Установка для гидростатического прессования порошка



Установка для гидростатического прессования порошка
Установка для гидростатического прессования порошка
Установка для гидростатического прессования порошка
Установка для гидростатического прессования порошка

 


Владельцы патента RU 2556435:

Кузин Николай Иванович (RU)

Изобретение относится к области порошковой металлургии. Установка для гидростатического прессования порошка содержит контейнер с рабочей камерой для размещения порошка в эластичной оболочке, с крышкой и затвором, емкость с жидкостью, размещенную с внешней стороны контейнера, устройство для создания высокого давления жидкости в рабочей камере с системой регулирования и сброса давления. В контейнере установлена перегородка с клапаном для жидкости, образующая рабочую камеру и полость в нижней части контейнера, в которой размещено устройство для создания высокого давления жидкости в рабочей камере, состоящее из соединенных между собой пружинами подвижной и неподвижной частей, изолированных от корпуса контейнера и соединенных с источником высокого напряжения металлическими пластинами. Упомянутая подвижная часть размещена с образованием между ней и перегородкой полости для жидкости, рабочая камера и упомянутая полость для жидкости соединены посредством клапанов с емкостью для жидкости. Обеспечивается снижение энергопотребления установки, упрощение ее конструкции, а также снижение металлоемкости. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и, в частности, может использоваться в прессовых установках.

Известна установка для гидростатического прессования ("Прогрессивное оборудование и средства автоматизации в технологических процессах ковки и объемной штамповки". А.П. Петров и другие. Москва, Высшая школа, 1989 г., стр. 67, рис. 2.18), содержащая рабочую камеру, затвор, источник высокого давления, систему регулирования и сброса давления жидкости.

Установка имеет сложное устройство, высокое потребление энергии и металлоемкость.

Известна установка для гидростатического прессования порошковых материалов (прототип), раскрытая в Линц В.П. и др. Кузнечно-прессовое оборудование и его наладка. М., Высшая школа, 1988, стр. 145.

Установка имеет сложное устройство, в частности источник высокого давления и системы регулирования и сброса давления, высокое энергопотребление и металлоемкость.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является упрощение конструкции, уменьшение энергопотребления, снижение металлоемкости.

Технический результат достигается тем, что в установке устройство для создания высокого давления жидкости в рабочей камере выполнено внутри контейнера в виде подвижной и неподвижной частей, соединенных между собой пружинами, снабженных металлическими пластинами, изолированными от корпуса контейнера и соединенными с источником высокого напряжения, причем подвижная часть отделена от рабочей камеры контейнера полостью и перегородкой с клапанами, контейнер снабжен с внешней стороны емкостью с жидкостью, при этом емкость соединена с рабочей камерой и полостью клапанами.

На фиг. 1 - общий вид установки в разрезе,

фиг. 2 - устройство для создания высокого давления жидкости в рабочей камере,

фиг. 3 - электростатический клапан,

фиг. 4 - структурная электросхема высокого напряжения.

Установка гидростатического прессования порошка состоит из контейнера 1 с рабочей камерой 2, снабженного крышкой 3 и затвором 4. Крышка 3 снабжена уплотнениями 5. Внутри контейнера 1 в рабочей камере 2 размещается порошок 6 в эластичной оболочке 7, размещенной на подставках 8. В нижней части контейнера 1 размещено устройство для создания высокого давления жидкости в камере 2. Оно состоит из подвижной 9 и неподвижной 10 частей, соединенных между собою пружинами 11, снабженных металлическими пластинами 12 и 13. Последние изолированы от корпуса контейнера 1 и соединены с источником высокого напряжения. Подвижная часть 9 отделена от рабочей камеры 2 полостью 14 с клапаном 15 и перегородкой 16 с клапаном 17. Установка снабжена пультом управления 18, содержащим блок управления и контроля, блок высокого напряжения, аккумулятор (не показаны). Контейнер 1 снабжен снаружи емкостью 19 для жидкости. Емкость 19 соединена с рабочей камерой 2 через электростатический клапан 20, который выполнен с приводом из подвижной 21 и неподвижной 22 частей, снабженных металлическими пластинами 23 и 24, соединенными с источником высокого напряжения и изолированными от корпуса емкости 19 и от корпуса контейнера 1. Клапан 20 снабжен пружиной 25. Емкость 19 снабжена патрубком 26 для слива или пополнения жидкости. Силовая часть для увеличения мощности в работе и давления в камере 2 снабжается дополнительными пластинами 27, соединенными с источником высокого напряжения.

Для повышения эффективности управления давлением жидкости в рабочей камере между подвижной частью 9 и неподвижной 10 выполнены дополнительные пластины 27, соединенные с источником высокого напряжения.

Работает установка следующим образом. Для прессования порошок 6 в эластичной оболочке 7 помещают в рабочую камеру 2 на подставки 8. Через патрубок 26 под небольшим давлением заполняют жидкостью емкость 19 и через клапаны 15, 20 полость 14 и рабочую камеру 2. Для наполнения рабочей камеры 2 кратковременно открывается клапан 20 путем подачи высокого потенциала на пластины 23, 24 через контакты 2-3 Р1 с блока высокого напряжения. Пластины 23, 24 заряжаются одноименным зарядом и отталкиваются кулоновскими силами. Подвижная часть 21 открывает кратковременно клапан 20. Затем заряд с пластин 23, 24 снимается контактами 1-2 Р1. Клапан 20 закрывается пружиной 25.

Для создания высокого давления жидкости в камере 2 подается высокий потенциал (5-20 кВ) на пластины 12, 13. Пластины 12, 13 через контакты 1-2 Р2 заряжаются одноименным зарядом и мощными кулоновскими силами. Подвижная часть 9, отталкиваясь от неподвижной части 10, движется вверх и вытесняет рабочую жидкость из полости 14 через клапан 17 в рабочую камеру 2, где давление жидкости увеличивается и начинается прессование порошка 6 через эластичную оболочку 7. При выравнивании давлений в камере 2 и в полости 14 клапан 17 закрывается. Далее снимается высокий потенциал с пластин 12, 13 контактами 2-3 Р2. Кулоновские силы отталкивания исчезают. Подвижная часть 9 пружинами 11 подтягивается к неподвижной части 10. Давление в полости 14 падает и через клапан 15 из емкости 19 в полость 14 поступает порция жидкости. Далее операция может повториться несколько раз до создания в рабочей камере 2 необходимого давления до окончания опрессовки. После чего подачей высокого потенциала на пластины 23, 24 приоткрывается клапан 20, часть жидкости из рабочей камеры перетекает в емкость 19. Давление в камере 2 приближается к атмосферному. С помощью патрубка 26 с задвижки на нем давление доводится в рабочей камере 2 до атмосферного. Теперь можно открывать затвор 4 и снимать крышку 3, выгружать изделие и загружать новое.

Использование изобретения позволяет обойтись без внешнего источника высокого давления, например мультипликатора и обслуживающих его устройств, уменьшить энергопотребление в десятки раз. Средняя потребляемая электромощность будет в пределах 40-100 Вт. Ведь для создания огромного заряда в 1 кулон требуется ничтожное количество электричества, так как 1к=1А×1 с.

Силы кулоновского отталкивания огромны. Их можно оценить приближенно по формуле Кулона

,

Е0 - электрическая проницаемость в вакууме (к22·Н),

при g1=g2=1кул и r=1 м,

r - расстояние между пластинами,

,

сопротивление R на фиг. 4 для регулировки времени разряда пластин 12, 13.

Безопасность при использовании высокого напряжения обеспечивается размещением блока высокого напряжения непосредственно на установке, при этом отсутствуют внешние токопроводящие с высоким напряжением провода. Защита от пробоя на корпус высоким потенциалом обеспечивается изоляцией и известными средствами и способами защиты.

Малое энергопотребление установкой позволяет использовать устройство в любых условиях, в том числе полевых, используя только аккумулятор или маломощный источник электрической энергии.

1. Установка для гидростатического прессования порошка, содержащая контейнер с рабочей камерой для размещения порошка в эластичной оболочке, с крышкой и затвором, емкость с жидкостью, размещенную с внешней стороны контейнера, устройство для создания высокого давления жидкости в рабочей камере с системой регулирования и сброса давления, отличающаяся тем, что в контейнере установлена перегородка с клапаном для жидкости, образующая рабочую камеру и полость в нижней части контейнера, в которой размещено устройство для создания высокого давления жидкости в рабочей камере, состоящее из соединенных между собой пружинами подвижной и неподвижной частей, изолированных от корпуса контейнера и соединенных с источником высокого напряжения металлическими пластинами, причем упомянутая подвижная часть размещена с образованием между ней и перегородкой полости для жидкости, а рабочая камера и упомянутая полость для жидкости соединены посредством клапанов с емкостью для жидкости.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что клапан, соединяющий емкость для жидкости с рабочей камерой, выполнен с приводом, содержащим подвижную и неподвижные части, снабженные металлическими пластинами, соединенными с источником высокого напряжения, и пружину.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу прессования полых микросфер в присутствии жидкости при производстве пористой конструкционной керамики.

Изобретение относится к оборудованию для обработки материалов при комбинированном воздействии на них давления и температуры, создаваемых в системе газ-жидкость, и может быть использовано для компактирования порошковых материалов в эластичных оболочках при температуре до 200°С и давлении до 200 МПа.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к производству изделий из порошка бериллия. .

Изостат // 2366538
Изобретение относится к оборудованию для обработки материалов при комбинированном воздействии на них давления и температуры, а именно к изостатам. .

Изобретение относится к металлургии, в частности к уплотнению изделий горячим изостатическим прессованием в жидкой фазе. .

Изобретение относится к устройствам для гидростатического прессования изделий из порошков, в частности, к прессованию трубок. .

Изобретение относится к области изготовления абразивных инструментов, в частности высоких шлифовальных и полировальных кругов на вулканитовой связке. .

Изобретение относится к области прессования энергией взрыва порошкообразных материалов, в частности к получению покрытий на изделиях, и может использоваться в химической, атомной, машиностроительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к порошковым сплавам на основе никеля, обладающим повышенным сопротивлением к сульфидной коррозии, и может быть использовано для изготовления деталей газотурбинных двигателей. Способ получения изделия из жаропрочных никелевых сплавов включает выплавку расходуемой заготовки для производства гранул, получение гранул, их квалификацию, дегазацию, герметизацию капсулы, горячее изостатическое прессование (ГИП) и термическую обработку готового изделия. При выплавке расходуемых заготовок суммарное содержание трех легирующих элементов: титана, молибдена и ниобия поддерживают не менее 95% от содержания хрома в составе сплава, а разливку расплава в кокиль проводят при температуре 1540-1560°C. Повышается малоцикловая усталость в сульфидной среде. 2 табл., 3 пр.
Наверх