КАМЕРА ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ОЧИСТКИ МЕТАЛЛА В ВАКУУМЕ

Изобретение относится к технике очистки металлов от окислов и загрязнений и может быть использовано в любой области машиностроения, в частности в трубном, прокатном, котельном, нефтегазовом, химическом и других производствах.
В настоящее время на промышленных предприятиях применяются процессы очистки металлических поверхностей в вакуумных камерах с применением электрической дуги.
В таком оборудовании процент вспомогательного времени от общего времени технологического цикла достигает 75% за счет того, что это оборудование отличается большими объемами вакуумных камер, требующими значительных затрат времени на откачку воздуха, а также большой энергоемкостью.
В связи с этим возникла необходимость в создании компактной установки, в которой вакуум создается только в зоне работающей электродуги, а не в общем объеме установки. Одновременно с этим применение высокопроизводительного вакуумного насоса снижает вспомогательное время процесса
до 1%, что значительно повышает производительность оборудования.
Известно устройство для очистки катанки дуговым разрядом по а.с. № 997889, В 21 В 45/04, СССР, 1983г., которое содержит охваченную магнитной катушкой электродуговую камеру с кольцевым водоохлаждаемым электродом, снабженным уплотняющими проводками на входе и выходе очищаемой катанки, а электродуговая камера соединена с расположенными соосно с ней со стороны входа и выхода катанки эжекторами вихревого типа.
-2
Однако, известное устройство не дает возможности получить стабильный вакуум (2·10 мм рт. ст), что необходимо для получения качественной обработки металла, из-за изменения диаметров входа и выхода устройства при износе.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для электродуговой очистки длинномерных изделий по а.с. №690689, В 08 В7/04, СССР, 1974 г., которое содержит вакуумную камеру с входным, промежуточным и выходным отсеками, в которых, кроме промежуточного отсека, размещены дисковые электроды, закрепленные на подвижных штоках.
В промежуточном отсеке размещен охлаждающий барабан.
Для поддержания технологического вакуума в камере установлены вакуумные динамические уплотнения. Источники питания соединены положительными полюсами с электродами, а отрицательными - с изделием через токопроводящие элементы, например, посредством барабана.
Недостатком известного устройства является то, что очистка поверхности производится сначала с одной стороны изделия, а после охлаждения - с другой. Конструкция устройства не позволяет производить круговую очистку поверхности, что снижает производительность процесса и качество обработки. Полная очистка изделия в установке происходит при прохождении его через три отсека установки. В первом отсеке очищается одна сторона, во втором - изделие охлаждается, а в третьем - очищается вторая сторона. Такая камера имеет габариты, равные трехкратным размерам обрабатываемого изделия.
Цель предполагаемого изобретения - повысить производительность процесса и уменьшить габариты установки.
Поставленная цель достигается тем, что камера дуговой очистки металла в вакууме, содержащая корпус, с
установленным в нем водоохлаждаемым электродом, шлюзовые устройства с эластичными уплотнениями, поджигающий электрод возвратно-поступательного действия, устройства для обеспечения контакта обрабатываемого металла с отрицательным выводом источника питания, рабочий электрод выполнен с футеровкой, заполняющей свободный объем камеры и обладающей диэлектрическими и тепловыми изоляционными свойствами; а также, для исключения износа эластичных уплотнений шлюзовых устройств при осевом перемещении обрабатываемого материала они выполнены постоянно-замкнутыми с ним и снабжены полостями для подачи вакуума, обеспечивающего кратковременное разъединение их с материалом для его шагового перемещения; а также, для недопущения переброса вакуумной дуги с обрабатываемого материала на корпус камеры, она снабжена диэлектрическими прокладками по торцам и входным штырям рабочего и поджигающего электродов.
На рис.1 изображена камера дуговой очистки металла в вакууме, которая содержит: корпус 1 с установленным в нем электродом 2, шлюзовые устройства 3 с эластичными уплотнениями 4, поджигающий электрод 5, контакты для подвода питания: "плюс" - 6, "минус" - 7, а также
диэлектрические прокладки 8 и 9, обеспечивающие стабильное воздействие дуги исключительно на обрабатываемую заготовку.
Работает камера... следующим образом.
При подаче "вакуума" в обе полости "В" шлюзов 3 изделие, лежащее на приводном рольганге (на рис.1 рольганг не показан), перемещается внутри камеры на шаг, равный длине рабочего электрода, и останавливается захватом эластичных уплотнений 4, при перебросе "вакуума" из полости "В" в полость "А". При достижении "вакуума" в полости "А" рабочей величины, поджигающий электрод 5 совершает кратковременный возвратно-поступательный ход до соприкосновения с изделием 10, к которому через контакты 7 подведен "минус" от источника питания, возникшая между ним и изделием дуга инициирует возникновение дуги между рабочим электродом 6 и изделием 10. Происходит воздействие дуги на изделие, с поверхности которого испаряются окислы металла и происходит очистка поверхности. При перебросе "вакуума" из полости "А" в полость "В" процесс повторяется. Весь процесс происходит в автоматическом режиме.