Способ подачи рабочей среды

Изобретение относится к прошивке сквозных отверстий в закрытых полостях, предназначенных для содержания горючих веществ, например жидкого водорода и кислорода, применяемых в качестве топлива для ракетных двигателей, в которых до заполнения полостей горючими веществами не допускается наличие любых веществ, кроме чистой дистиллированной воды. В способе при электроэрозионной прошивке в закрытой полости сквозного отверстия до начала прошивки закрытую полость заполняют дистиллированной водой под давлением, превышающим давление прокачиваемой через электрод рабочей среды на базе дистиллированной воды, после чего прошивку сквозного отверстия ведут с прокачкой рабочей среды через электрод с давлением прокачиваемой через электрод рабочей среды до вскрытия отверстия в закрытой полости. Затем формируют отверстие по всей глубине с удалением из закрытой полости дистиллированной воды с продуктами обработки наружу, при этом попадание в закрытую полость использованной дистиллированной воды перекрывают путем прокачивания через вскрытое отверстие, под торцом электрода, чистой дистиллированной воды из закрытой полости. Изобретение направлено на устранение попадания в закрытую полость при электроэрозионной прошивке сквозного отверстия загрязненной рабочей среды после вскрытия отверстия. 2 ил., 1 пр.

 

Предлагаемый способ относится к области машиностроения и может быть использован при электроэрозионной прошивке сквозных отверстий (например, дренажных) в закрытых полостях, предназначенных для содержания горючих веществ, например жидкого водорода и кислорода, применяемых в качестве топлива для ракетных двигателей, где до заполнения полостей горючими веществами не допускается наличие любых веществ, кроме чистой дистиллированной воды.

Известен способ подачи рабочей среды при электроэрозионной прошивке электродом сквозных отверстий с прокачкой дистиллированной воды, используемой в качестве рабочей среды, через внутренний канал электрода (Е.В. Смоленцев. Проектирование электрических и комбинированных методов обработки. М.: Машиностроение, 2005 - 513 с., стр. 21).

Недостатком способа является попадание в закрытую полость продуктов обработки и прокачиваемой рабочей среды на базе дистиллированной воды после вскрытия при прошивке сквозного отверстия.

Известен способ электроэрозионной обработки (Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов (в 2-х томах) Т. 1. Обработка материалов с применением инструмента / Под ред. В.П. Смоленцева. М.: Высшая школа, 1983. 247 с., стр. 18), где для удаления продуктов обработки при прокачке и поступления свежей рабочей среды применяется принудительная прокачка через электрод рабочей среды с давлением 100-200 кПа.

Недостатком способа является попадание при прокачке в закрытую полость после вскрытия отверстия продуктов обработки и прокачиваемой рабочей среды.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ (по патенту №2538456 «Устройство для прошивки глубоких отверстий в металлических заготовках и способ его применения». Бюллетень №1, 2015), по которому жидкую рабочую среду при электроэрозионной прошивке прокачивают через внутренний канал электрода под давлением в направлении выноса продуктов обработки.

Недостатком способа является попадание в закрытую полость (после вскрытия отверстия) жидкой рабочей среды, загрязненной продуктами обработки.

Изобретение направлено на устранение попадания в закрытую полость при электроэрозионной прошивке сквозного отверстия загрязненной рабочей среды и продуктов обработки после вскрытия отверстия.

Это достигается тем, что до начала прошивки закрытую полость заполняют дистиллированной водой под давлением, превышающим давление прокачиваемой через электрод рабочей среды на базе дистиллированной воды, после чего прошивку сквозного отверстия ведут с прокачкой рабочей среды через электрод с давлением прокачиваемой через электрод рабочей среды на базе дистиллированной воды до вскрытия отверстия в закрытой полости, затем процесс обработки ведут до формирования отверстия по всей глубине с удалением из закрытой полости дистиллированной воды с продуктами обработки наружу, перекрывая при этом попадание в закрытую полость использованной дистиллированной воды прокачиванием через вскрытое отверстие, под торцом электрода, чистой дистиллированной воды из закрытой полости, затем удаляют электрод и заглушают прошитое отверстие.

Сущность способа поясняется фиг. 1, 2.

На фиг. 1 показана закрытая полость со сквозными отверстиями.

На фиг. 2 приведена схема осуществления способа.

Закрытая полость 1 (фиг. 1), предназначенная для сохранения и транспортировки горючих сред, например жидкого водорода и кислорода, в жидкостных ракетных двигателях, имеет штуцер 2 и одно или несколько сквозных отверстий 3, служащих для дренажа закрытой полости 1 после заполнения ее сжиженными горючими газами. Штуцер 2 установлен в отверстии 4 и через него производится подключение магистралей с внешним давлением «Р» для подачи чистой дистиллированной воды 5 в закрытую полость 1.

На фиг. 2 приведена схема подачи через электрод 6 рабочей среды 7 на базе дистиллированной воды на первом этапе электроэрозионной прошивки сквозного отверстия 3 (фиг. 1) в момент вскрытия его при прошивке под действием импульсов тока от генератора 8. Рабочую среду 7 на базе дистиллированной воды удаляют наружу относительно закрытой полости 1 через межэлектродный зазор 9 вдоль торца электрода 6 и канал 10. В конце первого этапа прошивки сквозного отверстия 3 на входе электрода 6 в закрытую полость 1 остается выступ 11, который требуется удалить на втором этапе прошивки сквозного отверстия 3.

Способ осуществляют в следующей последовательности: заполняют через штуцер 2 и отверстие 4 закрытую полость 1 (фиг. 1) чистой дистиллированной водой 5 под давлением «Р», которое по (Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов (в 2-х томах) Т. 1. Обработка материалов с применением инструмента / Под ред. В.П. Смоленцева. М.: Высшая школа, 1983. 247 с., стр. 18) должно быть в 1,5-2 раза выше, чем в подаваемой на первом этапе прошивки сквозного отверстия 3 через электрод 6 рабочей среде 7 на базе дистиллированной воды, и которое составляет 100-200 кПа. Подключают генератор 8 так, чтобы электрод 6 был катодом, подают под давлением через электрод 6 рабочую среду 7 на базе дистиллированной воды, и выполняют на первом этапе в рабочей среде 7 на базе дистиллированной воды прошивку до вскрытия отверстия 3. При этом рабочая среда 7 на базе дистиллированной воды с продуктами обработки удаляется наружу относительно закрытой полости 1 вдоль торца электрода 6 через межэлектродный зазор 9 и канал 10. В конце первого этапа образуется не удаленная часть на выходе из сквозного отверстия 3 электрода 6 в форме выступа 11.

На втором этапе чистая дистиллированная вода 5 под давлением «Р» поступает из закрытой полости 1 к выходу из торца электрода рабочей среды 7 на базе дистиллированной воды и за счет превышения давления чистой дистиллированной воды 5 над давлением рабочей среды 7 прекращает подачу через электрод 6 рабочей среды 7, не позволяя ей попасть в закрытую полость 1, а процесс прошивки продолжают в дистиллированной воде 5, которая становится рабочей средой, до удаления выступа 11 в сквозном отверстии 3 в закрытую полость 1.

После удаления выступа 11 происходит ускорение подачи электрода 6, что является сигналом для прекращения подачи электрода 6, после чего отключают генератор 8, снимают давление рабочей среды 7 на базе дистиллированной воды в электроде 6. Полученное отверстие 3 заглушают, например, пробкой.

Далее аналогично прошивают остальные требуемые отверстия.

Пример осуществления способа: в коллекторе ЖРД, подающем жидкий водород к форсункам, необходимо выполнить 6 круглых сквозных отверстий диаметром 3 мм на глубину 4,7 мм для дренажа жидкого водорода. Коллектор заглушают и через патрубок заливают дистиллированную воду до заполнения всей полости коллектора, после чего повышают давление в полости до 380-400 кПа и поддерживают его до конца электроэрозионной прошивки каждого отверстия. Устанавливают круглый полый электрод из латуни диаметром 2,8 мм и длиной 50 мм. Подключают к коллектору и электроду ток (коллектор - анод) от генератора с напряжением 90 В при емкости конденсатора 4 мкФ. Подают через отверстие в электроде рабочую среду на базе дистиллированной воды под давлением 180-200 кПа. Включают подачу электрода вдоль оси отверстия. Через 12 минут электрод вскрывает стенку коллектора, после чего рабочая среда на базе дистиллированной воды перестает поступать в электрод и не может попасть внутрь коллектора. Далее через 1,2 минуты прошивки образуется сквозное отверстие при прошивке на дистиллированной воде, которая под давлением поступает из коллектора и полностью удаляется наружу вдоль наружной поверхности электрода. Затем отключают генератор, отключают давление рабочей среды в электроде, заглушают прошитое отверстие, перемещают электрод к следующему отверстию и прошивают его.

В результате исследования состояния дистиллированной воды в закрытой полости коллектора загрязнений не обнаружено и поставленная цель достигнута.

Источники информации

1. Смоленцев Е.В. Проектирование электрических и комбинированных методов обработки. М.: Машиностроение, 2005 - 511 с.

2. Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов. В 2 Т. Т. 1 // Под ред. В.П. Смоленцева // М.: Высшая школа, 1983 - 247 с.

3. Патент 2538456 Устройство для прошивки глубоких отверстий в металлических заготовках и способ его применения // В.П. Смоленцев, Ю.В. Шаров, И.И. Коптев, Е.В. Смоленцев // Заявка 1013110209 от 06.03.13. Патентообладатель ВГТУ. Опубликовано: 10.01.15, Бюл. №1.

Способ подачи рабочей среды при электроэрозионной прошивке в закрытой полости сквозного отверстия, включающий прокачку рабочей среды на базе дистиллированной воды через электрод в процесс прошивки, отличающийся тем, что до начала прошивки закрытую полость заполняют дистиллированной водой под давлением, превышающим давление прокачиваемой через электрод рабочей среды на базе дистиллированной воды, после чего прошивку сквозного отверстия ведут с прокачкой рабочей среды через электрод с давлением прокачиваемой через электрод рабочей среды на базе дистиллированной воды до вскрытия отверстия в закрытой полости, затем процесс обработки ведут до формирования отверстия по всей глубине с удалением из закрытой полости дистиллированной воды с продуктами обработки наружу, перекрывая при этом попадание в закрытую полость использованной дистиллированной воды прокачиванием через вскрытое отверстие, под торцом электрода, чистой дистиллированной воды из закрытой полости, затем удаляют электрод и заглушают прошитое отверстие.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроэрозионной прошивке отверстий в металлических деталях. Способ включает одновременную прошивку группы отверстий электродами, при которой используют решетку из диэлектрического материала в виде шаблона с отверстиями, площадь сечения каждого из которых не менее минимальной площади сечения прошиваемого отверстия в детали со стороны выхода из нее электрода.

Изобретение относится к электроэрозионной обработке и может быть использовано для электроэрозионной прошивки прецизионных отверстий малого диаметра широкой номенклатуры деталей, например лопаток газотурбинного двигателя.

Изобретение относится к полированию поверхности отверстия детали. Способ включает возвратно-поступательное перемещение и вибрацию эластичного инструмента относительно детали и одновременную электрохимическую анодную обработку поверхности отверстия.

Изобретение относится к электрохимической обработке. Способ электрохимической обработки каналов соосно-струйной форсунки для камеры жидкостного ракетного двигателя, содержащей корпус с пилонами и каналами для подачи компонентов топлива, включает доводку геометрических размеров каналов форсунки электрохимической обработкой, при которой осуществляют подачу токопроводящей жидкости в обрабатываемые каналы при помощи инструмента-катода.

Изобретение относится к электрохимической обработке и может быть использовано для электрохимической доводки форсунок из токопроводящих материалов, преимущественно, для жидкостных ракетных двигателей.

Изобретение относится к электрохимической обработке и может быть использовано при электрохимической доводке форсунок из токопроводящих материалов, преимущественно форсунок для жидкостных ракетных двигателей.

Изобретение относится к электроэрозионной, электрохимической и эрозионно-химической прошивке глубоких отверстий в металлических заготовках. Устройство содержит подключенные к источнику тока электрод-инструмент и съемную втулку из эрозионностойкого материала, размещенную внутри электрода-инструмента с возможностью продольного перемещения, причем на торце втулки со стороны прошивки выполнены точечные диэлектрические упоры, высота которых не более межэлектродного зазора, на наружной поверхности втулка имеет слой изоляции, а на внутренней - размещенные ярусами разрядники для направления течения рабочей среды с продуктами обработки из межэлектродного зазора, подключенные через регулятор и преобразователь тока к упомянутому источнику тока.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при прошивке отверстий преимущественно малого диаметра в металлических заготовках. Электрод-инструмент содержит металлическую рабочую часть с рабочим и технологическим торцами, выполненную с возможностью подачи в зону обработки жидкой рабочей среды.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления каналов с произвольным изгибом оси в цельных металлических материалах.

Изобретение относится к электроэрозионному станку, предназначенному для формообразования тангенциальных отверстий в топливных форсунках. .

Предлагаемое изобретение относится к области технологических процессов обработки металлов. Устройство содержит корпус, соединенный контактной клеммой с устройством заземления, внутри которого размещены блок электропитания, частотный блок, блок охлаждения, состоящий из выпрямительного моста, предохранителя и вентилятора охлаждения, блок накопительных конденсаторов и размещенный вне корпуса вибрационный блок, состоящий из вибратора с электрододержателем и электродом, причем электрододержатель вибратора оснащен механизмом регулирования вылета электрода, а электрод выполнен с возможностью присоединения к плюсовому полюсу выпрямительного моста блока накопительных конденсаторов, к минусовому полюсу которого присоединяется обрабатываемое изделие, а электрод выполнен с возможностью соприкосновения с обрабатываемым изделием.

Изобретение относится к электрофизическим методам обработки токопроводящих материалов и может быть использовано для нанесения покрытий, упрочнения и повышения коррозионной стойкости различных деталей машин и инструментов.

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию, и может применяться для обработки поверхностей элементов импульсных торцевых уплотнений.

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию, и может применяться для обработки поверхностей элементов импульсных торцовых уплотнений (ИВУ), работающих в криогенных средах.

Изобретение относится к области противопожарной техники, в частности к устройствам для задержки пламени и предотвращения распространения огня при резервуарном нефтехранении.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при обработке деталей из материалов с анизотропной проводимостью, в частности прессованных деталей из металлических порошков и гранул.

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано в машиностроении, станкостроении, авиастроении, приборостроении, электронике и многих других областях.

Изобретение относится к области электрохимической обработки, в частности к способам размерной электрохимической обработки в проточном электролите при обработке углублений, выборок, выемок.

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию, и может применяться для обработки поверхностей элементов импульсных торцевых уплотнений (ИТУ).
Изобретение относится к области электрофизических методов обработки материалов, в частности к электроискровому легированию, и может быть использовано для получения покрытий с регламентированными свойствами.

Способ относится к области машиностроения, в частности к термоэрозионной обработке металлических материалов, и может быть использован при электроэрозионной и комбинированной электроэрозионно-химической обработке металлических материалов в жидкой среде.

Изобретение относится к прошивке сквозных отверстий в закрытых полостях, предназначенных для содержания горючих веществ, например жидкого водорода и кислорода, применяемых в качестве топлива для ракетных двигателей, в которых до заполнения полостей горючими веществами не допускается наличие любых веществ, кроме чистой дистиллированной воды. В способе при электроэрозионной прошивке в закрытой полости сквозного отверстия до начала прошивки закрытую полость заполняют дистиллированной водой под давлением, превышающим давление прокачиваемой через электрод рабочей среды на базе дистиллированной воды, после чего прошивку сквозного отверстия ведут с прокачкой рабочей среды через электрод с давлением прокачиваемой через электрод рабочей среды до вскрытия отверстия в закрытой полости. Затем формируют отверстие по всей глубине с удалением из закрытой полости дистиллированной воды с продуктами обработки наружу, при этом попадание в закрытую полость использованной дистиллированной воды перекрывают путем прокачивания через вскрытое отверстие, под торцом электрода, чистой дистиллированной воды из закрытой полости. Изобретение направлено на устранение попадания в закрытую полость при электроэрозионной прошивке сквозного отверстия загрязненной рабочей среды после вскрытия отверстия. 2 ил., 1 пр.

Наверх