УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ ОТ НЕПОДВИЖНОГО ОБЪЕКТА К ПОДВИЖНОМУ Российский патент 2003 года по МПК H01R35/00 H02G11/00 

Изобретение относится к устройствам с гибкими энергоносителями для подвода гибких электрических кабелей от неподвижной части объекта на подвижную и может быть использовано в машиностроительной, электротехнической, военной и других областях народного хозяйства.

Наиболее перспективное - использование в переносных пусковых установках управляемых ракет.

Пусковая установка обычно комбинируется из различных элементов и узлов, например станка, механизма пуска, прибора наведения с закрепленной кареткой, кабелем и транспортно-пусковым контейнером с управляемой ракетой по лазерному лучу. Кабель обеспечивает электрическую стыковку прибора наведения с ракетой, а в результате выстрела мгновенно меняет положение в пространстве.

К таким узлам предъявляются жесткие требования к эксплуатационным характеристикам, особенно в условиях войскового применения, которые напрямую связаны с выполнением боевой задачи оператором.

Требуемые эксплуатационные характеристики могут быть обеспечены только при условии надлежащего и достаточного внимания к отдельным узлам, выполняющим важную роль для выживаемости оператора Это малое время развертывания пусковой установки, удобство боевого использования, переноса и транспортирования, надежное преодоление водных преград, быстрый перевод в походное положение, исключение механических и электрических повреждений, как в процессе эксплуатации, так и при хранении.

Поэтому улучшение эксплуатационных характеристик является актуальной задачей.

Известно устройство для передачи энергии от неподвижного объекта к подвижному [1], содержащее гибкий токоподвод в виде петли кабелей со штепсельными разъемами и с узлами их крепления на подвижном и неподвижном объектах. Каждый из узлов крепления выполнен в виде двух параллельно установленных линеек с пазами, имеющими на одной вертикальной стенке скос, направленный в противоположную сторону от петли и планок, свободно установленных в пазах линеек, при этом каждая ветвь петли кабелей закреплена на одной из планок.

Недостаток устройства состоит в том, что расположение кабелей в линейках с пазами ухудшает эксплуатационные свойства, так как при движении кабель трется о стенки линеек и повреждается и особенно при резком перемещении объектов в результате биения.

Увеличивается время развертывания в два раза при заряжании, так как сначала устанавливается откатная тележка, а затем состыковываются розетки и вилки штепсельных разъемов.

Следовательно, это устройство неприемлемо для использования в выносных пусковых установках.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для электрического соединения подвижного и неподвижного объектов [2] , содержащее кабель, штепсельный разъем и направляющую, расположенную вдоль трассы подвижного объекта. Ответные части разъема установлены на направляющей, неподвижная его часть размещена на концевом участке указанной направляющей, а подвижная механически жестко соединена с объектом, например, с помощью рычага, при этом на необходимом расстоянии от неподвижной части разъема со стороны перемещения объекта расположен узел разъединения механической связи. Подвижный объект перемещается по разгонной дорожке (каретке).

Недостаток устройства состоит в том, что один рычаг между неподвижным и подвижным объектами является консолью для них и не исключает перекос разъемных частей, который при эксплуатации приведет к их заклиниванию. А введение второго рычага, для исключения перекоса, не позволяет узлу разъединения расстыковывать подвижные и неподвижные части разъема. Причем устройство содержит два кабеля, чем ухудшаются эксплуатационные свойства особенно при замене огневой позиции в пересеченной местности.

Электромеханическая стыковка подвижного объекта с неподвижным осуществляется через множество связей: разгонная дорожка с подвижным объектом, подвижный объект с кабелем, кабель с подвижной частью разъема, подвижная часть разъема с направляющей, направляющая с узлом разъединения, узел разъединения с неподвижной частью разъема, неподвижная часть разъема с другим кабелем, кабель с неподвижным объектом, чем снижается срок службы устройства. Кроме того, данное устройство невозможно применить в переносной пусковой установке из-за отсутствия защиты разъема в походном положении и нет ясности конструктивного выполнения кабелей и их заделки в разъеме и объектах, что вызывает сомнение в удобстве технического обслуживания и в проведении, в конечном счете, эффективной боевой стрельбы, поскольку увеличивается вероятность отказа устройства в войсковых условиях.

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик за счет уменьшения вероятности отказа в войсковых условиях.

Поставленная задача достигается тем, что устройство для передачи энергии от неподвижного объекта к подвижному, преимущественно для переносных пусковых установок управляемых ракет, содержит направляющую с пазами, узел соединения-разьединения со штепсельным разъемом и гибкий токоподвод в виде петли кабеля с концами их крепления на подвижном и неподвижном объектах. В нем штепсельный разъем и натравляющая установлены с возможностью осевого перемещения. При этом в штепсельном разъеме установлены заостренные контакты, один из которых выполнен меньшей длины относительно остальных контактов. А корпуса узла соединения-разъединения выполнены плоскими с рупорообразной внутренней полостью. Причем корпус штепсельного разъема выполнен с резьбовым патрубком, выемкой и выступами, а неподвижный объект снабжен резьбовым патрубком. При этом выступы выполнены с двух противоположных сторон корпуса с базировкой контура рупорообразной внутренней полости корпуса штепсельного разъема и контактов с калиброванной штифтовкой в пазах направляющей, на которой зафиксирована съемная крышка с эластичной прокладкой, закрепленная цепочкой к корпусу штепсельного разъема. Причем на крышке, в средней части, на проушинах установлена ось со смонтированным поворотным упругим изогнутым кронштейном с возможностью сопряжения одним концом крышки с корпусом штепсельного разъема, поджима к нему эластичной прокладки и закоротки контактов между собой крышкой, а другим концом для фиксации в выемке. Кроме того, каждый из концов крепления выполнен в виде гайки, размещенной на патрубке для поджатия двух параллельно расположенных шайб внутри патрубков. Причем поверхность одной шайбы выполнена вогнуто-сферической, а на другой закреплен конец кабеля, выполненного в виде витков спирали, размещенных на гибком токоподводе, выполненным периодически изогнутым по длине. При этом между шайбами уложен шнур, например, асбестовый с уплотнительной массой. Витки спирали выполнены, например, из стальной проволоки с жесткостью, меньшей жесткости гибкого токоподвода.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид в походном положении.

На фиг.2 - общий вид в боевом положении.

На фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

На фиг.4 - вид А на фиг.3.

На фиг.5 - разрез В-В на фиг.1.

На фиг.6 - сечение Г-Г на фиг.1.

На чертежах 1 - пусковая установка, 2 - транспортно-пусковой контейнер (подвижный объект), 3 - направляющая (подвижный объект), 4 - прицел-прибор наведения (неподвижный объект), 5 - ракета, 6 - узел соединения-разъединения, 7 - штепсельный разъем, 8 - отрывной разъем, 9 - плоский корпус, 10 - рупорообразная полость, 11 - пазы направляющей, 12 - выступ, 13 - контакт, 14 - контакт короткий, 15 - гибкий токоподвод, 16 - спираль, 17 - кабель, 18 - патрубок, 19 - выемка, 20 - крышка, 21 - кронштейн, 22 - прокладка, 23 - цепочка, 24 - проушина, 25 - ось, 26 - штифт, 27 - пружина, 28 - зажим, 29 - гайка, 30 - шайба, 31 - вогнуто-сферическая шайба, 32 - шнур, 33 - уплотнительная масса, 34 - припой.

Устройство для передачи энергии от неподвижного объекта к подвижному представляет собой пусковую установку 1, на которой закреплены прицел-прибора наведения 4 и направляющая 3, между которыми расположен кабель 17.

В боевом положении на направляющей 3 установлен транспортно-пусковой контейнер 2 с управляемой ракетой 5. При обнаружении и сопровождении цели прицел-прибором наведения 4 транспортно-пусковой контейнер 2 с управляемой ракетой 5 и направляющая 3 по отношению друг к другу являются неподвижными объектами, поскольку перемещаются на определенные углы возвышения и склонения одновременно, а после выстрела ракеты в течение отката и последующего наката направляющая 3 перемещается назад и вперед на ход пружины 27 совместно с транспортно-пусковым контейнером 2, которые являются в этом случае подвижными объектами по отношению к неподвижному прицел-прибору наведения 4. Направляющая 3 выполнена в виде сварной рамы с пазами 11. В пазы 11 по трем поверхностям Ж, Д, Е запрессованы два прямоугольных выступа 12, расположенных с противоположных сторон корпуса 9 штепсельного разъема 7. Дополнительно выполнен натяг выступов 12 в пазах 11 штифтами 26 за счет сил упругости. По существу узел соединения-разъединения 6 представляет собой отрывной разъем 8 расположенный на транспортно-пусковом контейнере 2 со штепсельным разъемом 7 и его арматурой. Штепсельный разъем 7 имеет плоский корпус 9 из нержавеющей стали с рупорообразной внутренней полостью 10, в которой запрессован сам пластмассовый вкладыш штепсельного разъема 7 с заостренными бронзовыми контактами 13 с точной установкой относительно внутреннего контура и рупорообразной внутренней полости 10, корпуса 9 и выступов 12. Причем один контакт 14 по чувствительной входной цепи ракеты 5 на 1 мм короче остальных контактов 13. На направляющей 3 в боевом положении (при состыкованном контейнера 2 с управляемой ракетой 5) закреплена зажимом 28 крышка 20 с прокладкой 22, соединенная цепочкой 23 с корпусом 9. А в походном положении крышка 20 закрывает контакты 13 в корпусе 9 штепсельного разъема 7 поворотным кронштейном 21, который установлен на оси 25, закрепленной в проушинах 24 крышки 20. Кронштейн 21 одним концом поджимает крышку 20 к корпусу 9 и фиксирует ее другим концом, который защелкивается в выемке 19 корпуса 9. Электрическая связь между прицел-прибором наведения 4 и контейнером 2 обеспечивается гибким токоподводом 15. Гибкий токоподвод 15 волнисто размещен внутри спирали 16 из стальной проволоки и совместно представляет собой кабель 17. Концы кабеля 17 и спирали 16 введены в резьбовые патрубки 18 на корпусе 9 и прицел-приборе наведения 4. Внутри патрубков 18 размещены друг перед другом две шайбы 30, 31, через отверстия которых пропущен гибкий токоподвод 15. Конец спирали 16 закреплен припоем 34 на шайбе 30, к которой вогнуто-сферической поверхностью обращена шайба 31. Между шайбами 30 и 31 размещен асбестовый шнур 32 марки ШAOНЗ с уплотнительной массой 33 марки 421-А, которые сжаты гайкой 29 в патрубках 18.

Устройство растает следующим образом.

Для выполнения огневой задачи пусковую установку 1 переводят из походного положения в боевое. Затем кронштейн 21 выводят из зацепления в выемке 19 и его поворотом отсоединяют крышку 20 от корпуса 9. Крышку 20 закрепляют зажимом 28, который расположен на направляющей 3. На направляющую 3 устанавливают транспортно-пусковой контейнер 2 с управляемой ракетой 5. Осуществляется процесс заряжания. При этом происходит электрическая и механическая стыковка отрывного разъема 8 (розетка) транспортно-пускового контейнера 2 со штепсельным разъемом 7 (вилка) на направляющей 3 с одновременным перемещением направляющей 3 со штепсельным разъемом 7 в пусковой установке 1 с усилием, которое обеспечивает пружина 27 при растяжении с последующим закреплением транспортно-пускового контейнера 2 с управляемой ракетой 5. В этот момент отрывной разъем 8 входит точно в рупорообразную внутреннюю полость 10 корпуса 9 штепсельного разъема 7, обеспечивая замыкание электрических цепей через контакты 13, причем короткий контакт 14 замыкается после всех остальных контактов 13. После проведения пуска ракеты 5 направляющая 3 резко перемещается от отката и последующего наката и тянет за собой спираль 16, которая растягивается и принимает динамический удар, предохраняет изогнутый гибкий токоподвод 15 от повреждений и позволяет многократно производить заряжание, пуски и перезаряжание пусковой установки 1. Нежесткая спираль 16 в витом состоянии не мешает полному откату и накату направляющей 3, что исключает воздействие возмущений на пусковую установку 1.

Предлагаемое устройство для передачи энергии от неподвижного объекта к подвижному, по сравнению с прототипом, позволяет улучшить эксплуатационные характеристики:
- повысить эксплуатационную надежность, так как выступы штепсельного разъема закреплены с двух сторон в пазах направляющей и совместно с заостренными контактами, а также с базировкой штифтами и калибрами контура рупорообразной внутренней полости корпуса разъема относительно направляющей, исключают перекос и заклинивание транспортно-пускового контейнера на направляющей при стыковке, заряжании или сбросе транспорто-пускового контейнера после пуска ракеты для перезаряжания, тем самым вероятность отказа устройства уменьшается;
- уменьшить время развертывания устройства, поскольку штепсельный разъем соединяется с отрывным разъемом транспортно-пускового контейнера одновременно в процессе осевого перемещения направляющей при заряжании, тем самым сокращается время подготовки к боевой стрельбе, что позволяет опередить противника и уменьшить возможность повреждения устройства противодействиями противника;
- обеспечить быстрый перевод устройства из боевого положения в походное и удобство технического обслуживания за счет размещения крышки на оси поворотного кронштейна, которые одновременно закрывают внутреннюю полость корпуса штепсельного разъема и фиксируются в его выемке;
- обеспечить удобство переноса, транспортирования, скрытности от противника, уменьшить вероятность попадания осколков, пуль за счет плоского корпуса, который придает компактность устройству;
- исключить выход из строя входной цепи ракеты от воздействия статического электричества при установке транспортно-пускового контейнера с ракетой на направляющую в момент стыковки штепсельного разъема из-за укороченной длины контакта чувствительной входной цепи, поскольку стыковка контакта происходит после стыковки остальных, которые обеспечивают стекание зарядов на землю. А в походном положении крышка их замыкает, тем самым исключается накапливание электрических зарядов на контактах разъема;
- снизить повреждаемость в условиях войсковой эксплуатации и при транспортировании за счет размещения на гибком токоподводе, виток к витку, стальной проволоки, которая выполнена с сечением, обеспечивающим сохранение гибкости токоподвода и его механическую защиту, а также за счет жесткого закрепления спирали в патрубках с дополнительной герметизацией кабеля асбестовым шнуром и уплотнительной массой, которая сжимается гайкой и по вогнуто-сферической форме шайбы уплотняет токоподвод, размещенный в центре шайб, тем самым еще повышается эффективность изоляции токоподвода, безопасность устройства и возможность работы в условиях морского тропического климата;
- увеличить срок службы и ресурс работы за счет калиброванной штифтовки, при которой отрывной разъем и штепсельный разъем, перед штифтовкой, состыкованы между собой и установлены в пазах направляющей, которая соединена с транспортно-пусковым контейнером, представляющим калибр, только после этого выполнена штифтовка штепсельного разъема и направляющей. Это компенсирует ошибки взаимного расположения штепсельного разъема и направляющей из-за допусков полученных в результате изготовления деталей, также исключаются люфты, чем уменьшаются возмущения, образующиеся при сходе ракеты с пусковой установки, размещенной, например, на пересеченной местности, и вероятность ухода ракеты из информационного поля лазерного луча.

Таким образом, предлагаемый комплекс отличительных признаков уменьшает вероятность отказа устройства в войсковых условиях, обеспечивает сохранность и повышает эксплуатационную надежность.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 936150, М.Кл³. H 02 G 11/00 от 02.10.80 г., аналог.

2. Авторское свидетельство СССР 508846, М.Кл². Н 02 G 11/02 от 06.04.73 г., прототип.

Изобретение относится к устройствам передачи управляющих сигналов с выходных электрических разъемов гибкими кабелями между подвижными и неподвижными объектами. Изобретение обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик за счет уменьшения вероятности отказа устройства в войсковых условиях. Устройство содержит направляющую с пазами, узел соединения-разъединения со штепсельным разъемом и гибкий токоподвод в виде петли кабеля с концами их крепления на подвижном и неподвижном объектах. Штепсельный разъем и направляющая установлены с возможностью осевого перемещения. Корпусы узла соединения-разъединения выполнены плоскими с рупорообразной внутренней полостью. Корпус штепсельного разъема выполнен с резьбовым патрубком, выемкой и выступами. Неподвижный объект снабжен резьбовым патрубком. Съемная крышка с эластичной прокладкой закреплена цепочкой к корпусу штепсельного разъема. На крышке установлена ось с поворотным упругим изогнутым кронштейном с возможностью сопряжения одним концом крышки с корпусом штепсельного разъема, а другим концом - фиксации в выемке. Каждый из концов крепления выполнен в виде гайки, размещенной на патрубке. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для передачи энергии от неподвижного объекта к подвижному, преимущественно для переносных пусковых установок управляемых ракет, содержащее направляющую, узел соединения-разъединения со штепсельным разъемом и кабель с гибким токоподводом, выполненный в виде петли с концами крепления на подвижном и неподвижном объектах, отличающееся тем, что в нем штепсельный разъем и направляющая установлены с возможностью осевого перемещения, при этом в штепсельном разъеме установлены заостренные контакты, один из которых выполнен меньшей длины относительно остальных контактов, а корпус штепсельного разъема выполнен плоским с рупорообразной внутренней полостью, причем корпус штепсельного разъема выполнен с резьбовым патрубком, выемкой и выступами, а неподвижный объект снабжен резьбовым патрубком, при этом выступы выполнены с двух противоположных сторон корпуса штепсельного разъема, направляющая выполнена с пазами, в которых запрессованы выступы корпуса штепсельного разъема с натягом выступов в пазах штифтами, причем на направляющей зафиксирована съемная крышка с эластичной прокладкой, закрепленная цепочкой к корпусу штепсельного разъема, при этом на крышке, в средней части, на проушинах установлена ось со смонтированным поворотным упругим изогнутым кронштейном с возможностью сопряжения одного конца крышки с корпусом штепсельного разъема, поджима к нему эластичной прокладки и закоротки контактов между собой крышкой, а другой конец крышки предназначен для фиксации в выемке корпуса штепсельного разъема, кроме того, каждый из концов крепления кабеля выполнен в виде гайки, размещенной на соответствующем патрубке и предназначенной для поджатия двух шайб, параллельно расположенных внутри патрубка, причем поверхность одной шайбы выполнена вогнуто-сферической, а на другой закреплен конец кабеля, выполненного в виде витков спирали, размещенных на гибком токоподводе, выполненном периодически изогнутым по длине, при этом между шайбами уложен шнур. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что витки спирали выполнены, например, из стальной проволоки с жесткостью, меньшей жесткости гибкого токоподвода. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что шнур выполнен асбестовым с уплотнительной массой.