Узел соединения токоподвода с нагревательным элементом Советский патент 1992 года по МПК H05B3/08 

Изобретение относится к электротехнике, конкретнее - к элементам электрических соединений и может быть использовано для коммутации мощных электронагревателей.

Известен зажим для электронагревателя, выполненный в виде двухпластанчатого хомута, у которого внутренняя пластина, прилегающая к нагревательному элементу, сделана из пластичного деформируемого материала - алюминия, а наружная - из нержавеющей стали 1.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по технической сущности и достигаемому результату является узел соединения токоподвода с нагревательным элементом, содержащий соединен- ный с токоподводом упругий элемент эллиптической формы и прижатые им к нагревательному элементу деформируемые прокладки, выполненные из металла с пределом текучести, меньшим предела текучести

материала упругого и нагревательного элементов 2. Этот узел выбран в качестве прототипа.

Недостатком этого узла является неудобство его соединения с токопроводом, требующего лишь приварки токопровода к упругому .элементу, либо дополнительных деталей крепления. В первом случае узел лишается возможности оперативной смены токопроводов и требует дополнительных технологических приемов и оборудования для соединения его с токопроводом, а во втором случае усложняется конструкция и, следовательно, снижается надежность. Приварка токопровода к упругому элементу ограничивает его область применения лишь случаями совместимых по сварке материалов упругого элемента и токопровода, причем один из этих материалов должен обладать твердостью и упругостью, что дополнительно сужает область применения

VJ VJ

ю

00

о

со

узла. Снижение качества материала в месте приварки, неоднородность сечения и, следовательно, механических напряжений в ней в высокотемпературных условиях эксплуатации являются факторами, снижающими надежность узла в целом вследствие потери упругости и разрушения упругого элемента.

Целью изобретения является повышение надежности соединения, Указанная цель достигается тем, что известный узел соединения токоподвода с нагревательным элементом, содержащий упругий элемент эллиптической формы и пластическую прокладку, выполненную из металла с пределом текучести, меньшем предел а текучести материала упругого и нагревательного элементов, установленную, по крайней мере, на одном из токопроводящих элементов, и крепеж, расположенный перпендикулярно большей оси упругого элемента с возможностью деформации последнего в направлении его короткой оси, он снабжен жесткими ограничителями, установленными с внешней стороны каждого участка сопряжения токоподводов и нагревательного-элемента с упругим элементом, в которых выполнены пазы для ввода концов токоподводящих элементов, а пластические прокладки расположены на внутренней поверхности огра- ничителя со стороны токоподвода и нагревательного элемента, причем упругий элемент выполнен замкнутым и имеет постоянное сечение.

Упругий элемент в предложенном техническом решении подвержен равномерной механической и токовой нагрузке, не требует приварки к токопроводу, вследствие чего повышается надежность соединения токопровода с нагревательным элементом.

Кроме того, быстрый демонтаж токопровода и нагревательного элемента одновременно путем ослабления затяжки одного винта существенно повышает надежность достигаемого контакта при упрощении обслуживания узла, повышается также надежность соединения с его помощью токопроводов и нагревательных элементов различных типов.

На чертеже схематически изображен заявляемый узел.

Узел содержит замкнутый упругий элемент 1 эллиптической формы постоянного подлине сечения и прижатую им к нагревательному элементу 2 пластичную прокладку 3. Узел дополнительно снабжен прямоугольной рамкой 4, внутри которой размещен упругий элемент 1 таким образом, что его длинная ось расположена параллельно

бол ыией стороне рамки 4. В меньших сторонах рамки 4 выполнены пазы б - для ввода конца нагревательного элемента 2 и паз 7 - для ввода конца токопровода 8. На большей

5 стороне рамки расположен винт 9 с возможностью деформации упругого элемента 1 в направлении его короткой оси 10. Дополнительно пластичная прокладка 11 расположена на внутренней поверхности рамки со

0 стороны токопровода 8.

Узел работает следующим образом. Вывинчивают винт 9 из рамки 4 - ослабляют его затяжку, упругий элемент 1 вследствие упругости приобретает форму, близкую к ок5 ружности, так, что его длинная ось 5 укорачивается, а короткая 10 - удлиняется. При этом между поверхностью упругого элемента 1 и поверхностью пластичных прокладок 3,11 на внутренней поверхности рамки 4 на

0 ее меньших сторонах увеличится зазор. В паз 6 вставляют конец нагревательного элемента 2, а в паз 7 - токопровода 8 и по возможности отгибают вдоль поверхности упругого элемента 1. Завинчивают винт 9.

5 деформируя им упругий элемент 1 вдоль короткой оси 10 эллипса. При этом длинная ось 5 эллипса удлиняется, упругий элемент удлиняется вдоль рамки 4, давит своей поверхностью на концы нагревательного эле0 мента 2 и токопроводз 8, а также на расположенные под ними пластичные прокладки 3, 11. Последние деформируются, плотно охватывая концы нагревательного элемента 2 и токопровода 8 и заполняя все

5 оставшееся пространство между внешней поверхностью упругого элемента 1 и внутренней поверхностью рамки 4 у ее меньших сторон. При этом достигается хороший электрический контакт между концами гокопро0 вода и нагревательного элемента с одной стороны и рамкой-с другой. Электрический ток в таком случае проходит преимущественно через рамку и в меньшей степени - через упругий элемент и не приводит к из5 быточной тепловой перегрузке последнего. Комбинация замкнутого у пру того эллиптического элемента с жесткой прямоугольной рамкой, расположение соединяемых токопроводов на коротких сторонах рамки и деформа0 ция с помощью винта упругого элемента вдоль его короткой оси позволяют обеспечить надежное электрическое соединение как в обычных условиях, так и при быстрой замен е одного или обоих токопроводов (нагревательного эле5 мента) и в случае соединения токопроводов из разнородных материалов.

Формула изобретения Узел соединения токоподвода с нагревательным элементом содержащий упругий

элемент эллиптической формы и пластическую прокладку, выполненную из металла с пределом текучести, меньшим предела текучести материалов упругого и нагревательного элементов, установленную по крайней мере на одном из токопроводящих элементов и крепеж, расположенный перпендикулярно большей оси упругого элемента с возможностью деформации последнего в направлении его короткой оси, о т л и ч а га- ид и и с я тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен жесткими ограни0

чителями, установленными с внешней стороны каждого участка сопряжения токопод- водов и нагревательного элемента с упругим элементом, в которых выполнен пазы для ввода концов токоподводящих элементов, а пластические прокладки расположены на внутренней поверхности ограничителя со стороны токоподвода и нагревательного элемента, причем упругий элемент выполнен замкнутым и имеет постоянное сечение,

Узел соединения тпкоподвода с нагревательным элементом. Изобретение относится к узлам мощных резистивных электронагревателей. Упругий элемент эллиптической формы и пластическая прокладка из металла с пределом текучести материалов упругого и нагревательного элементов (НЭ) установлена на одном из токоподводов. Крепеж расположен перпендикулярно большей оси упругого элемента. С внешней сто- роны каждого участка сопряжения токоподвода и НЭ установлены ограничители, В них выполнены пазы для токопровод- ников, а пластические прокладки расположены на внутренней поверхности ограничителя. Упругий элемент выполнен и имеет постоянное сечение. 1 ил.

/ fЈ

У