Токоввод катода установок ионного азотирования

 

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов, в частности к конструкции разрядных камер установок ионного азотирования. Цель изобретения - повышение долговечности токоввода. Токо ввод содержит корпус с коаксиально установленными в нем изолятором и катодом. Изолятор выполнен в виде стопы дисков, контактирующие поверхности (КП) сопряжены со сложным профилем. Контактирующие поверхности дисков могут быть выполнены со ступенчатым профилем или со ступенчато-конусным профилем. Использование изобретения позволяет повысить долговечность токоввода, так как данное выполнение изолятора снижает вероятность проникновения плазмы через изоляционный промежуток. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 27 D 11/02, С 23 С 8/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4612296/02 (22) 02.12.88 (46) 29.02.92. Бюл. N 8 (71) Хмельницкий технологический институт бытового обслуживания (72) И.М.Пастух, B Ã.Êàïëóí, Ю.Ф.Добжанский и А.В.Паршенко (53) 621.365.31.002.5(088.8) (56) Патент Швейцарии N. 503801, кл, С 23 С

11/14, 1974.

Патент Швейцарии N. 555555889988, кл. С23 С

11/00, 1974. (54) ТОКОВ ВОД КАТОДА УСТАНОВОК ИОННОГО АЗОТИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к химико-термической обработке металлов, в частности к

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов, в частности к конструкции разрядных камер установок ионного азотирования.

Токоввод катода относится к наиболее ответственным элементам разрядных камер установок ионного азотирования, во многом и редоп редел я ющим их работоспособность.

При этом они должны обеспечивать не только вакуумную герметичность, электроизоляционную прочность, а при нижнем расположении в днище камеры — достаточную несущую способность, но и обладать конструктивными свойствами, препятствующими проникновению плазмы через изолирующий промежуток.

Известно устройство для ионного азотирования, в котором токоввод катода, выполненный в варианте неохлаждаемой. Ы,„, 1716292 А1 конструкции разрядных камер установок ионного азотирования. Цель изобретения— повышение долговечности токоввода. Токоввод содержит корпус с коаксиально установленными в нем изолятором и катодом.

Изолятор выполнен в виде стопы дисков, контактирующие поверхности (КП) сопряжены со сложным профилем. Контактирующие поверхности дисков могут быть выполнены со ступенчатым профилем или со ступенчато-конусным профилем. Использование изобретения позволяет повысить долговечность токоввода, так как данное выполнение изолятора снижает вероятность проникновения плазмы через изоляционный промежуток. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. конструкции, имеет сплошной изолятор между электродом и корпусом камеры.

Недостатком указанного устройства является дефицитность материалов, из которых необходимо изготовить изолятор в том случае, если токоввод одновременно предназначен для поддерживания нижней опорной плиты или подвески при нижнем расположении токоввода. Так как размеры изолирующей прокладки в диаметральном и осевом направлениях при охлаждаемом несущем токовводе достигают 150-200 мм, то изготовить их в виде сплошной детали практически не представляется возможным из материалов, традиционно применяемых для этих целей, например фторопласта, капролона и т.п.

Известна установка для обработки длинных полых деталей сильноточным тле1716292

55 ющим разрядом, в которой стержень электрода токоввода по всей длине в зоне наличия плазмы покрыт керамикой.

Недостатком известной установки является сложность технологии изготовления токоввода, так как керамическая трубка, надеваемая на электрод, должна быть внутри обработана на достаточно большой длине с высокой точностью. Если же такая точность не будет обеспечена, то в зазоре между изолятором и электродом будет иметь место локальный перегрев с переходом тлеющего разряда в дуговой. Изоляция электрода путем обмазки его керамической массой с последующим отверждением допустима только при применении специальных составов, так как традиционные недефицитные материалы из-за температурных деформаций электрода растрескиваются и не способны выполнять функции плазмоизолирующих элементов.

Цель изобретения — повышение долговечности токоввода.

Указанная цель достигается тем, что изолятор электрода состоит иэ отдельных дисков, причем диски между собой соединены ступенчатым или коническим замком.

Изготовление изолятора из отдельных дисков позволяет применять недефицитные .листовые электроизоляционные материалы, причем с увеличением количества дисков уменьшается требуемая толщина листа.

Однако в токовводах с плоскими дисками велика вероятность проникновения плазмы в щели, образуемые по плоскостям контакта дисков, ввиду неточности их изготовления, деформации; уменьшения давления по плоскости контакта при температурном расширении электрода. С этой целью сочленение отдельных дисков между собой осуществляется с помощью ступенчатого или конического замков, в результате чего образуется лабиринт, создаются условия для самоуплотнения стыков, что препятствует проникновению плазмы. Многодисковые изоляторы без замков имеют небольшой срок службы, так как в результате и роникновения плазмы тлеющий разряд вызывает местный перегрев стыков дисков, затем на,чинается интенсивное обгорание дисков, переход тлеющего разряда в дуговой и полный пробой изолятора, 5

На чертеже показан предлагаемый токоввод (слева — вариант ступенчатого, справа — конического замков).

Токоввод катода состоит из электрода 1, диска 2 щелевой защиты, дисков 3 изолятора, уплотняющей прокладки 4, прижимного диска 5, гайки 6 и смонтирован в корпусе камеры 7.

Электрод 1 имеет упорный фланец, с помощью которого он передает осевую нагрузку на корпус камеры 7. Диск 2 щелевой защиты предотвращает пробой разряда по наружной поверхности между электродом 1 и корпусом 7. Изолятор набран из дисков 3, конфигурация которых образует ступенчатый или конический замок. С помощью гайки 6 осуществляется сжатие пакета дисков

3; а через прижимной диск 5 и уплотняющую прокладку 4 — вакуумная герметизация внутреннего пространства камеры 7. Диски изолятора могут быть изготовлены из любого электроизоляционного материала, который при рабочей температуре на поверхности электрода удовлетворяет требованиям допустимого газообразования в условиях вакуума, например из фторопласта, капролона.

Срок службы предлагаемого токоввода до очередных профилактических мероприятий увеличился по сравнению с несплошным изолятором в 4,3 раза и в 3,6 раза по сравнению с изолятором с плоскими дисками.

Формула изобретения

1. Токоввод катода установок ионного азотирования, содержащий корпус с коаксиально установленным в нем изолятором и катодом, вакуумные уплотнения, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения долговечности токоввода, изолятор выполнен в виде установленных в стопу дисков, контактирующие поверхности которых сопряжены и выполнены со сложным профилем.

2.Токоввод по и. 1, отл и ч а ю щий с я тем, что контактирующие поверхности дисков выполнены со ступенчатым профилем.

3. Токоввод по и, 1, о тл и ч а ю щи йс я тем, что контактирующие поверхности выполнены со ступенчато-конусным профилем.

1716292

45

Составитель И,Пастух

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор М,Максимишинец

Редактор А.Лежнина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 602 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5