УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ

Полезная модель относится к области электроискрового нанесения покрытий, а именно к обработке специальных металлических объектов с получением специального эффекта, и может быть использовано в энергетике для нанесения электропроводящих антиобледенительных покрытий на поверхность проводов линии электропередачи. Она также может быть использована для нанесения покрытий из электропроводящих материалов на изделия и детали круглой формы в машиностроении для получения новых гарантированных свойств поверхностей.
Известно устройство для электроискрового легирования по патенту РФ на изобретение №2164844, МПК В23Н 9/00, 10.04.2001, содержащее генератор импульсов электрического разряда, акустическую колебательную систему в виде ультразвукового генератора с легирующими электродами на конце, пьезоэлектрические датчики, держатель и блок управления с источником питания, соединенный с генератором импульсов электрического разряда и ультразвуковым генератором.
Недостатки известного устройства:
1. Невозможность нанесения электропроводящих антиобледенительных покрытий на поверхность проводов линии электропередачи. Это обусловлено тем, что известное устройство является стационарным, в котором не предусмотрена возможность автономной работы.
2. Сравнительно малая производительность при обработке деталей цилиндрической формы, так как имеется только один электрод, который располагается локально.
Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей путем осуществления возможности нанесения антиобледенительных покрытий на провода линии электропередачи, а также повышение производительности процесса нанесения покрытий.
Технический результат достигается тем, что устройство для электроискрового легирования, преимущественно при нанесении антиобледенительных покрытий на провод линии электропередачи, содержащее генератор импульсов электрического разряда, акустическую колебательную систему в виде ультразвукового генератора с легирующими электродами на конце, пьезоэлектрические датчики, держатель и блок управления с источником питания, соединенный с генератором импульсов электрического разряда и ультразвуковым генератором, согласно полезной модели, держатель снабжен обоймой, в которой концентрически расположены легирующие электроды и пьезоэлектрические датчики, а также роликами с электроприводом, установленными с возможностью перемещения по проводу линии электропередачи и выполняющими функцию катода, контактирующего с обрабатываемой поверхностью провода, при этом блок управления выполнен в виде дистанционного пульта управления.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображено устройство для электроискрового легирования, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Цифрами на чертежах обозначены:
1 - генератор импульсов электрического разряда, 2 - ультразвуковой генератор, 3 - легирующие электроды, 4 - пьезоэлектрические датчики, 5 - обойма, 6 - провод линии электропередачи, 7 - ролик, 8 - электропривод ролика, 9 - блок управления с источником питания, 10 - электрический кабель, 11 - держатель.
Устройство для электроискрового легирования, преимущественно при нанесении антиобледенительных покрытий на провод линии электропередачи, содержит генератор 1 импульсов электрического разряда, акустическую колебательную систему в виде ультразвукового генератора 2 с легирующими электродами 3 на конце, пьезоэлектрические датчики 4, держатель 11 и блок 9 управления с источником питания, соединенный электрическим кабелем 10 с генератором 1 импульсов электрического разряда и ультразвуковым генератором 2.
Отличием заявляемого устройства для электроискрового легирования является то, что держатель 11 снабжен обоймой 5, в которой концентрически расположены легирующие электроды 3 и пьезоэлектрические датчики 4. Держатель 11 снабжен также роликами 7 с электроприводом 8, установленными с возможностью перемещения по проводу 6 линии электропередачи и выполняющими функцию катода, контактирующего с обрабатываемой поверхностью провода 6 линии электропередачи. Блок 9 управления выполнен в виде дистанционного пульта управления.
Положительный полюс генератора 1 импульсов электрического разряда соединен с легирующими электродами 3, а отрицательный - через ролики 7 - с обрабатываемой поверхностью провода 6 линии электропередачи. Блок 9 управления с источником питания служит для задания частоты ультразвуковых колебаний в пределах 8…50 кГц и амплитуды - 35…150 мкм. Энергия искровых разрядов - до 1,0 Дж. Акустическая колебательная система закреплена в обойме 5. Возможность перемещения легирующих электродов 3 и их центровки относительно обрабатываемой поверхности провода 6 линии электропередачи и относительно роликов 7 держателя 11 осуществляется при первоначальной настройке с помощью тарированных пружин (на фиг.1 и 2 условно не показаны). Легирующие электроды 3 первоначально прижимает к обрабатываемой поверхности провода 6 линии электропередачи с некоторым усилием. Согласование по времени между импульсами постоянного тока от генератора 1 и ультразвуковыми колебаниями легирующего электрода 3 осуществляют по регистрации момента снижения смещения ультразвуковых колебаний до порогового значения, определяемого по сигналам напряжения, которые пропорциональны величинам смещения ультразвуковых колебаний, поступающих с пьезоэлектрических датчиков 4. Конструктивно пьезоэлектрические датчики 4 состоят из двух одинаковых пьезоэлектрических пластин, между которыми находится металлическая прокладка. При работе устройства пластины совершают поперечные изгибные колебания, и на пьезоэлектрических пластинах вследствие поляризации возникает напряжение, пропорциональное величине смещения ультразвуковых колебаний легирующего электрода 3.
Устройство для электроискрового легирования, преимущественно при нанесении антиобледенительных покрытий на провод линии электропередачи, работает следующим образом.
Устройство закрепляется на обрабатываемой поверхности провода 6 линии электропередачи при помощи роликов 7 с минимальным зазором. Дистанционно с пульта управления (с блока 9) включается генератор 1 импульсов электрического разряда, ультразвуковой генератор 2 и электроприводы 8 роликов 7. При электрическом разряде происходит нанесение легирующего материала (антиобледенительного покрытия) на обрабатываемую поверхность провода 6 линии электропередачи.
Пример конкретного исполнения.
В качестве генератора импульсов и ультразвукового генератора использованы три комбинированных блока ультразвуковой установки ИЛ 100-2 для электроискрового легирования, держатель которого оснащен цанговым зажимом для диаметра электрода, равным 3 мм. Мощность ультразвукового генератора 50 Вт, мощность искрового генератора 100 Вт.
При параллельной работе трех электродов, установленных в обойме по окружности алюминиевого электропровода диаметром, равным 10 мм, повысилась производительность процесса нанесения покрытий.