БЕЗБОЛТОВОЙ ПРЕССУЕМЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЗАЖИМ

Полезная модель относится к области электрификации железных дорог, в частности, к соединительным зажимам, обеспечивающим электрическое соединение проводов контактной сети.
При проектировании контактных сетей современных скоростных железных дорог закладываются жесткие требования - увеличение срока службы до 50 лет при снижении периодичности технического обслуживания в условиях роста токовых нагрузок. В скоростных подвесках особо высокие требования по электрической проводимости предъявляются к токопроводящим соединительным зажимам, устанавливаемым на электрических соединителях, обеспечивающих электрическое соединение несущего троса и контактного провода.
Разновидностей конструкций соединительных зажимов, обеспечивающих соединение проводов контактной подвески известно достаточное множество, но, несмотря на это, до последнего времени наибольшее распространение получили плашечные зажимы, в которых соединение проводов осуществляется путем их зажатия между двумя плашками, стягиваемыми посредством болтовых соединений (см. например справочник «Контактная сеть и воздушные линии», М, «Трансиздат», 2001 г., стр.230 рис.7.5.10., 7.5.11.; патент RU 2247041, МПК B60M 1/24, опубл. 27.02.2005 г.; RU 2115569, МПК В60М 1/24, опубл. 20.07.1988 г.; RU 2165859, МПК B60M 1/24, опубл. 27.04.2001 г. и др.).
Эффективность соединения проводов, осуществляемого посредством плашечных зажимов, определяется усилием, с которым плашки стягиваются друг с другом и сжимают провода. Это усилие зависит от числа болтов и от момента их затяжки. Величина затяжки болтов ограничена нормативными документами, количество болтов определяется требуемыми массогабаритными характеристиками зажимов. Вследствие указанных причин, плашечная конструкция не обеспечивает достаточного обжатия обоих проводов. Поскольку несущий трос и соединители контактной подвески представляют собой многопроволочные провода, из-за недостаточного обжатия при их соединении, не удается обеспечить надежного электрического контакта между отдельными проволоками, поэтому при передаче тока через соединение плашечным зажимом происходит уменьшение эффективной площади сечения проводов, что повышает электрическое сопротивление соединения и может вызвать перегрев проводов. Перегрев проводов в месте их соединения, в свою очередь, снижает надежность соединения и контактной подвески в целом из-за возможности пережога несущего троса и соединителя.
Указанные недостатки отсутствуют у безболтовых прессуемых соединительных зажимов, представляющих собой медный корпус, выполненный в виде разрезной втулки, в которую свободно вставляются соединяемые провода. После установки проводов в отверстия корпуса, он обжимается в специальном прессе с силой 280-300 кН. При таком обжатии втулка смыкается и проволоки соединяемых проводов спрессовываются в единое целое, обеспечивая надежное электрическое соединение многопроволочных проводов.
Так, известен безболтовой прессуемый соединительный зажим (см. например, патент на изобретение RU №2335416, МПК B60M 1/24, опубл. 10.10.2008 г.; патент на полезную модель RU №115728, МПК B60M 1/24, опубл. 10.05.2012 г. и другие), содержащий корпус, в верхней части которого выполнена открытая полость для размещения в ней провода неограниченной длины, а в нижней части корпуса выполнено отверстие с прорезью для размещения в нем провода ограниченной длины.
Недостатком такого зажима является то, что он не может быть использован для соединения двух проводов неограниченной длины, а при установке провода ограниченной длины в отверстие с прорезью могут возникнуть сложности в случае, если обрезанный конец провода «распушится». Кроме того, для опрессовки описанного зажима требуется специальная оснастка, изготавливаемая по отдельному заказу.
Наибольшее распространение в Европе получили соединительные безболтовые зажимы, содержащие медный корпус в виде разрезной втулки, и вкладыш, взаимодействующий с соединяемыми проводами (см., например, зажим фирмы SIEMENS №8 WL 4553-1 или 8 WL 4553-1 по каталогу). Перед монтажом соединяемые провода устанавливаются в корпусе, между ними размещается вкладыш, который при опрессовке зажима, обеспечивает беззазорное соединение проводов. Размер вкладыша зависит от сечения соединяемых проводов и поставляется в комплекте с корпусом. Аналогичную конструкцию имеет зажим фирмы PFISTERER №304800003 или 304800910 по каталогу фирмы. При помощи таких зажимов могут соединяться провода неограниченной длины. Описанные решения являются наиболее близкими по технической сущности к заявляемому. В качестве прототипа выберем, например, зажим фирмы SIEMENS.
Недостатком описанных зажимов является то, что их конструкция предусматривает наличие двух не связанных между собой составных частей. Конструктивное исполнение описанных зажимов не позволяет провести их предварительную подсборку перед монтажом на контактную подвеску. Работа происходит на большой высоте и наличие отдельного вкладыша, который устанавливается в корпус между проводами перед опрессовкой, значительно усложняет монтаж зажима. Кроме того, в процессе монтажа, вкладыш может быть легко утерян из-за его незначительных размеров, в связи с чем зажим должен быть заменен другим, что вызовет удорожание монтажа.
Настоящая полезная модель направлена на исключение вышеперечисленных недостатков, а именно на упрощение и улучшение условий монтажа соединительного зажима на контактной сети путем исполнения зажима из одной цельной детали.
Поставленная задача достигается тем, что в безболтовом прессуемом соединительном зажиме для проводов контактной подвески, содержащем медный корпус с внутренними полостями, разделенными внутренней перегородкой, согласно заявляемой полезной модели, корпус выполнен из медной разрезной втулки за одно целое с внутренней перегородкой, имеющей с двух сторон два желоба, при этом желоба, сопрягаясь с внутренней поверхностью разрезной втулки, образуют две внутренние полости с размерами, соответствующими размерам соединяемых проводов, а расстояние между внешними краями разрезной втулки и концом перегородки соответствует диаметру соединяемых проводов.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая полезная модель отличается формой выполнения составляющих деталей, их связью, а также параметрами.
Проведенный патентный поиск показал, что в настоящее время неизвестен безболтовой прессуемый соединительный зажим, обладающий такой же совокупностью существенных признаков, что и предлагаемый. Таким образом, заявляемая конструкция соответствует критерию полезной модели ”новизна”.
Выполнение безболтового прессуемого соединительного зажима в виде корпуса, изготовленного из медной разрезной втулки за одно целое с внутренней перегородкой, имеющей с двух сторон два желоба, при этом желоба, сопрягаясь с внутренней поверхностью корпуса, образуют две внутренние полости с размерами, соответствующими размерам соединяемых проводов, а расстояние между внешними краями корпуса и концом перегородки соответствует диаметру соединяемых проводов, позволит расширить применяемость соединительного зажима за счет возможности соединения проводов неограниченной длины, исключения применения монтажной оснастки индивидуального изготовления и уменьшения времени монтажа за счет исключения необходимости устанавливать конец провода в отверстие с прорезью. Все это вместе взятое позволит, в свою очередь, упростить и улучшить условия монтажа соединительного зажима на контактной сети.
Вышеизложенное доказывает, что совокупность отличительных от прототипа признаков обеспечивает возможность использования заявляемого технического решения в качестве соединительного зажима контактной подвески, т.е. заявляемое техническое решение соответствует критерию полезной модели “промышленная применимость”.
Предлагаемая полезная модель схематически поясняется чертежами, где на:
- фиг.1 изображен общий вид безболтового прессуемого соединительного зажима до его опрессовки;
- фиг.2 - общий вид безболтового прессуемого соединительного зажима с проводами после его опрессовки.
Предлагаемый безболтовой прессуемый соединительный зажим содержит корпус, выполненный в виде медной разрезной втулки 1 за одно целое с внутренней перегородкой 2, имеющей с двух сторон два желоба 3, 4. Желоба 3, 4, сопрягаясь с внутренней поверхностью разрезной втулки 1, образуют две внутренние полости 5, 6 с размерами, соответствующими размерам соединяемых проводов. Расстояния А и Б между внешними краями разрезной втулки 1 и концом перегородки 2 соответствуют диаметру соединяемых проводов 7, 8.
Предлагаемый безболтовой прессуемый соединительный зажим монтируется следующим образом.
Сначала во внутренние полости 5, 6 разрезной втулки 1 зажима устанавливаются соединяемые провода 7, 8, затем зажим, вместе с установленными проводами устанавливается в монтажный пресс, снабженный типовыми пуансоном и матрицей, применяемыми для опрессовки соединительных зажимов фирм SIEMENS и PFISTERER, и производится опрессовка соединения.
Заявляемая конструкция зажима позволяет легко и надежно соединять провода, как ограниченной, так и неограниченной длины, с использованием типового инструмента. Кроме того, предлагаемое техническое решение позволяет упростить и улучшить условия монтажа соединительного зажима на контактной сети.