Жаростойкий электроввод

 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электровводам , предназначенным для работы в среде перегретого пара. Электтроевод состоит из металлической оболочки 1, внутренних проводников 2, расположенного между ними керамического изолятора 3, герметично соединенной с оболочкой втулки 4j нутренняя полость которой заполнена герметизирующим элементом. Целью изобретения является повьшение производительности труда и повьшение надежности. Для: этого герметизирующий элемент выполнен в виде чередующихся тугоплавких керамических шайб 6 и легкоплавкой керамики 5. Керамические шайбы 6 расположены .во втулке 4 с зазорами 7 по отношению i: ней :-f : -.чУ/ у. А: у .. Разно5иЗйосгг7ь а.1 керамический nopoiuox или МдО/ па nepSo fj cnocoSu в керамические трубки с отверстиями под пробойники - по второму способу Xepaf u ecKue шайбы из или AlOf VfQj с От3ерс1пиял1а под проводчики Керамические легкаплаЗкие шайУы (с ос та па тексту) (Л : у .. 3 ( f 7 , poiuox или МдО/ oSu рубки с отверстиями по второму способу tc 4 4ib Ч ГО оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„Я0„, 124472 (д!! 4 Н О! В 17/26 фЯ иичч4 Я

13,";,13

ЦБЛНОТЕКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Разно 3идЕас ли керамики:.д, ° at кера и ескии паоои ак,4 g или муО/ о а ла перда у cnocolg

dj керамические mpylxu с атбеосл ипми пад пра3оодники — па &араму способу

Керамические uraudk uz А 1ЕО vnu

4rO1 Кеду с gmmdepc AA u уд про дадчики

Керамические легкопладкие wauCh (сасл аа — ла лекслу) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3699259/24-07 (22) 10.02.84 (46) 15.07.86. Бюл. Ф 26 (71 ) Опытно-конструкторское бюро :, Горизонт" (?2) И.А. Киянский, В.Н. Сорокин и В.А. Близнюк (53) 621.315 (088.8) (56) Нырков Е.С. Кабели и провода с магнезиальной изоляцией. — Кабельная техника, 1962, Ф 4. (54) ЖАРОСТОЙКИЙ ЭЛЕКТРОВВОД (57) Изобретение относится к области электротехники, а именно к электровводам, предназначенным для работы в среде перегретого пара. Электтроввод состоит из металлической оболочки 1, внутренних проводников

2, расположенного между ними керамического изолятора 3, герметично соединенной с оболочкой втулки 4 внут1 ренняя полость которой заполнена герметизирующим элементом. Целью изобретения является повышение производительности труда и повышение надежности. Для этого герметиэирующий элемент выполнен в виде чередующихся тугоплавких керамических шайб

6 и легкоплавкой керамики 5. Керамические шайбы 6 расположены .во втулке

4 с зазорами 7 по отношению r. ней б а б 7 и проводникам 2. Зазоры 7 заполнены легкоплавкой керамикой 5. Шайбы 6 могут быть выполнены из оксида алю1244728 миния или диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия., 1 з и. ф лы, ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электродам, предназначенным для эксплуатации в среде перегретого пара.

Целью изобретения является повы- 5 шение производительности труца при его изготовлении и надежности.

На чертеже изображен жаростойкий электроввод, разрез.

Электроввод состоит из металлической оболочки 1, внутренних проводников 2, керамического изолятора

3, защитного чехла 4 в ниде втулки, выполненного из ковара, внутренняя полость которого заполнена керамической массой, состоящей попеременно из легкоплавкой керамики 5 и керамических шайб 6, выполненных из оксида алюминия или диоксида циркония, стабилизированного окисью иттрия. Керамические шайбы расположены но втулке 4 с зазорами 7 по отношению к втулке 4 и проводникам

2. При этом втулка герметично сое— динена с оболочкой, например, путем

25 пайки или сварки °

Изготовление предложенного элек— тровнода осущестнляют двумя способа.— ми.

По первому способу и полость заготовки для оболочки в трубу иэ нержанеюшей стали устанавливают проводники (проволоку из нержавеющей стали, хромели, алюмели, конели и др.), а зазор между проводниками и оболочкой 35 заполняют керамическим порошком, например окисью алюминия или магния.

Собранный узел герметизируют с обоих торцов, а затем подвергают холодной деформации, например, путем прокатки в калибрах. Подготовленную таким образом длинномерную заготовку электроввода режут на мерные отрезки. В торцовой части каждого из отрезков обнажают проводники, в затем на поверхность оболочки устанавливают ко2 наровый защитный чехол так, чтобы половина длины проводников находилась над его уровнем. Полость заполняют попеременно вдоль оси проводников керамической массой, состоящей из легкопланкой керамики, и тугопланкими керамическими шайбами. В качестве легкоплавкой керамики используют материал следующего химического состава нес.Е

Углекислый барий 16-17,5

Кварцевый песок 5-8

Окись магния О, 1 — 3,.0

Оксид переходного металла !Ó группы периодической сис2-!2

Остальное темы Хальк

В качестве тугонлавких керамических шайб используют спеченные высокотемпературные материалы, например нысокоглиноэемистую керамику или керамику H:) o)cHcH циркония, стабилизиро— ванную окисью иттрия.

По второму способу режут мерные куски одно в или многоканальных керамических трубок, н которые нстанляют проводники в виде проволоки из соот ветствующих металлов (например, иэ нержавеющей стали, хромели, копели и др. 1,керамические трубки с проводниками встазляют в металлическую трубку, например конаровую, так, чтобы в тopIoIEoEI части не оставалась полость, выполняющая роль защитного чехла. Полость наполняют попеременно вдоль оси проводников легкоплавкой керами еской массой и тугоплавких керамических шайб. В качестве легкоплавкой и тугоплавкой керамик используют материалы, указанные в первом спбсобе.

Указанная легкоплавкая керамика обладает температурой плавления порядо ка 1280-1300 С. Подготовленные по обоим вариантам заготовки электроннодов нагревают в вакууме до 1300о

1350 С и выдерживаюг при этой температуре 5 — 15 мин. При этом происхо,дит плавление легкоплавкой керамики, которая заполняет зазоры между тугоплавкими керамическими шайбами и стенками защитного чехла, а также между тугоплавкими керамическими шайбами и металлическими проводниками. Легкоплавкая керамика при этом выполняет роль высокотемпературкой эмали по отношению к чехлу и проводникам и роль глазури по отношению к высокотемпературным керамическим шайбам. Так как коэффициенты линейного расширения тугоплавких керамических шайб, ковара, металлических проводников и легкоплавкого керамического материала близки между собой, то получается единая монолитная конструкция, способная выдерживать длительное термоциклирование и термоудары. Полученную конструкцию подвергают сварКе или высокотемпературной пайке (например,.медью в защитной среде) для герметизации в месте закрепления защитного брехла и металлической оболочки (для первого варианта).

Выбор материала, используемого в качестве легкоплавкой керамики, обусловлен требованиями высокой глагостойкости и эрозионной стойкости при эксплуатации в среде перегретого пара, а также высокой смачиваю— щей способности как металлических, так и керамических компонентов торцовой части жаростойкого электроввода. Необходимость использования тугоплавких керамических шайб, уста— новленных вдоль оси проводников, обусловлена двумя причинами.

Во-первых, необходимостью увеличения выхода годных при изготовлении жаростойких электровводов. Незначительный. процент (около 107) выхода годных без использования указанных шайб объясняется тем, что при малых диаметрах электроввода (8 1 0 или

1,5 мм) расстояние между проводниками составляет 0,3-0,5 мм. Обнаженные концы проводников в торцовой части электроввода в зоне защитного чехла в момент расплавления легкоплавкой керамикой самопроизвольно соприкасаются между собой (за счет поверхностного натяжения расплава)> что приводит их к короткому замйка— нию. Это обстоятельство является при

1244728

4 чиной неиспра«имого брака, который в этих случаях достигает до 907..

Во-вторых, требованием увеличения надежности и срока службы жаростойкого электроввода в условиях эксплуатации. IIerêoëëàâêèé керамический материал в защитной атмосфере (особенно в вакуумных условиях) при плавлении склонен к вспениванию, что

10 приводит к образованию пористости (до 57. пор) в торцовой части защитного чехла. Наличие подобных пор, беспорядочно расположенных в объеме герметизирующего материала, может

15 проводить к их выстраиванию в длинные цени вдоль оси электроввода, что в условиях перегретого пара является причиной встрытия этих цепей, т.е. причиной потери герметичности.

20 Использование тугоплавких керами— ческих шайб, установленных вдоль оси проводников делит полость защитного чехла на отдельные зоны, включающие чередующиеся слой беспористого туго25 плавкого и легкоплавкого керамических материалов.

При этом слои легкоплавкой керамики контактируют между собой в уз— ких зонах спаивания металлических составляющих (стенки чехла, проводника) со стенками тугоплавких керамических шайб. IiRKHM образом, возможная неконтролируемаяпористость герметизирующего материаламногократно пре35 рывается повсей длинезащитного чехла

У что увеличиваетнадежность исрок службы жаростойкого элктроввода в целом.

Жаростойкие электровводы предложенной конструкции подвергались испы40 таниям с целью определения процента выхода т одних изделий, а также надежности и срока их службы в гидротермальных условиях при 300-350 С и давлении до 170 атм.

Испытания показали, что предложенные жаростойкие электровводы имеют выход годных не менее 807. что в

7-8 раз вьпие, чем для существующих .изделий. Кроме того,.предложенные

50 электровводы обладают высокой надежностью в эксплуатации (все электровводы выдержали программу испытаний) а срок их службы повысился более чем в 5 раз и составил 2000 ч.

55 Формула из обретения

Жаростойкий электроввод, содержащий металлическую оболочку, внут

1244728

Составитель А. Емельянов

Техред Н Попович

Редактор Н. Швыдкая

Корректор Е, Сирохман

Тираж 643

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб, д. 4/5

Заказ 3924/55

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r...Ужгород, ул. Проектная, 4 ренние проводники, керамический изолятор, расположенный между ними, герметично соединенную с оболочкой втулку, в одной части которой находится торец оболочки, а в другой герметизирующий элемент, о т л ич а ю шийся тйм, что, с целью повышения производительности труда при его изготовлении и повышения надежности, герметизирующий элемент выполнен в виде чередующихся тугоплавких керамических шайб, расположенных во втулке с зазорами по отношению к ней и проводникам, и легкоплавкой керамики, расположенной между керамическими шайбами и в упомянутых зазорах.

2. Электроввод по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что тугоплав10 кие шайбы выполнены из оксида алюминия или диоксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия.