СПОСОБ ЗАДЕЛКИ В НИЗКОЧАСТОТНЫЕ РАЗЪЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖГУТОВ И КАБЕЛЕЙ Российский патент 2024 года по МПК H02G15/08 

Изобретение относится к элементам электротехнической аппаратуры и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Указанные элементы содержат низкочастотные разъемы с патрубками, входящими в состав электрических жгутов и кабелей, обеспечивающие повышенную надежность работы с исключением обрыва проводов в условиях длительных вибрационных нагрузок, высоких температур, а также радиационного воздействия. При этом в процессе монтажа разъемов существенная роль отводится заливке внутреннего пространства композиционным материалом. Выбор способа заливки определяется условиями эксплуатации объектов применения. В каждом конкретном случае выбирают оптимальные материалы и способы заливки.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является обеспечение надежности работы электрических жгутов и кабелей путем исключения обрывов проводов в низкочастотных разъемах при эксплуатации в указанных выше условиях.

Из уровня техники известен способ заливки (ОСТ 4 Г0.010.016 стр. 93 п. 6.5.7, стр. 94 чертеж 108) соединителей типа PC, MP для повышения надежности их работы в части исключения обрыва проводов при вибрационных нагрузках, влагозащиты монтажа, заключающийся в заполнении пространства корпуса с установленными проводниками в соединитель компаундом МКК-1 до его торна с помощью шприца.

Известный способ обладает следующими недостатками. В жидком состоянии компаунд может растворять или вызывать набухание резиносодержащих элементов и пленок некоторых лаков, а также компаунд имеет низкую адгезию к резиносодержащим поверхностям, в связи с чем, не обеспечивается герметичность разъема. Также интервал рабочих температур при данном способе составляет от минус 60°С до плюс 120°С. Для заполнения компаундом разъемов необходимо выполнить герметизацию места стыка изолятора с корпусом и пазов под шпонку со стороны хвостовиков контактов с целью исключения затекания компаунда в контакты, что значительно увеличивает временные затраты на сушку компаунда и трудоемкость.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому техническому результату к предложенному решению является «Способ герметизации низкочастотных разъемов электрических жгутов и кабелей» (патент RU 2760565, H02G 15/08, опубл. 29.11.2021). Данный способ герметизации применяют при заливке разъемов типа СПЦ144, у которых имеется корпус. Такой способ обеспечивает надежность работы электрических жгутов или кабелей, влагозащиту конструкции, высокочастотную герметичность, исключение обрыва проводов при вибрации.

В указанном способе заполняют внутреннее пространство разъема герметиком после монтажа разъема и обезжиривания проводов, при этом заполнение проводят в несколько этапов. Заполнение основано на комбинированном применении эластичных и жестких материалов различной вязкости, причем на первом этапе контактную часть разъема со стороны проводов заполняют эластичным герметиком. На втором этапе заполняют ферритовым порошком. На третьем этапе заполнение выполняют с применением жесткого герметика. И на завершающем этапе - провода, выходящие из патрубка разъема, смазывают эластичным герметиком, примененным на первом этапе, на длину термоусаживаемой трубки, и выполняют термоусадку трубки, а излишки герметика, выходящие за пределы термоусаживаемой трубки, удаляют. Способ герметизации низкочастотных разъемов электрических жгутов и кабелей (патент RU 2760565, H02G 15/08, опубл. 29.11.2021) выбран в качестве прототипа предложенного решения.

Однако известный способ обеспечивает надежность защиты при длительных воздействиях вибрации только при использовании широкой номенклатуры материалов, в том числе дорогостоящих. Кроме того, известный способ не обеспечивает защиту при длительном воздействии высоких температур. Также следует отметить, что такой способ заливки усложняет технологический процесс, увеличивает трудоемкость и временные затраты на сушку примененных композиций, в связи с чем, цикл изготовления электрического жгута и кабеля более длительный.

Технический результат, на достижение которого направлен заявляемый способ, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик жгута и кабеля путем обеспечения его защиты от механических напряжений в условиях длительных вибрационных нагрузок, высоких температур и радиации без использования широкой номенклатуры материалов, сокращая при этом временные затраты на заливку материалов.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе заделки в низкочастотные разъемы электрических жгутов и кабелей, включающий монтаж проводов в разъем, фиксацию патрубка на корпусе разъема и заполнение в несколько этапов внутреннего пространства патрубка композиционным материалом разной вязкости, новым является то, что в качестве композиционного материала на всех этапах используют один и тот же материал, выдерживающий температуру от минус 60°С до плюс 350°С разной вязкости, предварительно со стороны контактов, собранные в жгут провода фиксируют запорным элементом, выдерживающим температуру от минус 60°С до плюс 350°С, далее провода смазывают на глубину заливки маловязким композиционным материалом и фиксируют в жгут внутренним бандажом, выполненным из материалов, выдерживающих температуру от минус 60°С до плюс 350°С, после чего на запорный элемент до внутреннего диаметра патрубка наносят вязкий композиционный материал и фиксируют патрубок с корпусом разъема с помощью гайки патрубка, затем осуществляют заполнение оставшегося пространства до торца патрубка маловязким композиционным материалом, после этого производят механическую фиксацию патрубка с гайкой прямой с последующей установкой скоб с формированием прямого участка проводов.

В частном случае, в качестве термостойкого композиционного материала используют клеевую композицию, стойкую к радиационному воздействию.

Также конкретная форма выполнения запорного элемента предусматривает выполнение его в виде разрезных колец из полиимидной пленки в количестве не более пяти, разрез которых размещают со смещением, причем наружный диаметр колец соответствует внутреннему диаметру патрубка, а внутренний диаметр колец - наружному диаметру собранных в жгут проводов.

В конкретном случае, связанном с изготовлением запорного элемента его выполняют из плетенки с последующей ее фиксацией нитью.

Использование одного и того же термостойкого композиционного материала разной вязкости позволяет обеспечить применение одной номенклатуры материалов в разных пропорциях и сокращение трудоемкости.

Запорный элемент, выдерживающий температуру минус 60°С до плюс 350°С, обеспечивает предотвращение попадания композиционного материала в зону обжима контактов, что позволяет демпфировать механические воздействия на провода с целью исключения их обрыва.

Смазка проводов в патрубке на глубину заливки маловязким композиционным материалом позволяет обеспечить лучшую адгезию и плотную фиксацию проводов в стволе жгута.

Фиксация проводов в жгут бандажом, выдерживающим температуру от минус 60°С до плюс 350°С, позволяет устранить линейные перемещения проводов в стволе жгута.

Нанесение вязкого композиционного материала на запорный элемент до внутреннего диаметра патрубка предотвращает протекание маловязкого композиционного материала в зону обжима контактов.

Фиксация патрубка с корпусом разъема обеспечивает защиту проводов от внешних воздействующих факторов.

Заполнение оставшегося пространства до торца патрубка маловязким композиционным материалом позволяет зафиксировать провода с целью исключения их линейного перемещения.

Сущность изобретения поясняется чертежом общего вида низкочастотного разъема электрических жгутов и кабелей, где:

1 - корпус разъема;

2 - изолятор;

3 - контакты;

4 - провода;

5 - патрубок;

6 - гайка патрубка;

7 - гайка прямая;

8 - втулка;

9 - скоба;

10 - торец патрубка;

11 - запорный элемент;

12 - маловязкий композиционный материал;

13 - вязкий композиционный материал;

14 - внутренний бандаж;

15 - внешний бандаж;

16 - винт;

17 - самоконтрящаяся гайка.

Предлагаемый способ заделки в низкочастотные разъемы электрических жгутов и кабелей от механических напряжений заключается в следующем.

До заливки необходимо выполнить работы по подготовке низкочастотного разъема. Подготовка заключается в отсоединении от корпуса разъема 1 патрубка 5 с помощью гайки патрубка 6, отсоединения гайки прямой 7, втулки 8 от патрубка 5 и далее, зачистки внутренних поверхностей патрубка 5 с помощью шкурки шлифовальной в 2-х направлениях (аксиальном и диаметральном) до перехода меньшего диаметра к большему и с противоположного торца до перехода большего диаметра к меньшему. Затем производится очистка мест доработки патрубка 5 от пыли и обезжиривание не менее 2-х раз с последующей выдержкой при нормальных климатических условиях.

Для улучшения адгезии материала к проводам жгута или кабеля проводятся аналогичные действия с поверхностью полиимидной электроизоляции проводов 4 в месте заливки на длину от 10 до 12 мм.

Перед началом заливки производится снятие изоляции с проводов 4, подсоединение токопроводящих жил проводов 4 к хвостовикам контактов 3 методом обжимки в соответствии с рекомендациями ТУ на разъем. Далее, установка контактов 3 с проводами 4 в изолятор 2, который размещен в корпусе разъема 1.

Далее на провода 4 устанавливается запорный элемент 11 из плетенки с последующей ее фиксацией нитью, причем наружный диаметр запорного элемента 11 должен соответствовать внутреннему диаметру патрубка 5. Запорный элемент 11 устанавливают на жгут на расстоянии от 10 до 12 мм от торца патрубка 10.

На первом этапе заливки на поверхность каждого провода 4 в месте заливки на длине от 10 до 12 мм наносится маловязкий композиционный материал с последующей фиксацией проводов 4 в жгут внутренним бандажом 14.

На втором этапе на запорный элемент 11 из плетенки до внутреннего диаметра патрубка 5 наносится вязкий композиционный материал 13.

Нанесенный слой 13 уплотняется. Устанавливается патрубок 5 на корпус разъема 1.

На третьем этапе заполняется свободное пространство патрубка 5 маловязким композиционным материалом 12 до торца патрубка 10.

Завершающим этапом производится механическая фиксация патрубка 5 с гайкой прямой 7 и формирование прямого участка проводов 4 скобами 9 при помощи винтов 16 и самоконтрящихся гаек 17. Для лучшей фиксации проводов 4 в скобах 9 устанавливается внешний бандаж 15.

Композиционный термостойкий материал готовится по двум рецептурам. Маловязкая рецептура 12 служит для соединения проводов 4 в жгуте между собой в зоне заливки и заливки зоны патрубка 5. Вязкая рецептура 13 используется для защиты контактов 3 разъема от протекания маловязкой рецептуры в контактную группу.

Изобретение относится к элементам электротехнической аппаратуры и может быть использовано в различных отраслях промышленности. В предложенном способе на всех этапах заливки внутреннего пространства патрубка в качестве композиционного материала используют один и тот же термостойкий материал разной вязкости. Предварительно со стороны контактов собранные в жгут провода фиксируют запорным элементом. Далее провода смазывают на глубину заливки маловязким композиционным материалом и фиксируют в жгут внутренним бандажом. После чего на запорный элемент до внутреннего диаметра патрубка наносят вязкий композиционный материал и фиксируют патрубок с корпусом разъема с помощью гайки патрубка. Затем осуществляют заполнение оставшегося пространства до торца патрубка маловязким композиционным материалом. После производят механическую фиксацию патрубка с гайкой прямой с последующей установкой скоб с формированием прямого участка проводов. Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики жгута и кабеля путем обеспечения его защиты от механических напряжений в условиях длительных вибрационных нагрузок, высоких температур и радиации без использования широкой номенклатуры материалов, сокращая при этом временные затраты на заливку материалов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ заделки в низкочастотные разъемы электрических жгутов и кабелей, включающий монтаж проводов в разъем, фиксацию патрубка на корпусе разъема и заполнение в несколько этапов внутреннего пространства патрубка композиционным материалом разной вязкости, отличающийся тем, что в качестве композиционного материала на всех этапах используют один и тот же материал, выдерживающий температуру от минус 60°С до плюс 350°С разной вязкости, предварительно, со стороны контактов, собранные в жгут провода фиксируют запорным элементом, выдерживающим температуру от минус 60°С до плюс 350°С, далее провода смазывают на глубину заливки маловязким композиционным материалом и фиксируют в жгут внутренним бандажом, выполненным из материалов, выдерживающих температуру от минус 60°С до плюс 350°С, после чего на запорный элемент до внутреннего диаметра патрубка наносят вязкий композиционный материал и фиксируют патрубок с корпусом разъема с помощью гайки патрубка, затем осуществляют заполнение оставшегося пространства до торца патрубка маловязким композиционным материалом, после этого производят механическую фиксацию патрубка с гайкой прямой с последующей установкой скоб с формированием прямого участка проводов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве термостойкого композиционного материала используют клеевую композицию, стойкую к радиационному воздействию.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что запорный элемент выполняют в виде разрезных колец из полиимидной пленки в количестве не более пяти, разрез которых размещают со смещением, причем наружный диаметр колец соответствует внутреннему диаметру патрубка, а внутренний диаметр колец - наружному диаметру собранных в жгут проводов.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что запорный элемент выполняют из плетенки с последующей ее фиксацией нитью.