ПОВОРОТНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ С ОГРАНИЧЕННЫМ УГЛОМ ПОВОРОТА
ROTARY LINEAR COUPLER WITH LIMITED ANGLE OF ROTATION

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для передачи электроэнергии многоканального характера с неподвижной части объекта на поворачиваемую относительно нее в ограниченном угловом диапазоне подвижную часть, например: в мобильных радиолокационных станциях для передачи питающей электроэнергии различных характеристик с транспортного средства на поворачивающуюся относительно него в горизонтальной плоскости в ограниченном угловом диапазоне антенную систему.
Уровень техники
Известно устройство (см. патент на изобретение РФ №2391734 от 01.09.2008 г.), содержащее неподвижное основание и соосную с ним поворотную на ограниченный угол платформу, связанные друг с другом электрическим проводом, один конец которого закреплен на основании, а второй - на поворотной платформе, а средняя часть провода уложена на основание в несколько витков свободно вокруг оси поворота, причем жесткое соединение концов провода производится с установлением электрического контакта между концами кабеля и контактными группами, закрепленными и на основании и на поворотной платформе.
Недостатком этого устройства является то, что оно является одноканальным с использованием только одного электрического провода, т.е. имеет узкие функциональные возможности.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание многоканального поворотного линейного соединителя с ограниченным углом поворота с обеспечением возможности замены провода (кабеля) при ремонте в любом его канале без разборки всего устройства, т.е. с обеспечением высокой степени ремонтопригодности изделия.
Технический результат достигается тем, что в поворотном линейном соединителе с ограниченным углом поворота новым является то, что в данный соединитель введены дополнительные кабельные каналы, установленные параллельно имеющемуся на пустотелой трубе основания, сквозь которую проходят кабели к контактным группам основания, а противоположные концы кабелей соединены с контактными группами на кожухах поворотной платформы, окружающих трубу, при этом в местах прохождения кабелей через стенки трубы установлены для фиксирования этих кабелей быстроразъемные прижимные устройства, обеспечивающие воздействие на свой механизм для замены любого кабеля в любом канале при ремонте без разборки всего устройства.
Краткое описание чертежей
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 показан предложенный поворотный линейный соединитель с ограниченным углом поворота в продольном разрезе; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез по Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - внешний вид быстродействующего прижимного устройства в положении «закрыто»; на фиг.5 - внешний вид быстродействующего прижимного устройства в положении «открыто»; на фиг.6 - схема прохождения кабелей через предложенное устройство в аксонометрической проекции с местным разрезом. Фиг.4 и 5 изображены в увеличенном масштабе.
Предложенный поворотный линейный соединитель с ограниченным углом поворота содержит неподвижное основание 1 и соосную с ним поворотную на ограниченный угол платформу 2 (устройство, ограничивающее поворот платформы, не показано), связанные друг с другом электрическими кабелями 3, одни концы которых закреплены на основании с установлением электрического контакта с контактными группами 4 (например, штепсельными разъемами), а противоположные концы закреплены на платформе с установлением электрического контакта с контактными группами 5, при этом средняя часть кабелей свободно уложена на основание в несколько витков вокруг оси поворота, при этом навивка витков средней части кабелей вокруг оси поворота в соседних рядах (каналах) выполнена противоположной по направлению (см. фиг.2 и фиг.3).
На основании 1 жестко закреплена соосная ему вертикальная труба 6 с выполненными на ней по вертикали рядом отверстий 7, выполненных по касательной к ее наружной поверхности, между отверстиями установлены плоские круглые диски 8, в промежутках между которыми на трубе 6 закреплены промежуточные кольца 9 с отверстиями 10, повторяющие отверстия на трубе.
На поворотной платформе 2 радиально, симметрично относительно ее центра вращения установлены два секторных кожуха 11 и 12 (фиг.2).
В местах прохода кабелей в отверстия 10 промежуточных колец 9 в каждом из этих колец дополнительно для фиксации кабелей установлены быстроразъемные прижимные устройства (см. фиг.4 и фиг.5), выполненные из взаимодействующих друг с другом рычагов 13 и 14, первый из которых расположен по касательной к поверхности промежуточного кольца над отверстием для прохода кабеля, и одним своим концом свободно установлен на закрепленном в кольце 9 оси 15, а его противоположный конец снабжен регулируемым по высоте упором 16, воздействующим на кабель (прижимающим его), а в средней части этого рычага выполнен продольный паз 17, в котором размещен цилиндрический палец 18 рычага 14, свободно установленного на оси 19, закрепленный на кольце 9, причем ее центр расположен между центрами оси 15 и пальца 18 (в проекции на соединяющую их линию), и на одной из стенок продольного паза 17 установлен пружинный фиксатор 20 для стопорения пальца 18, что обеспечивает фиксирование рычагов 13 и 14 относительно друг друга в положении «закрыто».
Осуществление изобретения
Предложенный поворотный линейный соединитель с ограниченным углом поворота работает следующим образом: при повороте платформы 2 из ее среднего положения, например по часовой стрелке (см. фиг.2) относительно неподвижного основания 1 (и неподвижной трубы 9) уложенные между дисками 8 по спирали кабели 3 будут скручивать эту спираль, а в соседнем ряду (см. фиг.3) - раскручивать ее во всем диапазоне угла поворота платформы 2, обеспечивая при этом посредством этих кабелей электрический контакт штепсельных разъемов 4 на основании 1 с аналогичными разъемами 5 на поворотной платформе 2, при этом кожуха 11 и 12 препятствуют выпадению кабелей 3 за пределы наружного диаметра дисков 8.
Расположение кабелей 3 между дисками 8 по спирали с противоположной навивкой витков в соседних по вертикали рядах позволяет уравновесить силы, возникающие в устройстве при изменении форм спиралей во всех рядах при повороте, а также обеспечивает удобное размещение штепсельных разъемов 5 на кожухе 11.
Аналогичный процесс происходит и при повороте платформы 2 против часовой стрелки.
Для снижения истирания кабелей при длительной эксплуатации устройства торцевые поверхности дисков 8 облицовываются антифрикционным материалом.
Сборка кабельного пакета на устройстве начинается с самого нижнего из дисков 8 с кольцом 3 с открытым прижимным устройством (см. фиг.5): кабель 3 снаружи просовывается в отверстиях 10 и 7 на длину, обеспечивающую его соединение с штепсельным разъемом 4, после чего рычаг 14 переводится в положение, изображенное на фиг.4, при этом его палец 18 перемещается возвратно-поступательно в пазу 17 рычага 13, утапливая пружинный фиксатор 20 и упирается в конец этого паза, поворачивая тем самым вниз рычаг 13 на оси 15, а фиксатор 20 стопорит палец 18 в данном положении. В результате поворота вниз рычага 13 его регулируемый прижим 16 плотно прижимает кабель 3 к диаметру отверстия 10 в кольце 9. Наличие в прижиме 16 в верхней его части болта с контрогайкой позволяет регулировать усилие прижатия кабеля 3, а также осуществлять прижим разных по диаметру кабелей (в других кабельных каналах). Отжатие рычага 13 вверх невозможно: ось пальца 18 прошла «мертвую точку» (центр оси 19 располагается между осью пальца 18 и центра оси 15), следовательно поворот рычага 13 возможен только в результате поворота рычага 14 за его рукоятку.
Последующие ряды (каналы) кабелей 3 в вертикальном направлении на трубе 6 устанавливаются аналогично, но до тех пор, пока труба 6 не заполнится идущими сверху вниз кабелями 3 до такой степени, что проталкивание сверху вниз очередного кабеля будет затруднено. Для обеспечения дальнейшей сборки необходимо предусмотреть заранее прокладку внутри трубы 6 на всю ее высоту необходимого количества технологических тонких тросиков, располагаемых напротив отверстий 7. При сборке очередного ряда после установки кольца 9 один из этих тросиков вытягивается наружу через отверстие 7 и 10 и привязывается к концу очередного кабеля, протаскиваемого через эти отверстия и трубу 6. Сборка последующих кабельных рядов производится аналогично.
При ремонте предложенного устройства, например для замены любого кабеля 3 без разборки всей конструкции на составные части необходимо: отпаять концы заменяемого кабеля от штепсельных разъемов 4 и 5 и привязать к концу кабеля со стороны разъема 4 тонкий тросик необходимой длины, снять радиусный участок сборного кожуха 11, после чего полностью размотать спиральный участок кабеля 3 между дисками 8 и перевести рычаг 14 за его рукоятку в положение «открыто», после чего полностью вытянуть кабель через отверстия 7 и 10, отвязать тросик от конца кабеля и привязать к концу аналогичного нового кабеля, пропуская его через отверстия 7 и 10 и трубу 6 усилиями с двух сторон: проталкивая снаружи через отверстие 10, и вытягивая за тросик. После завершения этой операции рычаг 14 за свою рукоятку переводится в положение «закрыто»: кабель 3 зажимается прижимом 16. Затем производится укладка спиральной части кабеля между дисками 8, распайка к штепсельным разъемам 4 и 5, установка на место радиусного участка кожуха 11: ремонт завершен.
К преимуществам заявленного поворотного линейного соединителя с ограниченным углом поворота относится обеспечение возможности передачи электроэнергии по многим каналам, а также возможность замены при ремонте любого кабеля (провода) в любом канале без разборки всей конструкции предложенного устройства.