УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ТРУБ

Полезная модель устройства для электрохимической обработки внутренней поверхности труб относится к области машиностроительной техники, а именно к устройствам для обработки труб электрохимическим способом.
Известны установки для электрохимической обработки труб с целью улучшения качества внутренней поверхности, состоящие из источника постоянного тока, насосного узла подачи электролита, механизма продольного перемещения трубы, узла подвода к трубе анодного тока, неподвижного катода с трубчатой катодной штангой, по которой электролит подается в зону обработки, и ванны для сбора электролита, вытекающего из обоих концов трубы (Н.В.Богоявленская «Электрохимическая обработка труб», стр.109÷113.)
Недостатком известных установок является вредность и опасность процесса обработки вследствие выливания электролита из трубы и выхода с ним выделяющихся при обработке газов на всей длине ванны, длина которой более чем в два раза превышает длину трубы. Это связано с тем, что в этих установках катод с трубчатой штангой установлен неподвижно, а труба перемещается на всю длину. Существенным недостатком при этом является наличие вентиляционных отсосов по бокам ванны, увеличивающих габариты установки и затрудняющих ее обслуживание. Несмотря на наличие вентиляционных отсосов по бокам ванны в такой установке, вероятность утечек газов и паров остается высокой. Такие установки могут эксплуатироваться только в специальных цехах с мощной системой вентиляции.
Известно также устройство для электрохимической обработки труб большой длины (более 10÷12 м), в котором труба при обработке устанавливается неподвижно, с одного конца в нее вводится катод с токоподводящим кабелем и перемещается в ней посредством специального устройства, состоящего из лебедки и траков с толкателями. При этом труба другим концом герметично подсоединяется к узлу подачи электролита, который выливается из трубы со стороны ввода катода. Ток к трубе подводится подвижным скользящим по наружной поверхности контактом-щеткой, перемещающимся параллельно электроду снаружи трубы. Благодаря этим особенностям установка имеет меньшую длину и не имеет ванны с боковыми отсосами. Удаление выделяющихся газов и паров обеспечивается вытяжной вентиляцией, установленной со стороны концов труб. Это делает технологический процесс более чистым и безопасным. (Я.Н.Липкин, В.М.Штанько "Химическая и электрохимическая обработка стальных труб", стр.225÷226; а.с. №718504 "Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки" 1980 №8, с.108.)
Последняя установка является наиболее близкой к заявляемой полезной модели по своей технической сущности и выполняемой функции.
Серьезным недостатком является узел контактного подвода к трубе анодного тока, это часто приводит к прижогам, царапинам и другим дефектам наружной поверхности труб.
Задачей создания полезной модели является разработка устройства электрохимической обработки внутренней поверхности труб, обеспечивающего возможность осуществления процесса без внешнего токоподвода к трубе.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для электрохимической обработки внутренней поверхности труб, содержащем стационарно установленные средства подвода электролита и средства крепления труб, бак для электролита, систему циркуляции электролита с узлами подачи его в трубу и слива из трубы, а также подвижный электрод с гибким токоподводом, подсоединенным к источнику тока, и с приводом для перемещения в трубе, подвижный электрод состоит из двух металлических пластин, разделенных между собой пластиной изолятора, выполнен в виде винтовой спирали, причем металлические пластины подключены к разным полюсам источника тока гибким двухжильным кабелем в изоляционной оболочке.
Технический результат заключается в том, что подвижный биполярный электрод, выполненный в виде винтовой спирали, позволяет исключить применение скользящих внешних контактов с наружной поверхности трубы. Тем самым исключить возможность появления прижогов, царапин и других дефектов, а также значительно уменьшить сопротивление прокачки электролита и улучшить равнодоступность и равномерность обработки внутренней поверхности трубы.
Предлагаемая полезная модель раскрывается нижеследующим описанием и иллюстрируется схематичными чертежами.
Фиг.1 - иллюстрирует общую схему устройства согласно полезной модели.
Фиг.2 - иллюстрирует схематично устройство подвижного электрода.
Фиг.3 - иллюстрирует схематично электрод в поперечном разрезе.
На фиг.1 показана схема устройства для электрохимической обработки внутренней поверхности труб, выполненная согласно данному изобретению.
Устройство включает средство подвода электролита - переднюю камеру с центрирующим уплотняющим элементом в виде манжеты, через которую производится подача электролита 1, средство крепления (придания определенного положения) 2 например, ложемент или ролики, обрабатываемому изделию 3, в виде трубной заготовки, электрод 4 с токоподводом, выполненным в виде двухжильного кабеля 5 в прочной гибкой изоляционной оболочке, средство перемещения 6 электрода 4 внутри изделия 3, в виде реверсивного роликового привода 6, заднюю камеру 7, с элементами уплотнения, служащую для слива электролита в емкость 8 в виде, например, бака. Для забора электролита из емкости 8 служит насос 9, кроме того, устройство снабжено источником тока 10.
Подвижный электрод 4, (фиг.2) состоит из анода 11 и катода 12, разделенных изолятором 13. Высота изолятора 13 совместима с внутренним диаметром обрабатываемого изделия 3, сам изолятор выполнен в виде винтовой поверхности, а анод 11 и катод 12 повторяют аналогичную винтовую линию, что позволяет сделать минимальным зазор между ними и трубой 3 (фиг.3). Подвод тока к электроду 4 от кабеля 5 осуществляется через штекерный герметичный разъем 14, одна половина которого закреплена на кабеле 5, а вторая на электроде 4. Ответная часть штекерного разъема закреплена на электроде в виде проводников 15 и 16, разделенных изолятором 17. Снаружи на проводнике имеется изоляция 18 и дополнительный изолятор 19, в передней части электрода 4 установлен изолятор 20.
На фиг.3 изображен разрез электрода, где показаны анод 11 и катод 12, разделенные изолятором 13. На изоляторе 20 выполнены каналы 21 для прохода электролита.
Таким образом, устройство электрохимической обработки внутренней поверхности труб, согласно полезной модели, позволяет исключить возможность появления прижогов, царапин и других дефектов на наружной поверхности трубы, а также значительно уменьшить сопротивление прокачки электролита и улучшить равнодоступность и равномерность обработки внутренней поверхности трубы.
Устройство для электрохимической обработки внутренней поверхности труб согласно полезной модели было изготовлено и смонтировано в агрегате электрохимической обработки внутренней и наружной поверхности нержавеющих труб и испытано в ООО НТЦ «Трубметпром».
Результаты испытаний подтвердили высокие технические и технологические характеристики устройства подвижного электрода представленной конструкции (фиг.2, фиг.3).