Универсальный патрубок (кожух) электросоединителя с разнонаправленным выводом кабельного ствола Российский патент 2017 года по МПК H01R13/00 

Компоновщикам изделий известно, что вывод кабельного ствола в направлении оси электросоединителя не решает задачи рациональной компоновки изделий с большим количеством коммутирующих устройств.

Для улучшения компоновочных схем изделий в качестве коммутирующих устройств применяются электросоединители с прямыми или 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, соответственно, занимает меньше места в изделиях, улучшая их габаритно-массовые характеристики.

В подавляющем большинстве случаев применения серийно выпускаемых электросоединителей с угловыми патрубками канал для вывода кабеля из электосоединителя 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 орентирующими элементами, заложенными в конструкцию углового патрубка и корпуса соединителя. Например, в соединителях типа 2РМ ГЕ0.364.126ТУ (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 отказаться от применения комплектующих их патрубков, заменяя их, так называемой, "бескорпусной заливкой " с применением, например, эпоксидных заливочных компаундов, либо заменять их своими "самодельными" патрубками, например, 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 ограничивают возможности компоновщиков изделий, особенно при компоновке изделий с большим количеством элементов электрооборудования и, в частности, эектросоединителей.

Заявителю известен угловой патрубок по патенту РФ №2360340, который включает ответные элементы его крепления к корпусу соответствующей части электросоединителя и канал для формирования и вывода кабельного ствола из монтажного пространства, отличающийся тем, что он выполнен в виде двух шарнирно сочлененных полупатрубков, имеющих участки с внешней и внутренней сферическими поверхностями; полупатрубок с внешней сферической поверхностью имеет с противоположной стороны ответные элементы его крепления к корпусу одной из частей электросоединителя, а полупатрубок с внутренней сферической поверхностью снабжен каналом для формирования и вывода кабельного ствола из монтажного пространства; участки полупатрубков со сферическими поверхностями ограничены плоскостями среза, расположенными с разных сторон от общего центра сферических поверхностей, обращенных друг к другу и взаимодействущих с обеспечением поворота одного полупатрубка относительно другого вокруг их общего центра сфер; участок полупатрубка с внутренней сферической поверхностью выполнен незамкнутым с возможностью его расширения при сочленении полупатрубков, при этом полупатрубки выполнены из тонколистового токопроводящего материала и сформированы импульсным силовым воздействием. Данное техническое решение принято за прототип.

Такой патрубок решает часть задач, которые позволяют использовать его в компоновочных схемах, например, бортовой кабельной сети. Однако он не позволяет вывести кабельный ствол в любом заданном направлении относительно корпуса электросоединителя и его ориентирующих элементов. Другим недостатком предложенного технического решения является сложность достижения минимального переходного сопротивления между патрубком и корпусом элктросоединителя, так как на полупатрубке, соединяемом с корпусом электросоедиителя, не представляется возможным выполнить стандартную резьбовую нарезку. Повышенное переходное сопротивление возникает и в местах контактов полупатрубков.

Целью предлагаемого изобретения является увеличение функциональных возможностей патрубков электросоединителей путем обеспечения разнонаправленности ветвей вывода кабельного ствола относительно электросоединителя и его ориентирующих элементов, а элементами патрубка и корпусом электросоединителя с сохранением минимальных габаритов и весов.

Указанные цели достигаются тем, что в известном патрубке (кожухе) для каждой из ответных частей электросоединителя, ограничивающем и защищающем монтажное пространство и обеспечивающем формирование и вывод кабельного ствола, включающем взаимосвязанные между собой ответные элементы его крепления к корпусу части электросоединителя и две тонкостенные обечайки с криволинейными поверхностями различной кривизны, одна из которых обеспечивает формирование, а вторая - вывод кабельного ствола из монтажного пространства в заданном направлении, обечайка для формирования кабельного ствола в части своих поперечных сечений выполнена замкнутой и имеет со стороны, обращенной к корпусу части электросоединителя, присоединительный поясок, вставленный в хвостовую часть соединительной гайки и развальцованный на конусную поверхность ее внутренней кольцевой канавки с возможностью их взаимного вращения относительно общей оси, при этом внутренняя кольцевая канавка граничит с внутренней резьбовой нарезкой, взаимодействующей с резьбовой нарезкой корпуса части электросоединителя; со стороны вывода кабельного ствола обечайка для формирования кабельного ствола имеет как минимум одно отверстие, направление оси которого соответствует заданному направлению вывода кабельного ствола и которое охватывает цилиндрическую часть обечайки для вывода кабельного ствола, снабженной крепежным фланцем, присоединенным посредством одной из своих поверхностей к поверхности равной кривизны обечайки для формирования кабельного ствола.

На фиг. 1, 2, 3 показаны три проекции углового патрубка (кожуха) электросоединителя, на которых тонкостенные обечайки для формирования кабельного ствола и его вывода из монтажного пространства включают цилиндрические, конические и плоские поверхности (поверхности нулевой кривизны).

На фиг. 4, 5, 6 показаны три проекции углового патрубка, на которых указанные обечайки включают цилиндрические, конические, плоские и сферические поверхности.

На фиг. 7, 8, показаны две проекции углового патрубка, на которых обечайки включают цилиндрические, конические и сферические поверхности.

На указанных чертежах показаны угловые патрубки, в которых выводы кабельных стволов расположены под углом 90° к оси обечайки для формирования кабельного ствола, совмещенной с осью электросоединителя.

На фиг. 9, 10 показаны две проекции углового патрубка, на котором канал для вывода кабельного ствола расположен под углом 45° к оси обечайки для формирования кабельного ствола.

На фиг. 9, 10 показаны две проекции углового патрубка, на котором канал для вывода кабельного ствола расположен под углом 45° к оси обечайки для формирования кабельного ствола.

На фиг. 11, 12, 13, 14 показаны по две проекции патрубков с обечайками, имеющими поверхности разной кривизны, у которых направление выводов кабельных стволов совмещено с осью обечаек для формирования кабельного ствола. Такие патрубки являются разновидностями прямого патрубка.

На фиг. 15, 16 показаны две проекции патрубка, имеющего две разнонаправленные обечайки для вывода кабельного ствола, оси которых направлены под углами 45° и 90° к оси обечайки для формирования кабельного ствола. Применение таких патрубков в БКС может привести к уменьшению количества узлов разветвления кабелей, что увеличит их надежность.

Угловой патрубок электросоединителя состоит из двух тонкостенных обечаек с криволинейными поверхностями: обечайки для формирования кабельного ствола 1 и как минимум одной обечайки для вывода кабельного ствола 2. Обечайка для формирования кабельного ствола 1 имеет участки с поверхностями различной кривизны. Например, на фиг. 1, 2, 3 показана обечайка для формирования кабельного ствола, имеющая участок с цилиндрической поверхностью 3 и участок с поверхностью нулевой кривизны (плоский) 4; на фиг. 4, 5, 6 обечайка для формирования кабельного ствола имеет еще и участок со сферической поверхностью 5; на фиг. 7-14 показаны обечайки для формирования кабельного ствола 1 со сферическими поверхностями 5. Со стороны, обращенной к хвостовой части электросоединителя, обечайка для формирования кабельного ствола 2 имеет присоединительный поясок 6, который до сборки патрубка имеет форму тонкостенного цилиндра. Присоединительный поясок 6 вставлен в хвостовую часть 7 соединительной гайки 8 и развальцован на конусную поверхность 9 ее внутренней кольцевой канавки 10 с возможностью их взаимного вращения относительно общей оси, при этом внутренняя кольцевая канавка 10 соединительной гайки 8 граничит с внутренней резьбовой нарезкой 11, взаимодействующей с резьбовой нарезкой корпуса части электросоединителя. Со стороны вывода кабельного ствола обечайка для формирования кабельного ствола 1 имеет как минимум одно отверстие 12, направление оси которого соответствует заданному направлению вывода кабельного ствола и которое охватывает цилиндрическую часть 13 обечайки для вывода кабельного ствола, снабженной крепежным фланцем 14, присоединенным посредством одной из своих поверхностей 15 к поверхности равной кривизны обечайки для формирования кабельного ствола 2.

Возможность взаимного вращения обечайки для формирования кабельного ствола 1 и соединительной гайки 8 позволяет установить соответствующим расположением отверстия 12 обечайки для формирования кабельного ствола 1. Минимальное переходное сопротивление обеспечивается непосредственным контактом внутренней конусной поверхности развальцованного присоединительного пояска 6 с хвостовой частью корпуса электросоединителя. Соединение обечайки для формирования кабельного ствола и обечайки для вывода кабельного ствола обеспечивается их взаимным креплением, например, сваркой, пайкой или электроимпульсным воздействием. Минимальное переходное сопротивление между обечайкой для вывода кабельного ствола и экранирующей оболочкой кабеля обеспечивается выбором покрытия и способом соединения.

Предлагаемое техническое решение позволяет:

- сделать кабельный вывод разнонаправленным;

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

- существенно уменьшить вес углового патрубка, так как он выполняется из тонкостенного материала;

- обеспечить экранировку монтажного пространства;

- обеспечить защиту кабелей от статического электричества;

- обеспечить теплостойкость и пожаробезопасность кабельной сети;

- обеспечить унификацию и уменьшить номенклатуру патрубков,

- снизить трудоемкость и стоимость изготовления кабельной сети.

Источники информации

1. Патент РФ №2113041.

2. Технические условия ГЕ0.364.126 ТУ.

3 Технические условия ГЕ0.364.241 ТУ.

4. Патент РФ №2110381.

5. Патент РФ №2360340 (прототип).

Использование: в области электротехники. Технический результат – расширение функциональных возможностей патрубков электросоединителей. Универсальный патрубок (кожух) для каждой из ответных частей электросоединителя, ограничивающий и защищающий монтажное пространство и обеспечивающий формирование и вывод кабельного ствола, включает взаимосвязанные между собой ответные элементы его крепления к корпусу части электросоединителя и две тонкостенные обечайки с криволинейными поверхностями различной кривизны, одна из которых обеспечивает формирование, а вторая - вывод кабельного ствола из монтажного пространства в заданном направлении. При этом обечайка для формирования кабельного ствола в части своих поперечных сечений выполнена замкнутой и имеет со стороны, обращенной к корпусу части электросоединителя, присоединительный поясок, вставленный в хвостовую часть соединительной гайки и развальцованный на конусную поверхность ее внутренней кольцевой канавки с возможностью их взаимного вращения относительно общей оси. Внутренняя кольцевая канавка соединительной гайки граничит с внутренней резьбовой нарезкой, взаимодействующей с резьбовой нарезкой корпуса части электросоединителя; со стороны вывода кабельного ствола обечайка для формирования кабельного ствола имеет как минимум одно отверстие, направление оси которого соответствует заданному направлению вывода кабельного ствола и которое охватывает цилиндрическую часть обечайки для вывода кабельного ствола, снабженной крепежным фланцем, присоединенным посредством одной из своих поверхностей к поверхности равной кривизны обечайки для формирования кабельного ствола. 16 ил.

Универсальный патрубок (кожух) для каждой из ответных частей электросоединителя, ограничивающий и защищающий монтажное пространство и обеспечивающий формирование и вывод кабельного ствола, включающий взаимосвязанные между собой ответные элементы его крепления к корпусу части электросоединителя и две тонкостенные обечайки с криволинейными поверхностями различной кривизны, одна из которых обеспечивает формирование, а вторая - вывод кабельного ствола из монтажного пространства в заданном направлении, отличающийся тем, что обечайка для формирования кабельного ствола в части своих поперечных сечений выполнена замкнутой и имеет со стороны, обращенной к корпусу части электросоединителя, присоединительный поясок, вставленный в хвостовую часть соединительной гайки и развальцованный на конусную поверхность ее внутренней кольцевой канавки с возможностью их взаимного вращения относительно общей оси, при этом внутренняя кольцевая канавка соединительной гайки граничит с внутренней резьбовой нарезкой, взаимодействующей с резьбовой нарезкой корпуса части электросоединителя; со стороны вывода кабельного ствола обечайка для формирования кабельного ствола имеет как минимум одно отверстие, направление оси которого соответствует заданному направлению вывода кабельного ствола и которое охватывает цилиндрическую часть обечайки для вывода кабельного ствола, снабженной крепежным фланцем, присоединенным посредством одной из своих поверхностей к поверхности равной кривизны обечайки для формирования кабельного ствола.