ХОМУТ УДЕРЖАНИЯ Российский патент 2009 года по МПК H02G3/32 

Изобретение относится к хомуту, предназначенному для удержания элемента типа кабеля или трубопровода на некотором основании. Такой хомут может быть использован, например, для удержания одного или нескольких электрических кабелей или одного трубопровода для транспортировки текучей среды.

Как показано на фиг.1, хомут удержания вышеописанного типа может быть использован в авиационном двигателе для закрепления внутри кожуха гондолы двигателя электрических кабелей, связывающих приводной модуль и вычислительный модуль, входящие в состав устройств реверсирования тяги двигателей, используемых при приземлении самолета для его торможения.

Два вышеупомянутых модуля представляют собой два массивных блока 4 (каждый из которых обычно имеет вес более 14 кг), отстоящих один от другого на расстоянии в несколько десятков сантиметров и установленных на амортизаторах 6 внутри кожуха гондолы двигателя 2. Эти амортизаторы 6 допускают перемещение блоков 4 по отношению к кожуху 2 с амплитудой, составляющей несколько миллиметров (обычно от 5 мм до 10 мм), в любом направлении.

Электрические кабели, связывающие блоки 4, сгруппированы внутри кабельного чехла 8, имеющего диаметр, составляющий несколько десятков миллиметров, который обычно огибает элементы устройства реверсирования тяги (например, подъемник 9 в рассматриваемом примере осуществления). Поскольку нельзя допустить свободного перемещения кабельного чехла 8 внутри кожуха 2 (это связано с опасностью повреждения самого кабельного чехла или окружающих его элементов, возможностью разъединения кабелей и т.п.), используют хомут удержания.

Однако амортизированные блоки 4, перемещаясь независимо один от другого, воздействуют на кабельный чехол с усилиями, которые могут быть ориентированы в любом направлении пространства Х, У и Z, то есть как в осевом направлении вдоль оси Х, так и в радиальном направлении вдоль осей У и Z.

Используемые в настоящее время хомуты удержания образованы стягивающей скобой, проходящей вокруг кабельного чехла и закрепленной на кожухе. Такие хомуты удержания оказываются плохо приспособленными для рассматриваемого случая, поскольку они препятствуют всякому движению кабельного чехла, что, с одной стороны, сковывает свободу движения блоков, а с другой стороны, приводит к возникновению значительных механических напряжений, способных повредить кабельный чехол на уровне этой стягивающей скобы.

Техническая задача данного изобретения состоит в том, чтобы предложить хомут удержания, обеспечивающий удержание кабельного чехла, допуская при этом небольшие его перемещения вдоль любого пространственного направления.

Для решения этой задачи предлагается хомут удержания элемента типа кабеля или трубопровода, имеющий в своем составе скобу, которая может быть закреплена на основании, наружную муфту, охватываемую этой скобой, внутреннюю муфту, сквозь которую может проходить упомянутый элемент, и поддающуюся деформированию перегородку, связывающую внутреннюю и наружную муфты и допускающую перемещение внутренней муфты по отношению к наружной муфте, причем эта перегородка образована двумя кольцевыми мембранами, соединенными между собой на уровне наружной муфты, которые расходятся друг с другом при удалении от этой наружной муфты.

Такой хомут удержания может быть использован для закрепления такого элемента, как описанный выше кабельный чехол, или может быть использован для других целей.

Благодаря тому что упомянутая перегородка поддается деформированию, внутренняя муфта и элемент (кабель или трубопровод), который проходит сквозь эту муфту, способны совершать ограниченные (с точки зрения амплитуды) перемещения в любом направлении. Таким образом, эта внутренняя муфта обеспечивает функцию мультиориентированной направляющей для упомянутого элемента.

Предпочтительным образом упомянутый элемент жестко связан с внутренней муфтой при помощи любого подходящего в данном случае средства, например, путем приклеивания или, в соответствии с частным способом выполнения, при помощи по меньшей мере одного стяжного хомута, которым охватывают со стягиванием внутреннюю муфту и упомянутый элемент.

Предпочтительно, чтобы упомянутая перегородка, выполненная мягкой, провисала или была ненатянутой в случае, когда хомут удержания находится в состоянии покоя, то есть когда удерживаемый элемент остается в своем исходном положении. Иначе говоря, перегородка выполнена с возможностью деформации (с образованием одной или нескольких зон кривизны или одной или нескольких зон складывания), придающей ей эластичность формы. Таким образом, перегородка имеет возможность деформироваться, развертываясь в процессе перемещения внутренней муфты. В соответствии с рассматриваемым здесь примером выполнения мембраны, образующие упомянутую перегородку, являются искривленными и, в процессе перемещения внутренней муфты, одна мембрана растягивается (то есть ее радиус кривизны увеличивается), тогда как другая мембрана складывается (то есть ее радиус кривизны уменьшается).

Также предпочтительно, чтобы упомянутая перегородка была изготовлена из эластичного материала. Перегородка, таким образом, имеет так называемую внутреннюю эластичность, в противоположность описанной выше эластичности формы.

В том случае когда перегородке присущи оба типа эластичности, в процессе движения внутренней муфты с небольшой амплитудой она деформируется, используя только свою эластичность формы, то есть по существу без создания внутренних механических напряжений. В процессе движения внутренней муфты с более значительной амплитудой упомянутая перегородка прежде всего расширяется до максимального значения (за счет эластичности формы), после чего эластично растягивается, используя внутреннюю эластичность.

Таким образом, внутренняя эластичность перегородки не обязательно используется всякий раз, что позволяет увеличить срок службы перегородки и тем самым повысить срок службы предлагаемого хомута удержания.

В соответствии с одним из способов выполнения упомянутые кольцевые мембраны продолжены таким образом, чтобы они охватывали внутреннюю муфту.

В соответствии с другим способом выполнения упомянутые кольцевые мембраны продолжены с возможностью сформирования собственной внутренней муфты.

В соответствии с одним из вариантов выполнения упомянутая наружная муфта, перегородка и внутренняя муфта сформированы в виде единой детали. Эта деталь предпочтительно изготовлена из некоторого материала, относящегося к эластомерам, например из фторсиликона, и может быть получена методом литья.

Объединение внутренней муфты, наружной муфты и перегородки в единую центральную деталь позволяет устранить опасность разъединения указанных элементов. Это позволяет также снизить стоимость изготовления хомута.

Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из описания примера выполнения хомута удержания в соответствии с изобретением, приводимого со ссылками на чертежи, в числе которых:

Фиг.1 представляет собой пример использования хомута удержания в соответствии с предлагаемым изобретением;

Фиг.2 - перспективный вид примера реализации хомута удержания в соответствии с предлагаемым изобретением;

Фиг.3 - вид хомута удержания в разрезе по плоскости III-III, показанной на фиг.2;

Фиг.4 - вид спереди по стрелке IV центральной детали хомута удержания в соответствии с предлагаемым изобретением;

Фиг.5 - вид центральной детали в разрезе по плоскости V-V, показанной на фиг.4;

Фиг.6 - вид сбоку по стрелке VI центральной детали, показанной на фиг.4.

На фиг.1 представлена установка, содержащая два блока 4, связанных между собой кабельным чехлом 8. Эта установка была описана выше. Кабельный чехол 8 удерживается, при помощи хомута удержания 10 в соответствии с предлагаемым изобретением, на основании 12 (жестко связанном с кожухом 2), на котором закреплен хомут 10. В соответствии с другим способом выполнения хомут 10 может быть закреплен непосредственно на стенке кожуха 2.

Как показано на фиг.2 и 3, хомут удержания 10 содержит внутреннюю муфту 14, сквозь которую проходит кабельный чехол 8, причем внутренний диаметр этой муфты 14 по существу соответствует наружному диаметру упомянутого кабельного чехла 8. Наружная муфта 16 охватывает внутреннюю муфту 14 и перегородку 15, связывающую между собой две эти муфты.

Упомянутая наружная муфта 16 содержит на своей наружной поверхности паз 17 (см. фиг.6), предназначенный для размещения в нем монтажной скобы 18, которая охватывает муфту 16. Скоба 18 содержит на своих концах две ветви 18а и 18b, которые при монтаже сближают между собой для того, чтобы замкнуть скобу 18.

Скоба 18 предварительно отформована таким образом, чтобы плотно облегать по существу всю наружную периферийную поверхность наружной муфты, как это показано на фиг.3. То есть в том случае, когда эта скоба замкнута, основания ветвей 18а и 18b приводятся по существу в контакт друг с другом. Предпочтительно, чтобы основания этих ветвей находились по существу в контакте друг с другом, но, принимая во внимание ориентацию ветвей 18а и 18b и форму их оснований, минимальный, но не нулевой, зазор по отношению к окружности наружной муфты может существовать между основаниями этих ветвей.

В примере выполнения, представленном на фиг.3, основание одной из ветвей 18а реализовано при помощи складки 18с. Эта складка 18с по существу приводится в контакт с основанием 18d другой ветви 18b, реализованным путем нарушения непрерывности радиуса кривизны данной скобы.

Специфическая форма этой предварительно отформованной скобы 18 позволяет ей находиться в контакте со всей периферийной наружной поверхностью наружной муфты 16, что, таким образом, дает возможность не допустить ее схода с этой муфты. Это обстоятельство оказывается особенно полезным в том случае, когда наружная муфта снабжена радиальной щелью, как об этом более подробно будет сказано ниже, которая способствует сходу упомянутой скобы с муфты.

Скоба 18 закреплена на основании 12 на уровне своих ветвей 18а и 18b при помощи системы винт/гайка 19, которая проходит сквозь отверстия, выполненные в этих ветвях. Эта система 19 также обеспечивает замыкание скобы 18.

Кабельный чехол 8 может быть жестко связан с внутренней муфтой 14 при помощи любого подходящего в данном случае средства крепления. Так, например, используют по меньшей мере один стяжной хомут 20, который затягивают вокруг внутренней муфты 14 и кабельного чехла 8. Таким образом, давление стяжного хомута 20 косвенно воздействует на кабельный чехол при помощи муфты 14, которая предпочтительным образом имеет определенную эластичность, позволяющую ей не повреждать кабельный чехол 8.

В рассматриваемом примере выполнения два стяжных хомута 20 размещены на каждом конце внутренней муфты 14 и удерживаются на этих концах при помощи выступающей кромки 14а, сформированной на каждом из этих концов. Стяжные хомуты 20 выбираются среди различных существующих типов таких хомутов.

Ниже со ссылками на фиг.4-6 будет описан вариант воплощения внутренней муфты 14, наружной муфты 16 и перегородки 15, в соответствии с которым все эти три элемента выполнены в виде одной единственной детали, называемой впоследствии центральной деталью 30 хомута.

Центральная деталь 30 легко и с небольшими затратами может быть реализована методом литья и предпочтительно изготавливается из некоторого эластомерного материала, такого, например, как фторсиликон или каучук. В случае использования фторсиликона можно выбрать для него твердость по Шору А, имеющую величину в диапазоне от 40 до 80 и предпочтительно близкую к 60. Такие величины оказываются хорошо приспособленными для использования хомута удержания в установке типа представленной на фиг.1.

Центральная деталь 30 обладает симметрией вращения относительно оси А, общей для внутренней 14 и наружной 16 цилиндрических муфт. Кроме того, эта центральная деталь имеет щель 22, которая проходит от внутренней полости внутренней муфты 14 до наружной поверхности наружной муфты 16. Эта щель 22 обычно является радиальной (то есть проходит перпендикулярно по отношению к оси А).

Щель 22 позволяет раскрыть центральную деталь 30 для ее размещения вокруг кабеля или трубопровода, который она должна охватывать. Таким образом, отсутствует необходимость в отсоединении кабеля или трубопровода для того, чтобы провести его через внутреннюю полость внутренней муфты 14 в процессе установки или замены хомута удержания 10. Зато эта щель 22 облегчает выход центральной детали 30 из-под скобы 18, в частности в том случае, когда щель располагается на уровне ветвей 18а и 18b этой скобы, как это показано пунктиром на фиг.3. Для устранения этого недостатка используют скобу 18, предварительно отформованную таким образом, чтобы она плотно облегала по существу всю наружную периферийную поверхность наружной муфты 16, как это уже было пояснено выше.

Ниже приводится описание варианта выполнения перегородки 15, схематично представленной на фиг.5. Перегородка 15 образована двумя кольцевыми мембранами 15а и 15b, соединенными между собой на уровне наружной муфты 16, которые расходятся друг с другом при удалении от этой наружной муфты и которые продолжаются с формированием собственно внутренней муфты 14. В соответствии с другим вариантом выполнения, не представленным на приведенных в приложении фигурах, согласно которому внутренняя муфта 14 представляет собой деталь, отличную от перегородки 15, мембраны 15а и 15b продолжаются так, чтобы охватывать внутреннюю муфту 14.

Таким образом, радиальное сечение перегородки 15, показанное в левой части фиг.5, имеет по существу Y-образную форму, основание которой жестко связано с наружной муфтой 16 и ветви которой удаляются друг от друга и продолжаются таким образом, чтобы слиться с внутренней муфтой 14 (или охватить эту муфту).

Кроме того, предпочтительно, чтобы ветви 15а и 15b сходились друг с другом с некоторой кривизной С таким образом, чтобы каждая мембрана 15а и 15b оказывалась в расслабленном состоянии в том случае, когда хомут удержания находится в состоянии покоя. В этом случае обеспечивается требуемая эластичность формы перегородки 15.

Хомут удержания (10) предназначен для удержания элемента (8) типа кабеля или трубопровода, например, предназначенного для транспортировки текучей среды, содержит скобу (18), которая может быть закреплена на основании (12), наружную муфту (16), охватываемую этой скобой (18), внутреннюю муфту (14), сквозь которую может проходить упомянутый элемент (8), и деформируемую перегородку (15), связывающую муфты (14, 16) и допускающую перемещение внутренней муфты (14) по отношению к наружной муфте (16). Наружная муфта (16), перегородка (15) и внутренняя муфта (14) выполнены в виде единой центральной детали, изготовленной из эластомерного материала, например из фторсиликона. Элемент (8) присоединен к внутренней муфте (14) при помощи стяжного хомута (20), затянутого вокруг внутренней муфты (14). Изобретение обеспечивает удержание кабельного чехла, допуская при этом небольшие его перемещения вдоль любого пространственного направления. 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Хомут удержания (10) элемента (8) типа кабеля или трубопровода, содержащий скобу (18), которая может быть закреплена на основании (12), отличающийся тем, что хомут содержит наружную муфту (16), охватываемую скобой (18), внутреннюю муфту (14), сквозь которую может проходить элемент (8), и деформируемую перегородку (15), связывающую муфты (14, 16) и допускающую перемещение внутренней муфты (14) по отношению к наружной муфте (16), при этом перегородка (15) образована двумя кольцевыми мембранами (15а, 15b), соединенными между собой на уровне наружной муфты (16), которые расходятся друг с другом при удалении от этой наружной муфты.

2. Хомут удержания по п.1, отличающийся тем, что кольцевые мембраны (15а, 15b) продолжаются с возможностью формирования внутренней муфты (14).

3. Хомут удержания по п.1, отличающийся тем, что кольцевые мембраны (15а, 15b) продолжаются с возможностью охвата внутренней муфты (14).

4. Хомут удержания по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит по меньшей мере один стяжной хомут (20), который может быть затянут вокруг внутренней муфты (14).

5. Хомут удержания по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что перегородка (15) оказывается ненатянутой в том случае, когда хомут удержания (10) находится в состоянии покоя.

6. Хомут удержания по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что перегородка (15) изготовлена из эластичного материала.

7. Хомут удержания по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что паз (17) выполнен на наружной поверхности наружной муфты (16) для размещения в нем скобы (18).

8. Хомут удержания по п.2, отличающийся тем, что наружная муфта (16), перегородка (15) и внутренняя муфта (14) выполнены в виде единой центральной детали (30).

9. Хомут удержания по п.8, отличающийся тем, что центральная деталь (30) изготовлена из фторсиликона.

10. Хомут удержания по п.8, отличающийся тем, что центральная деталь (30) имеет щель (22), проходящую от внутренней полости внутренней муфты (14) до наружной поверхности наружной муфты (16).

11. Хомут удержания по любому из пп.1, 8 или 10, отличающийся тем, что скоба (18) предварительно отформована с возможностью плотного облегания, по существу, всей наружной периферийной поверхности наружной муфты (16).