СОЕДИНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИЛОВОЙ ЦЕПИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области электротехники и предназначена для надежного соединения проводов в электрических силовых цепях подвижного состава электрического транспорта. Полезная модель также может быть использована в электрических силовых цепях, техническое диагностирование и обслуживание которых осуществляется в условиях ограничения времени на выполнение работ.
Широко известны различные устройства для надежного соединения электрических проводов. Известны также клеммные (соединительные) устройства для соединения проводов/кабелей силовой цепи, которые характеризуются повышенными требованиями к обеспечению электрического контакта.
Известно устройство для соединения электрических кабелей, содержащее клеммник, размещенный в корпусе со съемной крышкой (а.с. СССР №154307). Конструкция позволяет использовать четыре жильных кабеля, которые присоединяются к клеммным болтам. Жильные кабели вводятся в короб через кабельные вводы. Клеммник выполнен разъемным и состоит из трех плит.Средняя плита служит для крепления токоведущих болтов. Нижняя плита изолирует токоведущие болты от дна корпуса.
Недостаток устройства заключается в необходимости предоставления достаточного пространства для монтажа и последующего технического обслуживания соединительного устройства.
Указанный недостаток частично устранен в техническом решении, раскрытом в описании к патенту РФ №2550735, из которого известно соединительное устройство для силовой цепи транспортного средства. Известное соединительное устройство может использоваться в ограниченном пространстве, в стесненных условиях эксплуатации.
Устройство содержит корпус с кабельными вводами и съемной крышкой. Внутри корпуса размещен клеммник с контактными элементами. Клеммник выполнен из электроизоляционного материала в виде плиты с перегородками, разделяющими пространство между соседними контактными элементами и прикреплен к корпусу.
Техническая проблема, решение которой обеспечивается предлагаемым техническим решением, заключается в совершенствовании процесса технического обслуживания силовых цепей, повышении удобства использования и обслуживания соединительного устройства, размещенного в стесненных условиях на транспортном средстве.
Технический результат заключается в обеспечении возможности реализации требуемой схемы подключения за счет удаления и/или перемещения перегородок, необходимого для перемещения перемычки между контактными элементами.
Технический результат обеспечивается тем, что в соединительном устройстве, содержащем короб со съемной крышкой, имеющей элементы крепления к коробу, размещенный в коробе и прикрепленный к нему клеммник с контактными элементами, где клеммник выполнен изэлектроизоляционного материала в виде плиты с перегородками, разделяющими пространство между соседними контактными элементами, согласно полезной модели, перегородки выполнены съемными и сопряжены с плитой клеммника посредством общего узла крепления, обеспечивающего одновременное закрепление всех перегородок, а крепление плиты клеммника к коробу выполнено с использованием разъемного соединения.
Наличие съемных перегородок, в случае необходимости, позволяет оперативно, просто и быстро менять схему подключения силовых проводов не производя с ними сложных манипуляций, связанных с изгибом, поворотом, изменением их положения относительно соединительного устройства. Съемные перегородки можно перемещать, размещая их в соответствии с требуемой схемой подключения, перемещая соответственно перемычку между контактными элементами. Кроме того, наличие съемных перегородок позволяет использовать стандартный инструмент, в частности, стандартный динамометрический ключ, для монтажа или демонтажа силовых проводов. Указанное преимущество обеспечивается тем, что в процессе монтажа, затягивания гаек перегородки сняты/отсутствуют и, соответственно, не мешают выполнению технологических операций.
Общий узел крепления перегородок также формирует возможность реализации требуемой схемы подключения силовой цепи в заявленном соединительном устройстве, поскольку наличие общего узла крепления позволяет перемещать перегородки и перемычку между контактными элементами в стесненных условиях на транспортном средстве. Кроме того, общий узел крепления упрощает и ускоряет процесс установки и снятия перегородок и перемычки, позволяет усовершенствовать технологический процесс обслуживания соединительного устройства.
Выполнение крепления плиты клеммника к коробу с использованием разъемного соединения позволяет реализовывать требуемую схему подключения в стесненных условиях на транспортном средстве, т.к. позволяет при необходимости извлечь плиту клеммника из короба, что облегчает технологический процесс обслуживания, связанный с изменением схемы подключения за счет перемещения перемычки между контактными элементами.
Технический результат обеспечивается также тем, что общий узел крепления выполнен в виде элемента, контактирующего с поверхностью каждой перегородки, установленной в рабочее положение, и снабженного фиксатором, обеспечивающим его неподвижное положение относительно плиты клеммника.
Кроме того, технический результат обеспечивается тем, что элемент, контактирующий с поверхностью каждой перегородки, выполнен виде, по меньшей мере, одной рейки, а фиксатор ее положения выполнен в виде резьбового соединения; а также тем, что элемент, контактирующий с поверхностью каждой перегородки, совмещен с внутренней поверхностью крышки, а в качестве фиксатора положения использованы элементы крепления крышки к коробу; и тем, что элемент, контактирующий с поверхностью каждой перегородки, представляет собой внутреннюю поверхность крышки, а в качестве фиксатора положения использованы элементы крепления крышки к коробу.
Предпочтительным является реализация полезной модели, в которой рейка размещена с обеспечением контакта с торцевой поверхностью каждой перегородки.
Другим предпочтительным вариантом реализации полезной модели является тот, в котором рейка размещена с обеспечением контакта с поверхностью выемки, выполненной в каждой перегородке.
Полезная модель поясняется чертежами, где
На фиг. 1 показан общий вид соединительного устройства в сборе.
На фиг. 2 - первый вариант выполнения клеммника.
На фиг. 3 - второй вариант выполнения клеммника.
На фиг. 4 - третий вариант выполнения клеммника.
На фиг. 5 - четвертый вариант выполнения клеммника.
На фиг. 6 - пятый вариант выполнения клеммника.
На чертежах использованы следующие обозначения:
1 - короб;
2 - крышка короба;
3 - кабельные вводы;
4 - клеммник;
5 - замок крышки короба;
6 - плита клеммника;
7 - съемная перегородка;
8 - контактный элемент;
9 - рейка;
10 - болт контактного элемента;
11 - гайка контактного элемента;
12 - клемма;
13 - винт крепления клеммника;
14 - перемычка;
15 - ножка перегородки;
16 -зацеп;
17 - поперечная прорезь;
18 - винт;
19 - продольная канавка;
20 - поддерживающий элемент;
21 - гайка;
22 - винт.
Соединительное (клеммное) устройство состоит из короба 1 со съемной крышкой 2. В коробе 1 выполнены кабельные вводы 3. Внутри короба 1 размещен клеммник 4 Клеммник 4 с использованием разъемного соединения прикреплен к коробу 1. Предпочтительно использовать быстроразьемные соединения, которые облегчают монтаж/демонтаж клеммника 4 в коробе 1 соединительного устройства. Короб 1 устройства закрывается крышкой 2, положение которой фиксируется замками 5.
Короб 1 используется как несущий элемент и выполняет две функции: служит для крепления клеммника 4, а также для крепления соединительного устройства в сборе к корпусу агрегата или транспортного средства. Короб 1 может быть выполнен как в виде коробчатого элемента, как показано на фиг. 1, так и в виде плоской несущей плиты (не показано). В первом случае крышка 2 выполняется плоской, а во втором случае - коробчатой формы. Возможен вариант выполнения короба 1 и крышки 2 в виде двух геометрически одинаковых сопряженных элемента коробчатой формы с разъемом вдоль кабельных вводов 3.
Клеммник 4 изготовлен в виде плиты 6 с перегородками 7, разделяющими пространство между контактными токонесущими элементами 8. Клеммник 4 выполнен из электроизоляционного материала. Перегородки 7 клеммника 4 выполнены съемными. Сопряжение и крепление перегородок 7 с плитой 6, осуществляется посредством общего узла крепления, обеспечивающего одновременное закрепление всех перегородок 7, их фиксацию относительно плиты 6, например с использованием фиксирующих реек 9.
Плита 6 клеммника 4 может быть выполнена в виде одной детали или нескольких деталей. Вариант исполнения плиты 6 выбирается в зависимости от конкретного предназначения соединительного устройства, условий его эксплуатации, а также конструкции узла крепления.
При описании вариантов практической реализации соединительного устройства конструкция плиты 6 раскрывается в объеме, необходимом для понимания сущности заявленного технического решения.
Каждый контактный элемент 8 может быть выполнен в виде болта 10 с гайкой 11 для крепления клемм 12 токонесущих проводов. Болт 10 пропущен через плиту 6, а его головка зафиксирована в теле плиты 6 для защиты от проворачивания болта 10.
В качестве быстроразьемного соединения клеммника с коробом 1 может быть использовано резьбовое соединение, которое удобнее реализовать, например с применением винтов 13.
Соединительное устройство со съемными перегородками 7 позволяет оперативно изменять схему соединения токоведущих проводов в зависимости от потребности. Для изменения схемы подключения достаточно удалить необходимую перегородку 7 и изменить положение перемычки 14, соединив необходимые контактные элементы 8. Быстрое изменение схемы подключения обеспечивается наличием общего узла крепления съемных перегородок 7. Высота перегородок 7, при нахождении их в рабочем положении, выбирается из условия превышения высоты перегородки 7 высоты контактного элемента 8.
Общий узел крепления перегородок выполнен виде элемента, контактирующего с поверхностью каждой перегородки 7, когда все перегородки 7 установлены в рабочее положение. Кроме того, общий узел крепления перегородок 7 снабжен фиксатором, обеспечивающим неподвижное положение фиксатора относительно плиты 6 клеммника 4.
Заявителем разработаны несколько вариантов реализации заявленного устройства, каждый из которых может быть применен в соответствующей ситуации.
В первом варианте перегородки 7 клеммника 4 выполняются грибообразной формы (фиг. 2). При этом ножка 15 перегородки имеет зацепы 16, выполненные в виде прорези на ножке 15. В этом варианте исполнения зацепы 16 ориентированы наружу. Ножка 15 перегородки 7 размещается в поперечной прорези 17 плиты 6.;
Общий узел крепления в этом случае выполняется в виде двух продольных реек 9, размещенных с противоположных сторон перегородок 7. Каждая рейка 9 размещается в прорези-зацепе 16 перегородки 7. Фиксирование рейки 9 относительно плиты 6 осуществляется винтами 18. Отверстия в рейке 9 под крепежные винты 18 выполнены продолговатыми по ГОСТ 16030-70, длинная ось которых ориентирована поперек рейки 9 (вид Г, фиг. 2). Длина продолговатых отверстий выбирается из условия освобождения зацепа 16 при перемещении рейки вдоль длинной оси отверстия. Другими словами, длина продолговатого отверстия равна или больше суммы диаметра винта крепления рейки и глубины зацепа 16.
Данный вариант выполнения клеммника 4 позволяет получить наиболее компактную конструкцию.
Второй вариант соединительного устройства (фиг. 3) отличается тем, что зацепы 16 перегородки 7 ориентированы внутрь, т.е. обращены по направлению друг к другу, а в теле плиты 6 клеммника 4 выполнены продольные канавки 19. При этом при установке перегородки 7 в рабочее положение в поперечные прорези 17 зацепы 16 образуют с продольными канавками 19 окна, в которых размещается рейка 9.
Формирование окон для размещения в них реек 9 снижает общие требования к закреплению последних относительно плиты 6 клеммника 4.
Третий вариант соединительного устройства (фиг. 4) применим в случае необходимости использования поддерживающих элементов 20 для токонесущих проводов. Рейки 9, фиксирующие положение перегородок 7 устанавливаются при этом поверх поддерживающих элементов 20 и фиксируются от перемещения винтами или гайками 21. При этом, отверстия под крепежные элементы также могут быть выполнены продолговатыми.
При наличии ограничений по габаритной ширине применим четвертый вариант (фиг. 5), где крепление перегородок 7 осуществляется по их верхней торцевой, поверхности. Рейка 9, фиксирующая положение перегородок 7 размещается в выемках, выполненных в верхней части перегородок 7 и закрепляется винтами 22 относительно плиты 6 клеммника 4.
В случае необходимости дополнительной изоляции рейка 9 может быть выполнена изолирующего материала, например текстолита, необходимой ширины как в варианте 5, показанном на фиг. 6.
Кроме того, в пятом варианте в качестве фиксирующего элемента может быть использована крышка 2 соединительного устройства. Неподвижная фиксация перегородок 7 в этом случае обеспечивается их поджатием внутренней поверхностью крышки 2 в направлении плиты 6.
Использование соединительного устройства в силовых цепях транспортного средства осуществляют следующим образом.
Соединительное устройство обычно размещают на корпусе потребителя электроэнергии, например тягового электродвигателя или вблизи него. В некоторых случаях используют дополнительные средства для защиты от проникновения в короб соединительного устройства влаги, воды, пыли и т.п. или выбирают месторасположение соединительного устройства, которое гарантированно исключает попадание воды и пыли в короб устройства.
Для монтажа силовой цепи снимают крышку 2, освобождают и снимают перегородки 7, выводя из контакта с общим узлом крепления.
В первом варианте выполнения для освобождения перегородок ослабляют винты 18 и перемещают рейки 9 наружу в пределах продолговатого отверстия, выполненного в рейке 9. При перемещении рейки 9, последняя выходит из контакта с зацепом 16 ножки 15, освобождая тем самым перегородку 7. После освобождения перегородок 7 они удаляются из прорезей, выполненных в плите 6.
Во втором варианте практической реализации соединительного устройства (фиг. 3) для освобождения перегородок также ослабляют винты 18. Рейки 9 при этом перемещают не наружу, а внутрь в пределах продолговатого отверстия, выполненного в рейке 9. При перемещении рейки 9 в продольной канавке 19 последняя выходит из контакта с выемкой перегородки 7 освобождая ее.
В третьем варианте (фиг. 4) для освобождения перегородок 7 ослабляют гайки 21. Аналогичным образом поступают в четвертом и пятом вариантах выполнения соединительного устройства.
Разработанное соединительное устройство позволяет повысить надежность работы контактной группы силовой цепи, обеспечивает сокращение времени технического обслуживания устройства в стесненных условиях за счет облегчения доступа к элементам контактной группы.