Система подачи жидкого металла в токосъемы униполярной машины

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е <<01001345

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.11. 81(2l ) 3358933/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (51)М. Кл.

Н 02 К 31/04

Гееуддрстееииый кемитет

СССР (23) П риоритет— вв девам изоеретеиий и атерытий (53) УДК621.313. .292(088.8) Опубликовано 28. 02. 83. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 28.02.83

3

П.И.Анофриков, А.И.Аренштам и С.A.Âàñèëüåâ

1 (72) Авторы изобретения

Новосибирский государственный университет им. Ленинского комсомола и Институт теплофизики

Сибирского отделения АН СССР (71) Заявители (54) СИСТЕМА ПОДАЧИ ЖИДКОГО МЕТАЛЛА

В ТОКОСЬЕМЫ УНИПОЛЯРНОй.МАШИНЫ го

Изобретение относится -к униполярным машинам и может быть использовано, например, для электролиза алюминия и меди, для питания импульсных устройств электрофизической и геоэлектроразведочной аппаратуры, работающих на больших токах в постоянном или импульсном режимах.

Известно устройство униполярной машины, содержащее два жидкометаллических токосъема, находящихся при раз о ных электрических потенциалах. Подача жидкого металла в них осуществляется посредством одного жидкометаллического контура 1 1 .

Однако размыкание электрической цепи между токосъемами по жидкому металлу. не предусмотрено. Поэтому, чтобы избежать больших электрических потерь в цепи жидкометаллического контура, для увеличения его электричес« кого сопротивления необходимо исполь зовать длинные подводящие трубы. А это приводит к увеличению сопротив2 ления течения жидкого металла и к использованию более мощных насосов, что усложняет конструкцию.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является система подачи жидкого металла в униполярную машину, содержащая расходный бак, два рабочих бака, электрическую схему, следящую за уровнями жидкого металла в баках, два управляемых вен.тиля и трубопроводы.

Из расходного бака жидкий металл по трубопроводам закачивают.в первый рабочий бак, откуда он попадает в униполярную машину. При выходе из унипо» лярной машины жидкий металл попадает во второй рабочий бак и далее в расходный бак. Чтобы не было замыкания по жидкому металлу, в трубопроводе. между расходным баком и первым рабочим баком и между вторым рабочим баком и расходным баком имеются управляемые вентили, поочередно запирающие течение жидкого металла по трубопро1001345 водам, размыкая, тем самым, электрическую цепь между, входом и выходом униполярной машины. Вентили управляются системой, следящей за уровнями жидкого металла в баках 2 )

Наличие в устройстве двух рабочих баков, следящей системы, а также системы управляемых вентилей усложняет конструкцию системы подачи жидкого

16 металла в токосъемы униполярнои машины.

Цель изобретения — упрощение системы подачи жидкого металла в токосъемй униполярной машины.

Поставленная цель достигается тем, что в системе подачи жидкого металла в токосъемы униполярной машины yc г.ройство для размыкания электрической цепи выполнено в виде бака с входным го и выходным патрубками, внутри которого расположено размыкающее колесо из изоляционного материала с осью, закрепленной внутри бака горизонтально, причем размыкающее колесо состоит из пластин, образующих не менее четырех секторов, герметично закрытых с торцов крышками, а входной патрубок расположен в верхней крышке бака, изолирован от него и его ось смещена

36 параллельно относительно вертикали к оси размыкающего колеса на расстояние, не превышающее половины радиуса колеса.

На фиг.1 приведена схема системы подачи жидкого металла в токосъемы униполярной машины; на фиг.2 - устройство для размыкания.электрической цепи вдоль оси размыкающего колеса, разрез.

Предлагаемое устройство включает в себя расходный бак 1, напорное устройство 2, изолятор 3, бак 4, который имеет входной 5 и выходной 6 патрубки, ось 7, пластины 8 и крышки 9. Устройство соединяется трубопроводами с 4s униполярной машиной 10. Входной па. трубок 5 присоединяется н верхней крышке бака 4 через изолятор 3. Пластины 8 и крышки 9 выполнены из изоляционного материала и вместе с осью 7 образуют размыкающее колесо. Пластины

S крепятся на размыкающем колесе радиально и герметично закрываются с боковых сторон крышками 9. Размыкающее колесо может свободно вращаться íà SS оси 7,. которая закреплена внутри бака горизонтально. Ось входного патрубка

5 параллельно смещена относительно вер. тикали к оси 7 размыкающего колеса на расстояние, не превышающее половины радиуса колеса. Система подачи жидкого металла в токосъемы униполярной машины соединяется трубопроводами с униполярной машиной 10.

Устройство работает следующим о6разом.

Жидкий металл из расходного бака 1 через напорное устройство 2 подается в униполярную машину 10. Далее по входному патрубку 5 жидкий металл сливается в ус1ройство для размыкания электрической цепи. Изолятор 3 разрывает электрическую цепь между входом и выходом унипояярной машины 10 по металлу системы подачи жидкого металла. Размыкание электрической цепи по жидкому металлу происходит при падении струи жидкого металла на раэмыквющее колесо. При этом происходит частичное заполнение одного из секторов размыкающего колеса. Так как ось входного патрубка 5 смещена относительно вертикали к оси 7, то на размыкающее колесо действует вращательный момент и размыкающее колесо поворачивается вокруг оси 7. Под струю жидкого металла попадает следующий сектор размыкающего колеса, а жидкий металл из заполнившегося сектора выливается на дно бака 4 и по выходному патрубку 6 стекает в расходный бак 1. Так как секторы размыкающего колеса электрически и гидравлически изолированы друг от друга, то между струей жидкого металла, падающей на размыкающее колесо, и струей жидкого металла, выливающейся из него, электрический контакт отсутствует.

Чтобы устройство для размыкания электрической цепи работало, смещение оси входного патрубка 5 от вертикали к оси 7 не должно превышать радиуса колеса. В противном случае струя жидкого металла, падающая из входного патрубка 5, не попадает на размыкающее колесо. Если это смещение будет больше половины радиуса размыкающего колеса, то возможно непрерывное стекание струи жидкого металла, падающей на размыкающее колесо, с пластин 8. беэ заполнения секторов.

В данном случае размыкания электрической цепи также может не быть. Поэтому смещение оси входного патрубка 5 и вертикали к оси 7 не должно превышать половины радиуса раэмыкан щего колеса, 5 100 1 3

Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным заключаются в простоте конструкции.

Предлагаемое устройство содержит небольшое количество конструктивных s элементов, надежно в обращении, не требует постоянного контроля и может работать автоматически в стационарном режиме.

Предлагаемая система используется для подачи жидкого металла в токосьемы модели сверхпроводниковой униполярной машины мощностью 120 кВт, предназначенной для геоэлектроразведки полезных ископаемых и использованив в качестве модели для изучения работы жидкометаллического контакта в магнитном поле.

Формула изобретения

Система подачи жидкого металла в токосьемы униполярной машины, содержащая расходный бак с жидким металлом Ю напорное устройство и устройство для размыкания электрической цепи между

4 6 двумя жидкометаллическими токосъемами униполярной машины, которые имеют разные электрические потенциалы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью, упрощения конструкции, устройство для размыкания электрической цепи выполнено в виде бака с входным и, выходным патрубками, внутри .которого расположено размыкающее колесо выполненное из изоляционных пластин, образующих не менее четырех секторов, ус,ановленных на оси, закрепленной внутри бака горизонтально, с торцов колеса герметично установлены крышки, а входной патрубок расположен в верхней крышке бака, изолирован от него и его ось смещена параллельно относительно вертикали к оси размыкающего колеса на расстояние, не превышающее половины радиуса колеса, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании " 1326731, кл. H 02 K 31/04, 1973 °

2. Патент США и 3436575, кл. Н 02 К 31/04, 1966. т 001345

Составитель А.Трепутнева

Редактор Ю.Ковач Техред E.Õàðèòîí÷èê Корректор С.Шекмар

Заказ 1435/68 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

-по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4