Установка для нанесения электроискровых покрытий с раздельными высоковольтным и низковольтным блоками электропитания
Устройство относится к области электрофизической, в частности, электроискровой обработки изделий и может быть использовано для электроискрового легирования поверхностей токопроводящих материалов, в том числе в условиях стесненных закрытых металлических объемов, таких как части паровых турбин тепловых и атомных электростанций. Установка содержит устройство 1 для нанесения указанных покрытий, выполненное в виде вибратора с легирующим электродом, и соединенный с указанным устройством 1 сетевым кабелем источник 2 электропитания. Отличие: источник 2 электропитания разделен на два соединенных между собой промежуточным кабелем 18 блока - высоковольтный блок 3 и низковольтный блок 4. Высоковольтный блок 3 содержит трансформаторный модуль 5, выпрямительный модуль 7, пускорегулирующий модуль 8 с транзисторным ключом 9 и переключателем 10 выходного напряжения переменного тока, а также модуль 11 защиты низковольтной части высоковольтного блока 3 от превышения напряжения выше допустимого предела. Низковольтный блок 4 содержит модуль 12 батарей конденсаторов для накопления энергии подаваемого на легирующий электрод искрового разряда и пускорегулирующий модуль 13 с транзисторным ключом 14 и пультом 15 управления работой устройства 1 для нанесения покрытий. Сетевой кабель 17 рассчитан на передачу мощности до 1200 Вт на расстояние до 5 м, а промежуточный кабель 18 - до 100 м. 1 нез., 1 зав. пп. ф-лы, 1 ил.
Область использования
Установка относится к области электрофизической, в частности, электроискровой обработки изделий и может быть использовано для электроискрового легирования поверхностей токопроводящих материалов, в том числе в условиях стесненных закрытых металлических объемов, таких как части паровых турбин тепловых и атомных электростанций.
Уровень техники
Известна принятая в качестве прототипа заявляемой полезной модели установка для нанесения покрытий на электропроводящие материалы методом электроискрового разряда, содержащая устройство для нанесения указанных покрытий, выполненное в виде вибратора с легирующим электродом, и соединенный с указанным устройством сетевым кабелем источник электропитания, включающий понижающий трансформатор и выпрямитель электрического тока выходного напряжения (Практика формирования электроискро вых покрытий для упрочнения и восстановления лопаточного аппарата проточной части паровых турбин тепловых и атомных электростанций / Беляков А.В., Шапин В.В., Горбачев А.Н. // Вестник ИГЭУ, вып.4, 2008 г., стр.5, 1-ая колонка, 4-ый абзац сверху - [1]). В известной установке [1] управление режимами работы устройства для нанесения покрытий, в частности, частота и длительность электроискрового импульса, производится с пульта, входящего в состав единого блока электропитания. К недостаткам установки согласно [1] в связи с этим можно отнести неудобство работы в условиях стесненных закрытых металлических объемов, требующих установления информационного взаимодействия с оператором у блока электропитания, расположенного за пределами указанного закрытого объема. Кроме того, существует опасность пробоя между высоковольтным и низковольтным контурами единого блока электропитания, что может привести к поражению электрическим током с тяжелыми последствиями для работающего в указанном закрытом объеме персонала.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в повышении удобства работы с установкой, а также ее электробезопасности. Техническими результатами, достигаемыми посредством использования предлагаемой установки, являются обеспечение возможности управления режимами работы устройства для нанесения покрытий непосредственно оператором этого устройства без необходимости информационного взаимодействия с персоналом за пределами рабочего пространства, а также повышение надежности исключения проникновения высокого напряжения в закрытый металлический объем при производстве в нем работ с электроразрядным устройством.
Указанные задача и технические результаты заявляемой полезной модели обеспечиваются тем, что в установке для нанесения покрытий на электропроводящие материалы методом электроискрового разряда содержит устройство для нанесения указанных покрытий, выполненное в виде вибратора с легирующим электродом, и соединенный с указанным устройством сетевым кабелем источник электропитания, включающий понижающий трансформатор и выпрямитель электрического тока выходного напряжения, согласно полезной модели источник электропитания разделен на два соединенных между собой промежуточным кабелем блока - высоковольтный блок, содержащий трансформаторный модуль, выпрямительный модуль, пускорегулирующий модуль с транзисторным ключом и переключателем выходного напряжения переменного тока, а также модуль защиты низковольтной части высоковольтного блока от превышения напряжения выше допустимого предела, и низковольтный блок, содержащий модуль батарей конденсаторов для накопления энергии подаваемого на легирующий электрод искрового разряда и пускорегулирующий модуль с транзисторным ключом и пультом управления работой устройства для нанесения покрытий. При этом указанные сетевой и промежуточный кабели могут быть рассчитаны на передачу мощности до 1200 Вт на расстояние для основного кабеля до 5 м, а для промежуточного - до 100 м.
Причинно-следственная связь между отличительными признаками заявляемой полезной модели и достигаемыми техническими результатами заключается в следующем:
- разделение источника электропитания на два соединенных между собой промежуточным кабелем блока - низковольтный блок и высоковольтный, с включением в последний модуля защиты его низковольтной части от превышения напряжения выше допустимого предела позволяет повысить надежность исключения проникновения высокого напряжения в закрытый металлический объем при производстве в нем работ с электроразрядным устройством;
- наличие в низковольтном блоке модуля батарей конденсаторов для накопления энергии подаваемого на легирующий электрод искрового разряда и пускорегулирующего модуля с транзисторным ключом и пультом управления работой устройства для нанесения покрытий обеспечивает возможность управления режимами работы указанного устройства непосредственно оператором этого устройства без необходимости информационного взаимодействия с персоналом за пределами обслуживаемого рабочего пространства.
Таким образом, все отличительные признаки полезной модели взаимосвязаны для обеспечения совместно с ограничительными признаками указанных выше технических результатов. Исключение любого из этих признаков приведет к невозможности получения этих результатов.
Краткое описание чертежей
На чертеже представлена принципиальная схема электрической части установки для нанесения электроискровых покрытий с раздельными высоковольтным и низковольтным блоками электропитания.
Подробное описание полезной модели
Установка для нанесения покрытий на электропроводящие материалы методом электроискрового разряда согласно полезной модели содержит устройство 1 для нанесения указанных покрытий, выполненное в виде вибратора с легирующим электродом (не показаны). Устройство 1 соединено с источником 2 электропитания, разделенным на два блока - высоковольтный блок 3 и низковольтный блок 4. Высоковольтный блок 3 содержит трансформаторный модуль 5 с понижающим трансформатором 6 для преобразования сетевого напряжения переменного электрического тока в напряжение, безопасное по условиям работы установки, выпрямительный модуль 7, пускорегулирующий модуль 8 с транзисторным ключом 9 и переключателем 10 выходного напряжения переменного тока, а также модуль 11 защиты низковольтной части высоковольтного блока 3 от превышения напряжения выше допустимого предела. Низковольтный блок 4 содержит модуль 12 батарей конденсаторов для накопления энергии подаваемого на легирующий электрод искрового разряда с управляемым резистором 12.1 переменного сопротивления, а также пускорегулирующий модуль 13 с транзисторным ключом 14, пультом 15 управления работой устройства 1 для нанесения покрытий и платой управления 16. Ко входу высоковольтного блока 3 подведен сетевой кабель 17. Вход низковольтного блока 4 соединен с выходом высоковольтного блока 3 промежуточным кабелем 18, а выход низковольтного блока 4 соединен с устройством 1 для нанесения покрытий кабелем с отдельными жилами 19, 20 соответственно для питания привода вибратора и подачи емкостного заряда от модуля 12 батарей конденсаторов на легирующий электрод вибратора (не показан). Указанные сетевой и промежуточный кабели рассчитаны на передачу мощности до 1200 Вт на расстояние для сетевого кабеля до 5 м, а для промежуточного - до 100 м.
Работа установки
Установка согласно полезной модели работает следующим образом. При необходимости производства электроискрового легирования, например, при нанесении защитных покрытий на рабочие лопатки последних ступеней цилиндра низкого давления паровой турбины без снятия крышки цилиндра, высоковольтный блок 3, питаемый от электросети напряжением 220 или 380 В, опасный с точки зрения поражения электрическим током и обладающий весом 12-15 кг, оставляют за пределами закрытого металлического объема, в котором производятся восстановительные работы, а низковольтный блок 4 весом не более 3-х кг и выходным напряжением не более 60 В, соединенный с высоковольтным блоком 3 промежуточным кабелем 18, размещают в указанном закрытом металлическом объеме без опасения поражения работающего в этом объеме персонала электрическим током. При этом перед началом работ с помощью пускорегулирующего модуля 8 путем воздействия на транзисторный ключ 9 подключают к электросети высоковольтный блок 3, устанавливая переключателем 10 необходимое выходное низковольтное напряжение переменного тока, определяющее частоту продольных колебаний электрода вибратора. Затем оператор непосредственно на рабочем месте внутри указанного закрытого металлического объема с помощью пульта 15 через плату 16 управляет работой устройства 1 для нанесения покрытий. Последнее подключается к электропитанию постоянным током с помощью транзисторного ключа 14. При этом на привод вибратора указанного устройства питание поступает непосредственно, а на легирующий электрод - через модуль 12 батарей конденсаторов, временем заряда которого, определяющего частоту электрического разряда на электроде, можно управлять с помощью резистора 12.1 переменного сопротивления. В случае пробоя высокого напряжения в низковольтную часть высоковольтного блока 3 срабатывает модуль 11 защиты, отключающий этот блок от низковольтного блока 4. Таким образом, установка согласно полезной модели обеспечивает удобную и безопасную работу оператора устройства для электроискрового легирования электропроводящих материалов внутри закрытых металлических объемов.
1. Установка для нанесения покрытий на электропроводящие материалы методом электроискрового разряда, содержащая устройство для нанесения покрытий, выполненное в виде вибратора с легирующим электродом, которое сетевым кабелем соединено с источником электропитания, включающим понижающий трансформатор и выпрямитель электрического тока выходного напряжения, отличающаяся тем, что источник электропитания разделен на два блока, соединенных между собой промежуточным кабелем, в виде высоковольтного блока, содержащего трансформаторный модуль, выпрямительный модуль, пускорегулирующий модуль с транзисторным ключом и переключателем выходного напряжения переменного тока, а также модуль защиты низковольтной части высоковольтного блока от превышения напряжения выше допустимого предела, и в виде низковольтного блока, содержащего модуль батарей конденсаторов для накопления энергии подаваемого на легирующий электрод искрового разряда и пускорегулирующий модуль с транзисторным ключом и пультом управления устройством для нанесения покрытий.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что указанные сетевой и промежуточный кабели рассчитаны на передачу мощности до 1200 Вт на расстояние для основного кабеля до 5 м, а для промежуточного - до 100 м.
