SU1275588A1 - Токоввод дл источников света - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнической промьшшенности, в частности к токовводам газоразр дных ламп высокого и сверхвысокого давлени . -Целью изобретени   вл етс  увеличение надежности и механической прочности токовводов в услови х повьшенных температурных нагрузок и давлений. Участок трубчатой колбы 4 при помощи диффузионной, сварки соединен Q. металлической манжетой 3 и компенсаторным кольцом 5. Манжета 3 в центральной части имеет утолщение 2, в котором закреплен токоведущий стержень 1. Стержневой элемент 6 проходит через компенсаторное кольцо 5. Диаметр стержневого элемента 6 меньще внутреннего диаметра компен-. саторного кольца 5, который в свою (/ очередь больше диаметра утолщени  2. С Така  конструкци  токоввода дает возможность приблизить его к наиболее гор чему участку колбы, что способствует уменьшению габаритов ламп и экономии кварцевого стекла. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ф1/г. 1 фиг. 2

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при изготовлении токовых вводов газоразрядных ламп высокого и сверхвысокого давления, кварцевых галогенных ламп накаливания с концентрированным теплом накала и других источников света.

Целью изобретения является увеличение надежности и механической прочности в условиях повышенных температурных нагрузок и давлений.

Токоввод предлагаемой конструкции обеспечивает возможность приближения его к наиболее горячему участку колбы, что способствует уменьшению габаритов ламп и экономии кварцевого стекла, используемого для изготовления колбы, в частности ее трубчатого участка.

На фиг. 1 и 2 представлен токоввод, варианты выполнения.

Токоввод включает тугоплавкий токоведующий стержень 1 (фиг. 1), на котором установлен электрод в случае использования токоввода в газоразрядном источнике света.или тело накала в случае использования токоввода в лампе накаливания. Конец токоведущего стержня, расположенного вдоль продольной оси колбы, закреплен в утолщении 2 металлической то- ! копроводящей манжеты 3, например,к сваркой. Трубчатый участок 4 колбы через указанную манжету герметично соединен с торцовой частью компенсатора 5, толщина которого не менее толщины стенки трубчатого участка колбы, что исключает случаи разрушения манжеты. Стержневой элемент 6, проходящий через центральное отверстие компенсатора, служит для подсоединения токоввода к электросети. При этом диаметр утолщения манжеты больше диаметра отверстия компенсатора. Таким образом, отверстие в компенсаторе перекрыто утолщением манжеты. Токоввод данной конструкции способен выдержать давление до 4 МПа, пропускать токи до 300 А в условиях температурных нагрузок, не превышающих 673 К.

Токоввод может быть снабжен дополнительным Компенсатором 7 (фиг.2), торцовая часть которого герметично соединена с поверхностью манжеты 3, обращенной в сторону внутреннего объема лампы и противолежащей той, которая, герметично соединена с торцовой частью основного компенсатора 5, выполненного цельным с трубчатым участком колбы, например, путем фор'мовки его в разогретом виде или предварительной приваркой в пламени горелки, или диффузионной сваркой до полного растворения манжеты.

Максимальная прочность сварного шва при диффузионной сварке достигается при полном растворении металла манжеты в приповерхностных слоях торцов колбы и компенсатора, они как бы срастаются в единое целое. Компенсатор 5 может быть предварительно соединен с торцом трубчатого участка 4 колбы и обычным методом сплавления в пламени газокислородной горелки, а также сформирован из материала трубчатого участка колбы. Наличие дополнительного компенсатора 7 диктуется следующими причинами. При соединении компенсатора 5 с торцом трубчатого участка 4 колбы методом диффузионной сварки с полным растворением края манжеты между их торцами оставшаяся часть манжеты потеряет связь со сварным швом (обрубляется), поэтому для сохранения герметичности и целостности узла эта часть манжеты сварена с торцами основного и дополнительного компенсаторов. Этот сварной шов обеспечивает герметичность и целостность узла, а прочность узла обеспечивается швом между торцом трубчатого участка 4 колбы и основного компенсатора 5, так как именно на него ложится вся нагрузка от давления газа. Точно так же обстоит дело и при соединении компенсатора 5 к торцу трубчатого участка 4 колбы методом сплавления в пламени,· а также при его отформовке из материала трубчатого участка колбы.

Поскольку сварной шов между торцами основного и дополнительного компенсаторов не работает на разрыв, то ему не требуется иметь максимальную прочность, поэтому манжета в этом месте может иметь толщину в

2-3 раза большую, чем на фиг. 1, что существенно упрощает технологию изготовления металлической манжеты с утолщением и стержневым элементом. Манжета изготавливается способом глубокой вытяжки, при этом получить резкий переход от утолщения высотой (толщиной) в 5-10 мм к манжете тол— щиной 0,1 мм и менее очень трудно, так как в месте перехода образуются прорывы металла, поэтому манжету легче сделать ступенчатой - сначала толщиной (по среднему диаметру) 0,5- 5

0,8 мм для сварки основного и дополнительного компенсаторов и лишь край толщиной 0,1 мм и менее для сварки основного компенсатора с торцом колбы. Для_? изготовления манжеты исполь- Ю зуется алюминий как наиболее пластичный из всех металлов, применяемых для диффузионной сварки с кварцем. Для предотвращения окисления, а также для обезгаживания деталей и 13 активации свариваемых поверхностей процесс диффузионной сварки проводится в вакуумной камере установки диффузионной сварки.

Соединение кварцевых деталей 20 (трубчатого участка колбы и основного и дополнительного компенсаторов) с металлической манжетой, например из алюминия, меди, ковара или никеля, может быть осуществлено только диф- ²⁵ фузионной сваркой, которая обеспечивает прочность соединения, превышающую прочность стенки колбы.

Поскольку ТКЛР кварца составляет

5.1 О*⁷ град/’ , а указанных металлов 30 50-23811 СТ⁷ град·, для компенсации разрывного усилия несогласованного спая кварцевого основного компенса тора и металлической манжеты в условиях давления, достигающего 6 МПа, достаточна толщина стенки дополнительного компенсатора, составляющая 0,5-1 мм.

Claims (2)

1 Изобретение относитс  к электротехнической промьшшенности и может быть использовано при изготовлении токовых вводов газоразр дных ламп высокого и сверхвысокого давлени , кварцевых галогенных ламп накаливани  с концентрированным теплом на кала и других источников света. Целью изобретени   вл етс  увеличение надежности и механической прочности в услови х повышенных тем пературных нагрузок и давлений. Токоввод предлагаемой конструкции обеспечивает возможность прибли жени  его к наиболее гор чему участ ку колбы, что способствует уменьшению габаритов ламп и экономии кварцевого стекла, используемого дл  изготовлени  колбы, в частности ее трубчатого участка. На фиг. 1 и 2 представлен токоввод , варианты выполнени . Токоввод включает тугоплавкий токоведующий стержень 1 (фиг. 1), на котором установлен электрод в сл чае использовани  токоввода в газоразр дном источнике света.или тело накала в случае использовани  токоввода в лампе накаливани . Конец токоведущего стержн , расположенног вдоль продольной оси колбы, закрСёплен в утолщении 2 металлической токопровод щей манжеты 3, например,к сваркой. Трубчатый участок 4 колбы через указанную манжету герметично соединен с торцовой частью компенса тора 5, толщина которого не менее толщины стенки трубчатого участка колбы, что исключает случаи разруше ни  манжеты. Стержневой элемент 6, проход щий через центральное отверс тие компенсатора, служит дл  подсое динени  токоввода к электросйти. Пр этом диаметр утолщени  манжеты боль ше диаметра отверсти  компенсатора. Таким образом, отверстие в кОмпенса торе перекрыто утолщением манжеты. Токоввод данной конструкции способен выдержать давление до 4 Ша, пр пускать токи до 300 А в услови х температурных нагрузок, не превьппаю щих 673 К. Токоввод может быть снабжен дополнительным Компенсатором 7 (фиг.2 торцова  часть которого герметично соединена с поверхностью манжеты 3, обращенной в сторону внутреннего объема лампы и противолежащей той. 88 котора , герметично соединена с торцовой частью основного компенсатора 5, выполненного цельным с трубчатьм участком колбы, например, путем формовки его в разогретом виде или предварительной приваркой в пламени горелки, или диффузионной сваркой до полного растворени  манжеты. Максимальна  прочность сварного шва при диффузионной сварке достигаетс  при полном растворении металла манжеты в приповерхностных сло х торцов колбы и компенсатора, они как бы срастаютс  в единое целое. Компенсатор 5 может быть предварительно соединен с торцом трубчатого участка 4 колбы и обычным методом сплавлени  в пламени газокислородной горелки, а также сформирован из материала трубчатого участка колбы. Наличие дополнительного компенсатора 7 диктуетс  следующими причинами. При соединении компенсатора 5 с торцом трубчатого участка 4 колбы методом диффузионной сварки с полным растворением кра  манжеты между их торцами оставша с  часть манжеты потер ет св зь со сварным швом (обрубл етс ), поэтому дл  сохранени  герметичности и целостности узла эта часть манжеты сварена с торцами основного и дополнительного компенсаторов . Этот сварной шов обеспечивает герметичность и целостность узла, а прочность узла обеспечиваетс  швом между торцом трубчатого участка 4 колбы и основного компенсатора 5, так как именно на него ложитс  вс  нагрузка от давлени  газа. Точно так же обстоит дело и при соединении компенсатора 5 к торцу трубчатого участка 4 колбы методом сплавлени  в пламени ,- а также при его отформовке из материала трубчатого участка колбы. Поскольку сварной шов между торцами основного и дополнительного компенсаторов не работает на разрыв, то ему не требуетс  иметь максимальную прочность, поэтому манжета в этом может иметь толщину в 2-3 раза большую, чем на фиг. 1, что существенно упрощает технологию изготовлени  металлической манжеты с утолщением и стержневым элементом. Манжета изготавливаетс  способом глубокой выт жки, при этом получить резкий переход от утолщени  высотой (толщиной) в 5-10 мм к манжете тол3 щиной О,1 мм и менее очень трудно, так как в месте перехода образуютс  прорывы металла, поэтому манжету легче сделать ступенчатой - сначала толщиной (по среднему диаметру) 0,5 0,8 мм дл  сварки основного и допол нительного компенсаторов и лишь кра толщиной 0,1 мм и менее дл  сварки основного компенсатора с торцом кол бы. Дл , изготовлени  манжеты исполь зуетс  алюминий как наиболее пластичный из всех металлов, примен емых дл  диффузионной сварки с кварцем . Дл  предотвращени  окислени , а также дл  обезгаживани  деталей и активации свариваемых поверхностей процесс диффузионной сварки проводит с  в вакуумной камере установки диффузионной сварки. Соединение кварцевых деталей (трубчатого участка колбы и основного и дополнительного компенсаторов с металлической манжетой, например из алюмини , меди, ковара или никел  может быть осуществлено только диффузионной сваркой, котора  обеспечивает прочность соединени , превьщ1ающую прочность стенки колбы. Поскольку ТКЛР кварца составл ет 5.10 град7 , а указанных металлов 50-238110 град. , дл  компенсации разрьганого усили  несогласованного спа  кварцевого основного компенса5884 тора и металлической манжеты в услови х давлени , достигающего 6 Mlla, достаточна толщина стенки дополнительного компенсатора, составл юща  0,5-1 мм. Формула изобретени  1. Токоввод дл  источников света, содержащий тугоплавкий токоведущий стержень, закрепленный одним концом в металлической манжете и расположенный вдоль продольной оси колбы, трубчатый участок которой герметично сс ёдинен через манжету с торцовой частью кольцевого компенсатора, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  надежности и механической прочности в услови х повышенных температурных нагрузок и давлений , манжета имеет центральную утолщенную часть, диаметр которой со стороны токоведущего стержн  больше внутреннего диаметра компенсатора, а внутренний диаметр последнего меньше внутреннего диаметра трубчатого участка колбы.

2. Токоввод ПОП.1, отличающийс  тем, что он снабжен дополнительным компенсатором, торцова  часть которого герметично соединена с поверхностью манжеты со стороны токоведущего стержн .