ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОГО РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОГО РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ


RU (11) 2013135 (13) C1

(51) 5 B02C19/18 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 28.02.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4916502/33 
(22) Дата подачи заявки: 1991.03.05 
(45) Опубликовано: 1994.05.30 
(71) Заявитель(и): Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом институте им.С.М.Кирова 
(72) Автор(ы): Зиновьев Н.Т.; Танбаев Ж.Г. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете 

(54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОГО РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ 

Сущность изобретения: высоковольтный электрод для электроимпульсного разрушения материалов содержит пропущенный через изолятор разрядный токовод с рабочим наконечником. Разрядный токовод и изолятор снабжены гибкими нитями для подвески их в вертикальном положении. Токовод выполнен из гибкого материала и пропущен через изолятор. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области разрушения материалов электрическими разрядами и может быть использовано для дробления бетонных и железобетонных изделий.

Известно устройство для дробления хрупких металлов, их карбидов и т. п. токопроводящих материалов с использованием электрогидравлических ударов, выполненное в виде загружаемого измельчаемым материалом сосуда, в котором внутренний положительный электрод, расположенный внутри вертикально над слоем измельчаемого материала, укреплен во втулке встроенного в крышку регулируемого по высоте отражателя.

Известно также устройство для активации цементных смесей (прототип), содержащее камеру диспергирования со встречно направленными соплами, соединенными с разгонными трубами, которые выполнены из немагнитного материала и снабжены коаксиально размещенными на них кольцевыми камерами. В каждой из кольцевых камер смонтированы охватывающий поверхность разгонной трубы соленоид и установленные по ее окружности параллельно образующим поверхности разгонной трубы встречно направленные разрядные электроды. Полость кольцевой камеры заполнена рабочей жидкостью, при этом разгонные трубы на участке между загрузочным бункером и кольцевой камерой выполнены из материала, электризуемого трением.

Недостатком устройства-прототипа является малый срок службы, обусловленный низкой стойкостью изоляции разрядных электродов, так как они подвержены воздействию поверхностных разрядов и ударных волн, распространяющихся от канала разряда. Кроме того, на токовод электрода действуют значительные динамические усилия вдоль его оси и в радиальных направлениях, которые разрушают токовод и узел крепления электрода.

Целью изобретения является повышение срока службы электрода.

Цель достигается тем, что в высоковольтном электроде для электроимпульсного разрушения материалов, содержащем пропущенный через изолятор разрядный токовод с рабочим наконечником, согласно заявляемому изобретению, разрядный токовод и изолятор снабжены гибкими нитями для подвески их в вертикальном положении, причем токовод выполнен из гибкого материала и свободно пропущен через изолятор.

На фиг. 1 показана схема установки для электроимпульсного разрушения бетонных и железобетонных изделий; на фиг. 2 - схема работы электрода.

Предлагаемый высоковольтный электрод включает в себя гибкий разрядный токовод 1, изготовленный из стального канала типа ТК. Токовод 1 свободно пропущен сквозь стальную трубку 2, размещенную в полиэтиленовом изоляторе 3. К нижнему концу токовода 1 прикреплен стальной рабочий наконечник 4. Разрядный токовод 1 снабжен гибкой нитью 5 для подвески его в вертикальном положении. Гибкая нить 5 выполнена из лавсанового термостабилизированного шнура марки СГВМ. Токовод 1 с помощью гибкой нити 5 соединен с вертикальным проводом 6 перемещения, изготовленным с использованием пневмоцилиндра марки 2011-10/400, управляемого от компрессора сжатого воздуха. На трубке 2 установлен контактный нож 7, представляющий собой латунную трубку. Высоковольтная шина 8 для подачи питания на высоковольтный электрод изготовлена из латунной трубы и закреплена на остове 9, выполненном на базе изоляторов марки ОНС-110/2000 и дельта-древесины, образующей верхнюю раму 10. Трубка 2 с изолятором 3 подвешены вертикально к элементам 11, установленным на раме 10, с помощью гибких нитей 12, изготовленных также из шнура марки СГВМ. Длина гибких нитей 12 выбрана такой, чтобы при их натяжении в работе нижняя торцовая часть изолятора 3 погружалась в рабочую жидкость (воду) 13.

В исходной позиции изолятор 3 с трубкой 2 опираются на рабочий наконечник 4 (фиг. 1), при работе устройства указанные элементы удерживаются гибкими нитями 12 (фиг. 2). Рабочая жидкость 13 заполняет ванну 14, сваренную из стальных листов. Разрушаемое изделие 15 установлено в ванне 14 на решетчатой подставке 16. Установка снабжена механизмом перемещения (не показан) электрода вдоль и поперек поверхности изделия 15. Для генерирования импульсов высокого напряжения использовался генератор по схеме Аркадьева-Маркса (не показан).

Устройство работает следующим образом.

В ванну 14, заполненную водой, загружается железобетонное изделие 15. С помощью привода 6 высоковольтный электрод опускают на поверхность изделия 15 на расстоянии около 150 мм от его края. При этом нож 8 разъединителя соприкасается с шиной 8. От генератора импульсов по цепи: высоковольтная шина 8, нож 7 разъединителя, трубка 2, разрядный токовод 1, рабочий наконечник 4, плита, подставка 16, ванна 14 подаются импульсы высокого напряжения. Под действием высоковольтных импульсов бетон под электродом разрушается и токовод 1 с рабочим наконечником 4 опускается (фиг. 2). При этом изолятор 3 с трубкой 2 остаются на прежней позиции, так как его положение зафиксировано гибкими нитями 12. После полного разрушения бетона под электродом привод 6 возвращает электрод в исходное положение, а привод горизонтального перемещения переводит электрод на новую позицию и процесс разрушения повторяется.

Срок службы предлагаемого высоковольтного электрода выше срока службы электрода устройства-прототипа в 1,3 раза. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОГО РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ, содержащий пропущенный через изолятор разрядный токовод с рабочим наконечником, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы при разрушении бетонных и железобетонных изделий, разрядный токовод и изолятор снабжены гибкими нитями для подвески их в вертикальном положении, причем токовод выполнен из гибкого материала и свободно пропущен через изолятор.