Струйное жидкометаллическое токосъемное устройство

Струйное жидкометаллическое токосъемное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1н1 5!9803

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 24.10.74 (21) 2071172/07 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.06.76. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 30.07.76 (51) М. Кл. Н 01К 39/30

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.047. .69 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б, Л. Алиевский и Б. А. Базарнов (71) Заявитель

Московский ордена Ленина авиационный институт имени

Серго Орджоникидзе (54) СТРУЙНОЕ ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЕ ТОКОСЪЕМНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к струйным жидкометаллическим токосъемным устройствам с подвижным контактом, используемым, в основном, в униполярных электрических машинах.

Известны струйные жидкометаллические токосъемные устройства, используемые для передачи большого тока в униполярных машинах (1).

В известном устройстве жидкий металл постоянно находится в контактной полости, а струи образуются за счет энергии вращающегося ротора. Недостатком устройства является невозможность работы в импульсном режиме.

Также известны струйные жидкометаллические токосьемные устройства, содержащие вращающийся электрод с внутренним желобом и отверстиями, выходящими на периферию электрода, неподвижный электрод с приемной камерой для жидкого металла и сопла для подачи струй металла в желоб вращающегося электрода, и жидкометаллический контур с насосом (21.

Недостатком таких устройств является то, что работоспособность их зависит от направления и величины силы тяжести.

Целью изобретения является обеспечение независимости работы устройства от величины и направления силы тяжести. Указанная цель достигается за счет того, что жидкометаллический контур на участке между приемной камерой неподвижного электрода и входом в насос дополнительно содержит последовательно включенные сепаратор, гидравлический затвор и резервуар с переменным объемом, а уча5 сток жидкометаллического контура от приемной камеры до сепаратора объединен с дополнительным газовым трактом.

На чертеже изображено струйное жидкоме10 таллическое токосъемное устройство.

Устройство имеет вращающийся электрод 1 с внутренним желобом 2 и отверстиями 3, выходящими на периферию электрода, неподвижный электрод 4, имеющий приемную камеру

5 и сопла 6 для подачи струй жидкого металла в желоб вращающегося электрода. Внешняя часть жидкометаллического контура включает в себя последовательно расположенные сепаратор 7, гидравлический затвор 8, управ20 ляемый вентиль 9, резервуар 10 с переменным объемом, обратный клапан 11, насос 12 и второй обратный клапан 13. Насос может быть непрерывного или импульсного действия (что определяется режимом работы устройства), а

25 обратные клапаны могут быть объединены конструктивно с насосом. Участок жидкометаллического контура от приемной камеры до сепаратора объединен с газовым трактом.

После сепаратора в газовом тракте располо30 жены фильтр-ловушка 14 и компрессор 15.

519803

З0

55

Из компрессора газ подается в полости устройства через трубопроводы 16 и 17.

Работает устройство в импульсном режиме следующим образом.

Насос 12 при этом должен быть импульсного действия, Участок контура от управляемого вентиля 9 до обратного клапана 13 заполнен жидким металлом; вентиль 9 закрыт. Электрод 1 приводится во вращение. Включается компрессор 15, обеспечивающий циркуляцию газа по замкнутому тракту, Из компрессора

15 по трубопроводам 16 и 17 газ поступает в полости токосъемного устройства и далее проходит через приемную камеру 5 неподвижного электрода 4, сепаратор 7, фильтр-ловушку 14 и вновь попадает в насос 12. Послевключения компрессора приводится в рабочее состояние гидравлический затвор 8. Принцип действия затвора 8 может основываться на использовании центробежных сил. В этом случае надо включить двигатель гидрозатвора 8. Затем открывается вентиль 9 и жидкий металл выдавливается из резервуара 10 в гидравлический затвор 8. Затвор 8 не пропускает газ в жидкометаллический контур, но пропускает жидкий металл, поступающий в него из сепаратора

7. В таком состоянии устройство готово для работы в импульсном режиме.

Насос 12 создает импульс давления, под действием которого обратный клапан 13 открывается и пропускает жидкий металл в сопла 6. Струи жидкого металла из сопел 6 замыкают на короткое время неподвижный электрод 4 с вращающимся электродом 1.

Когда давление в насосе 12 понижается, клапан 13 закрывается. Оставшийся в трубопроводе и соплах жидкий металл не вытекает, так как удерживается внешним давлением газа.

Следующее за импульсом давления понижение давления в насосе 12 открывает обратный клапан 11, и жидкий металл засасывается в насос из резервуара 10. А жидкий металл, попавший в желоб 2 вращающегося электрода

1, выбрасывается в виде капель через отверстия 3 в приемную камеру 5 неподвижного электрода 4. Электрического замыкания между электродами при этом не происходит. От приемной камеры 5 до сепаратора 7 жидкий металл увлекается проходящим здесь газом, В сепараторе 7 жидкий металл отделяется от газа и поступает в гидравлический затвор 8, а из него в резервуар 10. Работа сепаратора 7, так же как и работа гидравлического затвора

8- может основываться на использовании центробежных сил. Поэтому здесь может быть применен сепаратор циклонного типа. Принудительная транспортировка жидкого металла из приемной камеры 5 в сепаратор 7 (с помощью газа), центробежное отделение жидкого металла от газа в сепараторе 7, центробежное удержание жидкого металла в гидравлическом затворе 8 обеспечивает независимость работы устройства от величины и направления силы тяжести. А применение резервуара 10 с переменным объемом обеспечивает работу устройства в импульсном режиме (в стационарных устройствах функции резервуара с переменным объемом выполняет резервуар с газом над свободной поверхностью жидкого металла). В момент, когда порция жидкого металла всасывается в насос 12, объем резервуара 10 уменьшается, поэтому давление в нем практически не меняется, что необходимо для нормальной работы гидравлического затвора

8. Прекращение работы устройства происходит следующим образом.

В резервуар 10 всасывается жидкий металл из затвора 8, закрывается вентиль 9, выключается компрессор 15, электрод 1 останавливается. Устройство позволяет замыкать подвижный контакт с частотой, определяемой программой работы импульсного насоса 12.

Формула изобретения

Струйное жидкометаллическое токосъемное устройство, содержащее вращающийся электрод с внутренним желобом и отверстиями, выходящими на периферию электрода, неподвижный электрод с приемной камерой для жидкого металла и сопла для подачи струй металлов в желоб вращающегося электрода, и жидкометаллический контур с насосом, о т л и ч а юще ес я тем, что, с целью обеспечения независимости работы от величины и направления силы тяжести, жидкометаллический контур на участке между приемной камерой неподвижного электрода и входом в насос дополнительно содержит последовательно включенные сепаратор, гидравлический затвор и резервуар с переменным объемом, а участок жидкометаллического контура от приемной камеры до сепаратора объединен с дополнительным газовым трактом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. № 420025, кл. Н 01К 39/30, 1974.

2. Патент Великобритании ¹ 1326731 по кл.

Н 2А, 1969.

519803

Составитель М. Кузнецова

Техред Е, Подурушина

Редактор В. Девятов

Корректор О. Тюрина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1649/16 Изд. № 1440 Тираж 963 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретении и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5