×
25.08.2017
217.015.a94e

Результат интеллектуальной деятельности: Способ изготовления разрядника

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области газоразрядной техники и может быть использовано при изготовлении высоковольтных газоразрядных приборов, например металлокерамических разрядников для малогабаритных импульсных ускорителей. В способе изготовления разрядника в первую очередь собирают два промежуточных узла разрядника, в состав которых входят все детали разрядника, кроме завершающей детали длиной A, где 1≤m≤N, длины узлов являются размерными звеньями с фактическими величинами L и L, номинальное значение длины A завершающей детали выбирают исходя из равенства , где A - номинальная длина межэлектродного зазора, размер каждого звена положительный, если соответствующее звено является увеличивающим межэлектродный зазор A и отрицательный, если звено является уменьшающим, завершающую деталь с фактической длиной A соединяют с промежуточным узлом длиной L, замеряют размер , рассчитывают фактическую длину A межэлектродного зазора, равную , затем осуществляют окончательную сборку разрядника путем соединения завершающей детали со вторым промежуточным узлом и производят закачку разрядника рабочим газом, причем давление газа рассчитывают по формуле , где P - номинальное давление газа. Технический результат - снижение поля допуска на длину межэлектродного зазора при изготовлении деталей разрядника с точностью размеров по 12-14 квалитету. 3 ил.

Изобретение относится к газоразрядной технике и может быть использовано при изготовлении высоковольтных газоразрядных приборов, например металлокерамических разрядников для малогабаритных импульсных ускорителей.

Разрядники широко используются в ускорительной технике для коммутации сильноточных высоковольтных цепей. К коммутирующим разрядникам (особенно к тем, которые работают в каскадных генераторах Аркадьева-Маркса, Фитча и др.) предъявляются требования малого разброса среднего значения напряжения пробоев одного разрядника относительно другого, что можно обеспечить при использовании оптимального способа изготовления разрядников.

Известен способ изготовления разрядника (Патент RU №2231161 «Способ изготовления разрядника», Зорин A.M., опубликован 20.06.2004, МПК H01J 17/02), который заключается в сборке электродных узлов, размещении каждого узла на отшлифованный по плоскостям цилиндр и накрывании узла фиксирующим стаканом с отверстием. После этого по плоскости электрода, выступающей из отверстия стакана, производят деформацию чашки электрода до устранения кривизны рабочей поверхности электрода, затем впаивают узлы в корпус прибора.

Недостатком данного способа является сложность обеспечения заявленной точности выполнения размеров деталей (указана неплоскостность электродов не более 0.01-0.015 мм). Практически такая точность при изготовлении и корректировке формы штампованных деталей недостижима из-за упругости материала, остаточных напряжений, деформациях при пайке и т.д. Технологические допуски на размеры деталей, изготовленных штамповкой, составляют 0.1-0.2 мм, что приведет к суммарной непараллельности двух электродов 0.2-0.4 мм.

Наиболее близким к заявляемому является способ изготовления разрядника (Киселев Ю.В., Черепанов В.П. Искровые разрядники. - Москва: Советское радио, 1976. - С. 65-66), согласно которому изолятор соединяют с коваровым корпусом с помощью охватывающего спая; анод припаивают к торцу малого основания изолятора; катодный узел приваривается аргонодуговой сваркой к корпусу. Катодный узел представляет собой крышку, сквозь отверстие в которой проходит вывод со штенгелем, а с внутренней стороны припаян катод. Длины всех деталей и межэлектродного зазора образуют многозвенную замкнутую размерную цепь, а длина межэлектродного зазора является замыкающим звеном этой цепи.

Недостатком данного способа является то, что независимо от порядка сборки разрядника, поле допуска длины межэлектродного зазора определяется как сумма допусков на длины всех деталей разрядника (число которых в приведенном примере равно семи). Для обеспечения точных зазоров требуется уменьшать эту сумму, что приведет к ужесточению допусков на отдельные детали вплоть до 6-7 квалитета, усложнению процесса изготовления и сильному удорожанию деталей и всего разрядника.

Задачей данного изобретения являлось создание высокопроизводительного способа изготовления разрядников с хорошей повторяемостью средних значений напряжения пробоя.

Техническим результатом является снижение поля допуска на длину межэлектродного зазора при изготовлении деталей разрядника с точностью размеров по 12-14 квалитету.

Указанный технический результат достигается тем, что по сравнению с известным способом изготовления разрядников, согласно которому детали разрядника соединяют таким образом, что длины A0…AN всех деталей и межэлектродного зазора образуют многозвенную замкнутую размерную цепь, где N - количество деталей, длина A0 межэлектродного зазора является замыкающим звеном этой цепи, новым является то, что в первую очередь собирают два промежуточных узла разрядника, в состав которых входят все детали разрядника, кроме завершающей детали длиной Am, где 1≤m≤N, длины узлов являются размерными звеньями с фактическими величинами L1 и L2, номинальное значение длины Amном завершающей детали выбирают исходя из равенства , где A0ном - номинальная длина межэлектродного зазора, размер звена положительный, если это звено является увеличивающим межэлектродный зазор A0, и отрицательный, если звено является уменьшающим, завершающую деталь с фактической длиной Amфакт соединяют с промежуточным узлом длиной L1, замеряют размер , рассчитывают фактическую длину A0факт межэлектродного зазора, равную , затем осуществляют окончательную сборку разрядника путем соединения завершающей детали со вторым промежуточным узлом и производят закачку разрядника рабочим газом, причем давление газа рассчитывают по формуле , где Pном - номинальное давление газа.

Сборка двух узлов с известными фактическими длинами и наличие завершающей детали, длина которой рассчитывается по приведенной формуле, позволяет уменьшить поле допуска длины межэлектродного зазора до величины только одного допуска на длину завершающей детали. При этом величины допусков на длины всех остальных деталей разрядника выбираются по 12-14 квалитету согласно только технологическим требованиям на пайку, сварку и т.д., что значительно снижает трудозатраты изготовления деталей по сравнению с выполнением их длины по 6-7 квалитету. Затраты времени на замер фактических размеров узлов в условиях мелкосерийного, единичного и экспериментального производства незначительны и несравнимо меньше времени изготовления деталей и сборки разрядника.

Выбор номинального значения длины Amном завершающей детали из равенства позволяет в качестве завершающей детали использовать любую удобную для данной конструкции разрядника деталь и рассчитать ее длину, при которой обеспечивается требуемая длина межэлектродного зазора.

Корректировка давления рабочего газа по формуле позволяет компенсировать изменение размеров деталей и узлов разрядника при их деформации после соединения методами пайки и сварки.

Таким образом, в данном изобретении использование перечисленных отличительных признаков приводит к реализации указанного технического результата.

На фиг. 1 показан компактный металлокерамический разрядник и его размерная цепь, где:

1 - фланец;

2 - манжета;

3 - изолятор;

4 - переходник;

5 - электрод (катод);

6 - электрод (анод);

7 - крышка;

8 - корпус;

A1-A8 - длины деталей;

А0 - длина межэлектродного зазора.

На фиг. 2 и фиг. 3 показаны два варианта сборки разрядника при выборе в качестве завершающей детали поз. 8 и поз. 6 соответственно, где:

L1 - длина первого узла;

L2 - длина второго узла;

L3 - размер, замеряемый перед окончательной сборкой.

Согласно фиг. 2, где в качестве завершающей детали используется корпус поз. 8, в равенстве его членами являются:

- Amном (A8ном) - увеличивающее звено (поскольку с его увеличением длина межэлектродного зазора A0 растет) с положительным значением;

- L1 - уменьшающее (с его увеличением длина межэлектродного зазора A0 уменьшается) с отрицательным значением;

- L2 - тоже уменьшающее с отрицательным значением.

В этом случае равенство приобретает вид и, соответственно, .

Справедливость полученного равенства иллюстрируется рисунком на фиг. 2, где размер (A8ном является длиной корпуса и, как это видно из рисунка, равен сумме абсолютных значений длин L1, L2 промежуточных узлов и длины A0ном межэлектродного зазора.

Во втором примере, приведенном на фиг. 3, показан вариант сборки, при котором завершающей деталью является электрод поз. 6. В этом случае члены равенства следующие:

- Amном (A6ном) - уменьшающее звено с отрицательным значением;

- L1 - увеличивающее звено с положительным значением;

- L2 - уменьшающее звено с отрицательным значением.

Равенство приобретает следующий вид: , и, соответственно, , что наглядно подтверждается рисунком на фиг. 3.

Таким образом, приведенное равенство позволяет рассчитать длину завершающей детали в разряднике любой конструкции. При этом допуск на величину межэлектродного зазора будет равен только допуску на длину Am завершающей детали.

С применением заявленного способа была изготовлена партия импульсных металлокерамических разрядников с конструкцией, приведенной на фиг. 1. Диаметр разрядников равен 50 мм, длина - 66 мм, длина межэлектродного зазора - 5 мм, номинальное напряжение пробоя разрядников равно 200 кВ. Количество разрядников в партии - 30 шт.

Сборка каждого разрядника производилась при следующей последовательности действий (фиг. 2):

- изготовление деталей разрядника; при этом завершающая деталь (корпус поз. 8) была выполнена с припуском, который позволял впоследствии доработать ее согласно рассчитанной номинальной длине;

- пайка и сварка узла катода, состоящего из деталей поз. 1, 2, 3, 4, 5;

- сварка узла анода, состоящего из деталей поз. 6, 7;

- замеры длин узла катода (L1) и узла анода (L2);

- расчет номинальной длины A8ном корпуса поз. 8, доработка корпуса;

- сварка узла катода и корпуса поз. 8;

- замер размера L3;

- расчет фактической длины межэлектродного зазора;

- расчет корректированного давления рабочего газа;

- приварка анодного узла к корпусу;

- заполнение разрядника газом и отпайка.

При изготовлении разрядников деталей с допусками по 12-14 квалитету, фактическая длина межэлектродного зазора отличалась от номинальной не более чем на ± 0.1 мм. Средние напряжения пробоя в партии составляли 200±8 кВ с вероятностью 0,95. Относительная ошибка напряжений пробоя равна 4%, что примерно в 2-3 раза меньше, чем в устройстве по прототипу.

Способ изготовления разрядника, согласно которому детали разрядника соединяют таким образом, что длины А…A всех деталей и межэлектродного зазора образуют многозвенную замкнутую размерную цепь, где N - количество деталей, длина А межэлектродного зазора является замыкающим звеном этой цепи, отличающийся тем, что в первую очередь собирают два промежуточных узла разрядника, в состав которых входят все детали разрядника, кроме завершающей детали длиной A, где 1≤m≤N, длины узлов являются размерными звеньями с фактическими величинами L и L, номинальное значение длины А завершающей детали выбирают исходя из равенства где А - номинальная длина межэлектродного зазора, размер каждого звена положительный, если соответствующее звено является увеличивающим межэлектродный зазор А и отрицательный, если звено является уменьшающим, завершающую деталь с фактической длиной А соединяют с промежуточным узлом длиной L, замеряют размер L=L+A, рассчитывают фактическую длину А межэлектродного зазора, равную , затем осуществляют окончательную сборку разрядника путем соединения завершающей детали со вторым промежуточным узлом и производят закачку разрядника рабочим газом, причем давление газа рассчитывают по формуле Р=Р×А/А, где Р - номинальное давление газа.
Способ изготовления разрядника
Способ изготовления разрядника
Способ изготовления разрядника
Способ изготовления разрядника
Способ изготовления разрядника
Способ изготовления разрядника
Способ изготовления разрядника
Способ изготовления разрядника
Способ изготовления разрядника
Способ изготовления разрядника
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 191-200 из 705.
26.08.2017
№217.015.db8d

Генератор высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом

Изобретение относится к области высокочастотной техники. Генератор высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом содержит газоразрядную камеру, образованную электродами - полым катодом и анодом, к электродам камеры подключены источник питания и электрическая нагрузка, к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624000
Дата охранного документа: 30.06.2017
26.08.2017
№217.015.dbe9

Способ кондиционирования воды или водного раствора, содержащих тритий

Изобретение относится к области охраны окружающей среды от радиоактивного загрязнения и может быть использовано для обезвреживания жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Заявляется способ кондиционирования воды или водного раствора, содержащих тритий, включающий перемешивание воды или водного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623999
Дата охранного документа: 30.06.2017
26.08.2017
№217.015.dbfb

Модуль слэб-лазера с диодной накачкой и зигзагообразным ходом лучей (варианты)

Изобретение относится к лазерной технике. Модуль слэб-лазера с диодной накачкой и зигзагообразным ходом лучей содержит установленные в корпусе: активный элемент, элементы накачки, расположенные на теплоотводах симметрично с двух сторон активного элемента, систему охлаждения и пластины из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624403
Дата охранного документа: 03.07.2017
26.08.2017
№217.015.dd57

Устройство для регулирования положения крупногабаритного объекта

Заявленное изобретение относится к устройствам, обеспечивающим перемещения объектов больших габаритов и массы по шести координатам, в частности, для изменения положения одного узла установки относительно другого. Устройство для регулирования положения крупногабаритного объекта содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624599
Дата охранного документа: 04.07.2017
26.08.2017
№217.015.de6f

Многоканальный импульсный стабилизатор тока (варианты)

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам, предназначенным для генерации питающего напряжения, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для питания различных устройств и установок, в частности в качестве источника питания лазерных диодных сборок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624635
Дата охранного документа: 05.07.2017
26.08.2017
№217.015.deb2

Способ обнаружения негерметичных тепловыделяющих элементов сборок ядерного реактора с жидкометаллическим теплоносителем

Изобретение относится к ядерный технике. Способ обнаружения негерметичных тепловыделяющих элементов сборок ядерного реактора с жидкометаллическим теплоносителем заключается в том, что над ТВС в активной зоне устанавливают устройства контроля герметичности тепловыделяющих сборок и под давлением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624909
Дата охранного документа: 10.07.2017
26.08.2017
№217.015.dfde

Устройство для отбора проб расплавленного металла

Изобретение относится к устройствам для взятия проб в жидком или текучем состоянии и может быть использовано в ядерных реакторах с жидкометаллическим теплоносителем для отбора проб расплавленного теплоносителя. Устройство содержит трубу, один конец которой снабжен уплотняющим узлом с шибером...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625244
Дата охранного документа: 12.07.2017
26.08.2017
№217.015.e182

Способ парогазовой очистки стальных изделий

Изобретение относится к способам очистки от отложений стальных изделий, например труб парогенераторов и иных теплообменных аппаратов, в том числе из сталей аустенитного класса, и может быть использовано в атомной, энергетической, машиностроительной, нефтехимической и других отраслях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625608
Дата охранного документа: 17.07.2017
26.08.2017
№217.015.e209

Высокотемпературный источник поверхностной ионизации

Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано для получения пучков ионов при разделении изотопов или масс-спектрометрии. Высокотемпературный источник поверхностной ионизации из монокристаллического материала с объемно-центрированной кубической решеткой снабжен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625728
Дата охранного документа: 18.07.2017
26.08.2017
№217.015.e511

Система обнаружения движущихся объектов за преградой

Изобретение относится к системам обнаружения и может быть использовано для охраны подвижных и стационарных объектов при установлении факта проникновения нарушителей в охраняемое пространство и передачи тревожных сигналов с использованием ближнего поля излучения, основанного на использовании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626460
Дата охранного документа: 28.07.2017
Показаны записи 191-200 из 271.
26.08.2017
№217.015.db8d

Генератор высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом

Изобретение относится к области высокочастотной техники. Генератор высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом содержит газоразрядную камеру, образованную электродами - полым катодом и анодом, к электродам камеры подключены источник питания и электрическая нагрузка, к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624000
Дата охранного документа: 30.06.2017
26.08.2017
№217.015.dbe9

Способ кондиционирования воды или водного раствора, содержащих тритий

Изобретение относится к области охраны окружающей среды от радиоактивного загрязнения и может быть использовано для обезвреживания жидких радиоактивных отходов (ЖРО). Заявляется способ кондиционирования воды или водного раствора, содержащих тритий, включающий перемешивание воды или водного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623999
Дата охранного документа: 30.06.2017
26.08.2017
№217.015.dbfb

Модуль слэб-лазера с диодной накачкой и зигзагообразным ходом лучей (варианты)

Изобретение относится к лазерной технике. Модуль слэб-лазера с диодной накачкой и зигзагообразным ходом лучей содержит установленные в корпусе: активный элемент, элементы накачки, расположенные на теплоотводах симметрично с двух сторон активного элемента, систему охлаждения и пластины из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624403
Дата охранного документа: 03.07.2017
26.08.2017
№217.015.dd57

Устройство для регулирования положения крупногабаритного объекта

Заявленное изобретение относится к устройствам, обеспечивающим перемещения объектов больших габаритов и массы по шести координатам, в частности, для изменения положения одного узла установки относительно другого. Устройство для регулирования положения крупногабаритного объекта содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624599
Дата охранного документа: 04.07.2017
26.08.2017
№217.015.de6f

Многоканальный импульсный стабилизатор тока (варианты)

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам, предназначенным для генерации питающего напряжения, и может быть использовано в различных отраслях промышленности для питания различных устройств и установок, в частности в качестве источника питания лазерных диодных сборок...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624635
Дата охранного документа: 05.07.2017
26.08.2017
№217.015.deb2

Способ обнаружения негерметичных тепловыделяющих элементов сборок ядерного реактора с жидкометаллическим теплоносителем

Изобретение относится к ядерный технике. Способ обнаружения негерметичных тепловыделяющих элементов сборок ядерного реактора с жидкометаллическим теплоносителем заключается в том, что над ТВС в активной зоне устанавливают устройства контроля герметичности тепловыделяющих сборок и под давлением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624909
Дата охранного документа: 10.07.2017
26.08.2017
№217.015.dfde

Устройство для отбора проб расплавленного металла

Изобретение относится к устройствам для взятия проб в жидком или текучем состоянии и может быть использовано в ядерных реакторах с жидкометаллическим теплоносителем для отбора проб расплавленного теплоносителя. Устройство содержит трубу, один конец которой снабжен уплотняющим узлом с шибером...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625244
Дата охранного документа: 12.07.2017
26.08.2017
№217.015.e182

Способ парогазовой очистки стальных изделий

Изобретение относится к способам очистки от отложений стальных изделий, например труб парогенераторов и иных теплообменных аппаратов, в том числе из сталей аустенитного класса, и может быть использовано в атомной, энергетической, машиностроительной, нефтехимической и других отраслях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625608
Дата охранного документа: 17.07.2017
26.08.2017
№217.015.e209

Высокотемпературный источник поверхностной ионизации

Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано для получения пучков ионов при разделении изотопов или масс-спектрометрии. Высокотемпературный источник поверхностной ионизации из монокристаллического материала с объемно-центрированной кубической решеткой снабжен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625728
Дата охранного документа: 18.07.2017
26.08.2017
№217.015.e511

Система обнаружения движущихся объектов за преградой

Изобретение относится к системам обнаружения и может быть использовано для охраны подвижных и стационарных объектов при установлении факта проникновения нарушителей в охраняемое пространство и передачи тревожных сигналов с использованием ближнего поля излучения, основанного на использовании...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626460
Дата охранного документа: 28.07.2017
+ добавить свой РИД