Устройство для заправки и герметизации тепловых труб

,З( 11011996 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ЗАПРАВКИ И ГЕРМЕТИЗАЦИИ ТЕПЛОВЫХ ТРУБ, содержащее подключенную к вакуумной системе герметичную камеру, в которой установлена заправочная емкость с теплоносителем и заглушка, снабженная механизмом поступательного перемещения,З(5 Р г 28 0 15/00; Г 25 В 45/00 отличающееся тем, что, с целью повышения качества изготовления тепловых труб и увеличения производительности, в камере дополнительно установлены сварочная электронно-лучевая пушка, имеющая возможность поворота вокруг оси заправляемой трубы, и карусельная головка, снабженная механизмом поворота и продольного перемещения, а также датчиком глубины проплавления, дефектоскопом и продувочным соплом для подачи гелия в трубу, причем в рабочем положении ось заправляемой трубы поочередно совмещена с осями датчика глубины проплавления, дефектоскопа и продувочного сопла.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм поступательного перемещения заглушки содержит подпружинен- а ный корпус с укрепленным на нем цанговым захватом и установленный в последнем обжимной лепестковый конус, лепестки которого сопряжены с лепестками захвата.Изобретение относится к устройствамдля заправки и герметизации тепловых труби может быть использовано для массовогопроизводства вакуумных и газонаполненных тепловых труб большой протяженности.Известно устройство для заправки и герметизации тепловых труб, содержащее заполненную теплоносителем емкость, подключенную при помощи заправочной магистрали, соединенной с вакуумной системой, к мерному сосуду и трубам 11.Недостатком известного устройства является отсутствие оснастки для контроля герметичности, что не позволяет выявлять дефекты труб без разгерметизации системы и последующей перезаправки трубы.Известно также устройство для заправки и герметизации тепловых труб, содержащее подключенную к вакуумной системе герметичную камеру, в которой установлена заправочная емкость с теплоносителем и заглушка, снабженная механизмом поступа тельного перемещения 12 .Недостатками данного устройства являются отсутствие оснастки для контроля герметичности, а также невысокие качества изготовления тепловых труб и производительность процесса.25Цель изобретения - повышение качества изготовления тепловых труб и увеличение производительности.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для заправки и герметизации тепловых труб, содержащем подключенную к вакуумной системе герметичную камеру, в которой установлена заправочная емкость с теплоносителем и заглушка, снабженная механизмом поступательного перемещения; в камере дополнительно установлены сварочная электронно-лучевая пушка, имеющая возможность поворота вокруг оси заправляемой трубы и карусельная головка, снабженная механизмом поворота и продольного перемещения, а также датчиком глубины проплавления, дефектоскопом и про дувочным соплом для подачи гелия в трубу, причем в рабочем положении ось заправляемой трубы поочередно совмещена с осями датчика глубины проплавления, дефектоскопа и продувочного сопла.Механизм поступательного перемещения 45 заглушки содержит подпружиненный корпус с укрепленным на нем цанговым захватом и установленный в последнем обжимной лепестковый конус, лепестки которого сопряжены с лепестками захвата.На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - карусельная головка; на фиг. 3 - вид А на фиг, 2; на фиг. 4 - механизм поступательного перемещения заглушки; на фиг. 5 - обжимной лепестковый конус с наконечником; на фиг. 6 - цан 55 говый захват.Устройство содержит герметичную камеру 1, подключенную к вакуумной системе и снабженную рубашкой 2 для циркуляции охлаждающей воды при термовакуумномобезгаживании трубы 3. В камере 1 симметрично по обоим концам установленыкарусельные головки 4, сварочные электронно-лучевые пушки 5 и механизмы поступательного перемещения 6 заглушки 7 (илизаправочной. емкости с теплоносителем).Поступательное перемещение сварочнойэлектронно-лучевой пушки 5 сообщаетсяручным приводом 8, выведенным за пределы камеры 1. Поступательное перемещениекарусельной головки 4 осуществляется ручным приводом 9, а вращательное - приводом 10.Карусельная головка 4 вращается вшариковых опорах .11. Герметичность приводов перемещения карусельной головки 4и сварочной электронно-лучевой пушки 5достигается вакуумным уплотнением штока12 и вала 13,Один конец тепловой трубы 3 жесткозакреплен в люнете 14, а другой фиксируется в дефлекторных роликах (не показаны),что позволяет избежать деформированиятрубы 3 при ее нагреве. Труба 3 нагревается двумя нагревателями (не показаны),расположенными по обе ее стороны по всейее длине для обеспечения равномерного нагрева. Для предотвращения нагрева камеры 1 и оснастки тепловая труба 3 и нагреватели помещены за экранами 15. Тепловаятруба 3 размещается в камере 1 при открытии крышки 16 и верхней части экранов 15.Контейнер с теплоносителем с одной стороны и заглушка 7 с другой стороны навремя нагрева убирается в кожух 17.На кожухе 17 механизма поступательного перемещения 6 заглушки 7 закрепленэлектропри вод с редуктором 18, которыйпри помощи зубчатой передачи 19 сообщает вращательное движение электронно-лучевой пушке 5. Пушка 5 вращается вокругторца трубы 3 на кронштейне 20, заглушкаили контейнер с теплоносителем зажимается цанговым захватом 21 и подается втрубу 3 при помощи механизма поступательного перемещения 6, который совершаетпоступательное движение относительно направляющих кожуха 17. На валу 13, расположенному на шариковых опорах 11, жесткокрепится карусельная головка 4, снабженная датчиком глубины проплавления 22,датчиком дефектоскопа 23 и продувочнымсоплом 24 для подачи гелия в трубу 3, осикоторых в рабочем положении поочередносовмещены с осью заправляемой трубы 3.Цанговый захват 21 с внутренней и наружной рабочими конусными поверхностями выполнен из рессорно-пружинной стали, разрезан на равные лепестки и закреплен в корпусе 25. Обжимной лепестковый конус 26 своими лепестками входит в прорези лепестков захвата 21 до полного контакта сопрягаемых конусных поверхностей. Корпус 25 под действием штока 12 совершает поступательное движение вдоль цилиндрической направляющей 27. От вращательного движения вокруг оси корпус 25 предохра-. няет шпонка 28, которая одновременно яв- ляется упором для ограничения поступательного перемещения,Шток 12 сопряжен через толкатель 29 и пружину 30 с направляющим стаканом 31, размещенным в корпусе 25. Для крепления в конусе-державке 32 заглушка 7 снабжена хвостовиком с резьбой. Цанговый захват 21. разрезан на лепестки, ширина которых меньше ширины лепестков обжимного лепесткового конуса 26, выполнен составным с наконечником 33, также разрезанным на лепестки.Механизм поступательного перемещения заглушки работает следующим образом,Ограничитель поступательного перемещения установлен таким образом, что в первоначальный момент заглушка занимает положение, изображенное на фиг, 4. При дальнейшем надавливании штока 12 через толкатель 29 и направляющий стакан 31 на обжимной конус 26 лепестки цангового захвата 21 освобождают конус-державку 32 с заглушкой 7. Дав штоку 12 задний ход, убирают механизм 6 поступательного перемещения заглушки, оставляя конус-державку 32 сзаглушкой 7 (или контейнером с теплоносителем) в трубе.Заправка тепловых труб с помощью предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Тепловая труба 3 устанавливается на керамических опорах в герметичной камере 1. Один конец трубы 3 фиксируется в дефлекторных роликах, а другой жестко закрепляется в люнете 14, что позволяет избежать остаточных деформаций при термовакуумном обезгаживании трубы 3. Соосно с трубой 3 с одной стороны размещен контейнер с теплоносителем, одновременно выполняющий роль заглушки, а с другой - заглушка 7. Теплоноситель в контейнере очищен и обезгажен. С одной стороны контейнер запаян стеклом,Камера 1 герметизируется и откачивается до давления 10 ф торр. Затем трубу 3 нагревают до рабочей температуры и продувают гелием сверхвысокой чистоты под давлением 10- 10 торр, Гелий подают в трубу 3 через продувочное сопло 24, размещенное на карусельной головке 4. После5 10 15 4продувки производят термовакуумное обезгаживание при температуре, на (100 - 200) С превышающей рабочую температуру. По достижении натекания в камере 10 ф- трубу 3 охлаждают де комнатной температуры и с одной стороны подают заглушку в цанговом захвате, После отвода механизма подачи заглушки производят электронно-лучевую сва рку вращающейся сварочной электронно-лучевой пушкой 5. В процессе сварки контроль глубины проплавления осуществляют при помощи датчика, размещенного под зоной сварки, при соответствующем повороте карусельной головки 4. Контроль качества сварного соединения производят на ультразвуковом дефектоскопе, датчик которого 23 размещают на поверх-ности сварного шва при повороте карусельной головки 4. В случае обнаружения дефектов в сварном соединении производят, повторную заварку заглушки 7. 20. После герметизации одного конца трубы 3 ко второму подается контейнер с теплоносителем, который вскрывает отрезкой герметизирующей крышки электронным лучом, При помощи механизма поступательного перемещения контейнер, выполняющий одновременно роль заглушки тепловой трубы, вставляют втрубу 3, заваривают электронным лучом и производят контроль качества сварного соединения.После заправки и герметизации трубу 3нагревают до рабочей температуры для рав-.номерного распределения теплоносителя по всей трубе и охлаждают до комнатной температуры,Повышение производительности процесса заправки и герметизации тепловых труб достигается за счет откачки трубы через оба отверстия, что имеет большое, значение при изготовлении тепловых труб большой протяженности. Повышение качества тепловых труб достигается заменой пайки заглушки при герметизации труб электронно лучевой сваркой, что повышает рабочуютемпературу тепловых труб на 15%.Согласно статистическим данным 2 О/О. тепловых труб оказываются бракованнымииз-за негерметичности. Обеспечение контроля герметичности без разгерметизации вакуумной камеры и повторная заварка заглушки полностью исключает этот вид брака.Составитель В. БаранТехред И. ВересТираж 570сударственного комитета СССРизобретений и открытийЖ - 35, Раушская наб., д, 4/5тент, г. Ужгород, ул, Проектная едакторТ Ве аиаз 2740/47 ВН