ПАССИВНЫЕ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ
ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ АЭС
Бахметьев А.М., Большухин М.А., Хизбуллин А.М., Соколов А.Н.
ОКБМ
III международная научно-практическая конференция
«АЭС: ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО, ЭКСПЛУАТАЦИЯ»
1 декабря 2009 года
ПАССИВНЫЕ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ
ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ АЭС
Бахметьев А.М., Большухин М.А., Хизбуллин А.М., Соколов А.Н.
ОКБМ
III международная научно-практическая конференция
«АЭС: ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО, ЭКСПЛУАТАЦИЯ»
1 декабря 2009 года
«Инновационные решения при производстве турбогенераторов для распределенной э...BDA
Артемов Александр Владимирович, заместитель директора по продажам ПАО НПО «ЭЛСИБ» «Инновационные решения при производстве турбогенераторов для распределенной энергетики»
1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН
(19) KZ (13) A4 (11) 29978
(51) C25F 7/00 (2006.01)
МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ
(21) 2014/0119.1
(22) 03.02.2014
(45) 15.06.2015, бюл. №6
(72) Скаков Мажын Канапинович; Рахадилов
Бауыржан Корабаевич; Зарва Денис Борисович;
Гулькин Александр Владимирович
(73) Республиканское государственное предприятие
на праве хозяйственного ведения "Национальный
ядерный центр Республики Казахстан" Комитета по
атомной энергии Министерства индустрии и новых
технологий Республики Казахстан
(56) RU 2378420 C2, 10.01.2010
(54) УСТАНОВКА ЭЛЕКТРОЛИТНО-
ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ
(57) Изобретение относится к установкам для
электролитно-плазменной обработки металлических
изделий и может быть использовано в
машиностроении при упрочнении режущих
инструментов.
Технический результат от использования
изобретения, заключается в повышение
эксплуатационных свойств режущих инструментов
за счет формирования модифицированных
поверхностных слоев методом электролитно-
плазменной обработки. Предложена установка
электролитно-плазменной обработки, содержащая
рабочую ванну с электролитом, устройство для
крепления обрабатываемых изделий и источник
питания для электролитно-плазменной обработки,
отличающаяся тем, что в рабочей ванне установлена
электролитическая ячейка, которая соединена
посредством насоса с рабочей ванной, при этом
рабочая ванна снабжена теплообменником, а
управление источником питания осуществляется
автоматизированной системой управления,
согласованной с персональным компьютером.
(19)KZ(13)A4(11)29978
2. 29978
2
Изобретение относится к установкам для
электролитно-плазменной обработки металлических
изделий и может быть использовано в
машиностроении при упрочнении режущих
инструментов.
Известна установка для плазменной обработки
твердого тела, содержащая генератор плазменной
струи атмосферного давления, установленный с
возможностью перемещения относительно
обрабатываемой пластины, систему подачи
плазмообразующего газа, источник питания и
держатель пластин, отличающаяся тем, что, с целью
повышения производительности и качества
обработки, она дополнительно включает задатчик
скорости перемещения держателя пластины и
задатчик поперечного размера плазменной струи,
генератор плазменной струи снабжен регулятором
поперечного размера плазменной струи, связанным
с задатчиком поперечного размера плазменной
струи, а держатель пластин установлен с
возможностью перемещения относительно
плазменной струи и оснащен регулируемым
приводом, связанным с задатчиком скорости
перемещения (см. Патент РФ 2030811, кл. H01L
21/306, оп. 10.03.1995).
Недостатком известной установки является
технологическая и конструкционная невозможность
проведение процесса электролитно-плазменной
обработки с упрочнением режущих инструментов.
Наиболее близкой по технической сущности и
достигаемому техническому результату, является
установка электролитно-плазменной обработки,
содержащая, по крайней мере одну рабочую ванну с
электролитом, устройство для крепления
обрабатываемых изделий и источник питания для
электролитно-плазменной обработки, отличающаяся
тем, что в рабочей ванне в зоне обработки изделий
расположены индукторы, снабженные по крайней
мере одним источником питания для индукционного
нагрева деталей (см. Патент РФ №2378420, кл. C25F
7/00, оп. 10.01.2010г.).
Недостаток прототипа состоит в том, что он не
обеспечивает стабильного зажигания разряда и
оптимального режима электролитно-плазменного
нагрева для упрочнения режущих инструментов
различных профилеразмеров.
Задача, решаемая изобретением, заключается в
улучшении процесса зажигания разряда и
упрочнении режущих инструментов различных
профилеразмеров методом электролитно-
плазменной обработки.
Технический результат от использования
изобретения, заключается в повышение
эксплуатационных свойств режущих инструментов
за счет формирования модифицированных
поверхностных слоев методом электролитно-
плазменной обработки.
Сущность изобретения заключается в
следующем: предложена установка электролитно-
плазменной обработки, содержащая рабочую ванну
с электролитом, устройство для крепления
обрабатываемых изделий и источник питания для
электролитно-плазменной обработки, отличающаяся
тем, что в рабочей ванне установлена
электролитическая ячейка, которая соединена
посредством насоса с рабочей ванной, при этом
рабочая ванна снабжена теплообменником, а
управление источником питания осуществляется
автоматизированной системой управления,
согласованной с персональным компьютером.
На фигуре схематически изображена установка
электролитно-плазменной обработки где показаны:
рабочая ванна 1 с электролитом 2, насос 3 для
откачки электролита, теплообменник 4,
обрабатываемое изделие - катод 5,
электролитическая ячейка 6, состоящая из
цилиндрического диэлектрического сосуда 7,
разделенной анодом 8 и направляющей
конусообразной перегородкой 9, источник питания
10 постоянного тока, в котором управление
осуществляется автоматизированной системой
управления, согласованной с персональным
компьютером 11. Стрелками показаны направления
движения электролита и воды в теплообменнике.
Работает установка следующим образом. Перед
началом работы рабочая ванна 1 заполняется
электролитом 2 до уровня не выше высоты
электролитической ячейки 6. Затем электролит 2 с
помощью насоса 3, установленного на дне рабочей
ванны 1 поступает в электролитическую ячейку 6.
При этом электролит 2 выходит через отверстие
конусообразной перегородки 9 в виде струи и
заполняет электролитическую ячейку 6. Затем
электролит 2 сливается через край
электролитической ячейки 6 обратно в рабочую
ванну 1. Таким образом, электролит 2 находится в
циркуляционном режиме. Скорость подачи
электролита 2 (расход) составляет 4-7 л/мин. С
помощью устройства для крепления
обрабатываемых изделий обрабатываемое изделие 5
погружается в электролит 2 так, чтобы
обрабатываемая зона изделий находилась на
расстоянии 2-3 мм от отверстия конусообразной
перегородки 9. При этом через отверстие
конусообразной перегородки 9 диаметром 10-30 мм,
находящееся ниже высоты электролитической
ячейки 6 на 10-15 мм, на обрабатываемую зону
поддается струя электролита. Затем анод 8
подключается к положительному полюсу источника
питания 10, а обрабатываемое изделие - катод 5 к
его отрицательному полюсу. В результате этого
между электролитом 2 и обрабатываемым
изделием - катодом 5 происходит вскипание
электролита у поверхности обрабатываемой зоны
изделия - катода 5 и образуется тонкая парогазовая
оболочка, состоящая из паров воды, акватированных
ОН-
и Н+
ионов и ионов, входящих в состав
электролита. Через парогазовую оболочку
протекают микроразряды, которые способствуют
нагреву поверхностного слоя и его насыщению
химически активными ионами, входящие в состав
электролита. Для того, чтобы поддержать
температуру в пределах 40-70°С рабочая ванна 1
оснащена теплообменником 4. При этом скорость
подачи охлаждающей проточной воды в
3. 29978
3
теплообменник 4 составляет 5-10 л/мин в
зависимости от режима обработки.
Для того, чтобы обеспечить регулярное горение
электролитической плазмы и оптимальный режим
электролитно-плазменного нагрева электролитно-
плазменная обработка осуществляется локально и
под слоем электролита, также электролитический
нагрев производится в двухступенчатом режиме,
который осуществляется с помощью компьютерного
управления по следующей схеме: «нагрев до
температуры насыщения при подаче напряжении
300-320 В - выдержка при температуре насыщения
при подаче напряжении 160-200 В».
При использовании приведенной схемы
обработки в зависимости от целей создаются
режимы и условия, позволяющие осуществить
электролитно-плазменное упрочнение изделий
путем диффузионного насыщения их поверхности
химически активными ионами.
Предлагаемая установка, в отличие от прототипа
обеспечивает стабильное зажигание разряда и
оптимальный режим электролитно-плазменного
нагрева для упрочнения режущих инструментов
различных профилеразмеров методом электролитно-
плазменной обработки. Также не позволяет
подвергать режущий инструмент к эрозии,
ухудшению шероховатости, а также обеспечивает
возможность управления температурой разогрева
обрабатываемого режущего инструмента - катода, а
следовательно, и процессом диффузионного
насыщения, то есть позволяет плавно регулировать
и выдерживать температуру на определенном
уровне.
Благодаря использованию предлагаемой
установки электролитно-плазменной обработки
устраняются недостатки, присущие прототипу,
процесс зажигания разряда происходит в
стабильном режиме и на поверхности
обрабатываемого изделия формируется
модифицированный слой, обеспечивавший
повышение эксплуатационных свойств режущих
инструментов.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Установка электролитно-плазменной обработки,
содержащая рабочую ванну с электролитом,
устройство для крепления обрабатываемых изделий
и источник питания для электролитно-плазменной
обработки, отличающаяся тем, что в рабочей ванне
установлена электролитическая ячейка, которая
соединена посредством насоса с рабочей ванной,
при этом рабочая ванна снабжена теплообменником,
а управление источником питания осуществляется
автоматизированной системой управления,
согласованной с персональным компьютером.
Верстка Н.Киселева
Корректор К.Нгметжанова