Узел безниппельного соединения двух токопроводящих деталей Советский патент 1982 года по МПК H01R4/26 H05B7/14 

Изобретение относится к соединению двух токопроводящих деталей, преимущественно графитированных электродов, возможного его применения в электродной промышленности. По основному авт. св. М° 598273 известен узел безниппельного соединения двух токопроводящих деталей, например графитированных электродов, содержащий соединительный элемент и на соединяемых поверхностях наклонные выступы и ответные впадины, а наклон боковых граней выступов и впадин выполнен симметричным относительно оси детали 1 К недостаткам соединения относится сложность и ненадежность фиксации, осуществляемой известными средствами. Так применение в качестве соединитель ного эле;мента связующего материала вы зывает необходимость выполнения зазоров между выступами и ответными впадинами , что снижает механическую проч ность соединения, К тому же в настоящее время в мировой практике отсутствуют связукицие материалы, обеспечивающие соединение углеграфитовых материалов при высоких (более 500°С) температурах. Кроме того, связукнцие материалы обладают -очень высоким электросопротивлением, что не позволяет проводить через электроды электрические токи высокой плотности. Применение в качестве соединительного элемента стержня, размещенного одновременно в отверстиях двух сопрягаемых электродов может вызвать смещение одного электрода относительно другого в процессе эксплуатации под воздействием механических нагрузок. Это происходит из-за того, что невозможно точно совместить отверстия верхнего и нижнего электродов, кроме того для обеспечения опускания стержня сверху вниз в сопрягаемых электродах необходимо выполнить диаметр стержня несколько (на 0,1-0,5 мм) меньше диаметров отверстий. При этом один электрод получает незначительную свободу в направлении вдоль выступов и впадин. Под воздействием вибраций, присутствующих при эксплуатации элект родов, смещение одного электрода отно сительно другого нарушает электрический контакт соединения, вызывает дополнительные нагрузки на выступы и впадины, а также на стержень. Все это снижает надежность работы электродной свечи, увеличивает контактное сопротивление и снижает механическую прочность соединения. Цель изобретения - повышение точности сборки. 11оставленная цель достигается тем, что на сопрягаемых поверхностях элект родов выполнено минимум по две пары сопрягаемых отверстий, в которых ус тановлены соединительные элементы в виде стержней с конической нижней частью, причем глубина отведстий мень ше высоты конической части стержней. Сопрягаеквйб пары отверстий могут быть расположены последовательно друг за другом вдоль выступов, причем диаметр одной пары отверстий меньше диаметра нижней части стержня, установленного в другой сопрягаемой паре отверстий. Сопрягаемые пары отверстий могут быть смещены относительно друг друга в направлении, перпендикулярном выступам, На фиг. 1 изображен первый вариант выполнения стыка электродов; на фиг. разреэА-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вто рой вариант выполнения стыка электро дов; на фиг. f - разрез Б-Б на фиг. на фиг. 5 разрез В-В на фиг. k. Узел безниппельного соединения двух токопроаодящих деталей состоит из верхнего 1 и нижнего 2 электродов I содержащих на сопрягаемых торцах сим метрично наклонные выступы 3 и и о ветные им впадины, образукйцие стык электродов. В верхнем электроде 1 вы полнено два отверстия 5 и 6, в нижнем электроде 2 - отверстия 7 и 8. В отверстиях 5 и 7 помещен стержень 9, в отверстиях 6 и 8 - стержень 10. Стержни 9 и 10 имеют коническую нижнюю часть. Глубина отверстий 5 и 6 превышает высоту стержней 9 и 10 минимум на глубину впадин. Диаметр D нижней части стержня больше диаметра d отверстия 8 на 93 4 5-20 им в зависимости от размеров сечения электродов. Расстояние между осями отверстий 5 и 6 равно а, рассто яние между осями отверстий 7 и В равно Ь. Рекомендуемая величина размера b больше размера а на 5-30 мм. Это зависит от угла конусности нижней части стержней 9 и 10 и размеров сечения электродов. Глубина отверстия 8 не превышает длины конической части стержня 10. Глубину отверстия 8 выполняют равной половине длины конической части стержня 10, а глубину отверстия 7 равной длине конической части стержня 9. Верхняя часть стержней 9 и 10 выполнена цилиндрической, а их диаметры меньше диаметров отверстий 5 и 6 на 0,1-0,5 мм. Диаметры отверстий 7 и 8 должны превышать соответственно диаметрь отверстий 5 и 6 не более чем на половину величины (Б - а) .. Стержни 9 и 10 (фиг. 1) расположены последовательно вдоль наклонных выступов (впадин). Взаиморасположение стержней 9 и 10 должно обеспечивать при сборке совпадение наружных поверх ностей электродов 1 и 2. Это достигается определением расположением отверстий относительно продольной оси электродов 1 и 2. Отверстия 7 и 8 могут иметь коническую форму. Сборка электродных элементов осуществляется следующим образом. Стержни 9 и 10 предварительно помещают в отверстиях 5 и 6 верхнего электрода 1. Затем электрод 1 переме2 в нащают относительно электрода правлении V, при этом выступы 3 и 4 совмещают между собой, поэтому они перемещаются по ответным впадинам, фиксирующие стержни 9 и 10 своими нижними торцами скользят по выступам 4. При совмещении отверстий 5 и 8 стержень не-опустится в отверстие 8, так как диаметр D его нижней части больше диаметра d отверстия 8. При дальнейшем перемещении электрода 1 относительно электрода 2 отверстия 5 и 7 совместятся, стержень под собственным весом постепенно опускается вниз, электрод 1 при этом сможет перемещаться только в направлении V, обратный ход будет исключен стер)хнем 9,опирающимся своей конической частью о боковую поверхность отверстия 8, он ограничит перемещение электрода 1 в направлении V, но не будет препятствовать обратному ходу. Но обратный ход будет невозможен, как указано выше. В этом положении оси электродов и их наружные поверхности совпадут между собой. Стержни 9 и 10 (фиг. 3) расположе ны последовательно вдоль наклонных выступов (впадин) на расстоянии а один от другого и смещены на расстояние с в направлении, перпендикулярном расположению выступов (впадин). Взаиморасположение стержней 9 и 10 при сборке электродов должно обеспеч вать совпадение наружных поверхносте электродов 1 и 2. Это достигается оп редел1енным расположением отверстий 5-8 относительно продольной оси элек родов 1 и 2. Сборка электродных элементов осуществляется следующим образом. Стержни 9 и 10 предварительно помещают в отверстия 5 и 6 верхнего электрода 1„ Затем электрод 1 переме щают относительно электрода 2 в направлении V, при этом выступы 3 и { совмещают между собой, поэтому высту njsi 3 и 4 перемещаются по ответным впадинам. Фиксирующие стержни 9 и 10 своими нижними торцами скользят .по выступам При совмещении отверстий 5 и 7 стержень Э будет постепенно под собственным весом опускаться вниз, электрод 1 при этом может перемещаться только в направлении v, обратный ход будет невозможен, так как стержень 9 будет опираться о боковую поверхность отвер стия 7 конической частью. Фиксирующий стержень 10 также будет опускаться из отверстия 6 в отверстие 8. Вследствие того, что глубина отверстия 8 меньше длины конической С|асти стержня 10, а диаметр отверстия 8 больше диаметра цилиндрической части стержня 10, последний полностью опустится в отверстие 8 и обеспечит перемещение электрода 10 в направлении- v до касания своей конической частью о. боковую стенку отверстия 8. Дальнейшее перемещение будет невозможно, в то же время стержень 10 не будет препятствовать перемещению электрода 1 в обрйтном направлении. Но обра-тный ход будет невозможен, как указывалось вы916 ше, вследствие нахождения стержня i; , в отверстии В таком положении осиэлектродов и их наружные г оверхностк совпадут между собой„ Таким образом, электрод 1 будет неподвижно зафиксирован относительно электрода 2, так как стержень 10 стопорит движение элекТрода 1 в направлении V, а стержень 9 стопорит движение электрода 1 в направлении, обратном V. - Другие степени свободы исключены конструкцией выступов. Ввиду наличия минимум двух пар сопрягаемых смещенных отверстий и выполнения одного из отверстий нижнего электрода глубиной менее длины конической части стержня обеспечивается абсолютно жесткое соединение электродов, что повышает механическую прочность соединения, повышает его электропроводность. Неподвижность соединения также поаьшает точность взаиморасположения электродов один относительно другого и обеспечивает их соосность, исключает смещение наружных пов хностей электродов, что позволит осуществить качественное уплотнение электродной свечи и эксплуатационные характеристики при работе печи. Формула изобретения 1.Узел безниппельного соединения двух токопроводящих деталей по ёвт. св. № 598273, отличающийся тем, что, с целью повышения точности сборки, на сопрягаемых поверхностях электродов выполнено минимум по две пары сопрягаемых отверстий, в которых установлены соединительные элементы в виде стержней с конической нижней частью, причем глубина отверстий меньше высоты конической части стержней. 2.Узел по п. 1,отлич а ющ и и с я Тем, что сопрягаемые пары отверстий расположены последовательно друг за другом вдоль выступов, причем диаметр одной пары отверстий меньше диаметра нижней части стержня, установленного а другой сопрягаемой паре отверстий. 3.Узел по п. 1,отличающ и и с я тем, что сопрягаемые пары отверстий смещены относительно Друг79325818

(Яруга в направлении, перпендикуляр-Источники информации,

мом выступам.принятые во внимание при экспертизе

Приоритет по пунктам:1. Авторское свидетельство СССР

19.09.80 по п. 3№ 598273, кл. И 05 В 7/1, 1976.

7