Герметичное устройство с тоководом



Герметичное устройство с тоководом
Герметичное устройство с тоководом

 


Владельцы патента RU 2560080:

Открытое акционерное общество научно-производственный комплекс "Северная заря" (RU)

Изобретение относится к неразборным герметичным устройствам таким, как соединители, реле и так далее. Гериетичное устройство с тоководом содержит корпус, изолятор, установленный в корпусе и имеющий хотя бы одно осевое отверстие, в котором размещен токовод. При этом изолятор с корпусом и тоководом спаян по соприкасающимся поверхностям и они выполнены из материалов, образующих согласованный спай в диапазоне рабочих температур. В зоне соединения токовода с корпусом поверхность токовода содержит оплавленную по периметру зону, расположенную в области его контакта с изолятором. При этом зона оплавления представляет собой слой переплавленного металла без дефектов. Технический результат - повышение герметичности устройства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к неразборным герметичным устройствам таким, как соединители, реле и так далее, то есть к устройствам.

Известно герметичное устройство с тоководом - электрический соединитель (RU, патент №2171523, МПК H01R 13/40, H01R 24/00), содержащий корпус с керамическим изолятором, установленным в корпусе и имеющим хотя бы одно осевое отверстие, в котором размещен токовод, а изолятор спаян с корпусом и тоководом по соприкасающимся поверхностям, причем корпус, токовод и изолятор выполнены из материалов, образующих согласованный спай в диапазоне рабочих температур. Токовод(ы) выполнен(ы) в виде медного стержня. Высокий уровень вакуумной плотности обеспечивается подбором используемых материалов по согласованности значений коэффициентов температурного линейного расширения и качеством пайки. В согласованном спае металлические и керамические компоненты обладают близкими по величине температурными коэффициентами линейного расширения, что предотвращает развитие напряжений в металлических и керамических элементах устройства, способных нарушить герметичность соединения металла и керамики.

Для обеспечения высокого уровня вакуумной плотности соединения токовода с корпусом иногда используют переходную втулку, которой снабжают токовод (RU, патент №2219623, МПК H01R 13/40). Рассматриваемое устройство содержит корпус, в котором установлены стеклянные изоляторы, в осевых отверстиях которых установлены тоководы. Причем каждый токовод снабжен втулкой, соединенной с тоководом пластичным металлическим припоем. При этом высота втулки имеет высоту не меньшую, чем высота изолятора, а материалы втулки, корпуса и изолятора образуют согласованный спай.

Общим недостатком для обоих рассмотренных устройств является то, что несмотря на все принятые меры вакуумная плотность герметичного соединения может быть пониженной из-за наличия поверхностных и приповерхностных дефектов материала токовода - это могут быть продольные риски, расслоения, трещины, поры и т.д. Наличие этих дефектов снижает прежде всего герметичность устройства.

Задачей, решаемой изобретением, является создание конструкции герметичного устройства с уменьшенным влиянием поверхностных и приповерхностных дефектов токовода на общую герметичность устройства.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому является герметичное устройство, защищенное патентом №2171523.

Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемое устройство так же, как и известное, содержит корпус с изолятором, установленным в корпусе и имеющим хотя бы одно осевое отверстие, в котором размещен токовод, при этом изолятор с корпусом и тоководом спаян по соприкасающимся поверхностям, и они выполнены из материалов, образующих согласованный спай в диапазоне рабочих температур. Но в отличие от известного в предлагаемом устройстве поверхность токовода содержит оплавленную по периметру зону, расположенную в области его контакта с изолятором.

Техническим результатом является повышение герметичности устройства за счет того, что зона оплавления представляет собой слой переплавленного металла без дефектов.

Совокупность признаков, сформулированная в п. 2 формулы изобретения, характеризует устройство, в котором изолятор выполнен из стекла.

Использование стекла в качестве изолятора обеспечивает возможность получения механически прочного и герметичного спая с металлом, обеспечивающего высокую герметичность, механическую прочность и малую газопроницаемость.

Совокупность признаков, сформулированная в п. 3 формулы изобретения, характеризует герметичное устройство, в котором оплавленная зона имеет рельефную поверхность.

Техническим результатом является увеличение прочности соединения за счет увеличения площади спая и, как следствие, увеличение допустимой разрушающей нагрузки сдвига вдоль оси и разрушающей нагрузки при скручивании выводов вокруг оси за счет взаимного сцепления выступов в оплавленном слое токовода и в слое изолятора в зоне оплавления.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен пример выполнения герметичного устройства с тоководом, на фиг.2 - вид этого устройства по разрезу А-А.

В рассматриваемом примере в корпусе 1 установлен стеклянный изолятор 2, в котором зафиксирован токовод 3, выполненный в виде биметаллического вывода, внешняя часть которого 4 выполнена из ковара, а внутренняя 5 - из меди. Внешняя поверхность токовода содержит оплавленную по периметру зону 6, расположенную в области его контакта с изолятором. Причем зона оплавления имеет рельефную поверхность. Ее можно получить разными способами, например с помощью импульсного лазерного излучения установки «Квант-15». Многоточечное рельефное (чешуйчатое) оплавление коваровой поверхности токовода в области его контакта с изолятором производится частичным наложением друг на друга точек проплавления, получаемым при вращении токовода со скоростью 15-16 об/мин под сфокусированном на поверхность токовода излучением, имеющим энергию импульса 1,4-1,5 Дж, длительность 4 мс и частоту повторения 10 Гц. Получаемое при таких параметрах обработки оплавление имеет на поверхности около 80% перекрытие точек проплавления на глубину около 0,2 мм, составляющую примерно 0,5 толщины внешней части биметаллического вывода.

При использовании данного технического решения в процессе изготовления слаботочных электромагнитных реле выход годных реле по требуемой степени герметичности (10-8 Па·м3·с-1 по эквивалентному нормализованному потоку воздуха или 10-6 л·мкм·рт.ст.·с-1 по пробному газу гелий) увеличивается до 30%.

Испытания на прочность металлостеклянных спаев путем поворота (кручения) токовода вокруг своей оси показали, что спаи с оплавленными тоководами не разрушаются и тоководы не отпаиваются при скручивании последних до 1,25-2,5 оборотов. Аналогичные спаи с не оплавленными тоководами выдерживают скручивание последних не более 0,5 оборотов.

Таким образом, описание предлагаемого устройства доказывает повышение его герметичности и механической прочности.

1. Герметичное устройство с тоководом, содержащее корпус, изолятор, установленный в корпусе и имеющий хотя бы одно осевое отверстие, в котором размещен токовод, при этом изолятор с корпусом и тоководом спаян по соприкасающимся поверхностям, и они выполнены из материалов, образующих согласованный спай в диапазоне рабочих температур, отличающееся тем, что в зоне соединения токовода с корпусом поверхность токовода содержит оплавленную по периметру зону, расположенную в области его контакта с изолятором.

2. Герметичное устройство с тоководом по п.1, отличающееся тем, что изолятор выполнен из стекла.

3. Герметичное устройство с тоководом по п.1, отличающееся тем, что поверхность оплавления выполнена рельефной.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, а именно к герметичным вводам электрических цепей в герметичную зону многослойной защитной оболочки атомных электростанций.

Изобретение относится к устройству для заделки кабеля и оконцовке кабеля, предусмотренной с устройством для заделки кабеля, и к присоединительному устройству, закрепляемому на кабеле для установки устройства для заделки кабеля на кабеле.
Изобретение относится к области строительства и электротехники и может быть использовано для герметизации кабелей, труб, тросов и им подобных изделий, проходящих через стены или вводимых в коммутационные шкафы.

Изобретение относится к уплотнителю, вводу или переходному устройству для кабелей или труб, в частности к частям уплотнителя или переходного устройства, содержащего отслаиваемые листы для подгонки к диаметру вставляемого кабеля или трубы.

Изобретение относится к уплотнителю, вводу или переходному устройству для кабелей или труб. Сжимаемый уплотнитель или ввод для кабелей, проводов или труб имеет две или более основы (1, 8, 11), охватывающие каждый кабель, провод или трубу.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для обеспечения изолированного от корпуса устройства герметичного прохода силовых электрических связей через стенку, например через металлический корпус прибора или стенда, переборку судового отсека, переборку космического объекта.

Изобретение относится к сжимающему устройству для модульной уплотнительной системы, используемой для уплотнения ввода или осуществления переходов кабелей или труб, в частности к сжимающему устройству, выполненному с возможностью защиты от электромагнитных помех, и к уплотнительной системе.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ввода электрических проводников в загрязненную зону, в частности используется во взрывозащитной камере (ВЗК).

Изобретение относится к области электротехники и энергетических установок и аппаратов. Устройство предназначено для ввода электрических силовых цепей в герметичные помещения или объемы, например в герметичную зону защитной оболочки атомного реактора.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к герметичной кабельной проходке, используемой в кабельных системах. Герметичная кабельная проходка среднего и высокого напряжения для контаймента ядерных реакторов содержит по меньшей мере один электрический провод, в которой промежутки между отдельными электрическими проводами и/или другими проводящими электричество материалами в проходке заполнены затвердевающей изолирующей заливкой гомогенной структуры.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Устройство для размещения вставляемого в проем в кузовном листе кузова транспортного средства контейнера для гнезда зарядки гибридного или электрического транспортного средства содержит проем кузова, окруженный внутренней рамкой, которая содержит опорный выступ, и контейнер.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических соединителях и гермовводах, предназначенных для работы в условиях повышенных температур.

Изобретение относится к электрическому прибору, в частности к блоку управления с коммутатором для транспортных средств, в соответствии с ограничительной частью п.1 формулы изобретения.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроаппаратостроению. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим соединителям для осуществления электрического контакта в электрических аппаратах низкого напряжения (до 1000 В) на токи от 15 до 1050 A.

Изобретение относится к электрическим соединениям для использования в различных электрических приборах, например блоках управления или агрегатах в автомобильной технике для электрического соединения соединительного провода с штекерной контакт-деталью. Техническим результатом является обеспечение электрического соединения, которое даже при передаче малого электрического тока обладало линейным характером изменения сопротивления. Указанный технический результат достигается тем, что электрическое соединение содержит по меньшей мере одну штекерную контакт-деталь (10) и соединенный с ней соединительный провод (1), соединение между которым и этой по меньшей мере одной штекерной контакт-деталью (10) реализовано в виде по меньшей мере одного соединения (12, 13) с силовым замыканием, выполненного прежде всего в виде соединения обжимом. Соединение (13) с силовым замыканием дополнительно снабжено неразъемным соединением (15) или паяным соединением. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх