ЗАЖИМ ПОДДЕРЖИВАЮЩИЙ Российский патент 2003 года по МПК H02G7/05 F16L3/10 

Изобретение относится к объектам типа опор, хомутов, зажимов и тому подобное, предназначенных для подвески длинномерных объектов типа кабеля, трубы и тому подобных объектов, которые монтируются в системы, обеспечивающие передачу сигналов или веществ на большие расстояния. В частности, в качестве длинномерного объекта может рассматриваться кабель смонтированный на наземных опорах, например столбах электрической контактной сети и автоблокировки железнодорожных линий. Кабель может быть как оптический, самонесущий кабель связи, так и электрический кабель высокого напряжения. Все типы кабелей могут крепиться как на столбах линий электропередачи, так и на специальных опорах, а также на поверхностях других несущих элементов, причем требуемое расстояние между опорами определяется техническими и эксплуатационными требованиями к линиям передач.

Известен поддерживающий зажим для проводов воздушной линии электропередачи [1], снабженный вертикальными щеками с кольцевыми выступами, расположенные вокруг вертикальной оси и нажимным приспособлением. Однако способ крепления провода не позволяет достигать тарированных величин усилия зажима провода и не защищает его от деформации повреждения при воздействии поперечных нагрузок и изгибающих моментов.

Известен поддерживающий зажим [2], содержащий корпус с прижимной планкой, выполненной с захватами, которые снабжены плашками. Захваты стянуты болтом, при этом прочность плашки меньше прочности наружных повивов провода. Данным изобретением достигается стабильность момента трогания провода в аварийном режиме, однако не обеспечивается его защита от поперечных нагрузок и изгибающих моментов в рабочем режиме.

Известен поддерживающий зажим [3], содержащий подвеску, выполненную в виде упругой скобы, шарнирно соединенного с хомутом охватывающим кабель, при этом внутри хомута расположен резиновый амортизатор. Изобретение обеспечивает защиту кабеля при падении опоры, сохраняя при этом заданное усилие разъединения. Однако не обеспечивает защиту кабеля от поперечных нагрузок и изгибающих моментов при рабочем режиме, а также повышения защищенности опор от потери устойчивости в рабочем режиме из-за поперечных нагрузок.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является опора для крепления длинномерных объектов типа кабеля [4], состоящая из цилиндрической втулки в виде двух полукольцевых элементов, соединенных осью, каждый из которых имеет створку и стяжную серьгу с плоскими внутренними поверхностями, эластичного вкладыша и крепежа, состоящего из стяжных и крепежных элементов. Указанное изобретение позволяет предотвратить возможность излома провисающих объектов типа кабеля на линии кромок втулок, однако не гарантированно, так как кабель имеет возможность при максимальных, крайних нагрузках проваливаться в зазор между эластичными полукольцами и повреждаться за счет его соприкосновения с металлическими частями корпуса зажима. Кроме того, при поперечных нагрузках и при воздействии изгибающих моментов не обеспечивается тарированное осевое усилие, обеспечивающее проскальзывание кабеля при нагрузках, больше допустимых. Тем самым не обеспечена защищенность кабеля от повреждения в результате воздействия изгибающих моментов и/или поперечных нагрузок и повышение защищенности наземных силовых опор от потери устойчивости из-за поперечных нагрузок.

При смонтированных сетях, в которых кабель закреплен на силовых опорах с определенным расстоянием между опорами, на кабель действует осевая нагрузка, которая в условиях провисания кабеля приводит к тому, что на кабель действуют поперечные нагрузки и изгибающие моменты, а на опоры передается горизонтальная нагрузка от неравномерного распределения осевых нагрузок в кабеле, закрепленном во множестве опор, на которых смонтирована, например, электрическая контактная сеть.

При этом величина провисания кабеля между опорами зависит как от заданных технических характеристик сети, например расстояния между опорами, так и от дополнительных внешних нагрузок, например от обледенения кабеля, ветровой нагрузки, воздействия погодных условий (дождя, снега). При больших углах провисания значительно увеличивается вероятность перегиба кабеля на радиус, меньший допустимого за счет больших поперечных нагрузок и изгибающего момента, в результате чего может произойти его повреждение. Кроме того, перегиб кабеля может образоваться при его упирании в металлические части зажима, что также приведет к повреждению кабеля. Повышенные нагрузки на кабель создают горизонтальное усилие на опору, приводящую к ее расшатыванию и потере устойчивости.

Все перечисленные условия эксплуатации сетей требуют обеспечения расчетного, тарированного усилия протягивания кабеля, позволяющего выравнивать нагрузки как на самом кабеле, так и на опорах сети.

Таким образом необходимо исключить деформацию кабеля в результате его смятия и/или среза. Для выравнивания нагрузок в сети между точками зажима кабеля и опорами, необходимо обеспечить заданное усилие протягивания кабеля в зажиме, а для этого обеспечить тарированное усилие сдавливания кабеля с помощью зажима. Таким образом, необходимо улучшить эксплуатационные условия сети в условиях недостаточной прочности длинномерных объектов и устойчивости опор от воздействия нагрузок, обусловленных собственным весом объекта и внешними воздействиями. Внешние воздействия обусловлены температурным расширением (сжатием) кабеля, погодными условиями - влажность, налипание снега, обледенение, ветровая нагрузка.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение защищенности длинномерных объектов от повреждения в результате воздействия изгибающих моментов и/или поперечных нагрузок и повышение защищенности опор, удерживающих сеть длинномерных объектов, от потери устойчивости из-за воздействия на них поперечных нагрузок.

Поддерживающий зажим состоит из цилиндрической втулки (1) в виде двух полукольцевых элементов (2), соединенных осью (3), каждый из которых имеет створку (4) и стяжную серьгу (5) с плоскими внутренними поверхностями "а", из эластичного вкладыша (6) и крепежа, состоящего из стяжных (7) и крепежных элементов (8). Полукольцевые элементы (2) выполнены в виде заднего (2') и переднего (2) полукольцевого элемента, каждый из которых имеет соответственно заднюю (11) и переднюю створки (12), створки (4) снабжены корпусом (13).

Длина корпуса выбрана в зависимости от минимально допустимого радиуса изгиба длинномерного объекта (15), удерживаемого эластичным вкладышем и/или элементом (6) с заданным коэффициентом упругости, при этом корпус (13) снабжен на торцах силовыми элементами (16), выполненными в виде конусных полуколец, внутренняя стенка (17) которых наклонена к продольной оси створок под углом "А", выбранным в зависимости от суммарной длины диаметральных выступов (18) эластичного вкладыша (6), определяющей допустимое усилие протягивания.

Створки (4-11, 12) также снабжены упором (19), ограничивающим разворот створок (4) на монтажный угол "В" с обеспечением удержания длинномерного объекта (15) в раскрытом положении створок (4). Плоская внутренняя поверхность "b" стяжных серег (9, 10) полукольцевых элементов (2) выполнена заподлицо с поверхностью "с" (фиг.3) или "d" (фиг.2) створки (4), которую при соединении стяжных серег (9, 10) с помощью стяжных элементов (7) фиксируют створками с помощью крепежных элементов (8) по плоскости разъема "d", причем фиксацией стяжных серег (9, 10) обеспечивают поперечное поджатие длинномерного объекта (15) выступами (18) эластичного вкладыша (6) на расчетную величину.

Задняя створка (11) снабжена установочным элементом (20) с диаметральным уступом (21) для фиксатора (22) эластичного вкладыша (6), а передняя створка (12) выполнена откидной, с обеспечением раскрытия полукольцевых элементов по плоскости разъема на монтажный угол "В". В частности, плоскость разъема "d" створок (4-11, 12) может быть расположена вертикально. Внутренние поверхности "а" задней (9) и передней (10) стяжных серег полукольцевого элемента (2) расположены перпендикулярно относительно оси (3), соединяющей створки (4).

Плоскость разъема "d" образована путем упора плоскости внутренней поверхности "b" стяжных серег (9, 10) непосредственно во внутреннюю поверхность противоположной стяжной серьги (9, 10) и плоскости разъема "d" или "с" створки (11, 12) (фиг.2). Плоскость разъема может быть образована путем упора внутренних поверхностей "b" и "с" стяжных серег (9, 10) и створок (11, 12) посредством калибровочной втулки (23) во внутренние поверхности "b" и "с" противоположной стяжной серьги и створки. При этом внутреннюю поверхность стяжных серег и створки упирают посредством калибровочной втулки во внутреннюю поверхность стяжных серег и створки с помощью зажимного болта (17).

Заднюю створку (11) закрепляют вертикально при монтаже длинномерного объекта (15). Петли (24) задней и передней створок смещены в продольном направлении корпуса относительно оси крепежных болтов на расстояние, симметричное упорам (19), расположенным на корпусе. Петли (24) расположены на передней и задней створках таким образом, чтобы обеспечивать симметричность изгибающих нагрузок на эластичный вкладыш.

Эластичный элемент (6) снабжен выступами (18), расположенными в продольном канале (25) эластичного элемента (6). Выступы эластичного элемента выполнены в виде приливов, поверхность "е" которых параллельна плоскости "d" разъема створок. Например, выступы эластичного элемента выполнены в виде сужения в центральной части продольного канала эластичного элемента.

В другом варианте продольный канал (25) эластичного элемента выполнен в виде овала, длинная ось которого сориентирована параллельной плоскости "d" разъема створок, причем расстояние между боковыми стенками продольного канала по оси, перпендикулярной плоскости разъема (и/или внутренней плоскости стяжных серег), меньше чем расстояние между боковыми стенками продольного канала по оси, параллельной плоскости разъема "d " и/или внутренней плоскости "в" стяжных серег на расчетную величину выступа (18). Монтажный угол "В" между внутренними поверхностями створок не более 90 градусов. Наружные выступы эластичного вкладыша (14) обеспечивают его изгиб на выступающих частях.

На чертежах схематично изображено:
фиг.1 - зажим поддерживающий с вмонтированной эластичной вставкой, продольный разрез;
фиг. 2 - зажим поддерживающий, поперечное сечение, створки полукольцевых элементов соединены непосредственно через внутренние поверхности;
фиг. 3 - зажим поддерживающий (вариант), поперечное сечение, створки полукольцевых элементов соединены через калибровочные втулки.

Поддерживающий зажим работает следующим образом.

Для монтажа поддерживающего зажима закрепляют эластичный вкладыш с помощью установочного элемента, для чего с усилием продевают фиксатор вкладыша в установочный элемент створки. За счет деформации упругого фиксатора при продевании и дальнейшего удержания за счет его упругости обеспечивается фиксация эластичного вкладыша от сдвига. Задний полукольцевой элемент закрепляется крепежным элементов к монтажной поверхности, например к опоре. Передняя створка откидывается на угол, равный или меньше 90 градусов, обеспечивая горизонтальную плоскость с продольной канавкой для поддержания кабеля на высоте в горизонтальном положении. При этом передняя створка оперта на упоры. Эластичный вкладыш по прорези раздвигается на угол отжима, кабель продевается внутрь эластичного вкладыша. После чего переднюю створку разворачивают вокруг оси и поджимают с помощью стяжных болтов до соприкосновения с внутренней поверхностью задней створки, получая при этом необходимое усилие поджатия кабеля.

Для получения тарированной величины усилия сдавливания применяют также калибровочные втулки, которые как и внутренний диаметр, образованный створками, являются расчетными величинами в зависимости от заданного рабочего усилия протягивания, чем обеспечивают технический результат. После чего зажим поддерживающий скрепляются крепежными элементами. В результате передачи горизонтального усилия, являющегося составляющей усилия протягивания на опоры, достигается получение поперечных нагрузок на опору в пределах заданных величин и отсутствие передачи нагрузок при усилиях, превышающих расчетные за счет проскальзывания кабеля и перераспределения нагрузок между опорами сети, что повышает защищенность опор.

Кроме того, в ходе эксплуатации, при воздействии поперечных нагрузок на края эластичного элемента, наружная поверхность эластичного вкладыша может испытывать деформацию в пределах зазоров между внутренним диаметром корпуса створок и вкладышем. Однако за счет расчетной величины длины корпуса, деформации не передаются на кабель за счет имеющегося зазора, обеспечивающего свободу для деформации втулки без передачи деформации на кабель.

Предлагаемый поддерживающий зажим дает возможность повышения защищенности длинномерных объектов от повреждения в результате воздействия изгибающих моментов и/или поперечных нагрузок и повышение защищенности опор, удерживающих сеть длинномерных объектов от потери устойчивости из-за воздействия на них поперечных нагрузок; может применяться также в случае как линий связи, так и силовых линий электропередачи.

Источники информации
1. Авторское свидетельство на изобретение РФ 1394307, МПК 4 H 02 G 7/02.

2. Авторское свидетельство на изобретение РФ 858160, МПК 3 Н 02 G 7/05.

3. Патент на изобретение РФ 2088009, МПК 6 Н 02 G 7/05, 7/18, G 02 В 6/48.

4. Патент на изобретение РФ 2146785, МПК 7 F 16 L 3/10.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к кабельной арматуре, то есть к объектам типа опор, хомутов, зажимов и тому подобное, предназначенных для подвески длинномерных объектов типа кабеля, трубы и тому подобных объектов, которые монтируются в системы, обеспечивающие передачу сигналов или веществ на большие расстояния. Технический результат от использования данного изобретения состоит в повышении защищенности длинномерных объектов от повреждения в результате воздействия поперечных нагрузок и/или изгибающих моментов, а также повышение устойчивости опор, удерживающих сеть длинномерных объектов, то есть повышение защищенности опор от воздействия поперечных нагрузок. Сущность изобретения состоит в следующем. Поддерживающий зажим состоит из цилиндрической втулки в виде двух полукольцевых элементов, соединенных осью, каждый из которых имеет створку и стяжную серьгу с плоскими внутренними поверхностями, эластичного вкладыша и крепежа, состоящего из стяжных и крепежных элементов. Полукольцевые элементы выполнены в виде заднего и переднего полукольцевого элемента, каждый из которых имеет соответственно заднюю и переднюю створки, снабженные корпусом. Длина корпуса выбрана в зависимости от минимально допустимого радиуса изгиба длинномерного объекта, удерживаемого эластичным вкладышем с заданным коэффициентом упругости, при этом корпус снабжен на торцах силовыми элементами, выполненными в виде конусных полуколец, внутренняя стенка которых наклонена к продольной оси створок под углом, выбранным в зависимости от суммарной длины диаметральных выступов эластичного вкладыша, определяющей допустимое усилие протягивания, и упором, ограничивающим разворот створок на монтажный угол с обеспечением удержания длинномерного объекта в раскрытом положении створок, а плоская внутренняя поверхность стяжных серег выполнена заподлицо с внутренней поверхностью створки, которую при соединении стяжных серег с помощью стяжных элементов фиксируют створки крепежными элементами по плоскости разъема, причем фиксацией стяжных серег обеспечивают поперечное поджатие длинномерного объекта выступами эластичного вкладыша на расчетную величину, а задняя створка снабжена установочным элементом с диаметральным уступом для фиксатора эластичного вкладыша, и передняя створка выполнена откидной с обеспечением раскрытия полукольцевых элементов по плоскости разъема на монтажный угол. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Зажим поддерживающий, состоящий из цилиндрической втулки в виде двух полукольцевых элементов, соединенных осью, каждый из которых имеет створку и стяжную серьгу с плоскими внутренними поверхностями, эластичного вкладыша и крепежа, состоящего из стяжных и крепежных элементов, отличающийся тем, что полукольцевые элементы выполнены в виде заднего и переднего полукольцевого элемента, каждый из которых имеет соответственно заднюю и переднюю створки, створки снабжены корпусом, длина корпуса выбрана в зависимости от минимально допустимого радиуса изгиба длинномерного объекта, удерживаемого эластичным вкладышем с заданным коэффициентом упругости, при этом корпус снабжен на торцах силовыми элементами, выполненными в виде конусных полуколец, внутренняя стенка которых наклонена к продольной оси створок под углом, выбранным в зависимости от суммарной длины диаметральных выступов эластичного вкладыша, определяющей допустимое усилие протягивания, и упором, ограничивающим разворот створок на монтажный угол с обеспечением удержания длинномерного объекта в раскрытом положении створок, а плоская внутренняя поверхность стяжных серег выполнена заподлицо с внутренней поверхностью створки, которую при соединении стяжных серег с помощью стяжных элементов фиксируют створки крепежными элементами по плоскости разъема, причем фиксацией стяжных серег обеспечивают поперечное поджатие длинномерного объекта выступами эластичного вкладыша на расчетную величину, а задняя створка снабжена установочным элементом с диаметральным уступом для фиксатора эластичного вкладыша, и передняя створка выполнена откидной с обеспечением раскрытия полукольцевых элементов по плоскости разъема на монтажный угол. 2. Зажим поддерживающий по п. 1, отличающийся тем, что плоскость разъема створок расположена вертикально. 3. Зажим поддерживающий по п. 1, отличающийся тем, что плоскость разъема створок расположены перпендикулярно относительно оси, соединяющей створки. 4. Зажим поддерживающий по п. 1, отличающийся тем, что плоскость разъема образована путем упора плоской внутренней поверхности стяжной серьги непосредственно в плоскость разъема створки. 5. Зажим поддерживающий по п. 1, отличающийся тем, что плоскость разъема образована путем упора внутренних поверхностей стяжных серег и плоскостей разъема створок посредством калибровочной втулки. 6. Зажим поддерживающий по п. 5, отличающийся тем, что внутреннюю поверхность стяжных серег и створки упирают посредством калибровочной втулки во внутреннюю поверхность стяжных серег и внутреннюю поверхность створок с помощью стяжного элемента. 7. Зажим поддерживающий по п. 1, отличающийся тем, что заднюю створку закрепляют вертикально при монтаже длинномерного объекта. 8. Зажим поддерживающий по п. 1, отличающийся тем, что петли задней и передней створок смещены в продольном направлении корпуса относительно оси крепежных болтов на расстояние, симметричное упорам, расположенным на корпусе. 9. Зажим поддерживающий по п. 1, отличающийся тем, что петли расположены на передней и задней створках таким образом, чтобы обеспечивать симметричность изгибающих нагрузок на эластичный вкладыш. 10. Зажим поддерживающий по п. 1, отличающийся тем, что эластичный вкладыш снабжен выступами, расположенными в продольном канале. 11. Зажим поддерживающий по п. 10, отличающийся тем, что выступы эластичного вкладыша выполнены в виде приливов, поверхность которых параллельна плоскости разъема створок. 12. Зажим поддерживающий по п. 10, отличающийся тем, что выступы эластичного вкладыша выполнены в виде сужения в центральной части продольного канала эластичного вкладыша. 13. Зажим поддерживающий по п. 10, отличающийся тем, что продольный канал эластичного вкладыша выполнен в виде овала, длинная ось которого сориентирована параллельно плоскости разъема створок, причем расстояние между боковыми стенками продольного канала по оси, перпендикулярной плоскости разъема и/или внутренней плоскости стяжных серег меньше, чем расстояние между боковыми стенками продольного канала по оси, параллельной плоскости разъема на расчетную величину выступа. 14. Зажим поддерживающий по п. 1, отличающийся тем, что монтажный угол между внутренними поверхностями створок не более 90^o.