×
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 201-210 из 705.
26.08.2017
№217.015.e83f

Поворотный затвор

Изобретение предназначено для регулировки потока жидкой или газообразной среды, а также светового излучения в таких областях, как машиностроение, кораблестроение, ракетостроение. Поворотный затвор включает корпус с проточной частью, запорный элемент, связанный с поворотным валом. Запорный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627326
Дата охранного документа: 07.08.2017
26.08.2017
№217.015.e873

Способ электронно-лучевой сварки плиты с оребрённой поверхностью

Изобретение относится к способу электронно-лучевой сварки плиты с оребренной поверхностью и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Сварку осуществляют со стороны плиты. Предварительно на внешнюю поверхность плиты наносят места сварки, совпадающие с местами сварки на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627553
Дата охранного документа: 08.08.2017
26.08.2017
№217.015.e907

Термоаналитический способ определения энергии активации термодеструкции полимерного материала

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, касающейся исследования, измерения и прогнозирования свойств полимерных материалов, включая композиционные материалы на полимерной основе. Заявляется термоаналитический способ определения энергии активации термодеструкции Е...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627552
Дата охранного документа: 08.08.2017
26.08.2017
№217.015.eadd

Способ получения влагозащитного углеродсодержащего покрытия для деталей из химически активного материала

Изобретение относится к области промышленного неорганического синтеза, в частности производства и установки гидрирования щелочных металлов, и может быть использовано для получения влагозащитного покрытия на деталях из химически активного материала. Способ включает подготовку порошкообразного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627884
Дата охранного документа: 14.08.2017
26.08.2017
№217.015.eae2

Щелевая антенна летательного аппарата

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в дециметровом диапазоне длин волн в качестве передающей или приемной антенны. Антенна содержит открытый с одного конца цилиндрический резонатор, частично заполненный диэлектриком, на котором жестко закреплен излучатель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627982
Дата охранного документа: 14.08.2017
26.08.2017
№217.015.eba7

Устройство выброса изделий под водой

Изобретение относится к подводной технике и может быть использовано в составе прибора, находящегося под высоким давлением окружающей среды, для создания гидроакустических сигналов с определенными характеристиками. Изобретение раскрывает конструкцию устройства для выброса изделий под водой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628413
Дата охранного документа: 16.08.2017
26.08.2017
№217.015.ec5a

Способ кондиционирования воды, содержащей тритий

Изобретение относится к области охраны окружающей среды от радиоактивного загрязнения и может быть использовано для снижения класса опасности жидких радиоактивных отходов (ЖРО), в том числе высокоактивных отходов (ВАО). Способ кондиционирования воды, содержащей тритий, заключается в соединении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627690
Дата охранного документа: 10.08.2017
26.08.2017
№217.015.ed52

Химический источник тока

Изобретение относится к электротехнике, к резервным источникам тока, и может быть использовано при изготовлении теплового химического источника тока (ТХИТ). Сущность изобретения: в отличие от известного ХИТ, содержащего размешенный в цилиндрическом корпусе, выполненном со сквозными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628567
Дата охранного документа: 21.08.2017
26.08.2017
№217.015.ed59

Тележка рельсовая

Изобретение относится к рельсовому транспорту, в частности к тележке рельсовой. Тележка рельсовая содержит опорную платформу и ходовые колеса с ребордами, размещенные на осях и имеющие подшипники. Каждое колесо размещено в отдельном корпусе, прикрепленном к опорной платформе в виде ложемента, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628629
Дата охранного документа: 21.08.2017
26.08.2017
№217.015.ed8c

Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности области исследования динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов. Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов содержит основание, на котором жестко закреплены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628737
Дата охранного документа: 21.08.2017
Показаны записи 201-210 из 271.
26.08.2017
№217.015.e83f

Поворотный затвор

Изобретение предназначено для регулировки потока жидкой или газообразной среды, а также светового излучения в таких областях, как машиностроение, кораблестроение, ракетостроение. Поворотный затвор включает корпус с проточной частью, запорный элемент, связанный с поворотным валом. Запорный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627326
Дата охранного документа: 07.08.2017
26.08.2017
№217.015.e873

Способ электронно-лучевой сварки плиты с оребрённой поверхностью

Изобретение относится к способу электронно-лучевой сварки плиты с оребренной поверхностью и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Сварку осуществляют со стороны плиты. Предварительно на внешнюю поверхность плиты наносят места сварки, совпадающие с местами сварки на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627553
Дата охранного документа: 08.08.2017
26.08.2017
№217.015.e907

Термоаналитический способ определения энергии активации термодеструкции полимерного материала

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, касающейся исследования, измерения и прогнозирования свойств полимерных материалов, включая композиционные материалы на полимерной основе. Заявляется термоаналитический способ определения энергии активации термодеструкции Е...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627552
Дата охранного документа: 08.08.2017
26.08.2017
№217.015.eadd

Способ получения влагозащитного углеродсодержащего покрытия для деталей из химически активного материала

Изобретение относится к области промышленного неорганического синтеза, в частности производства и установки гидрирования щелочных металлов, и может быть использовано для получения влагозащитного покрытия на деталях из химически активного материала. Способ включает подготовку порошкообразного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627884
Дата охранного документа: 14.08.2017
26.08.2017
№217.015.eae2

Щелевая антенна летательного аппарата

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в дециметровом диапазоне длин волн в качестве передающей или приемной антенны. Антенна содержит открытый с одного конца цилиндрический резонатор, частично заполненный диэлектриком, на котором жестко закреплен излучатель,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627982
Дата охранного документа: 14.08.2017
26.08.2017
№217.015.eba7

Устройство выброса изделий под водой

Изобретение относится к подводной технике и может быть использовано в составе прибора, находящегося под высоким давлением окружающей среды, для создания гидроакустических сигналов с определенными характеристиками. Изобретение раскрывает конструкцию устройства для выброса изделий под водой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628413
Дата охранного документа: 16.08.2017
26.08.2017
№217.015.ec5a

Способ кондиционирования воды, содержащей тритий

Изобретение относится к области охраны окружающей среды от радиоактивного загрязнения и может быть использовано для снижения класса опасности жидких радиоактивных отходов (ЖРО), в том числе высокоактивных отходов (ВАО). Способ кондиционирования воды, содержащей тритий, заключается в соединении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627690
Дата охранного документа: 10.08.2017
26.08.2017
№217.015.ed52

Химический источник тока

Изобретение относится к электротехнике, к резервным источникам тока, и может быть использовано при изготовлении теплового химического источника тока (ТХИТ). Сущность изобретения: в отличие от известного ХИТ, содержащего размешенный в цилиндрическом корпусе, выполненном со сквозными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628567
Дата охранного документа: 21.08.2017
26.08.2017
№217.015.ed59

Тележка рельсовая

Изобретение относится к рельсовому транспорту, в частности к тележке рельсовой. Тележка рельсовая содержит опорную платформу и ходовые колеса с ребордами, размещенные на осях и имеющие подшипники. Каждое колесо размещено в отдельном корпусе, прикрепленном к опорной платформе в виде ложемента, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628629
Дата охранного документа: 21.08.2017
26.08.2017
№217.015.ed8c

Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности области исследования динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов. Установка для определения динамических характеристик низкомодульных полимерных материалов содержит основание, на котором жестко закреплены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628737
Дата охранного документа: 21.08.2017
+ добавить свой РИД