КОНТАКТНАЯ ГОЛОВКА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2013 года по МПК G01K7/02 

Изобретение относится к элементам средств измерения, а именно к взрывозащищенным головкам датчиков температуры, таких как преобразователи термоэлектрические и сопротивления для измерения температуры жидких и газообразных сред во взрывоопасных зонах или помещениях и т.д.

Известна контактная головка, которая состоит из цилиндрической коробки со скосом под углом к оси цилиндра, в плоскости которого расположена крышка, и на наружной плоскости которой, в середине, расположен выступ под трехгранный торцевой ключ, а напротив каждой из трех граней расположены еще три выступа, образующие три паза, и снизу которой расположено гнездо для крепления элементов измерения, а сбоку на длинной образующей усеченного сверху цилиндра и перпендикулярно ей расположено гнездо для крепления электрического кабеля. См. патент США на промышленный образец N320384 с приоритетом от 25.07.1988. Эта контактная головка наиболее полно удовлетворяет требованиям работы во взрывоопасных зонах и средах и позволяет применять специальные ключи для открытия-закрытия крышки контактной головки. Но она не защищена от самопроизвольного отворачивания при определенных вибрационных нагрузках и других воздействиях и не защищена от отворачивания посторонними лицами.

Известна, взятая за прототип, контактная головка, состоящая из коробки со скосом сверху под углом к оси цилиндра, в плоскости которого расположены крышка с прокладкой, и снизу которой расположен цилиндр с отверстием для крепления элементов измерения. При этом коробка имеет форму эллиптического цилиндра, при этом большая ось эллипса определяет окружность скоса, на которой сформирована цилиндрическая часть под крышку. Сбоку коробки, со стороны длинной образующей, расположен выступ с отверстием для электрического кабеля, в котором размещаются уплотнительное кольцо с шайбой, прижатые ввернутым штуцером с контргайкой. Боковое отверстие коробки расположено под углом 7-15 градусов к оси коробки. См. описание к патенту RU №2163411, опубликованное 20.02.2001, бюл. №5. Контактная головка содержит стопорное устройство с охранным углублением, расположенное со стороны короткой образующей усеченного эллиптического цилиндра между двумя отливами на цилиндрической поверхности на оси в отверстиях отливов, с одной стороны которой оно имеет стопорный выступ с пазом, а с другой стороны оси расположен фиксатор. При этом стопорное устройство имеет стопорный выступ, равный по ширине расстоянию между любыми тремя смежными впадинами, расположенными на торцевой поверхности крышки по ее окружности, паз имеет длину, равную любым двум смежным выступам на крышке, а фиксатор выполнен в виде неразъемного резьбового соединения. Выступ с одним отверстием подвода для электрического кабеля предполагает подсоединение одного кабельного ввода, что ограничивает количество внешних устройств, по которым производятся различные измерения. Расположение прокладки в крышке корпуса с уплотнением по торцу окружности скоса приводит к случаям выпадения прокладки из крышки, при которой возникает угроза ее загрязнения или даже потери. Наличие нескольких деталей стопорного устройства усложняет не только процесс его изготовления, но и приводит к излишним потерям как энергетическим, так и материальным, что отрицательно сказывается не только на себестоимости изготовления контактной головки, но и надежности фиксации.

Ожидаемый технический результат заключается в повышении надежности при изготовлении, монтаже и эксплуатации, а также в удобстве при проведении поверочных и ремонтных работ.

Задачей, на решение которой направленно изобретение, является создание контактной головки, надежно работающей во взрывоопасных зонах и средах и обеспечивающей требования, предъявляемые к конструкциям таких головок, снижение ее себестоимости и расширение ее функциональных возможностей с использованием дополнительных устройств.

Это достигается тем, что контактная головка, состоящая из коробки со скосом сверху под углом к оси цилиндра, в параллельной плоскости которого расположено дно крышки, и снизу которой расположен цилиндр с отверстием для крепления элементов измерения, а сбоку коробки, со стороны длинной образующей, расположен выступ для установки кабельного ввода под углом к оси коробки, а напротив, со стороны короткой образующей, расположено стопорное устройство, при этом коробка имеет форму эллиптического цилиндра, при этом большая ось эллипса определяет окружность скоса, на которой сформирована цилиндрическая часть под крышку высотой H и диаметром, превышающим большую ось эллипса, при этом в конце цилиндрической части коробки имеется проточка под уплотнительное кольцо, а снизу крышки имеется ответная проточка под это уплотнительное кольцо, за которой по окружности торца крышки выполнены полукруглые пазы с определенным шагом, при этом проточка на корпусе под уплотнительное кольцо имеет выступ диаметром, превышающим диаметр ответной проточки на крышке, благодаря чему, при закрытии крышки в упор, образуется гарантированный зазор h между верхней частью скоса коробки и дном крышки, а стопорное устройство включает отверстие с резьбовой втулкой и установленным в ней винтом, головка которого расположена в пазу крышки, а выступ для установки кабельного ввода имеет форму двух совмещенных цилиндров с наружными диаметрами, превышающими диаметры их разделенных между собой внутренних отверстий, где:

H - высота цилиндрической части от скоса коробки в мм;

h - зазор между верхней частью скоса, образующий торец пространства коробки, и дном крышки в мм

Это достигается тем, что контактная головка (вариант), состоящая из коробки со скосом сверху под углом к оси цилиндра, в параллельной плоскости которого расположено дно крышки, и снизу которой расположен цилиндр с отверстием для крепления элементов измерения, а сбоку коробки, со стороны длинной образующей, расположен выступ для установки кабельного ввода под углом к оси коробки, а напротив, со стороны короткой образующей, расположено стопорное устройство, при этом коробка имеет форму эллиптического цилиндра, при этом большая ось эллипса определяет окружность скоса, на которой сформирована цилиндрическая часть под крышку высотой H и диаметром, превышающим большую ось эллипса, при этом в конце цилиндрической части коробки имеется проточка под уплотнительное кольцо, а снизу крышки имеется ответная проточка под это уплотнительное кольцо, за которой по окружности торца крышки выполнены полукруглые пазы с определенным шагом, при этом проточка на корпусе под уплотнительное кольцо имеет выступ диаметром, превышающим диаметр ответной проточки на крышке, благодаря чему, при закрытии крышки в упор, образуется гарантированный зазор h между верхней частью скоса коробки и дном крышки, а стопорное устройство включает отверстие с резьбовой втулкой и установленным в ней винтом, головка которого расположена в пазу крышки, а выступ для установки кабельного ввода имеет форму двух совмещенных цилиндров с наружными диаметрами, превышающими диаметры их разделенных внутренних отверстий, при этом в пространстве зазора h расположено стекло с герметизирующей прокладкой с помощью пружинного кольца, а дно крышки имеет смотровое отверстие, где;

H - высота цилиндрической части от скоса коробки в мм;

h - зазор между верхней частью скоса, образующий торец пространства коробки, и дном крышки в мм.

На фиг.1 представлен общий вид контактной головки без установленных штуцеров.

На фиг.2 - вид сверху без крышки и одним штуцером.

На фиг.3 - вид по стрелке А на стопорное устройство.

На фиг.4 - выносной элемент I (увеличено). Крышка застопорена.

На фиг.5 - вид по стрелке Б на отверстия для установки электрического кабеля и дополнительных устройств.

На фиг.6 представлена часть контактной головки с установкой стекла в крышке (вариант).

Контактная головка состоит из коробки 1 формы эллиптического цилиндра со скосом сверху под углом к ее оси 2, совпадающей с осью цилиндра 3 с отверстием 4. В плоскости скоса коробка 1 имеет цилиндрическую часть высотой H и диаметром, превышающим большую ось эллипса. На внешней стороне цилиндрической части имеется резьба, на которую наворачивается крышка 5 с образованием зазора h между верхней частью скоса коробки 1 и дном крышки 5. Цилиндр 3 с отверстием 4 для установки защитной арматуры с элементами измерения расположен снизу коробки 1 вдоль оси 2. На внешней поверхности цилиндра 3 со стороны короткой образующей усеченного эллиптического цилиндра расположен прилив в виде выступа 6, в котором размещено стопорное отверстие 7 для стопорного устройства 8.

Со стороны длинной образующей усеченного эллиптического цилиндра расположен выступ 9 с двумя отверстиями 10 (см. фиг.5) и продольной осью, расположенной под углом, равным 7-15 градусов, к продольной оси эллиптического цилиндра. Отверстия 10 предназначены для установки электрического кабеля (на фиг. не показан) с помощью кабельного ввода 11 (см. фиг.2) с гайками. Выступ 9 имеет форму двух совмещенных цилиндров с наружными диаметрами, превышающими диаметры их разделенных внутренних отверстий 10.

Крышка 5 сверху имеет конфигурацию, позволяющую отворачивать ее с помощью рожкового или торцового ключа. Снизу крышки 5 на торце по его периметру выполнены полукруглые пазы 12 с определенным шагом, после которых имеется проточка под уплотнительное кольцо 13.

Коробка 1 и крышка 5 предлагаемой контактной головки изготавливаются методом литья под давлением из алюминиевого сплава марки типа АК12 ГОСТ 1583-89. Контактная головка изготавливается и работает следующим образом. В выступах 6 и 9 контактной головки соответствующие отверстия 7 и 10 изготавливаются литьем. Затем в отверстие 10 по ГОСТ Р52350.0-2005 устанавливают кабельный ввод 11 под кабель или провода с элементами их уплотнения, фиксации и герметизации (на фиг. не показан). В отверстии 7 имеется резьба для установки, например, резьбовой втулки 14 и винта 15. Если резьбу сделать непосредственно в отверстии алюминиевого сплава, из которого изготовлена коробка 1, то эту резьбу легко повредить при неоднократной установке винта 15, который изготовлен из стального прутка. Поэтому в отверстие 7 устанавливается стальная резьбовая втулка 14. После этого происходит соединение защитной арматуры с чувствительным элементом с электрическими проводами кабеля (на фиг. не показаны) в пространстве 16 контактной головки, а также дополнительных устройств. Затем контактная головка закрывается крышкой 5 на резьбе с усилием, обеспечивающим герметичное соединение и расположение одного из пазов 12 напротив отверстия 7 крышки 5. Устанавливается винт 15 в резьбовое отверстие втулки 14 вращением его до упора с размещением головки винта в пазу 12 крышки 5. Втулка 14 контрится герметиком либо клеем, образуя неразъемное соединение с отверстием 7 корпуса 1, и вместе с винтом 15, расположенным головкой в пазу 12 крышки 5, образуют стопорное устройство 8. Коробка 1 может иметь полости для снижения ее веса, как например, полость 17 (см. фиг.1, 5).

Во втором варианте в зазоре h между верхней частью скоса, образующей торец пространства 16 коробки 1, и дном крышки 5 устанавливается стекло 18 с помощью пружинного кольца 19, расположенного в пазу крышки 5 с герметизирующей прокладкой 20, а дно крышки 5 имеет смотровое отверстие 21.

H - высота цилиндрической части от скоса коробки 1 в мм;

h - зазор между верхней частью скоса, образующий торец пространства 15 коробки 1, и дном крышки 5 в мм.

Во втором варианте изготовления контактной головки появляется возможность наблюдать за показаниями температуры на дисплее внутри контактной головки.

Таким образом, предложенная конструкция контактной головки позволит применять ее на агрегатах газоперекачки и трубопроводах, претерпевающих значительные вибрационные нагрузки и другие воздействия, надежно работающих во взрывоопасных зонах и средах, обеспечивая повышенную надежность и удобство при монтаже и эксплуатации.

Изобретение относится к взрывозащищенным головкам датчиков температуры. Головка состоит из коробки в форме эллиптического цилиндра со скосом сверху под углом к ее оси, совпадающей с осью цилиндра с отверстием. В плоскости скоса коробка имеет цилиндрическую часть под крышку высотой H и диаметром, превышающим большую ось эллипса. Снизу крышки расположен цилиндр с отверстием для крепления элементов измерения. Сбоку коробки, со стороны длинной образующей, расположен выступ для установки кабельного ввода, а напротив, со стороны короткой образующей, расположено стопорное устройство, включающее отверстие с резьбовой втулкой и установленным в ней винтом, головка которого расположена в пазу крышки. В конце цилиндрической части коробки имеется проточка под уплотнительное кольцо, а снизу крышки имеется ответная проточка под это уплотнительное кольцо, за которой по окружности торца крышки выполнены полукруглые пазы. Проточка на корпусе имеет выступ диаметром, превышающим диаметр ответной проточки на крышке, так что при закрытии крышки в упор образуется гарантированный зазор h между верхней частью скоса коробки и дном крышки. Во втором варианте в зазоре h устанавливается стекло с помощью пружинного кольца, расположенного в пазу крышки с герметизирующей прокладкой, а дно крышки имеет смотровое отверстие. Технический результат - повышение надежности работы во взрывоопасных зонах, упрощение изготовления, монтажа и эксплуатации, а также удобства при проведении поверочных и ремонтных работ. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

1. Контактная головка, состоящая из коробки со скосом сверху под углом к оси цилиндра, в параллельной плоскости которого расположено дно крышки, и снизу которой расположен цилиндр с отверстием для крепления элементов измерения, а сбоку коробки, со стороны длинной образующей, расположен выступ для установки кабельного ввода под углом к оси коробки, а напротив, со стороны короткой образующей, расположено стопорное устройство, при этом коробка имеет форму эллиптического цилиндра, при этом большая ось эллипса определяет окружность скоса, на которой сформирована цилиндрическая часть под крышку высотой H и диаметром, превышающим большую ось эллипса, отличающаяся тем, что в конце цилиндрической части коробки имеется проточка под уплотнительное кольцо, а снизу крышки имеется ответная проточка под это уплотнительное кольцо, за которой по окружности торца крышки выполнены полукруглые пазы с определенным шагом, при этом проточка на корпусе под уплотнительное кольцо имеет выступ диаметром, превышающим диаметр ответной проточки на крышке, благодаря чему при закрытии крышки в упор образуется гарантированный зазор h между верхней частью скоса коробки и дном крышки, а стопорное устройство включает отверстие с резьбовой втулкой и установленным в ней винтом, головка которого расположена в пазу крышки, а выступ для установки кабельного ввода имеет форму двух совмещенных цилиндров с наружными диаметрами, превышающими диаметры их разделенных между собой внутренних отверстий, где:
H - высота цилиндрической части от скоса коробки, мм;
h - зазор между верхней частью скоса, образующий торец пространства коробки, и дном крышки, мм.

2. Контактная головка, состоящая из коробки со скосом сверху под углом к оси цилиндра, в параллельной плоскости которого расположено дно крышки, и снизу которой расположен цилиндр с отверстием для крепления элементов измерения, а сбоку коробки, со стороны длинной образующей, расположен выступ для установки кабельного ввода под углом к оси коробки, а напротив, со стороны короткой образующей, расположено стопорное устройство, при этом коробка имеет форму эллиптического цилиндра, при этом большая ось эллипса определяет окружность скоса, на которой сформирована цилиндрическая часть под крышку высотой H и диаметром, превышающим большую ось эллипса, отличающаяся тем, что в конце цилиндрической части коробки имеется проточка под уплотнительное кольцо, а снизу крышки имеется ответная проточка под это уплотнительное кольцо, за которой по окружности торца крышки выполнены полукруглые пазы с определенным шагом, при этом проточка на корпусе под уплотнительное кольцо имеет выступ диаметром, превышающим диаметр ответной проточки на крышке, благодаря чему при закрытии крышки в упор образуется гарантированный зазор h между верхней частью скоса коробки и дном крышки, а стопорное устройство включает отверстие с резьбовой втулкой и установленным в ней винтом, головка которого расположена в пазу крышки, а выступ для установки кабельного ввода имеет форму двух совмещенных цилиндров с наружными диаметрами, превышающими диаметры их разделенных внутренних отверстий, при этом в пространстве зазора h расположено стекло с герметизирующей прокладкой с помощью пружинного кольца, а дно крышки имеет смотровое отверстие, где:
H - высота цилиндрической части от скоса коробки, мм;
h - зазор между верхней частью скоса, образующий торец пространства коробки, и дном крышки, мм.