Коаксиальный токоподвод к индукционной плавильной вакуумной печи

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1 1647784 (61) ДОполнительное к авт, свил-ву— (22) 3аявлено 30.12.75(й) 2307670/24-07 е присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.02 79.Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 18. 02.79 (я) М. Кл.г

Н 01 Я 39/02

Государственный конетет

СССР оо делам кзобретенкй и открытий

РЗ УДК 621.3. .047.69 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Н. Матусевич, В. С. Ратников и В. А. Акилов (73) Заявитель (54) КОАКСИАЛЬНЫЙ ТОКОНОДЦОД К ИНДУКЦИОННОЙ

ПЛАВИЛЬНОЙ ВАКУУМНОЙ ПЕЧИ

Токоподвод может быть использован в металлургической промышленностй в плавильных вакуумных электрических печах с поворотным тиглем.

Известны конструкции коаксиальных токоподводов отечественных и зарубежных индукционных плавильных вакуумных печей, выполненные в виде двух соосно расположенных токопроводящих охлаждаемых проточной водой труб 1}.

В этих печах подвод энергопитания и охлаждения от шины к токоподяоду производится при помощи гибких охлаждаемых обрезиненных рукавов, которые в процессе работы при повороте токоподвода деформируются, перетираются и выходят из строя.

Известно устройство для передачи малых токов, в котором токоподводящие элементы размещены на общей рамке радиально относительно вращающегося токоприемника 2). Передача тока от шины в этом устройстве произьодится при помощи гибкого проводника, позволяющего самоустанавливаться рамке, несущей токоподводящие элементы, относительно оси токоприемника, Система не имеет охлаждения.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному токоподводу является устройство, выполненное в виде двух соосно расположенных, соединенных с источником питания металлических обойм, несущих подпружиненные токонесущие элементы, контактирующие с поворотной частью токоподвода j3I .

Однако такое устройство не позволяет осуществлять передачу токов большой плотности вследствие линейного контакта между то сопряженными деталями в зоне токоподвода. Кроме этого в устройстве не предусмотрено принудительное охлаждение частей токоподвода, что создает условия для его повышенного нагрева.

Вследствие этого известное устройство неможет быть использовано в промышленных индукционных плавильных печах, питающихся током большой мощностн."Цель изобретения — создание ко а ксиального токоподвода, исключающего повышенный нагрев токонесущих элементов в зоне контакта подвижных элементов токоподвода и повышающего надежность токос ьема.

647 784

Поставленная цель достигается !з м, что металлические токонесущие обоймы выполнены в виде втулки с концентрически расположенными кольцевыми канавками в теле. а соединение с источником питания выполнено в виде токопроводящей трубы со встроенным токопроводя!дим полым деформируемым звеном.

На фиг. дан продольный разрез токопровода, на фиг. 2 — ра. рез А — -А фиг. 1, на фиг. 3 — вид Б фиг. i.

Устройство состоит из двух соосно расположенных металлических труб наружной 1 и внутренней 2. Трубы скреплены между собой, В местах стыка труб проло>кены электроизоляционные конусные прокладки 3 и вакуумные прокладки 4, Головные части труб размещены в плавильной вакуумной камере на изоляционной плите 5 (фиг. !). В трубах выполнены резьбовые отверстия б для присоединения трубопровода энергопитания и охлаждения нагревательного элемента плавильного тигля (на фиг. 1 — 3 не показан).

Задняя часть устройства закреплена на изоляционной плите 7, размещенной на границе вакуумной камеры, фиксация осуществлена с помощью гайки 8. Для исключения нзтекания воздуха по стыку проложены вакуумные резиновые прокладки 9.

На хвостовой части наружной трубы размещена неподвижная обойма 10, а на хвостовой части внутренней трубы — обойма 11.

Обоймы представляют собой втулки с шестью радиальными прорезями, в которых расположены угольные щетки ) 2. Рабочая поверхность угольных щеток, контактирующая с трубой, выполнена цилиндрической (фиг. 2). Спиральная пружина 13 предназначена для прижима щетки к рабочей поверхности трубы. Усилие натяга может регулироваться винтом 14.

Во избежание возможного нагрева зоны контакта токонесущих элементов в теле обоймы выполнены кольцевые канавки 15, предназначенные для !,иркуляции охлаждающей жидкости (воды) . Каждая из обойм токонод.вода соединена с шиной 1б с помощью неподвижного металлического трубчатого проводника 17 со встроенным в него деформируемым звеном-сильфоном 18 и штуцером 19.

Внутренняя полость этой магистрали предназначена для циркуляции охлаждающей жидкости к канавке обоймы. Магистрали охлаждения обеих обойм соединены последовательноо гибким шлангом 20. В нутри сильфона возможна прокладка дополнительного провода.

Работа устройства состоит в следуюшем.

При плавке металла.в тигле к нагревательному элемент> подается энергопитание и ox:! !æëåíèå. Энергопитание поступает от шин ь! {), по проводнику 7, звен I 1, шту церу 19 на обойму, далее через угольные ц!!етки !2, трубу гок!нн>двода на нагревательный элемент тигля. Охлаждение поступаег через гибкий шланг 21, внутреннюк! рубашку трубы 1, в нагревательный элемент и далее через трубу 2 на слив, Тепло, выделяющееся в зоне контакта угольных щеток 2 с поверхностью труб, отводится охлаждающей жидкостью, циркулирующей по проводу 17, сильфону 18, штуцеру !9, канавкам 15 в обойме 10 и поступающей далее через шланг 20, канавки обоймы 11 на слив.

После расплавления металла в тигле производят его разливку. Для этого осуществляют поворот тигля совместно с токопроводом.

Подача энергопитания и охлаждения при этом не прекращается. При повороте токоподвода обоймы 10 и 11 остаются неподвижными.

Съем тока производится с угольных щеток 12. Вследствие неточного изготовления или сборки соосно расположенных рабочих шеек на трубах l и 2 возможно их биение относительно оси поворота. Это может привести к нарушению стабильного контакта в зоне соприкосновения угольных щеток 12 с трубой.

Наличие в проводнике 17 деформируемого звена - сильфона18 позволяет обоймам 10 и 11 самоустанавливаться относительно подвижных шеек труб 1 и 2. Благодаря этому обеспечивается стабильный контакт в зоне скольжения и исключается вредное воздействие радиального биения на условия прохождения тока.

Применение предло>кенного устройс" ва позволяет осуществить передачу токов большой плотности; исключить вероятность нагрева токонесущих элементов в зоне подвижного стыка; обеспечить конструктивную компактность токоподвода; исключить возможность вредного влияния радиального биения токонесущих элементов в зоне контакта на условия прохождения тока; выполнить токоподвод по всей длине металлическим, трубчатым для протекания охлаждающей жидкости и гибким для обеспечения самоустановки токонесущих элементов в зоне контакта.

Формула изобретения

Коаксиальный токоподвод к индукционной плавильной вакуумной лечи, выполненный в виде двух соосно расположенных, соединенных с источником питания металлических обойм, несу!цих подпружиненные токонесущие элементы, например щетки, контактирующие с поворотной частью токоподвода, отличающийся тем, что, с целью исключения повьппенного на гр«ва токонесущих частей токоподвода и повышения надежности токосъема, указаннь!е обоймы выполнены

64 778-!

IIIVt. a

Составитель В. Попова

Редактор Л. Зубов Техред О. Лутовая Корректор С. Шекмар

Заказ 328/47 Тираж 922 Подписное

LlHHHI!H осударственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

I 13035, Москва, Ж-35. Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Уи3город„ул. Проектная. 4

В виде II I )(ë êè I кон 111 нт ри чески ра (III), I)))I(f 11ны м и кол ы(еf)bIM и ксl на f3 )33 MH В Ге. 16, а сое . динение с источником питания выпол11енс) в виде токопроводя)цей трубы со встроенным токопроводя)пим полым деформируемым звеном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

JI< ик,)н/1 .3> <.. If.)куу мныс здв111 и 1) 3. ки пе III. /31, «:)персия>;, .!()8, с I «Ii, рис. I l 13) S ". Л13т1)рск1)е с13иде3ельст13о (.((.I

3 " I !7437, ил. 11 1 !! R 39/64, 1965.

3. Авторское свидетельство CC(: Ð

144 355703, кл. 11 О К 39/(!О, 197 .