УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАТЯЖЕНИЯ ПРОВОЛОКИ Российский патент 1998 года по МПК B25B25/00 

Изобретение относится к ручным приспособлениям для натяжения проволоки, являющейся составной частью системы подвеса контактного провода в горных выработках.

Известен инструмент для скручивания и натяжения проволоки по авторскому свидетельству N 854704 от 15.08.1981 г. Бюллетень N 30 М. кл. B 25 B 25/00.

Инструмент состоит из корпуса, через который "пропущен" ходовой винт, имеющий с одной стороны ограничительную шайбу и гайку, а с другой - рукоятку. На корпусе имеется узел, состоящий из усеченного конуса и втулки, в которой выполнены поперечные отверстия для натягиваемой проволоки. Эксцентриковая вилка насажена на втулку и укреплена к ней на шарнирах. Втулка взаимодействует со штырями, жестко закрепленными на корпусе.

Недостатки аналога:
низкая работоспособность устройства в условиях горных выработок из-за малых зазоров между деталями, которые будут забиты пылью, что приведет к заклиниванию;
низкая работоспособность устройства из-за выхода из строя натягиваемой проволоки, так как разрушится ее защитное покрытие при скручивании;
устройство неэффективно, так как при натяжении проволоки к ходовому винту необходимо прикладывать значительные усилия.

устройство неэффективно, так как каждый скрученный отрезок проволоки демонтировать сложно;
устройство неэффективно при установках на коротких участках системы подвеса контактного провода.

Известна натяжная муфта марки НМ-100 института "Кривбасспроект" N 403.3.1968 г. , используемая для натяжения системы подвеса контактного провода в горных выработках Норильского горно-металлургического комбината (НГМК).

Натяжная муфта состоит из крюка, в нижней части которого нарезана резьба, втулки резьбовой, соединенной с другой втулкой соосно, в которой размещен крюк с возможностью вращения. Крюк удерживается во втулке с помощью гайки и шайбы.

Недостатки аналога:
низкая работоспособность натяжной муфты из-за наличия резьбового соединения, которое при окислении металла и попадания пыли выходит из строя;
натяжная муфта неэффективна, так как при закреплении проволоки за крюк повреждается ее защитное покрытие;
натяжная муфта неэффективна из-за малого предела натяжения проволоки;
в случае дополнительного подтягивания провисшей системы подвеса контактного провода, когда закончился предел натяжения муфты, отрезок проволоки до изолятора заменяют на новый, что приводит к потере проволоки.

Известно устройство для натяжения проволоки по авторскому свидетельству N 990492 от 23.01.1983 г. М. кл. B 25 B 22/00.

Устройство состоит из корпуса, выполненного в виде кронштейна, на одном конце которого расположен узел крепления к опорному элементу, а на другом - направляющий элемент, выполненный в виде ролика. Наматывающее устройство выполнено в виде барабана для наматывания троса с рукояткой, связанной с механизмом натяжения собачкой. Механизм натяжения выполнен в виде храпового колеса, установленного соосно с барабаном, связанного с полой рукояткой стержнем-фиксатором, на нижнем конце которого имеется пружина, прижимающая его к храповому колесу, а в верхней части имеется собачка, связывающая стержень-фиксатор с храповым колесом. Ограничение его вращения осуществляется зубчатой рейкой со втулкой. Узел крепления проволоки выполнен съемным в виде захвата, установленного на конце троса.

Данное изобретение принимаем за прототип.

Недостатки прототипа:
устройство довольно сложное, с большим количеством деталей и небольшими зазорами между ними, поэтому при попадании в устройство пыли, воздействия агрессивных сред в условиях горных выработок будет происходить забивание зазоров, окисление деталей и заклинивание между ними, что снижает работоспособность устройства;
устройство неэффективно, так как при натяжении проволоки необходимо прикладывать значительные усилия;
устройство неэффективно, так как имеет большие рычаги, из-за чего применение его в условиях ограниченных объемов горных выработок нецелесообразно;
устройство неэффективно, так как при подтягивании провисшей системы подвеса контактного провода отрезок проволоки от опорного элемента горной выработки до изолятора необходимо удалить.

Задача изобретения - повышение работоспособности устройства и эффективности его работы.

Задача изобретения достигается тем, что в устройстве для натяжения проволоки, содержащее корпус в виде кронштейна с расположенным на одном его конце узлом крепления к опорному элементу, а на другом - направляющий элемент, наматывающее устройство в виде вала-катушки с рукояткой, механизм натяжения закреплен на корпусе-кронштейне, а также элемент крепления проволоки и стержень-фиксатор, согласно изобретению механизм натяжения выполнен в виде втулки, жестко прикрепленной к корпусу, во втулке выполнены продольные пазы и прикреплены подшипники, вал-катушка размещена во втулке, элемент крепления выполнен в виде проволочного крючка и установлен в первом поперечном отверстии вала-катушки на расстоянии от торца втулки, равном диаметру наматываемой проволоки, через пазы во втулке и второе поперечное отверстие в валу-катушки "пропущен" стержень-фиксатор, а направляющий элемент выполнен в виде крюка, расположенного в плоскости, перпендикулярной оси кронштейна.

Конструктивные изменения, введенные в предлагаемое устройство, позволяют повысить его работоспособность и эффективность работы.

Так, механизм натяжения, направляющий элемент и элемент крепления проволоки выполнены и расположены друг относительно друга так, что позволяют закреплять и наматывать проволоку на вал-катушку без повреждения ее защитного слоя. Это повышает работоспособность проволоки и всего устройства в целом.

В предлагаемом устройстве нет резьбовых соединений и малых зазоров между деталями. Вал-катушка размещена во втулке с подшипниками. Это исключает заклинивание в механизме натяжения, повышает работоспособность и эффективность устройства. Направляющий элемент выполнен в виде крюка, расположенного в плоскости, перпендикулярной оси кронштейна. Наматываемая проволока, скрепленная проволочным крючком и протянутая вдоль кронштейна, укладывается в зазор, равный ее диаметру, между проволочным крючком и втулкой и упирается во внутреннюю поверхность отклоненной части направляющего крюка. Именно благодаря этому при вращении вала-катушки проволока наматывается на него виток к витку, без повреждений. Втулка должна быть жестко прикреплена к корпусу-кронштейну, так как она является опорой для всего механизма натяжения. Втулка должна выдержать, с одной стороны, усилие натяжения системы подвеса контактного провода, а с другой - усилие на срез. При этом в данном устройстве, благодаря небольшому радиусу вала-катушки, на который наматывается проволока (в прототипе - это барабан), это усилие наматывания уменьшается. Это и обусловливает жесткое крепление втулки к корпусу. Удержание проволоки от разматывания осуществляется за счет стержня-фиксатора, который "пропускают" через пазы во втулке и одно из поперечных отверстий в валу-катушке по окончанию натяжения. При этом стержень-фиксатор периодически размещается в продольных пазах втулки и поперечном отверстии вала-катушки. Стержень-фиксатор рассчитан так, что сопротивление проволоки на разрыв больше, чем сопротивление двойного сечения на срез. Это повышает надежность крепления и предохраняет всю систему подвеса от разрушения в аварийных ситуациях. При вращении вала-катушки проволока наматывается виток к витку, а при демонтаже, после снятия проволочного крючка (элемента крепления) и стержня-фиксатора, вал-катушку вынимают и, таким образом, освобождают весь отрезок проволоки. Ему несложно придать прежний вид.

В предлагаемом устройстве элемент крепления и механизм натяжения взаимосвязаны так, что уменьшается усилие наматывания и сокращается время на монтаж, что повышает эффективность устройства. Натяжение проволоки путем наматывания позволяет дополнительное подтягивание в процессе эксплуатации, что улучшает работоспособность и эффективность устройства.

Критерий "изобретательский уровень" доказывается следующим.

Известно использование стержня-фиксатора в шпоночном соединении (см. А. Н. Невзоров, Г.Н. Пазельский. "Башенные краны", с. 96).

В известном устройстве шпонка установлена на валу неподвижно и стержень-фиксатор также. Он ограничивает перемещение вала-катушки относительно втулки. В приведенном случае стержень-фиксатор в редукторе осуществляет жесткую одноразовую фиксацию. В предлагаемом устройстве стержень-фиксатор "пропущен" через продольные пазы во втулке и одно из поперечных отверстий вала-катушки, вследствие чего при наматывании проволоки стержень-фиксатор может быть снят и установлен в любом месте в пределах длины пазов, в зависимости от числа витков намотки.

Таким образом, в прелагаемом устройстве фиксацию осуществляют после совершения действия - наматывания проволоки, что позволяет остановить движение наматывания в любом требуемом положении, при этом стержень-фиксатор может при повторном подтягивании провисшей системы подвеса менять место фиксации.

Таким образом, сходные признаки отличаются тем, что рассматриваемые стержни-фиксаторы имеют разную взаимосвязь с другими деталями, а, значит, работают по разному, что позволяет в заявляемом устройстве получить новый дополнительный технический эффект, заключающийся в возможности фиксации детали в любом требуемом положении, а, значит, в повышении эффективности ее работы, что свидетельствует о соответствии заявляемого объекта критерию "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется чертежами, на которых на фиг. 1 изображен вид устройства спереди; на фиг. 2 - вид сверху; на фиг. 3 - вид сбоку; на фиг. 4 - устройство в рабочем состоянии в горной выработке.

Устройство для натяжения проволоки, содержащее корпус 1 в виде кронштейна, на одном конце которого расположен узел крепления 2 к опорному элементу 3 горной выработки 4. Механизм натяжения выполнен в виде втулки 7, жестко прикрепленной к корпусу 1. Во втулке 7 выполнены продольные пазы 11 и прикреплены подшипники 8 и 9. Наматывающее устройство выполнено в виде вала-катушки 6 с рукояткой 10. В первом поперечном отверстии 13 от торца 5 вала-катушки 6 закреплен элемент крепления 16 проволоки 15 до изолятора 18, выполненный в виде проволочного крючка и установленного на расстоянии от торца втулки, равном диаметру наматываемой проволоки 15. Через пазы 11 во втулке 7 и второе от торца 5 вала-катушки 6 поперечное отверстие 12 "пропущен" стержень-фиксатор 14. Направляющий элемент 17 выполнен в виде крюка, расположенного в плоскости, перпендикулярной оси корпуса 1.

Устройство для натяжения проволоки работает следующим образом.

Опорный элемент 3 закрепляют к борту горной выработки 4. К опорному элементу 3 подвешивают устройство посредством узла крепления 2 корпуса 1. Изогнув конец проволоки 15 от изолятора 18, закрепляют ее на элемент крепления 16 и вкладывают в направляющий элемент 17. Наматываемая проволока 15, скрепленная с проволочным крючком 16 и протянутая вдоль корпуса-кронштейна 1, укладывается в зазор, равный ее диаметру, между проволочным крючком 16 и торцом втулки 7 и упирается во внутреннюю поверхность направляющего элемента 17.

Привод во вращение вала-катушки 6 осуществляется с помощью рукоятки 10 и патрубка (на чертеже не показан). При этом проволока 15, захваченная проволочным крючком элемента крепления 16, изгибается и укладывается в виде витка вокруг вала-катушки 6, перед торцом втулки 7. При последующем вращении вал-катушка, перемещаясь во втулке 7, предоставляет место для укладывания следующего витка проволоки 15. Таким образом, проволока 15 навивается на вал-катушку по винтовой линии. После достаточного натяжения проволоки 15 в продольные пазы 11 втулки 7 и в поперечное отверстие 12 вала-катушки 6 вставляют стержень-фиксатор 14, закрепляя вал-катушку 6 в нужном положении относительно втулки 7, являющейся опорой.

Пример конкретного выполнения устройства.

Устройство для натяжения проволоки 15 диаметром 6 мм содержит корпус 1 в виде кронштейна, выполненный из стального проката диаметром 12 мм, длиной 280 мм. Корпус имеет узел крепления 2, который выполнен в виде крюка радиусом 6 мм и длиной 45 мм. Направляющий элемент - крюк 17 повернут под углом 90^o к оси корпуса 1. Крюк 17 выполнен радиусом 6 мм. Механизм натяжения выполнен в виде втулки 7, жестко прикрепленной к корпусу 1, изготовленной из трубы 3/4 дюйма, в которой выполнены четыре продольных паза 11 длиной по 20 мм и шириной 6 мм. Во втулке 7 установлены подшипники 8 шириной 15 мм и 9 - 5 мм, изготовленные из трубы 1/2 дюйма. Во втулке размещена вал-катушка 6 изготовленная из проката диаметром 14 мм, длиной 100 мм и изогнутая под углом 90^o для рукоятки длиной 40 мм (поз. 10). В валу-катушке 6 просверлены два отверстия диаметром 6 мм. Для установки проволочного крючка 16 предназначено отверстие 13, расположенное от торца 5 вала-катушки 6 на расстоянии 6 мм. Стержень-фиксатор 14 выполнен из проволоки диаметром 5 мм и длиной 70 мм. Он "пропущен" через пазы 11 во втулке 7 и поперечное отверстие 12 в валу-катушке, расположенное на расстоянии 55 мм от торца 5 вала-катушки 6. Для облегчения наматывания проволоки 15 на рукоятку 10 насаживают патрубок диаметром 1/2 дюйма и длиной 150 мм (на чертеже не показан).

Устройство относится к ручным приспособлениям для натяжения проволоки, являющейся составной частью системы подвеса контактного провода в горных выработках. Устройство содержит корпус в виде кронштейна, на одном конце которого расположен узел крепления к опорному элементу, а на другом - направляющий элемент в виде крюка, расположенного в плоскости, перпендикулярной оси корпуса. Механизм натяжения снабжен жестко закрепленной на корпусе втулкой с подшипниками, в которой размещен вал-катушка. Во втулке выполнены продольные пазы, а в валу-катушке - поперечные отверстия. Элемент крепления проволоки выполнен в виде проволочного крючка, закрепленного в одном из поперечных отверстий вала-катушки на расстоянии от торца втулки, равном диаметру наматываемой проволоки. Стержень-фиксатор установлен в продольных пазах втулки и другом из поперечных отверстий вала-катушки. Техническим результатом является повышение работоспособности и эффективности устройства. 4 ил.

Устройство для натяжения проволоки, содержащее корпус в виде кронштейна, на одном конце которого расположен узел крепления к опорному элементу, а на другом - направляющий элемент, а также закрепленный на корпусе механизм натяжения с рукояткой, элемент крепления проволоки и стержень-фиксатор, отличающееся тем, что механизм натяжения снабжен жестко закрепленной на корпусе втулкой, насаженной с помощью подшипников на вал-катушку, во втулке выполнены продольные пазы, а в валу-катушке - поперечные отверстия, элемент крепления проволоки выполнен в виде проволочного крючка, закрепленного на валу-катушке на расстоянии от торца втулки, равном диаметру наматываемой проволоки, а направляющий элемент - в виде крюка, расположенного в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, при этом стержень-фиксатор установлен в продольных пазах втулки и одном из поперечных отверстий вала-катушки.