RU2256986C2 - Электроконтактный соединитель - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к электротехнике, в частности к элементам электрооборудования - соединительным разъемам с фиксацией состыкованного положения. Электроконтактный соединитель содержит розетку с корпусом, изолятором, амортизатором и механизмом фиксации и вилку с изолятором и армированным в нее кольцом. Корпус заканчивается резьбой, на которую навернута втулка, имеющая цилиндрическую поверхность и бурт, а также наружную резьбу. На цилиндрической поверхности втулки расположено кольцо с буртом, взаимодействующим с буртом втулки, и по крайней мере с двумя фигурными пазами. Кольцо ограничено от вертикального перемещения гайкой с минимальным зазором, обеспечивающим его свободное вращение, а пазы содержат вертикальную часть с конусным расширением, горизонтальную - с уступом и взаимодействуют с выступами армированного в изолятор вилки кольца. Электроконтактный соединитель может быть использован для соединения-разъединения цепей электропитания. Может применяться для стыковки высоковольтных цепей электропитания смежных вагонов высокоскоростных электропоездов. Технический результат - упрощение механизма фиксации, повышение быстродействия и надежности и уменьшение габаритов, веса и стоимости. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к соединительным разъемам. Может быть использовано для получения быстроразъемного соединения с фиксацией состыкованного положения.

Известен "Электросоединитель с устройством фиксации его положения", патент США №4946395, МПК 7 H 01 R 13/627, ИСМ выпуск 100, №21, 1991 г.

Известный соединитель содержит корпус с боковой стенкой, проходящей к переднему сопрягающемуся торцу корпуса. Боковая стенка имеет гибкий запирающий рычаг, консольно проходящий вперед для сцепления с запирающим буртиком сопрягаемого корпуса соединителя. С противоположной стороны от запирающего рычага к боковой стенке корпуса прикреплены детали (поперечина и др.), образующие калибровочный паз, который частично ограничен гибким запирающим рычагом. Устройство фиксации положения соединителя содержит зажим, скользяще расположенный на боковых направляющих деталях корпуса так, чтобы это устройство скользяще перемещалось между задним расцепляющим положением и передним запирающим положением. В последнем положении прикрепленная к поперечине у своего заднего торца калиброванная пластина входит своим передним торцом в калиброванный паз, предотвращая отгибание рычага к поперечине и расцепление его с буртиком. Обеспечивается фиксация соединения.

Известен "Безотказный соединитель с фиксирующим механизмом", ЕПВ №0378909, МПК Н 01 R 13/627, ИСМ выпуск 100, №11, 1991 г.

Соединитель имеет трубчатый корпус, в верхней части которого выполнен прямоугольный паз. Два кольцеобразных боковых крыла фиксирующего механизма охватывают корпус и насажаны на него. При этом крылья взаимодействуют с выступами корпуса, образуя точку для приложения усилия. Плечо выполнено за одно целое с крыльями и отходит от них вперед. Плечо имеет размеры и форму, сопряженные с размерами и формой паза корпуса. На заднем конце корпуса между крыльями и колпачком расположена пружина. Состыкованное положение фиксируется этим механизмом.

Известен еще один " Электрический соединитель", авторское свидетельство РФ №1674297, МПК 7 H 01 R 13/625, бюллетень №32, 30.08.1991 г.

Электрический соединитель состоит из вилки и розетки с ключевыми выступами и прорезью, сочленяемые с помощью байонетного соединения. В цилиндрическом корпусе розетки установлен стакан с контактной гнездовой колодкой. В цилиндрическом корпусе вилки установлены неподвижная гильза с контактной колодкой со штыревыми контактами и опорная втулка с прорезью, кольцевой канавкой, выступом, на торцевой поверхности которого выполнены две симметрично расположенные наклонные поверхности, разделенные продольными пазами, и пазы, сопрягающиеся с наклонными поверхностями выступов, прикрепленные к неподвижной гильзе. На гильзе установлены стопорное кольцо с торцевыми выступами, цилиндрическая пружина, опорное кольцо с вырезом, скосом и шлицевыми выступами и две пластины с выступами. Стопорное кольцо установлено с возможностью поворота и возвратно-поступательного перемещения вдоль оси соединителя. Посредством винтов кольцо прикреплено к цилиндрическому корпусу. Торцевые выступы стопорного кольца взаимодействуют с наклонной поверхностью опорной втулки. Свободные концы винтов взаимодействуют с пазами, сопрягающимися с наклонными поверхностями опорной втулки. Торцевые поверхности цилиндрической пружины взаимодействуют со стопорным кольцом и с торцевой поверхностью опорного кольца.

Известно также "Высоковольтное соединение централизованного электроснабжения пассажирских поездов". (Техническое описание и инструкция по эксплуатации КТО. 364.002 ТО 1994 г., технические условия ТУ 3456-002-11118762-93).

Это электроконтактное соединение содержит вилку (штепсель), розетку и механизм фиксации вилки, закрепленный поверх корпуса розетки. Механизм фиксации состоит из двух поворотных крышек, замка и ключа с зубом. Первая крышка имеет упор, взаимодействующий с вилкой. На оси вращения этой крышки выполнены два паза для фиксации с помощью ключа с зубом двух положений: сочлененного и расчлененного (рабочего и холостого). Вторая крышка фиксирует положение ключа замка.

Известен также электроконтактный соединитель: патент РФ №2158050, МПК 7 Н 01 R 13/625.

Анализ известных технических решений показал, что безотказность и надежность соединения достигается за счет сложности конструкции, что часто приводит к увеличению габаритов, веса соединителей и расходу металла.

По максимальному количеству сходных существенных признаков за прототип принят электроконтактный соединитель по патенту РФ №2158050 с приоритетом от 16.06.99 г. Этот электроконтактный соединитель содержит розетку с патрубком, изолятором и механизмом фиксации и вилку с изолятором. Механизм фиксации содержит цилиндрический корпус, цангу с зубьями, втулку с цилиндрической проточкой и с буртом, цилиндрическую пружину, два байонетных соединения и армированное кольцо с заходной и выходной поверхностями. Между изоляторами вилки и розетки установлен амортизатор.

Для сочленения соединителя необходимо поднять втулку вверх и поворотом вокруг оси зафиксировать ее в этом положении так, чтобы винты байонетных соединений вошли в горизонтальные участки пазов. Затем вставить вилку в корпус розетки и продвинуть ее до тех пор, чтобы армированное кольцо зашло внутрь цанги. После этого повернуть втулку в обратном направлении. Под действием пружины втулка опустится вниз и зафиксирует зубья цанги, удерживая при этом вилку в сочлененном положении, а амортизатор в поджатом.

Для расчленения соединителя нужно зафиксировать втулку в верхнем положении и выдернуть вилку из корпуса розетки.

Однако наличие в составе механизма фиксации прототипа цанги снижает его надежность, так как цанга сложна в изготовлении. Конструктивно-технологические особенности изготовления цанги могут вызвать поломку ее зубьев при эксплуатации. Кроме того, весь механизм фиксации имеет значительные габариты и вес, что увеличивает расход металла при изготовлении.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание конструкции с упрощенным механизмом фиксации. При осуществлении этого изобретения может быть получен технический результат, заключающийся в повышении надежности, уменьшении габаритов, веса и стоимости. Совокупность заявляемых существенных признаков обеспечивает достижение этого технического результата.

Как и прототип, электроконтактный соединитель содержит розетку с корпусом, изолятором, амортизатором и механизмом фиксации и вилку с армированным в изолятор кольцом.

В отличие от прототипа механизм фиксации включает в себя корпус, заканчивающийся резьбой, втулку с цилиндрической поверхностью, с буртом, с внутренней и наружной резьбами, кольцо с буртом и фигурными пазами, гайку и армированное кольцо с выступами. При этом втулка внутренней резьбой соединена с корпусом, а на ее цилиндрической поверхности с опорой на бурт расположено кольцо, взаимодействующее своим буртом с буртом втулки. На наружную резьбу втулки навернута гайка, ограничивающая кольцо от вертикального перемещения. Кольцо своими пазами (минимум два) взаимодействует с выступами армированного кольца, а пазы содержат вертикальную часть с конусным расширением и горизонтальную с уступом.

Перечисленные существенные признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от известных, не выявлены в других технических решениях при анализе данной области техники и, следовательно, являются новыми. Заявленное техническое решение имеет изобретательский уровень.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлен общий вид предлагаемого электроконтактного соединителя.

Технический результат обеспечивается его конструкцией.

Электроконтактный соединитель, как и прототип, содержит розетку 1 с корпусом 2, изолятором 3, амортизатором 4 и механизмом фиксации и вилку 5 с армированным кольцом 6 и изолятором 7.

В отличие от прототипа, механизм фиксации розетки 1 снабжен втулкой 8, навернутой на корпус 2 с наружной резьбой на конце. Втулка 8 имеет цилиндрическую поверхность с буртом, а также наружную и внутреннюю резьбы. На цилиндрической поверхности втулки 8 расположено кольцо 9 с буртом, взаимодействующим с буртом втулки 8 и по крайней мере с двумя фигурными пазами 10, имеющими вертикальную часть с конусным расширением 11 и горизонтальную - с уступом 12. На наружную резьбу втулки 8 с упором в торец цилиндрической поверхности навернута гайка 13, обеспечивающая минимальный зазор между ней и наружной торцевой поверхностью кольца 9 и свободное вращение кольца 9. Армированное в изолятор 7 вилки кольцо 6 имеет выступы, которые взаимодействуют с пазами 10. Число выступов равно количеству пазов.

В предлагаемом изобретении сочленение вилки 5 с розеткой 1 осуществляется следующим образом. Изолятор 7 вилки 5 вставить в корпус 2, поворотом кольца 9 совместить его вертикальные пазы с выступами кольца 6 и продвижением вилки вверх ввести выступы кольца 6 в верхнюю часть вертикальных пазов, сжимая при этом амортизатор 4. Затем поворотом кольца 9 ввести выступы кольца 6 в горизонтальные пазы за уступы 12. Соединитель сочленен, при этом амортизатор 4 сжат между изоляторами 3 и 7 и своим противодействием стремится сдвинуть вилку вниз, не давая тем самым развернуться выступам кольца 6 относительно кольца 9. Таким образом происходит взаимная фиксация от разворота колец 6 и 9 относительно друг друга. Сохраняется фиксация сочлененного положения соединителя.

Расчленение соединителя осуществляется приложением к вилке 5 вертикальной силы и одновременным поворотом кольца 9 до совмещения выступов кольца 6 с вертикальными пазами кольца 9. После этого вилка свободно выдергивается из корпуса розетки.

Процессы сочленения и расчленения по скорости и удобству не уступают прототипу. Надежность выше, так как исключена цанга. Уменьшены габариты при уменьшении количества и размеров входящих в конструкцию деталей. Также уменьшены вес соединителя и расход металла.

На предприятии были изготовлены образцы предлагаемого электроконтактного соединителя. Проверка работоспособности механизма фиксации в лабораторных условиях показала правильность выбранной конструкции и надежность ее работы при 1000-кратном сочленении и расчленении вилок с розетками и воздействии механических нагрузок на сочлененный соединитель.

Claims (1)

1. Электроконтактный соединитель, содержащий розетку с корпусом, изолятором, амортизатором и механизмом фиксации и вилку с армированным в изолятор кольцом, отличающийся тем, что механизм фиксации снабжен втулкой с цилиндрической поверхностью, с буртом, с внутренней и наружной резьбами, кольцом с буртом и фигурными пазами, гайкой и армированным кольцом с выступами, при этом втулка внутренней резьбой соединена с корпусом, конец которого снабжен резьбой, а на ее цилиндрической поверхности расположено кольцо, взаимодействующее своим буртом с буртом втулки, причем фигурные пазы кольца имеют вертикальную часть с конусным расширением и горизонтальную с уступом, а гайка закреплена на наружной резьбе втулки с упором в торец ее цилиндрической поверхности и ограничивает кольцо от вертикального перемещения, при этом выступы армированного кольца вилки взаимодействуют с фигурными пазами кольца розетки.