Система подачи жидкого металла в токосъемы униполярной машины

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. саид-ву -3 Лч11. 81(21) 335 2) Заявлен 1)М. Кл. Н 02 К заявки-рисоединен ) П риорите Го дарстееииьа комитетСССРеиам изооретеиийи открытий(72) Авторы изобретен и П.И,Анофриков, А ншта Новосибирский гим. ЛенинскогоСибирского отде ударственный университемсомола и Институт теплния АН СССР зик(71) Заявители 5) СИСТЕМА ПОДА В ТО(ОСЪЕМЫ ИДКОГО МЕТАЛЛА ОЛЯРНОй.МАШИНЬ Изобретение относится к униполярным машинам и может быть использовано, например, для электролиза алюминия и меди, для питания импульсных устройств электрофизической и геоэлектроразведочной аппаратуры, работающих на больших токах в постоянном или импульсном режимах.Известно устройство униполярной машины, содержащее два жидкометаллических токосъема, находящихся при раз- ных электрических потенциалах. Подача жидкого металла в них осуществляется посредством одного жидкометаллического контура 1 1 .Однако размыкание электрической цепи между токосъемами по жидкому металлу, не предусмотрено. Поэтому, чтобы избежать больших электрических потерь в цепи жидкометаллического контура, для увеличения его электричес кого сопротивления необходимо исполь зовать длинные подводящие трубы. А это приводит к увеличению сопротивления течения жидкого металла и киспользованию более мощных насосов,что усложняет конструкцию.Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности являетсясистема подачи жидкого металла в униполярную машину, содержащая расходныйбак, два рабочих бака, электрическуюсхему, следящую за уровнями жидкогометалла в баках, два управляемых вен.- тиля и трубопроводы.Из расходного бака жидкий металлпо трубопроводам закачивают.в первыйрабочий бак, откуда он попадает в униполярную машину. При выходе из униполярной машины жидкий металл поладаетво второй рабочий бак и далее в расходный бак. Чтобы не было замыканияпо жидкому металлу, в трубопроводе. омежду расходным баком и первым рабочим баком и между вторым рабочим баком и расходным баком имеются управляемые вентили, поочередно запирающиетечение жидкого металла по трубопро 10013 Мводам, размыкая, тем самым, электрическую цепь между, входом и выходом униполярной машины. Вентили управляются системой, следящей за уровнями жидкого металла в баках2 35Наличие в устройстве двух рабочих баков, следящей системы, а также системы управляемых вентилей усложняет конструкцию системы подачи жидкого1 ф металла в токосъемы униполярнои машины.Цель изобретения - упрощение систе. мы подачи жидкого металла в токосъемй униполярной машины.15Поставленная цель достигается тем, что в системе подачи жидкого металла в токосъемы униполярной машины устройство для размыкания электрической цепи выполнено в виде бака с входнымго и выходным патрубками, внутри которого расположено размыкающее колесо из изоляционного материала с осью, закрепленной внутри бака горизонтально, причем размыкающее колесо состоит из пластин, образующих не менее четырех секторов, герметично закрытых с торцов крышками, а входной патрубок расположен в верхней крышке бака, изолирован от него и его ось смещена36 параллельно относительно вертикали к оси размыкающего колеса на расстояние, не превышающее половины радиуса колеса.На Фиг.1 приведена схема системыподачи жидкого металла в токосъемы униполярной машины; на фиг.2 - устройство для размыкания.электрическойцепи вдоль оси размыкающего колеса,разрез.Предлагаемое устройство включает 46в себя расходный бак 1, напорное устройство 2, изолятор 3, бак 4, которыйимеет входной 5 и выходной 6 патрубки, ось 7, пластины 8 и крышки 9. Устройство соединяется трубопроводами с 45униполярной машиной 1 О. Входной па. трубок 5 присоединяется н верхнейкрышке бака 4 через изолятор 3 Пластины 8 и крышки 9 выполнены из изоляционного материала и вместе с осью 7 ообразуют размыкающее колесо. Пластины8 крепятся на размыкающем колесе радиально и герметично закрываются с боковых сторон крышками 9. Размыкающееколесо может свободно вращаться на Ыоси 7,. которая закреплена внутри бакагоризонтально. Ось входного патрубка5 параллельно смещена относительно вер. тикали к оси 7 размыкающего колеса на расстояние, не превышающее половины радиуса колеса. Система подачи жидкого металла в токосъемы униполярной машины соединяется трубопроводами с униполярной машиной 1 О.Устройство работает следующим образом.Жидкий металл из расходного бака 1 через напорное устройство 2 подается в униполярную машину 10, Далее по входному патрубку 5 жидкий металл сливается в ус 1 ройство для размыкания электрической цепи. Изолятор 3 разрывает электрическую цепь между входом и выходом униполярной машины 10 по металлу системы подачи жидкого металла. Размыкание электрической цепи по жидкому металлу происходит при падении струи жидкого металла на раэмыквющее колесо, При этом происходит частичное заполнение одного из секторов размыкающего колеса. Так как ось входного патрубка 5 смещена относительно вертикали к оси 7, то на размыкающее колесо действует вращательный момент и размыкающее колесо поворачивается вокруг оси 7, Под струю жидкого металла попадает следующий сектор размыкающего колеса, а жидкий металл из заполнившегося сектора выливается на дно бака 4 и по выходному патрубку 6 стекает в расходный бак 1, Так как секторы размыкаю- щего колеса электрически и гидравлически изолированы друг от друга, то между струей жидкого металла, падающей на размыкающее колесо, и струей жидкого металла, выливающейся из него, электрический контакт отсутствует. Чтобы устройство для размыкания электрической цепи работало, смещение оси входного патрубка 5 от вертикали к оси 7 не должно превышать радиуса колеса, В противном случае струя жидкого металла, падающая из входного патрубка 5, не попадает на размыкающее колесо. Если это смещение будет больше половины радиуса размыкающего колеса, то возможно непрерывное стекание струи жидкого металла,падающей на размыкающее колесо, спластин 8 беэ заполнения секторов,В данном случае размыкания электрической цепи также может не быть, Поэтому смещение оси входного патрубка 5 ивертикали к оси 7 не должно превышатьполовины радиуса раэмыкающего колеса,5 10013Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным заключаются в простоте конструкции. Предлагаемое устройство содержит небольшое количество конструктивных ю элементов, надежно в обращении, не требует постоянного контроля и может работать автоматически в стационарном режиме.Предлагаемая система используется для подачи жидкого металла в токосьемы модели сверхпроводниковой униполярной машины мощностью 120 кВт, предназначенной для геоэлектроразведки полезных ископаемых и использованив в качестве модели для изучения работы жидкометаллического контакта в магнитном поле.формула изобретенияСистема подачи жидкого металла в токосьемы униполярной машины, содержащая расходный бак с жидким металлом напорное устройство и устройство для размыкания электрической цепи между Ц 6двумя жидкометаллическими токосъемамиуниполярной машины, которые имеют разные электрические потенциалы, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью,упрощения конструкции, устройство дляразмыкания электрической цепи выполнено в виде бака с входным и, выходнымпатрубками, внутри .которого расположено размыкающее колесо выполненноеиз изоляционных пластин,образующихне менее четырех секторов, ус,анов"ленных на оси, закрепленной внутрибака горизонтально, с торцов колесагерметично установлены крышки, а входной патрубок расположен в верхнейкрышке бака, изолирован от него иего ось смещена параллельно относительно вертикали к оси размыкающегоколеса на расстояние, не превышающееполовины радиуса колеса,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ВеликобританииГ 1326731, кл. Н 02 К 31/ОЙ, 19732. Патент США й 3436575кл. Н 02 К 31/ОЦ, 1966.Подписноеного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д. МБ