МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ПОВОРОТНЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ СОЕДИНИТЕЛЬ С ОГРАНИЧЕННЫМ УГЛОМ ПОВОРОТА
MULTICHANNEL ROTATIONAL LINE CONNECTOR WITH RESTRICTED ANGLE OF ROTATION

Область техники, к которой относится изобретение
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. заявку на изобретение этого же заявителя и авторов №2012105494/07 (008381 от 16.02.2012 г., по которой 14.05.2013 г. вынесено решение о выдаче патента на изобретение), содержащее неподвижное основание с соосно установленной вертикальной трубой с выполненным на ней по вертикали рядом отверстий, выполненных по касательной к ее наружной поверхности, между отверстиями на трубе установлены плоские круглые диски, в промежутках между которыми закреплены промежуточные кольца с отверстиями, повторяющие отверстия в трубе, и в каждом промежутке между дисками расположены электрические кабели, один конец каждого из которых проходит через отверстия в промежуточном кольце и трубе и вниз по внутренней полости трубы и закрепляется на основании, а второй - на поворотной относительно основания платформе, а средняя часть каждого из кабелей уложена между дисками в несколько витков свободно вокруг оси поворота, причем жесткое соединение концов кабелей производится с установлением электрического контакта между концами кабелей и контактными группами, закрепленными и на основании, и на поворотной платформе, а места прохода кабелей в отверстиях промежуточных колец зафиксированы зажимами, и навивка витков средней части кабелей в соседних рядах выполнена противоположной по направлению. Недостатками этого устройства являются:
1. Повышенная истираемость (износ) оболочек кабелей из-за их трения о стенки дисков в процессе работы, что требует регулярного контроля их состояния.
2. Повышенные радиальные габариты устройства из-за многовитковости средней части кабелей, расположенных между параллельными дисками, а также из-за мест точек крепления их концов на поворотной платформе, что не всегда возможно из конструктивных соображений.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание высокоэффективного многоканального поворотного линейного соединителя с ограниченным углом поворота за счет исключения в устройстве трущихся друг о друга деталей и уменьшения радиальных габаритов.
Технический эффект достигается тем, что в многоканальном поворотном линейном соединителе с ограниченным углом поворота новым является то, что диски и кольца установлены на вертикальной трубе с возможностью поворота на угол, сумма которых определяет угол поворота подвижной платформы за счет захождения выступа на каждой вышеуказанной поворотной детали в секторный паз сопрягаемой следующей детали, а кабели закреплены зажимами в поворотных цапфах, расположенных на наружной окружности дисков, неподвижном основании и подвижной платформе, вертикальны к дискам и равномерны по их окружности.
Краткое описание чертежей
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами:
- на фиг.1 показан предлагаемый многоканальный поворотный линейный соединитель с ограниченным углом поворота - внешний вид в аксонометрической проекции в среднем (нейтральном) положении с секторным вырезом в верхней части;
- на фиг.2 - то же, что и на фиг.1, но в крайнем положении поворота поворотной платформы против часовой стрелки;
- на фиг.3 - то же, что и на фиг.1, продольный разрез;
- на фиг.4 - местное изображение на наружный диаметр неподвижного основания устройства в аксонометрической проекции;
- на фиг.5 - разрез по А-А на фиг.4;
- на фиг.6 - вид сверху на левый край одного из дисков устройства с поворотными цапфами (один из кабелей условно не показан);
- на фиг.7 - разрез по Б-Б на фиг.6.
Осуществление изобретения
Предлагаемый многоканальный поворотный линейный соединитель с ограниченным углом поворота содержит неподвижное основание 1 и поворотную относительно него на ограниченный угол платформу 2, соединенные друг с другом электрическими кабелями 3, одни концы которых закреплены на основании с установлением электрического контакта, например со штепсельными разъемами, а противоположные концы закреплены на поворотной платформе с установлением электрического контакта с аналогичными разъемами (штепсельные разъемы не показаны), при этом средняя часть кабелей располагается в вертикальном направлении и через равные промежутки закреплена зажимами 4 в поворотных цапфах 5, установленных на дисках 6 равномерно по их окружности, и аналогично в угловых поворотных цапфах 7 с зажимами 8, расположенных и на основании, и на поворотной платформе. Диски 6 установлены с возможностью поворота на вертикальной трубе 9, закрепленной нижним концом на неподвижном основании, а на верхнем ее конце установлена на подшипниках 10 поворотная платформа, и на этой трубе в промежутках между дисками установлены с возможностью поворота, например, на подшипниках 11, промежуточные кольца 12, а диски 6 - на подшипниках 13. При этом нижнее промежуточное кольцо 14 закреплено на основании, а в верхней его части на подшипнике 13 установлен диск 6, а самое верхнее промежуточное кольцо 15 и все остальные промежуточные кольца 12 своей верхней частью установлены в подшипниках 13, а нижней - зацентрированы в дисках 6 без поворота относительно них за счет захождения имеющегося на каждом промежуточном кольце 12 выступа (штифта) 16 в радиальный паз на каждом диске 6. Каждый диск 6 на своей нижней поверхности снабжен аналогичным выступом (штифтом) 16, размещаемым противоположным своим концом посреди углового (секторного) паза 17 каждого промежуточного кольца 12 и 14. Аналогичное соединение исполнено в месте сопряжения кольца 15 и платформы 2: штифт 16 закреплен на кольце 15 и взаимодействует с секторным пазом 17 на поворотной платформе 2. Поворотные цапфы 5 и 7 установлены на подшипниках 18. Кабели 3 в поворотных цапфах 5 расположены в разрезных втулках 19 (фиг.7).
Кабели (провода) расположены между дисками 6 и неподвижным основанием 1 и поворотной платформой 2 с обеспечением их длины, большей, чем вышеуказанные промежутки на величину, обеспечивающую исключение их натяжения (и тем более обрыва) при повороте дисков 6 относительно друг друга в пределах секторных пазов 17.
На представленных рисунках кабели 3 расположены на дисках 6 в два ряда. При необходимости (и это очевидно) количество этих рядов можно увеличить, соблюдая условие: более тонкие кабели должны располагаться на внутренних рядах, а угловые цапфы 7 внутренних рядов на платформе 2 будут располагаться выше аналогичных цапф наружного кольцевого ряда, а на неподвижном основании 1 - ниже.
Осуществление изобретения
Предлагаемый многоканальный поворотный линейный соединитель с ограниченным углом поворота работает следующим образом: при повороте платформы 2 из ее среднего положения, изображенного на фиг.1, например, против часовой стрелки в положение, изображенное на фиг.2, относительно неподвижного основания 1 (и неподвижной трубы 9) она тянет за собой все кабели 3 на всем протяжении высоты всего устройства, при этом одновременно поворачиваются все диски 6, установленные на подшипниках 13, поворачивая вслед за собой связанные с ними (штифтом 16 на кольце в радиальном пазу диска 6) промежуточные кольца 12 и 15 до упора каждого штифта 16 в диске 6 и в верхней части кольца 15 до крайней стенки соответствующих пазов 17, т.е. углы поворота дисков 6 суммируются в угол поворота платформы 2. При этом цапфы 5 и 7 поворачиваются на подшипниках 18 каждая, исключая изгиб кабеля 3 в этих соединениях (фиг.2). Поворот платформы 2 в обратном направлении осуществляется аналогичным образом.
К преимуществам многоканального поворотного линейного соединителя с ограниченным углом поворота относится обеспечение большего срока службы за счет исключения трения скольжения между деталями конструкции, уменьшение радиальных габаритов за счет расположения выходных участков кабелей над поворотной платформой и под неподвижным основанием, что обеспечивает возможность исполнения устройства в виде законченного блока цилиндрической формы (со штепсельными разъемами на торцах), что облегчает его монтаж (демонтаж) в головное изделие.