Катодный узел для мощных газораз-рядных ламп

Катодный узел для мощных газораз-рядных ламп

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Соцналнстнческнз

Ресиублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

847398 в лвтоижомю свидетельств (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 070629 (21) 2776200/24-07 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.0781. Бюллетень N9 26

Датаопубликованияописания 1Ы781 . (53) ф. кл з

Н 01 J 61/073

Н 01 J 61/86

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй(З) УДК 621. 327. 59 (088.8) (7.2) Авторы изобретения

В.М.Конев, A.Ì.Ìåëüíèêoâñêèé, Г.И.Рабинович и О.A.×åðíÿê

Р3) Заявитель

I (54) КАТОДНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ МОЩНЫХ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЛАМП

Изобретение относится к источникам света, а более конкретно к устройству катодного узла мощных металлических, ксеноновых ламп сверхвысокого давления (СВД).

Известен подвижный катод композитной конструкции, в котором вольфрамовая вставка вплавлена в медную коническую втулку, входящую в рабочем положении в медное подоохлаждаемое гнездо. Электрический контакт между подвижной и неподвижной частями в процессе зажигания осуществляется входящими в углубления подвижной части медными шариками, которые скользят по стенкам отверстия неподвижной части (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является подвижный катод с водяным охлаждением для мощных газораэрядных ламп

СВД, в котором подвижная часть из . вольфрама образует разъемное коническое соединение с ответным водоохлаждаевым медным гнездом неподвижной части.. При зажигании дуги подвижная часть поднимается до соприкосновения с анодом посредством жестко связанного с ней хвостовика, движение которому передается электромаг2 китом. После зажигания дуги подвиж .ная часть, падая под собственным.весом, плотно входит в гнездо неподвижной части, образуя контакт для тока дуги и отвода тепла из рабочей зоны катода. Электрический контакт укаэанных частей в процессе зажигания достигается путем скольжения цилиндрического участка подвижной

1" части по стенкам отверстия неподвижной части t23Недостаток известной KGHGTpyKLLHH заключается в том, что в процессе работы ухудшается тепловой контакт тз вольфрамовой вставки с медной втул-, кой иэ-за усталостного разрушения последней термическими напряжениями, возникающими при многократных режимах нагрева-охлаждения вследствие

20 разных коэффициентов термического расширения.

К недостаткам указанных конструк. ций относятся также следующие.

Подвижная часть, выполненная целиком иэ вольфрама, склонна к термическому схватыванию с медным гнездом из-за разных коэффициентов термического расширения.

Передача электрического тока в

30 процессе опускания подвижной части

847398 происходит у известных катодов посредством касания без силового замыкания соприкасающиХся деталей. Происходящее при этом нарушение контакта приводит к возникновению искрения между взаимно перемещающимися поверхностями и заеданию в результате электрической эрозии и свариваний.

Усилие, развиваемое электромагни том и приложенное посредством стального хвостовика к плотно сидящей в гнезде подвижной части, не всегда достаточно для страгивания последней из-за жесткой связи ее с хвостовиком, исключающей возмо>кность ударного воздействия его на подвижную часть.

Цель изобретения — увеличение ресурса и надежности работы катода путем устранения термического схватывания и сохранения теплового и электрического контактов подвижной части с гнездом.

Для достижения поставленной цели подвижная часть выполнена в виде сопряженных между собой под углом в несколько раз меньшим угла трения медной биконической втулки и соосно установленной внутри нее вольфрамовой вставки, шток выполнен с отверстием в нижней части, в котором установлен с возможностью перемещения в осевом направлении толкатель якоря электромагнита, вокруг штока установ- лена токоподводящая спираль, концы которой подсоединены соответственно к корпусу и к нижней части штока.

Угол сопряжения подвижной части и гнезда равен 7-12, а угол сопрядения медной втулки и вольфрамовой вставки в 2-3 раза меньше.

На чертеже схематически изображен предлагаемый катодный узел, общий вид. . Узел состоит из неподвижного медного корпуса 1 с каналами для протока охлаждающей жидкости, медной втулки 2, вольфрамовой вставки 3, штока

4, токоподводящей спирали 5 толкателя 6 якоря 7. Вольфрамовая вставка

3 конструктивно состоит из рабочей части 8, конической части 9, обеспечивающей надежность, тепловой контакт с йеподвижным гнездом через медную втулку .2, хвостовика 10; преднаэначенного для соединения со штоком

4. Шток на одном конце имеет резьбу для сочленения с вольфра>ловой вставкой, а на другом †отверстие 11, в котором может свободно перемещаться толкатель 6 якоря 7 электромагнита.

Токоподвод выполнен в виде свободно намотанной на шток многовитковой спирали, концы которой припаяны-к штоку и гнезду.

Страгивание подвижной части катода происходит под ударным воздействием якоря электромагнита, соединенного со штоком посредством толкателя б. В первый момент после включения электромагнита толкатель якоря свободно перемещается внутри отверстия на конце штока, приобретая запас кинетической энергии, после чего резко ударяет, тем самым страгивая наконечник из гнезда.

В предлагаемом катоде вставка является источником тепла, создающим радиальный тЕмпературный градиент в сопрягае> ых деталях. Благодаря этому увеличивается радиальный натяг сопряжения, усиливающий тепловой и электрический контакт вставки, втулки и гнезда. Начальный натяг вставки во втулке в процессе нагрева катода обеспечивается силой веса штока и якоря, приложенной непосредственно к вставке. Применение медной втулки устраняет возможность термического схватывания наконечника с гнездом при остывании катода.

20 Наличие гибкого токоподвода гарантирует электрический контакт между гнездом и наконечником во время опускания последнего при зажигании лампы.

Проведенные испытания показали, 25 .что использование катода предлагаемой конструкции в металлических высо-. коинтенсивных лампах СВД обеспечивает увеличение ресурса их работы со

170 ч до 250 ч.

30 формула изобретения

$0

1. Катодный узел для мощных газоразрядных ламп, содержащий медный корпус с каналами для протока охлаждающей жидкости, имеющий гнездо конической формы, в котором установлена сопряженная с ним под углом, близким к углу трения, подвижная часть, соединенная через шток с якорем электромагнита, обеспечивающего подъем подвижной части, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, чте, с целью повышения ресурса и надежности работы путем устранения термического схватывания, создания надежного теплового и электрического контакта, указанная подвижная часть выполнена в виде сопряженных между- собой под углом в несколько раз меньшим угла трения медной биконической втулки и соосно установленной внутри нее вольфрамовой встав! ки, шток выполнен с отверстием в нижней части, в котором установлен с возможностью перемещения в осевом направлении толкатель якоря электромагнита, вокруг штока установлена токоподводящая спираль, концы которой подеоединены соответственно к корпусу и к нижней части штока.

2. Узел по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что угол сопряжения подвижной части и гнезда равен 7-12 а угол сопряжения медной втулки и вольфрамовой вставки в 2-3 раза мень.ше.

847398

Составитель В.Горчакова

Редактор С.Тимохина Техред A. Ач Корректор, Н.Швыдкая

Заказ 5512/80 Тираж 784 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рабинович Г.И.Металлическая ксеноновая лампа-светильник СВД моикостью 40-50 кВт.-"Светотсхника", 1969, 9 9. с. 10-13.

2. Авторское свидетельство СССР, 9 224466667744, кл. H 01 J 61/04, 1967.