УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТЫКОВКИ И РАССТЫКОВКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОЕДИНИТЕЛЯ
DEVICE FOR AUTOMATIC CLOSING AND OPENING OF ELECTRIC CONNECTOR

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматической стыковки и расстыковки электрических соединителей, работающих в условиях вибрационных, линейных и ударных воздействий.
Известно устройство для автоматической стыковки и расстыковки электрического соединителя (а.с. СССР №957324, H01R 13/62, опубл. 07.09.1982, БИ №33), содержащее полый корпус, в стенке которого выполнено отверстие, связанное с источником давления, установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения подпружиненную гильзу, электрический соединитель, одна ответная часть которого жестко закреплена в корпусе, а другая соединена с гильзой, подпружиненный фиксатор, установленный с возможностью удержания гильзы в состыкованном состоянии соединителя, и привод, связанный с гильзой и фиксатором через средство их перемещения, выполненное в виде каналов для передачи давления.
Функциональный недостаток этого устройства заключается в том, что оно не обеспечивает надежное сохранение состыкованного и расстыкованного состояний при работе в условиях вибрационных, линейных и ударных воздействий.
Прототипом заявляемого изобретения является устройство для автоматической стыковки и расстыковки электрического соединителя (пат. РФ RU 2173922 C1, H01R 13/62, опубл. 20.09.2001, Бюл.26), содержащее корпус, подпружиненную каретку, электрический соединитель, одна ответная часть которого закреплена в корпусе, а другая соединена с кареткой, подпружиненный фиксатор и привод, связанный с кареткой и фиксатором через средство их перемещения, при этом фиксатор установлен с возможностью поворота на заданный угол и удержания каретки в расстыкованном состоянии, а средство перемещения выполнено в виде кулачкового механизма.
Недостатком прототипа является то, что в данном устройстве подвижные элементы имеют большую массу и сложную конструкцию и, как следствие, для обеспечения надежной стыковки, расстыковки соединителя и сохранения этих состояний при работе в условиях вибрационных, линейных и ударных воздействий требуется усложненная конструкция привода и элементов его кинематической связи, например редуктора с кулачковым механизмом, и большая затрата энергии.
Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в обеспечении надежной и с уменьшенным энергопотреблением автоматической стыковки, расстыковки и сохранения этих состояний электрического соединителя в условиях вибрационных, линейных и ударных воздействий.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в упрощении конструкции и уменьшении массы подвижных элементов электрического соединителя и элементов кинематической связи кулачкового механизма с приводом.
Для достижения указанного технического результата в устройстве для автоматической стыковки и расстыковки электрического соединителя, содержащем корпус, электрический соединитель и фиксатор, кинематически связанные с приводом посредством кулачкового механизма, при этом одна ответная часть соединителя закреплена в корпусе, новым является то, что вторая ответная часть также закреплена в корпусе и дополнительно введена третья часть соединителя, электрически соединенная с одной из ответных частей и размещенная между ними с возможностью перемещения и их электрического соединения, при этом третья часть кинематически связана с кулачковым механизмом и фиксатором и выполнена с возможностью удержания ее фиксатором в состыкованном состоянии соединителя и кулачковым механизмом - в расстыкованном и состыкованном состояниях.
Введение подвижной третьей части, выполненной в соответствии с отличительными признаками формулы изобретения, для осуществления электрического соединения ответных частей соединителя позволяет снизить затраты энергии привода, не снижая при этом надежности работы соединителя, за счет того, что третья часть имеет более простую конструкцию и меньшую массу по сравнению с одной из ответных частей соединителя, которую необходимо было перемещать (как в прототипе), что, в свою очередь, позволило упростить и конструкцию элементов кинематической связи кулачкового механизма с приводом.
На фиг.1 показано заявленное устройство в расстыкованном состоянии соединителя;
на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, показывающий положение фиксатора и третьей части в расстыкованном состоянии соединителя;
на фиг.3 - заявленное устройство в состыкованном состоянии соединителя;
на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3, показывающий положение фиксатора и третьей части в состыкованном состоянии соединителя.
Устройство состоит из:
- корпуса 1;
- фиксатора 2;
- электрического соединителя, состоящего из одной и второй ответных частей 3, 4 соответственно и третьей части 5;
- кулачкового механизма, состоящего из кулачка 6, толкателей 7, 8, закрепленных на траверсе 15 третьей части 5, связанных с кулачком 6 и фиксатором 2 соответственно;
- привода 10, кинематически связанного с кулачком 6 через, например, поводковую муфту 9.
Фиксатор 2 закреплен на оси 11, подпружинен, например, пружиной сжатия 24 и установлен с возможностью взаимодействия с толкателем 8 и поворота на заданный угол.
Ответные части 3, 4 закреплены в корпусе 1, а третья часть 5 установлена с возможностью перемещения между ними, при этом она электрически соединена, например, с контактами 13 ответной части 4.
Третья часть 5 состоит из токопроводящего элемента, например вала 14, диэлектрической траверсы 15, закрепленной на валу 14.
Ориентация в процессе осевого перемещения третьей части 5 при выполнении стыковки и расстыковки соединителя обеспечивается направляющими поверхностями 16 и 17.
Кулачок 6 закреплен на валу 12 и соединен, например, через поводковую муфту 9 с приводом 10.
Для удержания соединителя в расстыкованном состоянии на кулачке 6 выполнена площадка 18.
Для удержания соединителя в состыкованном состоянии на кулачке 6 выполнена выступающая площадка 19, а на фиксаторе 2 - площадка 20 (см. фиг.4).
Устройство работает следующим образом.
В исходном положении (см. фиг.1), когда соединитель расстыкован, третья часть 5 находится в нижнем положении, обеспечивая гарантированный электрический разрыв между ответными частями 3 и 4 за счет фиксации ее посредством площадки 18, под которой расположен толкатель 7, что препятствует перемещению третьей части 5 в направлении стыковки соединителя.
Процесс стыковки соединителя начинается с работы привода 10, который через поводковую муфту 9 начинает вращать вал 12 с закрепленным на нем кулачком 6 и заставляет их работать по заданному закону:
- кулачок 6 поворачивается на определенный угол, отводя опорную площадку 18 из-под толкателя 7, и освобождает путь для последующего перемещения его по пазу кулачка 6, образованного поверхностями 21, 22, преобразуя вращательное движение кулачка в поступательное перемещение третьей части 5 в направлении стыковки с ответной частью 3;
- после обеспечения надежного электрического соединения третьей части 5 с контактами 13 ответной части 3 кулачок 6 доворачивается на определенный угол, устанавливая толкатель 7 над выступающей площадкой 19, которая гарантированно исключает перемещение третьей части 5 в направлении расстыковки соединителя (см. фиг.3);
- в процессе вращения кулачка 6 и одновременного перемещения третьей части 5 вместе с закрепленным на ней толкателем 8 осуществляется поворот на определенный угол фиксатора 2 под действием пружины 24;
- после поворота на определенный угол фиксатора 2 до упора 23 (см. фиг.4) и одновременного завершения стыковки соединителя толкатель 8 размещается на площадке 20, что гарантированно исключает перемещение третьей части 5 в направлении расстыковки соединителя.
Таким образом, электрический соединитель состыкован и зафиксирован.
Процесс расстыковки соединителя осуществляется в обратном порядке.
Заявляемое устройство обеспечивает при уменьшенном энергопотреблении надежную стыковку и расстыковку электрического соединителя и фиксацию его в этих состояниях при воздействии внешних вибрационных, линейных и ударных перегрузок.