Плазмовий пристрій на змінному струмі для іонно-плазмової обробки внутрішньої поверхні труби

Номер патенту: 71526

Опубліковано: 15.11.2004

Автор: Гришкевич Олександр Дмитрович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Плазмовий пристрій на змінному струмі для іонно-плазмової обробки внутрішньої поверхні труби, який містить один спільний електрод - анод, з'єднаний з середньою точкою вторинної обмотки трансформатора - джерела живлення розряду, два робочих електроди - катоди, з'єднані з початком і кінцем вторинної обмотки через тиристори і систему тиристорного управління (ТСУ) вмиканням розрядної і ініціюючої напруги ТСУ, який відрізняється тим, що ТСУ має функцію зміни полярності спільного і робочих електродів на протилежну, спільним електродом плазмового пристрою є оброблювана труба, яка одним кінцем з'єднана з системою вакуумної відкачки, а на її протилежному кінці змонтований гермоввід, через який в порожнину оброблюваної труби до блока електродів підводяться струмопідводи, підводи охолоджуючої води, плазмоутворюючого газу і привід обертання блока електродів навколо осі труби і переміщення вздовж її поверхні, причому кількість робочих електродів є парною, електроди розміщуються по колу діаметрально протилежно один одному в поперечному перерізі труби.

2. Плазмовий пристрій за п.1, який відрізняється тим, що пара негативних електродів пристрою має особисті магнітні системи для формування зони розряду на робочій поверхні електроду, а пара позитивних електродів має на робочій поверхні ребра для ефективного затримання розпилених забруднень.

3. Плазмовий пристрій за пп. 1-2, який відрізняється тим, що співвісно з блоком робочих електродів пристрою, безпосередньо біля його краю, але електрично ізольовано від нього, розміщується блок газорозрядного ініціювання розряду, який містить магнітну систему з кільцевим міжполюсним проміжком, який геометрично відповідний основному розрядному проміжку, в якому розташовується кільцевий анод-газорозподільник з підводом до нього плазмоутворюючого газу і позитивного відносно робочих електродів потенціалу.

Текст

1. Плазмовий пристрій на змінному струмі для іонно-плазмової обробки внутрішньої поверхні труби, який містить один спільний електрод - анод, з'єднаний з середньою точкою вторинної обмотки трансформатора - джерела живлення розряду, два робочих електроди - катоди, з'єднані з початком і кінцем вторинної обмотки через тиристори і систему тиристорного управління (ТСУ) вмиканням розрядної і ініціюючої напруги ТСУ, який відрізняється тим, що ТСУ має функцію зміни полярності спільного і робочих електродів на протилежну, спільним електродом плазмового пристрою є оброблювана труба, яка одним кінцем з'єднана з системою вакуумної відкачки, а на її протилежному кінці змонтований гермоввід, через який в порожнину оброблюваної труби до блока електродів підводяться струмопідводи, підводи A 2 (19) 1 3 71526 4 тить трансформатор, вторинна обмотка якого має газорозрядного ініціювання розряду, який містить середню точку, сполучену із спільним електродоммагнітну систему з кільцевим міжполюсним промітрубою. Два катоди розташовані в порожнині тружком, геометричне відповідним основному розряби з особистими електродами ініціювання вакуумдному проміжку, в якому розташовується кільцено-дугового розряду. Порядок подачі розрядної і вий анод-газорозподілювач з підводом до нього ініціюючої напруги регулюється тиристорною сисплазмоутворюючого газу і позитивного відносно темою управління. В [2] зазначається, що для наробочих електродів потенціалу. дійної роботи плазмового пристрою з вакуумноСуть припущеного винаходу пояснюється кредуговим розрядом на змінному струмі необхідна сленням, де на фіг.2 приведено конструктивну надійна, швидкодіюча система ініціювання розрясхему плазмового пристрою і фіг.1б, де приведена ду. Для розрядів не потребуючих ініціювання (насхема живлення електродів плазмового пристрою. приклад магнетронний, або тліючий розряд) наявОброблювальна труба 1 одним кінцем підключена ність системи ініціювання не обов'язкова. Технічне до системи вакуумної відкачки 8, а на протилежрішення-прототип не може бути використане поному кінці має гермоввід 7, через який до електровністю, так як в ньому не передбачається режим дів подаються необхідні напруги, охолоджуюча попередньої обробки поверхні і відсутнє технічне вода і плазмоутворюючий газ. Через гермоввід рішення для обробки довгої тр уби. блок електродів з'єднується з механізмом переміВ основу винаходу покладено завдання ствощення, що розміщується поза вакуумною камерою рення плазмового пристрою на змінному струмі, в і забезпечує його обертання навколо вісі і переміякому були б реалізовані наступні вимоги: щення вздовж оброблювальної труби. Однакові за - можливість попередньої обробки поверхні призначенням парні електроди 2 і 3 розміщуються перед нанесенням покриття; в поперечному перетині труби 1 А-А. Блок газо- можливість обробки довгої труби малого діарозрядного ініціювання розряду складається з маметру; гнітної системи, яка містить постійні магніти 6 і - наявність в пристрої швидкодіючої, високо магнітний полюс 5. Магнітна система створює ранадійної системи ініціювання дугового розряду. діальне магнітне поле в міжелектродному проміжУ припущеному винаході поставлена задача ку 4. На фіг.2 протилежним полюсом магнітної сивирішується тим, що в одній конструкції передбастеми є феромагнітна стінка оброблюваної труби. чається використання різних типів розрядів. ТехніЗа міжелектродним проміжком розмішується анодчне рішення плазмового пристрою містить один газорозподілювач 5 системи газорозрядного ініціспільний електрод — анод, з'єднаний з середньою ювання розряду. точкою вторинної обмотки трансформатора - джеПорівняльний аналіз із прототипом показує, рела живлення розряду, два робочих електрода — що пропоноване технічне рішення має наступні катоди, з'єднані з початком і кінцем вторинної обсуттєві відокремлюючі ознаки: мотки через тиристори і систему тиристорного - вакуумна відкачка відбувається безпосередуправління вмиканням розрядної напруги (ТСУ), ньо із порожнини оброблювальної труби; який відрізняється тим, що: - блок електродів плазмового пристрою має ТСУ має функцію зміни полярності спільного і можливістю переміщення відносно внутрішньої робочих електродів на протилежну, спільним елекповерхні оброблювальної труби; тродом плазмового пристрою являється оброблю- блок електродів плазмового пристрою може вальна труба, яка одним кінцем з'єднана з систеобертатися навколо вісі оброблювальної труби; мою вакуумної відкачки, а на її протилежному кінці - в зону вакуумно-дугового розряду подається змонтований гермоввід, через який в порожнину плазмоутворюючий газ; оброблювальної труби до блоку електродів підво- біля блоку електродів розміщується блок гадяться струмопідводи, підводи охолоджуючої возорозрядного ініціювання розряду який містить ди, плазмоутворюючого газу і привід обертання магнітну систему і анод-газорозподільник; блоку електродів навколо вісі труби і переміщення - розрядне джерело підключається до електвздовж її поверхні, причому кількість робочих елеродів розрядного блоку через тиристорний перектродів є парна, електроди розміщуються по колу микач полярності. в поперечному перетині труби, діаметрально проПорівняльний аналіз показує, що ознаки винатилежно один одному. ходу відповідають критерію „новітності" і є достатЗгідно з другим варіантом винаходу, плазмоніми для всіх випадків, на які поширюється об'єм вий пристрій відрізняється від плазмового приправової охорони. строю за п.1 тим, що: Плазмовий пристрій на змінному стр умі прапара негативних електродів пристрою може цює наступним чином. Можливо декілька режимів мати особисті магнітні системи для формування роботи пристрою. зони розряду на робочій поверхні електроду, а а) Підготовка внутрішньої поверхні труби і напара позитивних електродів може мати на робочій несення покриття здійснюється тліючим розрядом. поверхні ребра для ефективного затримання розВ цьому разі порядок технологічних операцій напилених забруднень. ступний. В порожнину оброблювальної труби поЗгідно з третім варіантом винаходу, плазмовий дається плазмоутворюючий газ. Попередня обропристрій відрізняється від технічних рішень за пп. бка поверхні здійснюється подачею позитивних 1-2, тим, що: півперіодів розрядного струму на електроди для співвісно з блоком робочих електродів припідготовки поверхні. При цьому оброблювальна строю, безпосередньо біля його краю, але електтруба підключена до середньої точки вторинної ричне ізольовано від нього, розміщується блок обмотки трансформатору і являється катодом. 5 71526 6 При обертанні блоку електродів навколо вісі труби електродами дугового розряду порцію плазми, яка відбувається іонне травлення оброблювальної ініціює запалення вакуумно-дугово го розряду. При поверхні. при виконанні наступної операції полярвикористанні для попередньої підготовки поверхні ність електродів перемикається на протилежну, тліючого розряду, необхідно мати два комутуємих труба виконує роль анода, а на пару електродів, розрядних джерела - високовольтне джерело для що виготовлені із матеріалу покриття, подаються операції підготовки поверхні і низьковольтне джевід'ємні півперіоди розрядного струму. Розпилений рело для живлення вакуумно-дугового розряду. іонним бомбардуванням матеріал катодів конденг) Оптимальною конфігурацією плазмового сується на оброблювальній поверхні і формує фупристрою на змінному стр умі є конструкція з виконкціональне покриття. Операція нанесення пористанням і для підготовки поверхні і для нанекриття відбувається при обертанні блоку сення покриття вакуумно-дугового розряду. В цьоелектродів навколо вісі труби. Після нанесення му разі, при обертанні блока електродів, спочатку покриття на ділянці труби, що дорівнює довжині проводиться ерозійне травлення вакуумноробочих електродів, блок електродів переміщуєтьдуговим розрядом оброблюваної поверхні. Потім ся на наступну ділянку труби. Операції обробки до джерела живлення розряду підключається пара повторюються. електродів для нанесення покриття і полярність б) При використанні попередньої підготовки електродів змінюється на протилежну. Після пеповерхні тліючим розрядом і нанесенні покриття реміщення блоку електродів на наступну ділянку магнетронним розпилюючи пристроєм, конструкція труби, порядок операцій повторюється. розрядного блоку і порядок виконання технологічТаким чином, плазмовий пристрій на змінному них операцій не змінюються. струмі дозволяє оброблювати внутрішню поверхв) При нанесені покриття вакуумно-дуговим ню довгих труб. Використання газорозрядного інівипалювачем, в конструкції блоку електродів з'явціювання розряду дозволяє надійно реалізувати ляється новий конструктивний елемент - система оптимальну конфігурацію плазмового пристрою з газорозрядного ініціювання дугового розряду. Вооднотипними технологічними операціями для підна працює наступним чином. В між полюсному готовки і нанесення покриття, що сприяє підвипроміжку магнітної системи створюється радіальне щенню надійності технологічного устаткування, і магнітне поле. Плазмоутворюючий газ подається в ефективності технології обробки. робочу зону через кілцевий газорозподілювач. При Список використаних джерел. подачі на анод системи ініціювання розряду імпу1. Саксаганский Г.Л. Электрофизические нальсу високої напруги, позитивного відносно робососы. М.: Энергоатомиздат. 1988, - 275с. чого електроду, в схрещених ЕхВ полях створю2. Дороднов А.М., Мирошкин С.И. Вакуумные ються умови для запалювання Холівського эрозионные генераторы и ускорители плазмы на розряду. Холлівський розряд подає в проміжок між переменном токе, ТВТ, т.18, вып.5, с.1076-1087. Комп’ютерна в ерстка В. Мацело Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

A plasma device on alternating current for ionic-plasma treatment of inner surface of tube

Автори англійською

Hryshkevych Oleksandr Dmytrovych

Назва патенту російською

Плазменное устройство на переменном токе для ионно-плазменной обработки внутренней поверхности трубы

Автори російською

Гришкевич Александр Дмитриевич

МПК / Мітки

МПК: C23C 14/00

Мітки: обробки, струмі, внутрішньої, іонно-плазмової, поверхні, змінному, пристрій, плазмовий, трубі

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/3-71526-plazmovijj-pristrijj-na-zminnomu-strumi-dlya-ionno-plazmovo-obrobki-vnutrishno-poverkhni-trubi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Плазмовий пристрій на змінному струмі для іонно-плазмової обробки внутрішньої поверхні труби</a>

Подібні патенти