Электроимпульсное дробильное устройство

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

K ПАТЕНТУ г я и

Комитет Российской Федерации по патентам и товариым знакам (21} 5006168/33 (22) 23.10.91 (46) 15.11.93 Бюл. Ия 41-42 (71) Инновационная промышленно-строительная компания "АЭЛИМП" (72) Лапицкий Ю.Я. (73) Инновационная промышленно-строительная компания "АЭЛИМП" (54) ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЕ ДРОБИЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Использование: в электроимпульсной технике и технологии и может быть применено для дробления руд и горных пород. Сущность изобретения: уст— ройство содержит индукционный трансформатор 1, (® RU (1Ц 2ОО25О4 С1 (5Ц 5 Н 02, С 19 18 совмещенный с генератором импульсного тока 11.

8торичная обмотка трансформатора выполнена в виде двух секций с вакуумной изоляцией. Первая секция расположена на участке индукционного трансформатора и состоит из токопроводящей трубы 4 и электродов, подключенных к корпусу трансформатора Вторая секция состоит из токопроводящей трубы 12 большего диаметра на конце с цанговым контактом 22, через который в разрядную камеру 24 введен самозаостряющийся высоковольтный электрод 23. 8ысоковольтный электрод снабжен механизмом 24 его подачи в разрядную камеру. 1 з.пф-лы, 1 ил.

2002504

Изобретение относитсл к электроимпульсной технике и технологии и может быть использовано в горнодобыва.ощей промышленности для дробления руд и горных пород, в строительной индустрии длл дробления бетона, а также длл измельчения различных отходов, включая резинокордные изделия с целью последуюгцей переработки, Прототипом предлагаемого изобретенил является установка, содержащая источник высоковольтных импульсов, параллельно которому подключены высоковольтный электрод, погруженный в заземленную емкость с технической жидкостью. и последовательно соединенные управляемый коммутатор и генератор .импульсных токов с вкл|оченным между управляемым коммутатором и источником высоковольтных импульсов блока селекции и Uûäà .и управляемых импульсов, Однако указаннал установка не позволяет получить импульсы с малыми фронтами и длительностью в связи с применением разрядников, которые имеют весьма высокую индуктивность. Кроме того, такaë установка имеет малую частоту следования импульсов и низкук> надежность работы высоковольтного электрода в связи с частым пробоем изолятора.

Целыа изобретения является повышение ресурса высоковольтного электрода и надежности работы установки в целом при увсличении амплитуды высоковольтных импульсов и уменьшении длительности их фпонтов.

Это дастигаетсл тем, что г, устройстве, содержащем источник высоковольтных импульсов, соединенный с генератором импульсного тока и высоковольтным электродом, погру>кенным в техническую жидкость, которой заполнена разрлднал камера, источник высоковольтных импульсов выполнен в виде индуктивного трансформатора, вторичная обмотка которого со стороны низкого напряжения заземлена через диод и индуктивный датчик тока и выполнена в виде двух соединенных между собой секций коаксиальной линии с вакуумной изоляцией, причем первая секция располо>кена на участке индуктивного трансформатора и состоит из токопроводящей трубы и электродов, подключенных к заземленному корпусу индукционного трансформатора, а вторая секцил, име ощая меньшее волновое

:;,îïðîòèâëåíèå, состоит из токопроводя щей трубы большего диаметра чем первая и имеет цанговый контакт на конце. при этом высоковольтный электрод проходит через эти трубы и выполнен самозаостряющимся, 5

Кроме того, высоковольтный электрод снабжен механизмом его подачи в разрядную камеру.

Использование в качестве ГИНа индукционного трансформатора, сердечники которого, в отличие от прототипа нанизаны на коаксиальную лини о с вакуумной изоляций, позволяет существенно увеличить импульсное напряжение на установке, обеспечив при этом высокую крутизну переднего фронта тока, что при решении задачи селективной дезинтеграции руд принципиально важна, В этом случае работа установки может осуществллтьсл только от одного ГИНа без включения ГИТа, что позволяет увеличить КПД устройства, Кроме того, применение коаксиальной линии с вакуумной изоляцией вместо твердых диэлектриков в зазорах с высокой напряженностью, позволяет существенно увеличить надежность работы установки при увеличении амплитуды высоковольтных импульсов, Новым элементом в устройстве является также цанговый контакт и самозаостря1ощийся электрод с механизмом его перемещения.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства, В качестве источника высоковольтных импульсов в этом устройстве применен индукционный трансформатор, состоящий из высоковольтных сердечников 1, витков первичной обмотки 2, соединенных параллельно, изоляционных шайб 3, трубы 4, являющейся вторичной обмоткой индукционного трансформатора, закл оченных в корпус 5, высоковольтного высокочастотного кабеля 6 и генератора импульсного напряжения (ГИН) 7. Со стороны низкого напрл>кения труба 4 соединена с заземлением 0 через диод 9 и индукционный датчик 10 тока. Параллельно диоду 9 и индукционному датчику 10 "îê:à подключен ген="ðàòîð 11 импульсного тока (ГИТ). Труба 4 соединена с высоковольтным проводникам 12 второй секции коаксиальнай линии, Внешний проводник 13 коаксиальной линии соединен с заземлением 14 через корпус вакуумной камеры 15 и коаксиальный контакт 16. Вакуумный объем установки состоит из секционного проводящими электродами 17 изолятора 18, вакуумной камеры 15 с каналом 19 высоковакуумной откачки и высоковольтного иэоллтора 20. Злементы вакуумного объема соединены через вакуумные уплотнения 21. Вакуумный электрод, состоящий иэ цангового электрического контакта 22 и самозаастрлющегося высоковольтного электрода 23 с механизмом 24 его подачи, помещен в камеру 25 дробления, 2002504 снабженную ситовым органом 26, на который через устройство загрузки 27 поступает материал 28 для измельчения. Для извлечения продуктов дробления разрядная камера

24 дробления снабжена отверстием 29, 5

Электроимпульсное дробильное устройство работает следующим образом.

При подаче от ГИНа импульса высокого напряжения через высоковольтный кабель

6 на параллельно включенные витки первич- 10 ной обмотки 2 сердечников 1 индукционного трансформатора возникает увеличенный на число индукторов импульс высокого напряжения на высоковольтном конце 23 трубы 4, При этом начинает заряжаться 15 коаксиальная линия, образованная центральным 12 и внешним 13 проводниками, и возникает высокая напряженность электрического поля V ГИН между самозаостряющимся электродом 23 и измельчаемым 20 материалом 28 в камере 25 дробления с технической жидкостью. В результате в измельчаемом материале 28 формируется канал проводимости. При этом цепь электрического тока замыкается на зазем- 25 пении 8 и 14 через корпус камеры 25 дробления, коаксиальный контакт 16, корпус вакуумной камеры 15, корпус 5 индукционного трансформатора, диод 9 или генератор импульсного тока 11. Интенсивность рас- 30 ширения канала проводимости определяется током с высокой крутизной переднего фронта, которая обеспечивается линией с малым волновым сопротивлением. Рабочее напряжение между центральными и наруж- 35 ными проводниками первого и второго участков линий одно и то же, поэтому зазор, который определяет уровень изоляции при длител ь ности вы соковол ьтно го им пул ьса порядка 10 с, одинаковый для двух участ- 40 ков. Приблизительное значение волнового сопротивления коаксиальной линии onped деляется соотношением 60 !и —, где d—

Ь диаметр внешнего проводника 13; 45

Формула изобретения

1. ЗЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЕ ДРОБИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее источник высоковольтных импульсов, соединенный с генератором импульсного тока и высоковольтнымм электродом, погруженным в техническую жидкость, которой заполнена

55 разрядная камера, отличающееся тем, что источник высоковольтных импульсов выполнен в виде индукционного трансформатора, вторичная обмотка которого со стороны низкого напряжения заземлена

h — диаметр внутреннего проводника

12. А так как b=d-2 Л, где Л- зазор между внешним 13 и внутренним 12 проводниками. то — =

d d . Следовательно, соотЬ d — 25 ношение будет тем меньше, а соотношение и волновое сопротивление тем меньше при фиксированном h, чем больше d. Малое волновое сопротивление второго участка гарантирует формирование высокой крутизны переднего фронта тока даже при некачественной работе отдельных индукторов индукционного трансформатора.

Ток, протекающий через промежуток между самозаостряющимся высоковольтным электродом 23 и измепьчаемым материалом 28, а также через индукционный датчик 10, запускает ГИТ, ток которого обеспечивает высокую степень измельчения (разрушения) материала 28. Самозаостряющийся высоковольтный электрод 23 выполнен из вложенных друг в друга нескольких, например трех или пяти цилиндров из металлов с разной тугоплавкостью, уменьшающейся от внутреннего цилиндра к наружному. Например, центральная жила может быть вольфрамовая, а внешний цилиндр — стальным, По мере обгорания электрода 23 с помощью механизма 24 осуществляется его подача в разрядную камеру 25 через трубу 4, центральный проводник 12 коаксиальной линии и цанговый контакт 22.

Такое электроимпульсное устройство позволяет получить импульсы высокого напряжения более 500 кВ при частоте посылок выше 10 Гц и емкости коаксиальной линии выше 1000 pF. а надежность работы обеспе.ивается конструкцией коаксиальной линии с вакуумной изоляцией. (56) Авторское свидетельство СССР

М 706917, кл, Н 03 К 3/59, 1975. через диод и индукционный датчик тока и выполнена в виде двух соединенных между собой секций с вакуумной изоляцией, причем первая секция расположена ка участке индукционного трансформатора и состоит из токопроводящей трубы и электродов, подключенных к корпусу трансформатора, а вторая секция, имеющая меньшее волновое сопротивление, состоит из токопроводящей трубы большего диаметра, чем первая, и имеет цанговый контакт на конце, при этом высоковольт2002504

Составитель В.10дина

Редактор Н,Федорова Техред М.Моргентал Корректор С.Лисина

Тираж Подписное

НПО"Поиск" Роспатента

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

Заказ 3201

Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ный электрод проходит через эти трубы и тем, что высоковольтный электрод снабвыполнен самоэаостряющимся, жен механизмом его подачи в разрядную

2. Устройство по п,1, отличающееся камеру.