УЗЕЛ СТЫКОВКИ И РАССТЫКОВКИ ЭЛЕКТРОСОЕДИНИТЕЛЕЙ

Данная полезная модель относится к электротехнике, в частности к узлам стыковки и расстыковки электросоединителей.
Узел стыковки и расстыковки электросоединителей предназначен для оперативного соединения и разрыва электрических цепей, подведенных к стыкуемым электросоединителям с возможностью надежной блокировки и разблокировки состыкованного положения.
Узел стыковки и расстыковки электросоединителей содержит стыкуемые электросоединители, закрепленные на корпусах, механизм фиксации, содержащий стопорные и блокировочные узлы, смонтированные на внешней поверхности корпусов электросоединителей, и пиротехнический привод, обеспечивающий дистанционную расстыковку подачей на пиропатрон импульса электрического тока.
Известны и широко применяются конструкции узлов стыковки и расстыковки электросоединителей.
Так известен блок расстыковки электросоединителей по патенту МПК RU 2.294038.
Указанное устройство состоит из одного электросоединителя, закрепленного на отсеке, второго электросоединителя, скрепленного с первым узлом фиксации и расстыковки, направляющего штыря и пиротехнического привода, обеспечивающего дистанционную расстыковку электросоединителей.
Недостатком данного решения является необходимость использования двух пиротехнических источников давления, что значительно увеличивает габариты и вес конструкции.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является узел стыковки и расстыковки электросоединителей по патенту МПК RU 2110124.
Указанное устройство состоит из двух электросоединителей, один из которых, например розетка, неподвижно закреплен на корпусе отделяемой части изделия, например ступени ракеты, отделяемой от ракеты-носителя, а другой, например вилка, распаян на свободном конце кабеля, закрепленного на корпусе изделия, например ракеты-носителя, состыкован с вилкой посредством узла фиксации в осевом направлении, срабатывающего при воздействии давления газов от пиротехнического источника давления, смонтированного на корпусе розетки.
При этом усилие расстыковки электросоединителей складывается из усилия потребного на разблокировку узла фиксации и усилия расчленения двух электросоединителей.
Недостатками прототипа являются:
1. Для расстыковки электросоединителей сила давления газов от пиротехнического источника должна преодолеть усилие стыковки в контактном поле состыкованных электросоединителей.
При большом количестве контактных пар и, как следствие, при больших габаритах стыкуемых электросоединителей, это приводит к необходимости использовать пиропатрон с увеличенной пороховой навеской, что в свою очередь потребует увеличения габаритов узла фиксации и увеличит динамическое воздействие на электросоединители, что снижает их надежность.
2. Конструкция не содержит направляющих элементов, позволяющих максимально плавно и точно произвести стыковку электросоединителей, что может привести к поломке и повреждению сопрягаемых контактных пар.
3. Конструкция узла фиксации строго привязана к габаритам конкретного соединителя; при увеличении или уменьшении габаритов контактного поля электросоединителей и, как следствие, размеров их корпусов и усилия расчленения конструкция узла фиксации будет меняться, т.е. конструкция неуниверсальна.
Общими признаками ближайшего аналога с предлагаемым авторами узлом стыковки и расстыковки электросоединителей является наличие стыкуемых электросоединителей, один из которых, например, вилка, закреплен на отделяемой части изделия, второй, например розетка, состыкован с вилкой посредством узла фиксации, блокирующего осевое перемещение электросоединителей и крепящегося на корпусе вилки. Также на корпусе вилки монтируется пиротехнический источник давления.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание универсальной конструкции узла стыковки и расстыковки электросоединителей с одновременным увеличением его надежности.
Эта задача решается благодаря тому, что в известной конструкции узла стыковки и расстыковки электросоединителей, состоящей из пиротехнического источника давления и двух электросоединителей, один из которых жестко закреплен на отделяемой части изделия, а второй состыкован с ним посредством узла фиксации в осевом направлении, размещенного на корпусе первого электросоединителя,
согласно заявляемому техническому решению, узел фиксации состоит из установленного с возможностью вращения в корпусе второго электросоединителя, стыковочного винта с внешней резьбовой нарезкой и размещенной в корпусе первого электросоединителя лепестковой втулки, включающей неразрезную часть с внутренней резьбовой нарезкой, взаимодействующую с внешней резьбовой нарезкой стыковочного винта и упругие в радиальном направлении лепестки.
Технический результат полезной модели состоит в том, что она позволяет создать узел стыковки и расстыковки, который при сохранении принципиальной схемы ближайшего аналога, предусматривающего блокировку состыкованного состояния электросоединителей с помощью узла фиксации и расстыковку при подаче на пиропатрон электрического импульса, позволяет обеспечить высокую надежность и универсальность конструкции при различных габаритах контакного поля электросоединителей в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок и упростить конструкцию.
При этом стыковочный винт, являясь направляющим элементом, позволяет производить состыковку двух электросоединителей плавно, без заеданий.
Указанный технический результат достигнут за счет того, что конструкция узла стыковки и расстыковки электросоединителей выполнена в виде стыковочного винта, размещенного в корпусе одного из электросоединителей, который ввинчивается в лепестковую цанговую втулку на упругих в радиальном направлении лепестках которой выполнена резьба, свинченная с резьбовой нарезкой корпуса второго электросоединителя.
При расстыковке блокирующий элемент, расположенный внутри лепестков цанговой втулки, под действием давления газов от сработавшего пиропатрона перемещается, высвобождая лепестки, которые, деформируясь в радиальном направлении, выходят из взаимодействия с корпусом.
При этом усилие от давления газов передаваемое на блокировочную втулку всегда постоянно и не зависит от размеров электросоединителей и количества сопрягаемых контактов, а зависит только от конфигурации блокировочной втулки.
Сущность предлагаемой полезной модели проиллюстрирована на фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 показан продольный разрез узла стыковки и расстыковки электросоединителей.
На фиг. 2 показан продольный разрез узла стыковки и расстыковки в большем масштабе.
Соединитель состоит из первого соединителя, например вилки 1, второго соединителя, например розетки 2 и расположенного в центре узла стыковки и расстыковки 3.
Узел стыковки и расстыковки 3 включает установленный в розетке стыковочный винт 4, вращение которого обеспечивается с помощью подшипника качения 5, закрепленного в корпусе розетки 6 с помощью ограничительной втулки 7.
Осевое перемещение стыковочного винта 4 относительно подшипника качения 5 ограничено хвостовиком 8, соединенным со стыковочным винтом 4 резьбовой нарезкой 9. На конце хвостовика выполнен четырехгранник 10 под специальный торцевой ключ, с помощью которого производится стыковка и технологическая расстыковка электросоединителя.
Со стороны, обращенной к блочной части электросоединителя, стыковочный винт 4 имеет внешнюю резьбовую нарезку 11, взаимодействующую с внутренней резьбовой нарезкой 12, выполненной на неразрезной части лепестковой втулки 13.
На упругих в радиальном направлении лепестках 14 лепестковой втулки 13 выполнена внешняя резьбовая нарезка 15, свинченная с внутренней резьбовой нарезкой 16 корпуса 17 вилки 1, и внутренний кольцевой выступ 18, охватывающий часть внешней цилиндрической поверхности 19 блокирующего элемента 20, выполненного в виде стакана, имеющего со стороны, обращенной розетке 2, внешнюю конусную поверхность 21, ас противоположной стороны закрытый торец 22. Другая часть внешней цилиндрической поверхности 19 блокирующего элемента 25 охватывается ограничительной втулкой 23, установленной с осевым зазором между внутренним кольцевым выступом 24 неразрезной части лепестковой втулки 13 и внутренним кольцевым выступом 18 лепестков 14.
Закрытый торец 22 блокирующего элемента 20 упирается в торец ступенчатого штока 25, установленного в корпусе 17 вилки 1 с возможностью осевого перемещения до упора в амортизирующую шайбу 26 и упорную гайку 27, имеющую внутреннее отверстие, через которое проходит часть ступенчатого штока меньшего диаметра 28. За торцем ступеньки большего диаметра 29 ступенчатого штока 25 выполнено глухое осевое отверстие 30, которое посредством радиального отверстия 31 соединено с полостью 32 корпуса 17, в которой установлен пиропатрон 33.
При стыковке и технологической расстыковке вращается стыковочный винт 4, который, ввинчиваясь или вывинчиваясь из лепестковой втулки 13, производит соединение или разъединение частей электросоединителя.
При штатной расстыковке шток 25 двигаясь под действием давления газов сработавшего пиропатрона 33, перемещает блокирующий элемент 20, деформирующий в радиальном направлении упорную втулку 23 радиальной составляющей усилия, возникающего при взаимодействии их конусных поверхностей 21 и 32. К моменту, когда движущийся блокирующий элемент 20 упирается во внутренний кольцевой выступ 24 неразрезной части лепестковой втулки 4, он выходит из взаимодействия с внутренним кольцевым выступом 18 лепестков 14, которые получают возможность деформироваться в радиальном направлении.
При дальнейшем осевом движении ступенчатого штока 25 блокирующего элемента 20 и лепестковой втулки 13 под действием радиальной составляющей усилия, возникающего в паре винтовых нарезок 15 и 14, лепестки 14 деформируются в радиальном направлении, при этом усилие, действующее на шток 25, передается посредством винтовой пары: лепестковая втулка 14 - стыковочный винт 4 на элементы конструкции розетки 2 и последняя отстыковывается.
Выполнение узла стыковки и расстыковки электросоединителей в соответствии с предлагаемой полезной моделью позволило создать универсальное устройство, пригодное для стыковки и расстыковки электросоединителей любого размера, независимо от количества сопрягаемых контактов, значительно упростить конструкцию и повысить надежность процесса стыковки.
Решение технической задачи подтверждено летно-конструкторскими испытаниями опытных образцов и эксплуатационными характеристиками узла стыковки и расстыковки, выполненных в соответствии с предлагаемой полезной моделью.