УГЛОВОЙ ПАТРУБОК (КОЖУХ) ЭЛЕКТРОСОЕДИНИТЕЛЯ Российский патент 2014 года по МПК H01R13/00 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электросоединителям, предназначенным для коммутации электрических цепей между приборами ракетно-космической и авиационной техники, где особенно остро стоит вопрос о необходимости улучшения габаритно-массовых характеристик изделий.

На решение этой задачи направлено техническое решение по патенту РФ №2113041 "Способ заделки экранированного кабеля в электросоединитель" (1), в соответствии с которым формирование узла заделки кабеля в электросоединитель производится с применением технологии магнитно-импульсной обработки материалов. Применение этого технического решения существенно облегчает выполнение ряда задач, возникающих при изготовлении бортовой кабельной сети (БКС), однако вывод кабельного ствола в направлении оси электросоединителя не решает задачи рациональной компоновки изделий с большим количеством коммутирующих устройств таких, как электросоединители.

Для улучшения компоновочных схем изделий в качестве коммутирущих устройств применяются электросоединители с угловыми патрубками (кожухами), при использовании которых бортовая кабельная сеть (БКС) получается более компактной, так как кабельные стволы разводятся от мест коммутации более оптимально по направлениям и, следовательно, занимает меньше места в изделиях.

В подавляющем большинстве случаев применения серийно выпускаемых электросоединителей с угловыми патрубками, канал для вывода кабеля из электросоединителя расположен под углом 90° к оси электросоединителя, при этом направление вывода кабельного ствола относительно поляризующих элементов (ключей) корпусов электросоединителей в азимутальной плоскости характеризуется дискретной величиной угла, который обеспечивается

соответствующими ориентирующими элементами, заложенными в конструкцию углового патрубка и корпуса соединителя. Например, в соединителях типа 2РМ ГЕО.364.126ТУ (2) каналы для выхода кабельного ствола расположены в плоскости оси соединителя под углом 90°, а в азимутальной плоскости выход кабельного ствола относительно поляризующих элементов корпусов соединителей имеет только два противоположных направления (угол дискретности -180°).

Другим недостатком выпускаемых промышленностью угловых патрубков являются их большие габариты и веса, которые определяются технологией изготовления, в частности литьем или механической обработкой. Вес такого углового патрубка составляет около 30% от веса соединителя. Нередко, потребители выпускаемых промышленностью электросоединителей вынуждены либо вообще отказываются от применения комплектующих их патрубков, заменяя патрубки, так называемой, "бескорпусной заливкой" с применением, например, эпоксидных заливочных компаундов, либо заменять их своими "самодельными" патрубками из полимерных материалов. При этом появляются новые проблемы, в частности проблема защиты БКС от внешних воздействий: электромагнитных полей, статического электричества, повышенных температур и др.

Эти обстоятельства ограничивает возможности компоновщиков, особенно при компоновке изделий с большим количеством элементов электрооборудования, в том числе электросоединителей, входящих в коммутирующую его бортовую кабельную сеть (БКС).

В техническом решении по патенту РФ 2360340 предложен способ изготовления углового патрубка, включающего элементы его крепления к корпусу одной из частей соединителя и канал для формирования и вывода кабельного ствола из монтажного пространства, в котором патрубок выполнен в виде двух шарнирно сочлененных тонкостенных полупатрубков со сферическими поверхностями, которые установлены с возможностью поворота относительно друг друга вокруг их общего центра сфер, что обеспечивает вывод кабельного ствола из монтажного пространства в любом направлении в азимутальной плоскости относительно поляризующих элементов (ключей) электросоединителя и в пределах от 45° до 90° в плоскости оси соединителя. Это позволяет улучшить компоновочные схемы изделий и их габаритно-массовые характеристики. Данное техническое решение принято за прототип.

Недостатком предложенного технического решения является отсутствие элементов механического крепления кабельного ствола до момента заполнения монтажного пространства заливочным компаундом и его отверждения. Такое закрепление необходимо для того, чтобы иметь возможность провести проверку правильности и качества монтажа перед заполнением компаундом, которые проводятся, как правило, в специальном испытательном подразделении с применением испытательного электрооборудования, которое не может быть размещено на монтажном производственном участке. Поэтому необходима транспортировка кабеля до места испытаний и обратно. При отсутствии надежного крепления, во время такой транспортировки кабеля возможны деформации проводов, особенно опасные в зоне их соединения с контактами электросоединителей, которые могут привести к появлению скрытых дефектов. Применение технологических приспособлений для исключения возможных деформаций проводов появление скрытых дефектов не исключает. К тому же, установка таких приспособлений усложняют технологический процесс и удлиняет сроки изготовления кабелей, особенно тех, которые имеют большую длину и большое количество ответвлений.

Целями предлагаемого технического решения является увеличение функциональных возможностей патрубка путем введения элементов крепления кабельного ствола, что, в свою очередь, обеспечивает повышение надежности кабельных соединений и повышает эффективность их производства.

Указанные цели достигаются тем, что патрубок снабжен ступенчатой втулкой, на одной из ступенек которой выполнен элемент ее крепления к корпусу соответствующей части электросоединителя, а на другой, - имеющей внешнюю резьбовую нарезку, установлен с возможностью вращения относительно ее оси монтажный кронштейн, закрепленный гайкой с внутренней резьбовой нарезкой, взаимодействующей с внешней резьбовой нарезкой ступенчатой втулки. Монтажный кронштейн выполнен в виде кольца, снабженного монтажным выступом, направленным в сторону выхода кабельного ствола. На монтажном выступе монтажного кронштейна установлена и закреплена тонкостенная монтажная скоба крепления кабельного ствола, которая охвачена тонкостенной втулкой вывода кабельного ствола, имеющей со стороны монтажного пространства незамкнутый криволинейный выступ и паз, охватывающий выступ монтажного кронштейна, а со стороны вывода кабельного ствола - кольцевой выступ крепления экранирующей оболочки кабеля или ее фрагмента. Монтажное пространство ограничено и защищено объемной тонкостенной обечайкой, выполненной в виде сферы, сопряженной с цилиндром переменного сечения. Тонкостенная обечайка внутренней поверхностью охватывает внешнюю поверхность незамкнутого криволинейного выступа тонкостенной втулки, гайку крепления монтажного кронштейна и кольцевую его часть, к которой она прикреплена, а фигурным вырезом охватывает тонкостенную втулку вывода кабельного ствола и монтажный выступ монтажного кронштейна.

На фиг.1, 2, 3 показаны три проекции углового патрубка электросоединителя в положении, при котором ось канала для вывода кабельного ствола относительно главной оси патрубка составляет 90°.

На фиг.4, 5 показаны две проекции углового патрубка в положении, при котором ось канала для вывода кабельного ствола относительно главной оси патрубка составляет 60°.

На фиг.6 показан вариант исполнения монтажа кабеля в электросоединитель с использованием предлагаемого углового патрубка, ось канала для вывода кабельного ствола которого расположена под углом 90° к главной оси патрубка, являющейся продолжением оси электросоединителя.

Угловой патрубок электросоединителя состоит из ступенчатой втулки 1, одна из ступенек которой 2 обращена в сторону одной из частей электросоединителя и имеет ответный элемент их взаимного крепления, например внутреннюю резьбовую нарезку 4, а вторая ступенька 5, обращенная в сторону монтажного пространства, выполнена в виде цилиндра 6 с внешней резьбовой нарезкой 7. На внешней стороне ступеньки 5 ступенчатой втулки 1 установлен с возможностью вращения относительно его оси монтажный кронштейн 8, закрепленный гайкой 9 с внутренней резьбовой нарезкой 10, взаимодействующей с внешней резьбовой нарезкой 7 ступенчатой втулки 1. Монтажный кронштейн 8 выполнен в виде кольца 11, снабженного монтажным выступом 12, направленным в сторону выхода кабельного ствола 13. На монтажном выступе 12 монтажного кронштейна 8 установлена и закреплена тонкостенная монтажная скоба 14 крепления кабельного ствола 13, которая охвачена тонкостенной втулкой 15 вывода кабельного ствола 13. Тонкостенная втулка 15 вывода кабельного ствола 13 со стороны монтажного пространства имеет незамкнутый криволинейный выступ 16 и паз 17, охватывающий монтажный выступ 12 монтажного кронштейна 8. Со стороны вывода кабельного ствола тонкостенная втулка 15 имеет кольцевой выступ 18 для крепления внешней оболочки кабеля или ее фрагмента. Монтажное пространство ограничено и защищено объемной тонкостенной обечайкой 19, выполненной в виде полусферы 20, сопряженной с цилиндром 21 переменного сечения. Тонкостенная обечайка 19 своей внутренней поверхностью охватывает внешнюю поверхность незамкнутого криволинейного выступа 16 тонкостенной втулки 15, гайку 9 крепления монтажного кронштейна 8 и кольцевую его часть 11, к которой она крепится, например завальцовкой, а фигурным вырезом 23 охватывает тонкостенную втулку 15 вывода кабельного ствола 13 и монтажный выступ 12 монтажного кронштейна 8.

На хвостовике 24 тонкостенной монтажной скобы 14 выполнено углубление 25 для размещения элементов предварительного крепления кабельного ствола 13, например проволочного бандажа 35. Монтажная скоба 14 крепится к монтажному выступу 12 монтажного кронштейна 8, например винтом 26 и гайкой 27, что позволяет, при необходимости, обеспечить надежную металлизацию кабельной сети установкой под гайку 27 наконечника ветви системы металлизации изделия. В случаях, когда кабельный вывод выполнен под углом к главной оси патрубка, монтажный выступ 12 монтажного кронштейна 8, также выполнен под соответствующим углом к плоскости его кольца 11, как показано на фиг.4, 5.

Ступенчатая втулка 1 и гайка 9 крепления монтажного кронштейна выполнены из электропроводящего материала с малым удельным весом, например из алюминиевой трубы посредством механической обработки, монтажный кронштейн - из электропроводящего листового материала, например из алюминиевого листа толщиной 1,5-2 мм, а монтажную скобу 8, тонкостенную втулку 15 и тонкостенную оболочку 21 выполняют из алюминиевой фольги толщиной 0,3-0,5 мм штамповкой, например электроимпульсной, или ротационным выдавливанием. Все это позволяет сделать угловые патрубки с пониженными габаритно-весовыми характеристиками.

Монтаж углового патрубка в составе кабеля осуществляется в следующем порядке:

- на кабельный ствол 13 одеваются поочередно тонкостенная втулка 15 и предварительно собранные вместе ступенчатая втулка 1 монтажный кронштейн 8, гайка его крепления 9 и монтажная скоба 14;

- производится электрический монтаж проводников 28 кабеля в контакты 29 электросоединителя 30;

- соединитель 30 устанавливается и закрепляется на ступенчатой втулке 1;

- монтажный кронштейн 8 устанавливается с обеспечением заданного направления монтажного выступа 12 с закрепленной на нем монтажной скобой 14 относительно ключа соединителя и закрепляется гайкой 9;

- производится формовка проводников кабеля с обеспечением укладки проводников 28 в монтажную скобу 14;

- устанавливаются монтажные элементы кабельной сборки: изолирующие материалы 31 и изоляционная оболочка 32, внутренняя экранирующая оболочка 33, нитяные 34 и проволочные 35 бандажи, которыми изолируют и предварительно закрепляют проводники 28 и оболочки 32 и 33 кабеля на монтажной скобе 14. Проволочные бандажи 35 опаивают припоем;

- после электрической проверки правильности и качества монтажа устанавливаются и закрепляются тонкостенная втулка 15 и объемная тонкостенная обечайка 21;

- монтажное пространство заполняется пенокомпаундом 36;

- устанавливается и закрепляется проволочными бандажами 35 внешняя экранирующая оболочка или ее фрагмент 37, проволочные бандажи также опаиваются припоем;

- проводятся приемо-сдаточные испытания кабельной сборки.

Предлагаемое техническое решение позволяет:

- повысить надежность и долговечность кабельной сети;

- упростить компоновку изделий, так как обеспечивается оптимальное направление вывода кабельных стволов;

- обеспечить экранировку монтажного пространства;

- повысить защищенность кабельной сети от статического электричества;

- обеспечить теплостойкость и пожаробезопасность кабельной сети;

- повысить эффективность производства кабельной сети.

Источники информации

1. Патент РФ №2113041.

2. Технические условия ГЕО.364.126 ТУ.

3. Технические условия ГЕО.364.241 ТУ.

4. Патент РФ №2110381.

5. Патент РФ №2360340 (прототип).

Угловой патрубок электросоединителя снабжен ступенчатой втулкой, на одной из ступенек которой выполнен элемент ее крепления к корпусу соответствующей части электросоединителя, а на другой, имеющей внешнюю резьбовую нарезку, - установлен с возможностью вращения относительно ее оси монтажный кронштейн, закрепленный гайкой с внутренней резьбовой нарезкой, взаимодействующей с внешней резьбовой нарезкой ступенчатой втулки. Монтажный кронштейн выполнен в виде кольца, снабженного монтажным выступом, направленным в сторону выхода кабельного ствола. На монтажном выступе монтажного кронштейна установлена и закреплена тонкостенная монтажная скоба крепления кабельного ствола, которая охвачена тонкостенной втулкой вывода кабельного ствола, имеющей со стороны монтажного пространства незамкнутый криволинейный выступ и паз, охватывающий выступ монтажного кронштейна, а со стороны вывода кабельного ствола - кольцевой выступ крепления экранирующей оболочки кабеля или ее фрагмента. Монтажное пространство ограничено и защищено объемной тонкостенной обечайкой, выполненной в виде сферы, сопряженной с цилиндром переменного сечения. Тонкостенная обечайка внутренней поверхностью охватывает внешнюю поверхность незамкнутого криволинейного выступа тонкостенной втулки, гайку крепления монтажного кронштейна и кольцевую его часть, к которой она прикреплена, а фигурным вырезом охватывает тонкостенную втулку вывода кабельного ствола и монтажный выступ монтажного кронштейна. Технический результат - расширение функциональных возможностей патрубка за счет введения элементов крепления кабельного ствола, что, в свою очередь, обеспечивает повышение надежности кабельных соединений и повышает эффективность их производства. 6 ил.

Угловой патрубок (кожух) электросоединителя для каждой из его ответных частей, включающий ответные элементы крепления патрубка к корпусу соответствующей части электросоединителя и канал для формирования и вывода кабельного ствола из монтажного пространства, выполненный из тонкостенных криволинейных конструктивных элементов, отличающийся тем, что он снабжен ступенчатой втулкой, на одной из ступенек которой выполнен элемент ее крепления к корпусу соответствующей части электросоединителя, а на другой, имеющей внешнюю резьбовую нарезку, - установлен с возможностью вращения относительно ее оси монтажный кронштейн, закрепленный гайкой с внутренней резьбовой нарезкой, взаимодействующей с внешней резьбовой нарезкой ступенчатой втулки; монтажный кронштейн выполнен в виде кольца, снабженного монтажным выступом, направленным в сторону выхода кабельного ствола, на монтажном выступе монтажного кронштейна установлена и закреплена тонкостенная монтажная скоба крепления кабельного ствола, которая охвачена тонкостенной втулкой вывода кабельного ствола, имеющей со стороны монтажного пространства незамкнутый криволинейный выступ и паз, охватывающий выступ монтажного кронштейна, а со стороны вывода кабельного ствола - кольцевой выступ крепления экранирующей оболочки кабеля или ее фрагмента; монтажное пространство ограничено и защищено объемной тонкостенной обечайкой, выполненной в виде сферы, сопряженной с цилиндром переменного сечения; тонкостенная обечайка внутренней поверхностью охватывает внешнюю поверхность незамкнутого криволинейного выступа тонкостенной втулки, гайку крепления монтажного кронштейна и кольцевую его часть, к которой она прикреплена, а фигурным вырезом охватывает тонкостенную втулку вывода кабельного ствола и монтажный выступ монтажного кронштейна.