УСТАНОВКА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ ДЕТАЛЕЙ
DEVICE FOR ULTRASOUND CLEANING OF PARTS

Изобретение относится к очистке деталей от загрязнений в акустическом поле ультразвуковой частоты, в частности блоков ТВС на атомных станциях.
Известна ультразвуковая установка, содержащая ультразвуковую ванну, пьезоэлектрические преобразователи, демпфер изгибных паразитных колебаний, выполненный в виде отдельных массивных колец, охватывающих излучатели соответствующих преобразователей и расположенных от них на расстоянии, кратном nL/4, где L - длина волны в материале дна ванны, п=1, 2, 5…
RU №2188085, МПК B08B 3/12.
Недостатком известной ультразвуковой установки является низкая эффективность очистки деталей, находящихся в корпусе, например трубок с ядерным топливом в блоке ТВС на атомных станциях.
Задачи, на решения которых направлено предлагаемое решение, - повышение эффективности очистки деталей от загрязнений, находящихся в корпусе.
Технический результат достигается тем, что установка ультразвуковой очистки деталей содержит технологическую ванну, пьезоэлектрические преобразователи, демпфер паразитических изгибных колебаний, при этом технологическая ванна выполнена в виде пенала круглой формы, имеющего определенные параметры, обеспечивающие его режимы работы на резонансной частоте, и к которому крепятся входной и выходной патрубки с клапанами, один из которых соединен с насосом, а между внутренней стороной пенала и корпусом с обрабатываемыми деталями (трубками ТВС) имеются акустические проводники, выполненные в виде съемных или зажимных вставок, настроены в резонансный режим с корпусом, в котором находятся обрабатываемые детали, а каждый пьезоэлектрический преобразователь электрически связан с блоком управления, обеспечивающим индивидуальное или погрупповое или совместное включение пьезоэлектрических преобразователей.
На чертежах показана установка ультразвуковой очистки деталей:
На фиг.1 - общий вид.
На фиг.2 - разрез.
На фиг 3 - то же с вставками.
Установка ультразвуковой очистки деталей содержит пенал 1, на внешней стороне которого расположены пьезоэлектрические преобразователи 2, демпфер паразитических изгибных колебаний (на чертеже не показан). Пенал 1 имеет два патрубка 3 и 4 с клапанами 5 и 6, при этом патрубок 5 соединен с насосом (на чертеже не показан). Пенал 1 находится в герметичном кожухе 7. Параметры пенала 1, а также расположение пьезоэлектрических преобразователей 2 обеспечивают работу пенала 1 в резонансном режиме. Между внутренней поверхностью пенала 1 и корпусом 8, в котором находятся обрабатываемые детали, имеются съемные или зажимные вставки 9, плотно контактирующие с пеналом 1 корпусом 8, в котором находятся обрабатываемые детали. Вставки 9 обеспечивают хорошую акустическую проводимость ультразвуковых волн от пенала 1 к корпусу 8 с обрабатываемыми деталями. Электрически пьезоэлектрические преобразователи 2 связаны с блоком управления 10, обеспечивающим различные режимы работы пьезоэлектрических преобразователей 2, в том числе их погрупповое включение. Это расширяет возможности очистки деталей с различной степенью загрязнения.
Принцип действия установки ультразвуковой очистки деталей следующий. Загрязненные детали, находящиеся в корпусе 8, например трубки с ядерным топливом в блоке ТВС на атомных станциях, через открытый клапан 5 загружаются в пенал 1, затем клапан 5 закрывается; включается насос (на чертежах не показан), соединенный с входным патрубком 3, и в моющей среде создается необходимое давление, например 3-7 атм (моющая среда заполняет полости пенала 1 и корпуса 8), при этом клапаны 5 и 6 плотно закрыты. Затем включаются в определенных и требуемых режимах пьезоэлектрические преобразователи 2, в результате в моющей среде создается акустическое поле ультразвуковой частоты (f=20 кГц) и через корпус 8 в моющую среду и к поверхностям обрабатываемых деталей передаются ультразвуковые колебания.
Кавитационные пузырьки, взаимодействуя с солевыми отложениями на поверхности деталей (трубок блока ТВС), очищают их поверхности от загрязнений. Резонансный режим работы пенала 1 создает максимально возможное по плотности акустическое поле в моющей среде, при этом исключается резонанс в трубках ТВС (обрабатываемых деталях) и этим обеспечивается сохранность ядерного топлива в блоках ТВС. В случаях сильного загрязнения обрабатываемых деталей между пеналом 1 и корпусом 8 помещаются съемные или зажимные вставки 9, являющиеся хорошими проводниками ультразвуковых колебаний. Конструкция установки ультразвуковой очистки деталей позволяет работать также в режиме постоянного потока моющей среды через корпус 8 с обрабатываемыми деталями. Установка ультразвуковой очистки деталей обеспечивает эффективную очистку трубок блока ТВС от солевых отложений на атомных станциях с различной степенью загрязнения.