КАБЕЛЬНЫЙ ЛОТОК

Предлагаемый кабельный лоток относится к области прокладки электрических кабелей (проводов) в защитных каналах или желобах, а именно к конструкциям кабельных лотков, или, по терминологии ГОСТ 52868-2007, секций кабельных лотков (далее также - лотков). Для прокладки кабельных линий используют лотки, изготовленные из листового материала, например, из металлического листа. Лоток содержит нижнюю стенку (называемую также днищем лотка) и две боковые стенки (называемые также бортами). Торцы лотка, как правило, открыты (т.е. не заглушены). Короб содержит лоток и крышку. Из лотков или коробов можно составлять протяженные защитные каналы путем установки или укладки лотков в цепочку торцом к торцу или путем соединения лотков друг с другом торцом к торцу, например, с помощью соединительных деталей, с помощью сварки. Важными конструкционными характеристиками лотков являются их механическая несущая способность, жесткость, так как в кабельных линиях лотки опираются, как правило, не на ровную поверхность, а на отдельные удаленные друг от друга консоли и перекладины (полки) кабельных эстакад. Повышенной несущей способностью обладают лотки, боковые стенки которых усилены путем выполнения их многослойными, т.е. содержащими, по меньшей мере, два слоя листового материала.
Известны кабельные лотки с боковыми стенками, образованными путем перегиба металлического листа вдвое по верхнему краю боковой стенки (см. иностранные патентные документы GB 959206; H02G 3/02; H02G 3/04; 1964.05.27 и GB 1322940; H02G 3/00; H02G 3/02; 1973.07.11; также, например, рис. А.1 с), рис. А.2 с) в Приложении А к ГОСТ Р 52868-2007). Эти лотки характеризуются также тем, что между двумя слоями металлического листа боковой стенки образована ниша (полость). Такая ниша может использоваться для помещения в нее соединительной детали (пластины, стержня и т.п.) или выступающей части боковой стенки другого кабельного лотка при соединении кабельных лотков друг с другом в цепочку для прокладки кабельной трассы. Однако в такой конструкции кабельного лотка раздельное положение слоев боковой стенки не обеспечивает значительного увеличения жесткости боковой стенки, не обеспечивает значительного увеличения несущей способности кабельного лотка. Возможны трудности при изготовлении таких лотков, так как требуются заготовки в виде металлических листов увеличенного размера, площадь которых превышает площадь заготовок для обычных лотков с однослойными стенками.
Известен кабельный лоток, боковые стенки которого по всей своей поверхности снабжены дополнительным слоем из металлического листа, образованным путем перегиба металлического листа вдвое по верхнему краю боковой стенки, причем дополнительный слой выполнен плотно прижатым к основному слою боковой стенки (см. полезную модель RU 85269; H02G 3/04; H02G 3/14; опубл. 27.07.2009). В этой конструкции обеспечивается более высокая жесткость боковой стенки, так как оба слоя боковой стенки работают как один слой удвоенной толщины. Недостаток этого лотка проявляется в том, что его конструкция не предусматривает возможности использования остатков (обрезков, отходов) листового материала при изготовлении двухслойных боковых стенок этого лотка. Недостаток этого лотка также проявляется в том, что для его изготовления требуется заготовка в виде листа, площадь которого превышает площадь заготовки для обычного лотка с однослойными стенками на величину, равную площади двух боковых стенок. Такое увеличение площади заготовки требует дополнительного пространства на производственном участке. Кроме того, для изготовления лотков, двухслойные боковые стенки которых образованы путем перегиба листового материала по верхнему краю боковой стенки, требуются более точная работа гибочного или прокатного оборудования и более квалифицированный персонал, так как в связи с увеличенным количеством линий сгиба листа материала требуется уменьшать допуски на каждом сгибе.
Задача, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в создании такой конструкции кабельного лотка с многослойными боковыми стенками, которая обеспечивает высокую жесткость лотка (высокую безопасную рабочую нагрузку - БРН), допускает возможность использования обрезков и маломерных остатков листового материала при изготовлении его многослойных боковых стенок, а также позволяет при необходимости производить кабельный лоток с многослойными боковыми стенками из готового кабельного лотка с однослойными боковыми стенками и дополнительных отдельных деталей.
Указанная задача в общем случае решается тем, что кабельный лоток, выполненный из листового материала, содержит нижнюю стенку, выполненную однослойной, и две боковые стенки, каждая из которых содержит основной слой, выполненный заодно с нижней стенкой, и, по меньшей мере, один дополнительный слой, расположенный, по меньшей мере, на части основного слоя, причем дополнительные слои боковых стенок выполнены в виде отдельных деталей и скреплены с основными слоями боковых стенок.
Предлагаемый кабельный лоток подобен ближайшему аналогу в том, что он выполнен из листового материала, содержит нижнюю стенку, выполненную однослойной, и две боковые стенки, каждая из которых содержит основной слой, выполненный заодно с нижней стенкой, и, по меньшей мере, один дополнительный слой, расположенный, по меньшей мере, на части основного слоя. Дополнительный слой может быть расположен на внешней стороне основного слоя (т.е. снаружи кабельного лотка) и/или на внутренней стороне основного слоя (т.е. внутри кабельного лотка).
Все осуществления предлагаемого кабельного лотка отличаются от ближайшего аналога тем, что дополнительные слои боковых стенок выполнены в виде отдельных деталей и скреплены с основными слоями боковых стенок.
В первом частном случае указанная задача дополнительно решается тем, что дополнительные слои расположены на средних частях основных слоев боковых стенок предлагаемого кабельного лотка, т.е. основные слои боковых стенок в торцовых областях кабельного лотка не имеют покрытия дополнительными слоями из листового материала.
Во втором частном случае указанная задача дополнительно решается тем, что высота дополнительных слоев максимальна в средних частях боковых стенок, т.е. по направлению от середины кабельного лотка к его торцам уменьшается доля высоты боковой стенки, содержащая дополнительный слой.
В третьем частном случае указанная задача дополнительно решается тем, что верхние части боковых стенок отбортованы, а дополнительные слои расположены вне отбортованных верхних частей боковых стенок, таким образом, форма дополнительного слоя не повторяет форму отбортованной части основного слоя боковой стенки.
В четвертом частном случае указанная задача дополнительно решается тем, что дополнительные слои боковых стенок снабжены отбортованными краями или рифлениями.
В пятом частном случае указанная задача дополнительно решается тем, что дополнительные слои боковых стенок скреплены с верхними краями основных слоев боковых стенок фальцами (т.е. фальцевым соединением).
В шестом частном случае указанная задача дополнительно решается тем, что в каждой боковой стенке выполнены, по меньшей мере, два сквозных отверстия, каждое из которых характеризуется тем, что выполнено в основном слое и, по меньшей мере, в одном дополнительном слое, т.е. выполнены, например, такие отверстия в боковых стенках, которые известны как отверстия для болтов, которыми крепят к боковой стенке кабельного лотка соединительные элементы при соединении кабельных лотков друг с другом.
В седьмом частном случае указанная задача дополнительно решается тем, что дополнительные слои боковых стенок расположены с отступом от одного торца кабельного лотка и с выступом за другой торец кабельного лотка.
Выполнение кабельного лотка из листового материала обеспечивает относительную простоту производства кабельного лотка, так как листовые материалы (в частности, листовая сталь), технологии и оборудование для гибки и прокатки листовых материалов доступны на рынке и хорошо освоены. Нижняя стенка кабельного лотка (при горизонтальной ориентации поверхности нижней стенки) служит для поддержки кабелей и для защиты кабелей от внешних воздействий снизу. Боковые стенки служат для придания жесткости кабельному лотку относительно вертикально направленной нагрузки, а также для защиты кабелей от внешних воздействий с боков. Выполнение нижней стенки однослойной обеспечивает экономию листового материала, так как увеличенное количество слоев нижней стенки не могло бы обеспечить высокую жесткость кабельного лотка к вертикальной нагрузке (при горизонтальной ориентации поверхности нижней стенки), но увеличило бы расход листового материала. Выполнение боковых стенок многослойными (основной слой плюс дополнительные слои) обеспечивает повышение несущей способности (БРН) кабельного лотка вследствие увеличения суммарной толщины вертикально ориентированных слоев листового материала, и одновременно обеспечивает простоту его изготовления, так как при этом нижняя стенка и, по меньшей мере, один - основной - слой боковых стенок изготовлены заодно, т.е. как одна деталь из одного типа листового материала. При этом дополнительные слои боковых стенок могут быть изготовлены из того же типа листового материала, без привлечения иного типа листового материала, характеризующегося, например, увеличенной толщиной. Выполнение дополнительных слоев боковых стенок в виде отдельных деталей и скрепление их с основными слоями боковых стенок обеспечивает снижение числа операций сгибания, так как исключает, по меньшей мере, одну операцию сгибания листового материала по верхнему краю каждой боковой стенки, которая необходима при изготовлении ближайшего аналога предлагаемого кабельного лотка. Кроме того, уменьшается площадь наиболее крупной из заготовок листового материала, которые требуются для изготовления кабельного лотка с многослойными боковыми стенками (по сравнению с теми указанными лотками-аналогами, в которых дополнительные слои боковых стенок выполнены заодно с основными слоями боковых стенок). В результате обеспечивается возможность производства предлагаемого кабельного лотка в более стесненных пространственных условиях, чем условия производства известного лотка с многослойными боковыми стенками, при равных геометрических размерах предлагаемого кабельного лотка и известного кабельного лотка. Кроме того, обеспечивается возможность использования некондиционных и маломерных остатков листового материала при изготовлении кабельных лотков с многослойными боковыми стенками путем изготовления из таких остатков дополнительных слоев в виде отдельных деталей. Дополнительно обеспечивается возможность при необходимости преобразовывать обычные кабельные лотки с однослойными боковыми стенками в кабельные лотки повышенной жесткости, т.е. в кабельные лотки с многослойными боковыми стенками путем прикрепления к основным слоям дополнительных слоев, выполненных в виде отдельных деталей.
В вышеуказанном первом частном случае осуществления предлагаемой полезной модели, предназначенном для кабельных лотков, длина которых совпадает с длиной пролета опор кабельной линии, в результате расположения дополнительных слоев на средних частях основных слоев боковых стенок обеспечивается увеличение жесткости боковых стенок в тех их областях, которые испытывают наибольшую деформацию под равномерной нагрузкой весом кабелей, поскольку в соответствии с рекомендациями ГОСТ 52868-2007 место соединения лотков располагают на расстоянии ј длины межопорного пролета от ближайшей опоры. Технический результат этого частного случая выражается в уменьшении продольного размера и массы отдельной детали, в виде которой выполнен дополнительный слой, при незначительности уменьшения несущей способности предлагаемого кабельного лотка по сравнению с продольным размером дополнительного слоя, совпадающим с продольным размером основного слоя боковой стенки.
В вышеуказанном втором частном случае осуществления предлагаемой полезной модели, предназначенном для кабельных лотков, длина которых совпадает с длиной пролета опор кабельной линии, в результате выполнения высоты дополнительных слоев максимальной в средних частях боковых стенок (например, при трапециевидной форме дополнительного слоя) обеспечивается увеличение жесткости боковых стенок в тех их областях, которые испытывают наибольшую деформацию под равномерной нагрузкой весом кабелей, поскольку в соответствии с рекомендациями ГОСТ 52868-2007 место соединения лотков располагают на расстоянии ј длины пролета от опоры. Технический результат этого частного случая выражается в уменьшении площади и массы отдельной детали, в виде которой выполнен дополнительный слой, при незначительности уменьшения несущей способности предлагаемого кабельного лотка по сравнению с формой дополнительного слоя, совпадающей с формой основного слоя боковой стенки.
В вышеуказанном третьем частном случае осуществления предлагаемой полезной модели выполнение верхних частей боковых стенок отбортованными (внутрь или наружу от кабельного лотка) повышает сопротивление боковых стенок к изгибу в горизонтальной плоскости, и тем самым повышает жесткость всего кабельного лотка, его несущую способность, БРН. При этом, поскольку деформации боковых стенок в горизонтальной плоскости, возникающие под действием неравномерности передачи вертикальной нагрузки от нижней стенки к боковым стенкам, относительно невелики, отбортованная часть боковой стенки не содержит дополнительного слоя. В результате площадь дополнительного слоя уменьшена, по меньшей мере, на величину площади отбортованной части боковой стенки по сравнению с площадью основного слоя, что выражается в экономии листового материала дополнительного слоя без ущерба для несущей способности предлагаемого кабельного лотка.
В вышеуказанном четвертом частном случае осуществления предлагаемой полезной модели снабжение дополнительных слоев (расположенных на внутренних и/или на внешних поверхностях основных слоев) отбортованными краями или рифлениями повышает сопротивление боковых стенок к изгибу в горизонтальной плоскости, и тем самым повышает жесткость всего кабельного лотка.
В вышеуказанном пятом частном случае осуществления предлагаемой полезной модели скрепление дополнительных слоев боковых стенок с верхними краями основных слоев боковых стенок фальцами повышает безопасность персонала и сохранность кабелей при укладке в лотки, так как фальцевое соединение закрывает острые кромки листового материала в верхней части боковой стенки.
В вышеуказанном шестом частном случае осуществления предлагаемой полезной модели при использовании указанных сквозных отверстий для крепления соединительных элементов одновременно достигается скрепление дополнительного слоя с основным слоем боковой стенки. В таком случае конструкция предлагаемого кабельного лотка может быть упрощена путем исключения неразъемных типов соединения основного и дополнительного слоев боковых стенок друг с другом, а область его применения расширена вследствие возможности замены дополнительного слоя на дополнительный слой другой формы и вследствие возможности добавления нового дополнительного слоя.
В вышеуказанном седьмом частном случае осуществления предлагаемой полезной модели расположение дополнительных слоев боковых стенок с отступом от одного торца кабельного лотка и с выступом за другой торец кабельного лотка упрощает соединение предлагаемых кабельных лотков друг с другом, так как исключает необходимость использования отдельных соединительных элементов (как понятно специалисту, предпочтительно при условии выполнения, например, отверстий в выступающих частях дополнительных слоев и соответствующих им отверстий в тех частях основных слоев, которые находятся в областях отступа дополнительных слоев от торцов кабельного лотка, с возможностью соединения кабельных лотков болтами и гайками).
Сущность предлагаемого технического решения поясняется примерами его осуществления, представленными на следующих прилагаемых изображениях.
Фиг. 1. Кабельный лоток. Слои боковой стенки скреплены сваркой. Общий вид.
Фиг. 2. Кабельный лоток. Слои боковой стенки скреплены болтами. Общий вид.
Фиг. 3. Кабельный лоток. Слои боковой стенки скреплены заклепками. Общий вид.
Фиг. 4. Кабельный лоток. Слои боковой стенки скреплены фальцами. Сечение.
Фиг. 5. Кабельный лоток. Размер дополнительных слоев уменьшен по длине и по высоте. Общий вид.
Фиг. 6. Кабельный лоток. Размер дополнительных слоев уменьшен по высоте. Общий вид.
Фиг. 7. Кабельный лоток. Трехслойные боковые стенки. Общий вид.
Фиг. 8. Кабельный лоток. Верхние части боковых стенок отбортованы. Сечение.
Фиг. 9. Кабельный лоток. Дополнительные слои отбортованы. Сечение.
Фиг. 10. Кабельный лоток. Дополнительные слои снабжены рифлениями. Сечение.
Фиг. 11. Кабельный лоток. Дополнительные слои быстросъемные. Общий вид.
Предлагаемый кабельный лоток 1 содержит нижнюю стенку 2 и боковые стенки 3, 4. Торцы 5, 6 кабельного лотка открыты; в условиях эксплуатации торцы 5, 6 примыкают к открытым торцам соседних лотков при соединении кабельных лотков в кабельную линию. В отдельных случаях предлагаемый лоток может дополнительно содержать торцовую стенку, или заглушку, что не препятствует достижению технического результата. Основные слои боковых стенок обозначены позициями 7, 8.
На фиг. 1 изображен кабельный лоток 1, выполненный из листовой стали толщиной 1,2 мм (на этом изображении и на других фигурах изображений масштаб толщины листового материала увеличен, во избежание неразличимости отдельных линий изображения). Нижняя стенка 2 и основные слои 7, 8 боковых стенок выполнены на прокатном стане как одна деталь из одного листа стали и подвергнуты антикоррозионной химико-термической обработке. Каждый дополнительный слой 9, 10 вырублен из листовой стали роликовыми ножницами в виде плоской отдельной детали, подвергнут антикоррозионной химико-термической обработке и скреплен с соответствующим основным слоем 7, 8 с помощью электросварки. Каждый из дополнительных слоев 9, 10 расположен на всем соответствующем основном слое 7, 8 соответствующей боковой стенки 3, 4.
На фиг. 2 изображен кабельный лоток 1, выполненный из листовой стали толщиной 1 мм. Нижняя стенка 2 и основные слои 7, 8 боковых стенок выполнены на гибочном стане как одна деталь из одного листа стали и подвергнуты горячему цинкованию после предварительного выполнения на штамповочном прессе отверстий 11 под крепления для соединительных элементов и отверстий 12 под крепления для дополнительных слоев боковых стенок. Каждый дополнительный слой 9, 10 вырублен из листовой стали роликовыми ножницами в виде плоской отдельной детали и подвергнут горячему цинкованию после предварительного выполнения на штамповочном прессе отверстий 13 под крепления для соединительных элементов и отверстий 14 под крепления с основным слоем боковой стенки. Каждый из дополнительных слоев 9, 10 расположен на всем соответствующем основном слое 7, 8 соответствующей боковой стенки 3, 4, и скреплен с ним болтовыми соединениями 15, установленными в упомянутые заранее выполненные отверстия 12, 14.
На фиг.3 изображен кабельный лоток 1, отличающийся от кабельного лотка, изображенного на фиг.2, тем, что он выполнен из нержавеющей листовой стали толщиной 0,8 мм, и тем, что дополнительные слои 9, 10 скреплены с основными слоями 7, 8 боковых стенок 3, 4 с помощью заклепок 16.
На фиг. 4 изображено поперечное сечение кабельного лотка 1, отличающегося от кабельного лотка, изображенного на фиг. 1, тем, что дополнительные слои 9, 10 скреплены с основными слоями 7, 8 боковых стенок 3, 4 фальцами 17, выполненными по верхнему и нижнему краям боковых стенок. Фальцевое соединение 17, выполненное по верхнему краю боковой стенки, закрывает острые кромки листового материала в верхней части боковой стенки. Здесь и на других фигурах поперечных сечений плоскость сечения перпендикулярна направлению вдоль лотка от одного его торца к другому его торцу и равноудалена от его торцов.
Представленные на фиг. 1 - фиг. 4 примеры не исчерпывают перечень известных материалов и технологий, которые могут быть использованы при изготовлении предлагаемого кабельного лотка, или перечень возможных известных видов крепления его деталей из таких материалов друг к другу. Это замечание справедливо и для примеров, представленных на следующих фигурах, на которых средства скрепления дополнительных слоев боковых стенок с основными слоями боковых стенок не обозначены (с целью упрощения изображений).
На фиг. 5 изображен предлагаемый кабельный лоток 1, характеризующийся тем, что каждый из дополнительных слоев 9, 10 расположен только на средней части соответствующего основного слоя 7, 8 (невидимые контуры деталей здесь и на следующих фигурах изображений показаны прерывистой линией). В результате, как отмечалось выше в отношении первого частного случая, уменьшена масса и продольный размер детали, в виде которой выполнен дополнительный слой, что упрощает ее изготовление (а также ее хранение, например, в том случае, если она предназначена для использования в случае необходимости для усиления обычного кабельного лотка с однослойными боковыми стенками). Высота дополнительных слоев в этом примере максимальна в средних частях боковых стенок и уменьшается по мере отдаления от средних частей боковых стенок. Отсутствие дополнительного слоя в областях боковой стенки, расположенных вблизи торцов 5, 6 кабельного лотка, позволяет установить плоские соединительные элементы (показан один такой элемент 18) в одной плоскости с соответствующим дополнительным слоем 9 или 10 без увеличения поперечного габарита кабельной линии (по сравнению с лотками, характеризующимися тем, что дополнительные слои расположены на всей длине основных слоев боковых стенок, как представлено на фиг. 1 - фиг. 4).
На фиг. 6 изображен предлагаемый кабельный лоток 1, характеризующийся тем, что каждый из дополнительных слоев 9, 10 расположен только на части высоты соответствующего основного слоя 7, 8. Вследствие такого расположения дополнительного слоя уменьшена масса детали, в виде которой выполнен дополнительный слой. Такое решение предназначено для кабельной трассы с умеренно повышенной весовой нагрузкой, т.е. для тех применений предлагаемого кабельного лотка, для которых расположение дополнительного слоя на всем основном слое боковой стенки создает избыточную прочность кабельного лотка. Скрепление дополнительных слоев с основными слоями боковых стенок - любое, известное для листовых материалов, в частности, для листового металла.
На фиг. 7 изображен предлагаемый кабельный лоток 1, характеризующийся тем, что каждая боковая стенка содержит два дополнительных слоя. Дополнительные слои 9, 10 расположены на внешних поверхностях средних частей основных слоев 7, 8 (т.е. снаружи кабельного лотка). Дополнительные слои 19, 20 расположены на внутренних поверхностях основных слоев 7, 8 (т.е. внутри кабельного лотка). В этом примере предлагаемого кабельного лотка дополнительные слои 19, 20 расположены с отступом от торца 5 и с выступом за торец 6 кабельного лотка. Выступающие части 21, 22 дополнительных слоев 19, 20 могут быть помещены внутрь другого лотка, идентичного лотку 1, со стороны того его торца, с отступом от которого расположены соответствующие дополнительные слои его боковых стенок (идентичного торцу 5 лотка 1). В этом случае исключается необходимость использования отдельных соединительных элементов, таких как элемент 18, изображенный на фиг.5.
На фиг. 8 представлено поперечное сечение предлагаемого кабельного лотка 1, верхние части боковых стенок 3, 4 которого отбортованы, а дополнительные слои 9, 10 расположены вне отбортованных верхних частей 23, 24 боковых стенок 3, 4.
На фиг. 9 представлено поперечное сечение предлагаемого кабельного лотка 1, дополнительные слои 9, 10 боковых стенок которого снабжены отбортованными краями 25, 26.
На фиг. 10 представлено поперечное сечение предлагаемого кабельного лотка 1, дополнительные слои 9, 10 боковых стенок которого снабжены рифлениями 27, 28.
Примеры предлагаемого кабельного лотка 1, представленные на фиг. 2, фиг. 3, фиг. 5, характеризуются тем, что в каждой боковой стенке 3, 4 выполнены сквозные отверстия 29, каждое из представляет совокупность одного из отверстий 11, выполненных в основном слое 7 или 8, и одного из отверстий 13, выполненных в соответствующем дополнительном слое 9 или 10. При использовании указанных сквозных отверстий 29 для крепления соединительных элементов (например, таких, как соединительный элемент 18, изображенный на фиг. 5 и фиг. 11) одновременно достигается скрепление дополнительного слоя с основным слоем боковой стенки, независимо от того, использованы ли иные средства скрепления дополнительных слоев с основными слоями боковых стенок. Такое решение предназначено для срочного усиления обычного кабельного лотка с однослойными боковыми стенками, снабженными отверстиями 11 под болтовые соединения для крепления соединительных элементов. В таком случае предпочтительно, чтобы дополнительные слои были снабжены отбортованными верхними и/или нижними краями или продольными рифлениями (см., например, рифления 27, 28 на фиг. 5, фиг. 11), с целью повышения сопротивления изгибу в горизонтальной плоскости. На фиг. 11 представлен обычный кабельный лоток с однослойными боковыми стенками в процессе превращения в предлагаемый кабельный лоток 1. С помощью соединительных элементов 18 и болтовых соединений 30, предназначенных для скрепления обычного лотка с соединительными элементами, обычный кабельный лоток может быть быстро превращен в предлагаемый кабельный лоток путем скрепления указанными болтовыми соединениями 30 одновременно основных (и единственных) слоев (3, 4) боковых стенок обычного кабельного лотка, дополнительных слоев (9, 10) и соединительных элементов 18. Также быстро полученный кабельный лоток с двойными боковыми стенками может быть превращен в обычный кабельный лоток путем снятия болтовых соединений 30 и удаления дополнительных слоев 9, 10.
Вышеприведенные примеры подтверждают, что предлагаемый кабельный лоток может быть использован при прокладке кабельных линий и может быть произведен из тех же материалов и соединительных деталей, из которых производятся известные кабельные лотки.