一种真空电子束加工设备放电抑制系统及方法

本发明涉及电子束加工设备，具体涉及一种真空电子束加工设备放电抑制系统及方法。

背景技术：

1、电子束加工设备高压作为电子束流的加速源，控制电子束流撞击加工工件，将动能转化为热能进行电子束加工。高压对于环境绝缘度的要求较高，电子束加工过程中受焊工件的气化将降低环境绝缘度，尤其长时间运行，对环境绝缘度的影响更为突出，且高压电压越大对绝缘度要求越高。电子束加工设备要求具备长时间稳定工作的能力，为保证加工的稳定性，必须加装检测“高压放电”信号并抑制“高压放电”危害的装置。

2、电子束加工设备抑制放电危害，常规为电子电路控制抑制形式提前监测主动关断高压供电方式，满足不了电子束加工设备长稳定持续加工的要求。另外电子电路抑制系统集成更多电子元器件，加大了损坏后的排查难度；主动关断高压电源，不利于电子束加工工艺的稳定性。

技术实现思路

1、针对现有技术中提前监测主动关断高压供电方式，满足不了电子束加工设备长稳定持续加工的要求的不足，本发明提出一种真空电子束加工设备放电抑制系统及方法，通过将放电信号输入控制模块，控制模块发出指令到气流抑制模块的电磁阀，从而及时喷出高压惰性气流，阻隔金属蒸汽进入电子枪，抑制电子枪放电，从而解决现有技术提前监测主动关断高压供电方式，满足不了电子束加工设备长稳定持续加工的要求的问题。

2、一种真空电子束加工设备放电抑制系统，包括：

3、高压采样模块，用于对电子束电源中的高压电路电压值进行采样；

4、放电监测模块，用于监测电子束电路的工作状态是否放电；其中，采样的电压值与电容器和触发器输入端相连接处的基准电压相比较，触发信号为低电平时工作状态正常，当触发信号为高电平时，工作状态为放电；

5、气流抑制模块，包括高压气瓶、电磁阀和气流喷头；所述高压气瓶通过气管与放置在真空室内的所述气流喷头连通，所述电磁阀设置于真空室外的气管上，所述气流喷头的喷嘴放置在电子枪一侧；所述气流抑制模块用于当接收到放电信号时，通过控制电磁阀打开，气流喷头对电子枪一侧进行喷气，进而抑制电子枪放电；

6、控制模块，用于接收放电监测模块的监测信号；所述电磁阀与所述控制模块电连接。

7、进一步地，所述气流喷头包括基座和压紧装置；所述基座一端螺纹套接有所述压紧装置，所述基座另一端与所述气管接头相接。

8、进一步地，所述基座一端与所述压紧装置之间放置有带孔膜片。

9、进一步地，所述基座外表面固定连接有夹持架构，所述夹持架构用于将所述气管喷头固定于电子枪一侧。

10、进一步地，所述气管上连接有针阀，所述针阀的输出端与真空室内的气管相连接，其输入端与真空室外的气管相连接。

11、进一步地，所述针阀通过穿舱法兰置于真空室外。

12、进一步地，所述穿舱法兰与真空室壁间设有密封圈。

13、进一步地，一种真空电子束加工设备放电抑制方法，包括以下步骤：

14、对电子束电源中的高压电路电压值进行采样；

15、监测电子束电路的工作状态是否放电；其中，采样的电压值与电容器和触发器输入端相连接处的基准电压相比较，触发信号为低电平时工作状态正常，当触发信号为高电平时，工作状态为放电；

16、将高压气瓶通过气管与放置在真空室内的气流喷头连通，电磁阀设置于真空室外的气管上，气流喷头的喷嘴放置在电子枪一侧；当接收到放电信号时，通过控制电磁阀打开，气流喷头对电子枪一侧进行喷气，进而抑制电子枪放电；

17、接收监测电子束电路的监测信号，控制电磁阀打开或者关闭。

18、本发明提供了一种真空电子束加工设备放电抑制系统及方法，具备以下有益效果：

19、本发明通过设置放电监测模块对电子束电路的工作状态进行监测，将接收到的放电信号输入控制模块，控制模块发出指令到气流抑制模块的电磁阀，通过控制电磁阀打开，从而及时喷出高压惰性气流，阻隔金属蒸汽进入电子枪，抑制电子枪放电；该抑制系统结构简单，成本低，维护方便，基于高压反馈监测利用真空吹气方式抑制电子枪高压放电危害，解决制约电子束加工装备长时间运行稳定性的“高压放电”问题，实现电子束加工设备抑制放电功能，提高设备运行的稳定性。

技术特征：

1.一种真空电子束加工设备放电抑制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种真空电子束加工设备放电抑制系统，其特征在于，所述气流喷头包括基座和压紧装置；所述基座一端螺纹套接有所述压紧装置，所述基座另一端与所述气管接头相接。

3.根据权利要求1所述的一种真空电子束加工设备放电抑制系统，其特征在于，所述基座一端与所述压紧装置之间放置有带孔膜片。

4.根据权利要求1所述的一种真空电子束加工设备放电抑制系统，其特征在于，所述基座外表面固定连接有夹持架构，所述夹持架构用于将所述气管喷头固定于电子枪一侧。

5.根据权利要求2所述的一种真空电子束加工设备放电抑制系统，其特征在于，所述气管上连接有针阀，所述针阀的输出端与真空室内的气管相连接，其输入端与真空室外的气管相连接。

6.根据权利要求4所述的一种真空电子束加工设备放电抑制系统，其特征在于，所述针阀通过穿舱法兰置于真空室外。

7.根据权利要求6所述的一种真空电子束加工设备放电抑制系统，其特征在于，所述穿舱法兰与真空室壁间设有密封圈。

8.一种真空电子束加工设备放电抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开一种真空电子束加工设备放电抑制系统及方法，涉及电子束加工设备技术领域，包括：高压采样模块，用于对电子束电源中的高压电路电压值进行采样；放电监测模块，用于监测电子束电路的工作状态是否放电；气流抑制模块，用于抑制电子枪放电；气流抑制模块包括高压气瓶、电磁阀和气流喷头；控制模块，用于接收放电监测模块的放电信号，并控制电磁阀打开；通过将放电信号输入控制模块，控制模块发出指令到气流抑制模块的电磁阀，从而及时喷出高压惰性气流，阻隔金属蒸汽进入电子枪，抑制电子枪放电；该系统结构简单，成本低，维护方便，实现电子束加工设备抑制放电功能，提高设备运行的稳定性。

技术研发人员：王廷,蒋思远,曾如川,李宁,黄宁,赖小明
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8