ГЕРМЕТИЧНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СОЕДИНИТЕЛЬ

Заявляемая полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для работы в условиях повышенного давления внешней среды, например, в объектах, погружаемых в воду.
Известен герметичный штепсельный разъем (Авторское свидетельство СССР №674132, М.Кл. Н 01 R 13/52, 1979 г.). Разъем состоит из вилки и розетки с гнездами, внутренняя полость каждого гнезда сообщается с полостью, заполненной жидкостью и закрыта подпружиненным изоляционным элементом. Элемент установлен с возможностью перемещения в отверстии крышки розетки. Штыри вилки выполнены со средним контактным участком и крайними изолированными. Штыри вилки герметично охвачены изоляционным основанием, выполненным в виде отдельных втулок, охватывающих с перекрытием контактную часть штырей и установленных с возможностью перемещения относительно штырей. Каждое гнездо установлено в соответствующем сильфоне с зазором, образующим внутреннюю полость.
Однако, такое устройство розетки при многоконтактном исполнении приводит к наличию токов утечки, возникновению паразитных электрических связей, снижению надежности разъема.
3
Известен другой герметичный электрический соединитель (Авторское свидетельство СССР №888248, М.Кл. H 01 R 13/52 1981 г.), который принимается за прототип. Соединитель состоит из вилки и розетки с
соответствующими корпусами. При сочленении корпусов, образуется замкнутая герметичная полость, которая заполнена электроизоляционной жидкостью. Один из корпусов выполнен из упругого электроизоляционного материала. Это позволяет компенсировать перепад давления внутренней полости и внешней среды, что обеспечивает расстыковку соединителя с усилием не зависимым от давления внешней среды. Использование такого электрического соединителя обеспечивает достаточно надежное контактирование только одной электрической цепи, что является недостатком. Другим недостатком этого соединителя является необходимость после каждого сочленения-расчленения контролировать состояние электроизоляционной жидкости. Кроме этого, наличие электроизоляционной жидкости снижает температурный потенциал работы соединителя. Эти недостатки сужают эксплуатационные возможности герметичного электрического соединителя и снижают его надежность.
Целью заявляемой полезной модели является расширение эксплуатационных возможностей герметичного электрического соединителя, с одновременным повышением его надежности.
Заявляемый герметичный электрический соединитель, как и прототип, содержит две ответные части, которые размещены в корпусах. Корпуса с помощью соответствующих уплотнителей образуют замкнутую герметичную полость.
В отличие от прототипа соединитель снабжен поршнем, герметично установленным в корпусе одной из частей соединителя. Поршень взаимодействует одним торцем с внешней средой, а другим торцем с ответной частью соединителя.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен герметичный электрический соединитель с угловым вводом кабеля; на фиг.2 - то же с прямым вводом кабеля.
Заявляемый герметичный электрический соединитель (см. фиг.1) состоит из двух ответных частей: 1 и 2, которые размещены в корпусах 3 и 4, выполненных, например, в виде стаканов с угловыми кабельными вводами.
В корпусах закреплены изоляторы 5 и 6 с контактами. В канавке корпуса 4 расположено уплотнительное резиновое кольцо?. В сочлененном положении корпус 3 своей стыкуемой частью охватывает корпус 4 и они, с помощью уплотнительного резинового кольца 7 и соответствующих уплотнителей 8 кабельных вводов, образуют замкнутую герметичную полость, необходимую для работы электрических цепей.
В полости корпуса 3 установлен с возможностью перемещения вдоль оси соединителя поршень 9, который с помощью резинового кольца 10, расположенного в канавке поршня 9, герметично уплотнен с сопряженной поверхностью корпуса 3. В корпусе 3 выполнено отверстие 11, которое соединяет внутреннюю полость, образованную торцем поршня 9 и стенками корпуса 3, с внешней средой. Другой торец поршня 9 с помощью, например, стержневого толкателя 12, упирается в ответную часть соединителя.
Предлагаемый герметичный электрический соединитель для прямого ввода кабеля может быть выполнен иначе (см. фиг.2). Корпус 3 в этом случае конструктивно выполнен сборным, состоит из оболочки, внутри которой концентрично закреплены втулка с фланцем. Внутри втулки закреплен изолятор 5 с контактами.
В полости корпуса 3 установлен кольцевой поршень 9, охватывающий втулку. Поршень 9 герметично уплотнен резиновыми кольцами 10 по сопрягаемым диаметрам, т.е. с оболочкой и втулкой. Во фланце втулки выполнены отверстия 11, соединяющие внутреннюю полость, образованную торцем поршня и стенками втулки и оболочки, с внешней средой. Другой торец поршня 9, с помощью кольцевого толкателя 12, упирается в корпус 4 ответной части.
Для достижения равенства силы, действующей на корпуса 3 и 4 при давлении внешней среды и препятствующей расчленению, с силой, действующей на поршень и помогающей расчленению, необходимо, чтобы площадь уплотненного сечения поршня соответствовала площади сечения места сопряжения корпусов. На практике для компенсации сил трения контактов и корпусов при расчленении соединителя допустимо некоторое
увеличение площади уплотненного сечения поршня по сравнению с площадью сечения места сопряжения корпусов. В этом случае при достижении определенного давления внешней среды может произойти саморасчленение соединителя, если части 1 и 2 соединителя не имеют дополнительной фиксации друг с другом. Для уравнения усилия расчленения с силой, возникающей от давления внешней среды на всем пути расчленения корпусов, т.е. до выхода корпуса 4 из корпуса 3, необходимо, чтобы ход поршня 9 с учетом корпуса 4 был не менее этого пути.
Электрический соединитель работает следующим образом.
Давление внешней среды (газ, жидкость) через отверстие 11 в корпусе 3 воздействует на поршень 9, который упирается в ответную часть и стремится вытолкнуть корпус 4 из корпуса 3. Одновременно это же давление действует на корпус 4 и стремится затолкнуть его в корпус 3. Таким образом, при равенстве площади сечения места сопряжения корпуса 4 с корпусом 3 и площади уплотненного сечения поршня 9, действующие на поршень 9 и корпус 4 силы уравновешиваются.
Достаточно к корпусам 3 и 4 приложить усилие расчленения, преодолевающее силы трения по контактам и корпусам, и соединитель расчленится. При таком расчленении поршень 9, упираясь в ответную часть корпуса 4, продвигается в корпусе 3 до момента расчленения корпусов.
Таким образом, заявляемая полезная модель герметичного электрического соединителя обеспечивает компенсацию усилия расчленения частей соединителя от давления внешней среды. При этом, отсутствие электроизоляционной жидкости в герметичной полости соединителя позволяет использовать многоконтактное соединение электрических цепей и их надежную работу в более широком температурном интервале, например от минус 60°С до плюс 200°С, что расширяет эксплуатационные возможности герметичного электрического соединителя, и одновременно повышает его надежность.