RU2013135C1

RU2013135C1 - High voltage electrode for electric pulse material destruction

Info

Publication number: RU2013135C1
Authority: RU
Inventors: Н.Т. Зиновьев; Ж.Г. Танбаев
Original assignee: Научно-исследовательский институт высоких напряжений при Томском политехническом университете
Priority date: 1991-03-05
Filing date: 1991-03-05
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: welding engineering. SUBSTANCE: electrode has insulated discharge current lead with working lug. Discharge current lead and insulator have flexible suspension. Current lead made of flexible material. EFFECT: higher reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области разрушения материалов электрическими разрядами и может быть использовано для дробления бетонных и железобетонных изделий. The invention relates to the field of destruction of materials by electric discharges and can be used for crushing concrete and reinforced concrete products.

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. A device is known for crushing brittle metals, their carbides, etc. conductive materials using electro-hydraulic shocks, made in the form of a vessel loaded with ground material, in which an internal positive electrode located inside vertically above the layer of ground material is mounted in a sleeve integrated into the adjustable the height of the reflector.

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. It is also known a device for activating cement mixtures (prototype), containing a dispersion chamber with opposing nozzles connected to the booster pipes, which are made of non-magnetic material and equipped with coaxially placed ring chambers on them. In each of the annular chambers, a solenoid covering the surface of the booster pipe and counter-directed discharge electrodes mounted parallel to its surface forming the surface of the booster pipe are mounted. The cavity of the annular chamber is filled with a working fluid, while the booster pipes in the area between the feed hopper and the annular chamber are made of material electrified by friction.

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. The disadvantage of the prototype device is the short service life due to the low resistance of the insulation of the discharge electrodes, since they are exposed to surface discharges and shock waves propagating from the discharge channel. In addition, considerable dynamic forces act on the current lead of the electrode along its axis and in radial directions, which destroy the current lead and the electrode mount.

Целью изобретения является повышение срока службы электрода. The aim of the invention is to increase the service life of the electrode.

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. The goal is achieved in that in a high-voltage electrode for electropulse destruction of materials containing a discharge current lead passed through an insulator with a working tip, according to the claimed invention, the discharge current lead and the insulator are equipped with flexible threads for hanging them in a vertical position, and the current lead is made of flexible material and freely passed through the insulator.

На фиг. 1 показана схема установки для электроимпульсного разрушения бетонных и железобетонных изделий; на фиг. 2 - схема работы электрода. In FIG. 1 shows a diagram of an installation for electropulse destruction of concrete and reinforced concrete products; in FIG. 2 is a diagram of the operation of the electrode.

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. The proposed high-voltage electrode includes a flexible discharge current lead 1 made of a steel channel type TK. The current lead 1 is freely passed through a steel tube 2 located in a polyethylene insulator 3. A steel working tip 4 is attached to the lower end of the current lead 1. The discharge lead 1 is equipped with a flexible thread 5 for hanging it in a vertical position. Flexible thread 5 is made of dacron thermally stabilized cord brand SGVM. The current lead 1 using a flexible thread 5 is connected to a vertical wire 6 movement, made using a pneumatic cylinder brand 2011-10 / 400, controlled by a compressed air compressor. On the tube 2 mounted contact knife 7, which is a brass tube. The high-voltage bus 8 for supplying power to the high-voltage electrode is made of a brass pipe and mounted on a skeleton 9 made on the basis of insulators of the ONS-110/2000 brand and delta-wood, forming the upper frame 10. The tube 2 with the insulator 3 are suspended vertically to the elements 11, mounted on the frame 10, using flexible threads 12, also made of cord brand SGVM. The length of the flexible threads 12 is selected so that when they are tensioned during operation, the lower end part of the insulator 3 is immersed in the working fluid (water) 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). In the initial position, the insulator 3 with the tube 2 rest on the working tip 4 (Fig. 1), during operation of the device, these elements are held by flexible threads 12 (Fig. 2). The working fluid 13 fills the bath 14, welded from steel sheets. Destructible product 15 is installed in the bath 14 on the lattice stand 16. The installation is equipped with a mechanism for moving the electrode (not shown) along and across the surface of the product 15. To generate high-voltage pulses, a generator according to the Arkadyev-Marx scheme (not shown) was used.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

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. A reinforced concrete product 15 is loaded into a bathtub 14 filled with water. Using a drive 6, a high-voltage electrode is lowered to the surface of the product 15 at a distance of about 150 mm from its edge. In this case, the knife 8 of the disconnector is in contact with the bus 8. From the pulse generator along the circuit: high-voltage bus 8, knife 7 of the disconnector, tube 2, discharge current lead 1, working tip 4, plate, stand 16, bath 14, high voltage pulses are supplied. Under the action of high-voltage pulses, the concrete under the electrode is destroyed and the current lead 1 with a working tip 4 is lowered (Fig. 2). In this case, the insulator 3 with the tube 2 remains at the same position, since its position is fixed by flexible threads 12. After the concrete is completely destroyed under the electrode, the actuator 6 returns the electrode to its original position, and the horizontal displacement actuator transfers the electrode to a new position and the destruction process is repeated.

Срок службы предлагаемого высоковольтного электрода выше срока службы электрода устройства-прототипа в 1,3 раза. The service life of the proposed high-voltage electrode is 1.3 times higher than the electrode service life of the prototype device.

Claims

HIGH-VOLTAGE ELECTRODE FOR ELECTRIC PULSE DESTRUCTION OF MATERIALS, containing a discharge current lead with a working tip passed through the insulator, characterized in that, in order to increase the service life during the destruction of concrete and reinforced concrete products, the discharge current lead and insulator are equipped with flexible threads for hanging them in a vertical position, made of flexible material and freely passed through the insulator.