СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ МНОГОПРОВОЛОЧНОГО ПРОВОДА С НАКОНЕЧНИКОМ Российский патент 1996 года по МПК H01R43/04 

Изобретение относится к электромонтажной технологии и может быть использовано для соединения электрических кабелей между собой при повышенных требованиях к надежности контактных соединений.

Известен способ соединения многопроволочного провода с наконечником, по которому их обжимают до образования лунки на поверхности трубчатой части наконечника [1]
Однако этому способу присущ недостаток, заключающийся в недостаточной для использования в особо ответственных условиях надежности. Этот недостаток обусловлен отсутствием зон резервирования контакта, что не позволяет использовать его в соединениях, эксплуатирующихся при отсутствии эксплуатационного контроля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ соединения многопроволочного провода с наконечником путем зачищения конца провода, размещения его в трубчатом наконечнике и последующего обжатия на двух продольно разнесенных участках [2]
Однако и этому способу присущи недостатки, заключающиеся в недостаточной надежности и повышенных энергозатратах при одновременном прессовании на двух участках. Недостаточная надежность обусловлена тем, что в образовании электрического контакта участвуют только участки поверхности соприкосновения провода с наконечником, расположенные непосредственно в зоне опрессовки. Между этими участками в полости наконечника остается технологический зазор, обеспечивающий ввод провода в наконечник, на протяжении которого контакт поверхности провода с внутренней поверхностью наконечника отсутствует. Поэтому для получения достаточно качественного электрического контакта, обеспечивающего необходимые токовые нагрузки, приходится обеспечивать повышенные контактные нажатия, что увеличивает энергозатраты на процесс опрессовки. Последнее обстоятельство приводит к усложнению прессового инструмента и снижению ресурса его рабочих органов, что в эксплуатационных условиях ведет к образованию недостаточно надежных соединений.

Целью изобретения является повышение надежности узла соединения многопроволочного провода с наконечником и снижение энергозатрат при одновременном прессовании на двух участках.

Сущность изобретения заключается в том, что зачищенный конец многопроволочного провода размещают в трубчатом наконечнике и обжимают на двух продольно разнесенных участках по периметру до образования между ними поверхности, имеющей бочкообразную форму. При этом за счет раздутия материала многопроволочного провода между участками обжатия диаметр провода превышает его исходный диаметр на величину, превосходящую зазор между исходным диаметром провода и внутренним диаметром наконечника. Раздувание поверхности трубчатой части наконечника до бочкообразной формы оценивается зависимостью
0,05V_o ≅ V_у ≅ 0,3V_o, где V_o объем полости наконечника между участками вдавливания;
V_у объем, образованный участком наконечника, вдавленным в провод.

При одновременной опрессовке на обоих участках материал выдавлен по обе стороны от зон опрессовок на величину 2V_у. Часть материала, выдавленная во внешние по отношению к паре зон опрессовок стороны, примерно равная V_у, т.е. половине материала из каждой зоны, несколько удлинив провод и наконечник, не сказывается на параметрах соединения. Другая часть материала, также примерно равная V_у, нагнетенная при одновременной опрессовке на двух участках в зону между участками опрессовки, утолщившая и частично деформировавшая проволоки провода до заполнения зазоров между этими проволоками, а также между проводом и наконечником, раздувшая поверхность наконечника до бочкообразной формы, приводит к положительному эффекту, обуславливающему достижение цели, а именно к качественному механическому и соответственно электрическому контакту поверхности провода с внутренней поверхностью трубчатой части наконечника по всей площади участка между зонами опрессовки. Кроме того, за счет увеличения поперечного сечения провода в зоне V_o между участками опрессовки, а также за счет расклинивания провода относительно внутренней поверхности наконечника соединение провода с наконечником выдерживает более высокие статические осевые нагрузки на растяжение. Это также повышает эксплуатационную надежность соединений, работающих в условиях механических нагрузок.

Эффект уменьшения электрического сопротивления соединения и повышения механической прочности проявляется только при одновременной опрессовке на двух удаленных друг от друга участках.

При объеме полости V_o между участками вдавливания, превышающем , эффект не проявляется, так как масса вдавленного металла приводит к утолщению провода, не превышающему технологический зазор между проводом и наконечником. Соответственно при этом трубчатая часть не раздувается нагнетенным в пространство между опрессовками металлом до бочкообразной формы и электрический контакт не улучшается, т.е. получается соединение, эквивалентное по параметрам традиционному соединению с поочередно выполненными двумя опрессовками.

При объеме полости V_о между участками вдавливания, превышающем , эффект теряется по той причине, что трубчатая часть наконечника не может вобрать в себя такое количество металла без деформации, снижающей ее механическую прочность. Кроме того, при таком выборе параметров узла сказываются эффекты, обусловленные несимметричностью вытекания металла из зоны опрессовки (значительно большее количество металла вытекает во внешнюю зону от пары опрессовок). При этом за счет близости зон опрессовок внутренняя поверхность трубчатой части между ними становится настолько малой, что контактное соединение по своим электрическим и механическим параметрам приближается к соединению с одним участком опрессовки.

На чертеже показано соединение многопроволочного провода с наконечником, изготовленное по описываемому способу.

Зачищенный от изоляции конец 1 провода и наконечник 2 с трубчатой частью, охватывающей этот конец, обжимают одновременно на двух продольно разнесенных участках 3 и 4 по периметру до размеров квадрата, вписанного в цилиндрическую часть наконечника по его наружному диаметру. Наконечник выбран по ГОСТ 7386-80, провод жила кабеля КНР 3 х 50 мм². Расстояние между участками опрессовки 7 мм. На выполненном соединении поверхность трубчатой части наконечника 2 раздута материалом провода, выдавленным из участка опрессовки добочкообразной формы, за счет того, что диаметр провода на участке между опрессовками превышает внутренний исходный диаметр трубчатой части наконечника 2 на величину δ= 0,2 мм (на чертеже эта величина показана в увеличенном виде).

Опрессовку производят одновременно на участках 3 и 4, пока не начнется раздувание поверхности наконечника 2 между этими участками. Величина усилия опрессовки определяется экспериментально и в рассматриваемом примере она равна 50000 Н. Электрическое сопротивление узла соединения, измеренное по методике ГОСТ 17441-84, оказалось равным 9 мкОм, усилие срыва наконечника с жилы кабеля 9000 Н. Полученные результаты сравнивали с характеристиками аналогичного соединения при луночной опрессовке. Соединение, выполненное с двумя лунками с суммарным усилием 55000 Н, имело электрическое сопротивление 9,8 мкОм, а усилие срыва наконечника с жилы кабеля 8200 Н.

Изобретение позволяет за счет повышения надежности опрессованных узлов распространить высокопроизводительный процесс одновременной опрессовки гильз на двух участках на те области использования контактных соединений, где предъявляются требования повышенной надежности, а также получить побочный эффект, обусловленный возможностью применения более коротких гильз, чем ранее используемые для двухлуночной опрессовки. Это дает экономию меди.

Сущность: при соединении многопроволочного провода с наконечником зачищают конец провода, размещают его в трубчатом наконечнике и обжимают по периметру на двух продольно разнесенных участках до образования между ними поверхности, имеющей бочкообразную форму за счет раздутия материала многопроволочного провода. 1 ил.

СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ МНОГОПРОВОЛОЧНОГО ПРОВОДА С НАКОНЕЧНИКОМ путем зачищения конца провода, размещения его в трубчатом наконечнике и последующего обжатия на двух продольно разнесенных участках, отличающийся тем, что обжатие на двух продольно разнесенных участках производят по периметру до образования между ними поверхности, имеющей бочкообразную форму, за счет раздутия материала многопроволочного провода, при этом диаметр провода между участками обжатия превышает его исходный диаметр на величину, превосходящую зазор между исходным диаметром провода и внутренним диаметром наконечника.