Соединитель многоконтактных электрических разъемов

Соединитель многоконтактиых электрических разъемов
Соединитель относится к электрокабельной технике и может найти применение для быстрого создания надежного электрического контакта в многоконтактных разрывных разъемах, используемых в технологической аппаратуре, где требуется многократное сочленение и расчленение соединителей, особенно в экстремальных условиях работы, например, оператором в защитной одежде при ремонтных работах на трубопроводах большого диаметра.
Известен штепсельный разъем для значительного количества контактных пар, состоящий из двух частей, снабженный рычажным замковым механизмом, содержащий
подпружиненные штоки, связанные с шарнирно установленными штоками и имеющими выступы фиксаторами. Механизм перемешения штоков выполнен в виде последовательно установленных рычагов. Недостатком данного решения является наличие нескольких рычажных элементов, что не гарантирует от перекоса частей разъема и неправильного сочленения его, не обеспечивается необходимая надежность соединения 1.
Существуют соединители байонетного типа, где уменьшение усилий сочленения и расчленения обеспечивается движением частей разъема с помощью вращения обоймы с байонетными пазами. Такие соединители имеют довольно сложную конструкцию с рядом кинематически связанных деталей с криволинейными поверхностями. Технология изготовления таких соединителей требует взаимной подгонки деталей и высокой точности выполнения поверхностей. При многоконтакных разъемах диаметр корпуса соединителя, который необходимо вращать оператору, имеет увеличенные размеры, что приводит к неудобству захвата, удержания и вращения частей соединителя.
о г 15
МПК7 Н 01 R 13/62
при этом корпус одной части входит в корпус другой части, а наружные поверхности корпусов являются поверхностями для захвата и удержания частей. Отличительной особенностью соединителя являются выступы в форме тел вращения с общей осью, перпендикулярной продольной оси корпуса, а с внепшей стороны корпуса другой части )emieH с помощью двух полуосей рычаг с параллельными щечками, содержащими открытый криволинейных паз, в который входят выступы корпуса ответной части. При движении рычага корпуса разъема смыкаются или размыкаются с выигрышем в механической силе. На корпусе одной части установлен подпружиненный фиксатор предварительной стыковки, взаимодействующий с канавкой на другой части разъема, а фиксатор открытого и закрытого положений выполнен в виде вилки, связанной с рукояткой рычага 2. Данный соединитель, принятый нами за прототип, имеет мало выступающих частей, и мог бы быть пригоден для наших целей стыковки многоконтакгных разъемов. Однако, размещение фиксаторов предварительной и окончательной стыковки внутри корпуса соединителя требует увеличения диаметра корпуса, а потому захват его оператором в тех случаях, когда оба корпуса разъема не имеют жесткого крепления, недостаточно удобен. Кроме того, этот соединитель конструктивно сложен в выполнении.
При работе на трубопроводах в полевых условиях оператор осуществляет стыковку разъема в защитной одежде, в рукавицах на ограниченном пространстве, соединение гибких тяжелых кабелей не имеет какой-либо фиксации, и операция производится на весу, в пространстве, ограниченном с одной стороны трубопроводом больщого диаметра. Необходимое усилие сочленения для используемых разъемов с числом контактов до 50 составляет порядка 100 кг, а размер разъема таков, что нежелательно значительное увеличение окружности обхвата, так как оператору приходится работать одной рукой.
надежности выполнения операции сочленения вилки и розетки и сохранения их в сочлененном состоянии, уменьшения продольных усилий при сочленении и расчленении разъема.
Эта цель достигается следующим образом. Полезная модель электрического сое;цинителя состоит из двух сочленяемых частей, одна из которых содержит цилиндрический корпус с ключевым элементом и установленным в нем контактным полем, а другая - цилиндрический корпус с прорезью для захода ключевого элемента и ответное контактное поле, при этом на наружной поверхности корпусов содержатся усилительный рычажный механизм, проточки для захвата, сведения и удержания частей и пружинный фиксатор закрытого положения. Согласно этой модели ось вращения двуплечевого рычага-рукоятки, укрепленного на розеточной части соединителя, смещена относительно плоскости симметрии корпуса разъема, а ось вращения закрепленной на рычаге тяги, вьшолненной в виде скобы и шарнирно связанных с ней штанг, проходит перпендикулярно оси симметрии разъема для предотвращения перекоса ее при сочленении и расчленении, тогда как скоба, передающая усилие рычага на вторую сочленяемую часть, вьшолнена в виде полуцилиндра, охватывающего корпус разъема, с коническими срезами на кромках, а цилиндрическая проточка для взаимодействия скобы с этим вторым корпусом имеет обратный угол конического среза для устойчивости скобы в проточенном пазе, и его размеры по направляющей цилиндра корпуса превышают размеры скобы на величину хода разъема от предварительного до полного соединения контактов, пружинный фиксатор закрытого положения в последнем случае защелкивает рычагрукоятку, позволяя визуально контролировать достижение полного соединения.
Технический результат состоит в том, что уменьшаются габариты разъема, в сочлененном состоянии он не имеет выступающих деталей, ограничивающих операционное пространство, усилие сочленения-расчленения умеиьшается до значений, позволяюыщх осуществить операцию одной рукой, а правильность и полнота сочленения
легко наблюдается визуально, соединнтель значительно более прост в изготовлении и не требует сложной подгонки деталей.
Сущность полезной модели поясняется фиг.1 и 2, где
на фиг. 1 схематически изображен электрический соединитель в состоянии предварительной стыковки,
на фиг.2 дана схема электрического соединителя в сочлененном состоянии.
Электрический соединитель состоит из части 1 цилиндрической формы, на торце которой прикреплена многоконтактная розетка 2 с контактным полем и ключевым выступом, и части 10, также цилиндрической формы, в которой размещена многоконтактная вилка и ключевая прорезь. На корпусе 1 выполнены две плоскости 4, параллельные оси цилиндра, и со смещением от плоскости симметрии корпуса на них установлены
оси вращения рычага 3, представляющего собой скобу-рукоятку с параллельными плечами. На этой скобе 3 защелкивается также фиксатор полной стыковки 5, выполненный в виде проволочной петли из пружинной стали. На параллельных плечах рычагарукоятки со смещением на расстояние от оси вращения порядка одной четверти его длины шарнирно устанавливаются оси вращения штанг 6. Для предотвращения перекоса соединителя при сочленении и расчленении эти оси шарнирного механизма совпадают и проходят точно по диаметру цилиндрических корпусов в положении предварительной стьпсовки. На другом конце каждой штанги в двух осевых точках закрепляется опорный элемент тяги 7 в виде полуцилиндра с возможностью ограниченного поворота вокруг этих осей. Диаметр полуцилиндра совпадает с диаметром кольцевой проточки на корпусе 10 вилочной части разьема. Полуцилиндр тяги 7 имеет конические срезы на обоих торцах так, что наибольшая направляющая его обращена в сторону корпуса разъема. Кольцевая проточка на корпусе 10 имеет размеры, складывающиеся из длины полуцилиндра и величины штырей вилки разьема или хода контактных полей до полного
сочленения. Профиль кольцевой проточки 11 на корпусе 10 также имеет конические срезы, но обратного по сравнению с полуцилиндром 7 направления.
Электрический соединитель сочленяется следующим образом. Оператор, взяв корпуса соединителя в руки, вставляет корпус 10 в корпус 1, предварительно проконтролировав расположеиие ключевых элемеитов разъема. Расположение рычагарукоятки должно бьгть в состоянии, указанном на фиг.1. Затем он накидывает скобу 7 на корпус 10, она, проваливаясь в канавку на корпусе 10, осуществляет предварительную стыковку разъема. Эта операция происходит без усилий, в данном положении разъем уже не распадается даже при некоторых боковых воздействиях, перекоса разъемов также не может быть, так как тяговый полуцилиндр не дает возможности разъему существенно изменить положение. Это обеспечивается совпадением диаметров полуцилиндра и кольцевой проточки. Далее, взяв рычаг-рукоятку в освободившуюся руку, оператор сдвигает рычаг в сторону от корпуса 10. При этом щтанга 6 тянет за собой скобу 7, а при достижении полного сочленения фиксатор 5 защелкивает рычаг (см. фиг.2). Усилие сочленения при указанных действиях оператора определяется правилами рычага, известными из механики, и выигрыш в силе составляет при указанных на фиг. 1 и 2 соотношениях длин порядка 4 раз, что уже вполне реально для осуществления соединения вручную.
Для расчленения соединителя оператор освобождает (приподнимает) фиксатор 5, при этом освободившаяся рукоятка позволяет сдвинуть ее вдоль направляющей корпуса в сторону вилочной части, скоба тяги упирается в канавку 12 и вытягивает разъем до состояния предварительной стыковки. После этого части 1 и 10 могут бьпъ разъединены, снятием скобы 7 путем смещения щтанг 6, а электрический соединитель расчленен.
Заявляемое техническое решение отличается от прототипа быстродействием, надежностью и габаритами. Технический результат, достигаемый при применении заявляемой полезной модели, состоит в следующем. Процесс сочленения и расчленения занимает несколько секунд, что особенно важно прн работе в экстремальных условиях. Надежность соедшштеля определяется тем, что распределение нагрузки производится равномерно по полукольцу, и это позволяет предотвратить какие-либо заклинивания соединителя. Простота технического решения позволила уменьшить вес и габариты соединителя. Конструкция в сочлененном состоянии не имеет выступающих деталей, ограничивающих оперативное пространство.
На предприятии были изготовлены образцы предлагаемого электрического соединителя. Проверка работоспособности соединителя проведена как в лабораторных, так и в реальных условиях ремонтных работ на трубопроводах большого диаметра. Опытные образцы соединителя выдерживают 1000-кратные операции сочленениярасчленения, регламентированные паспортными характеристиками р азъемов типа СШР 60П50. Быстродействие характеризуется скоростью сочленения порядка 20 секунд, а расчленение 3-4 секунды. Необходимое усилие сочленения-расчленения составляет порядка 20 кгс, что в 4-5 раз меньше усилий расчленения вилок с розетками для вышеуказанного типа разъемов.
Литература
1.Авторское свидетельство СССР № 729702, по кл. Н 01 R 13/62,1980.
2.Патент РФ № 2161354, по кл. Н 01 R 13/62,2000 (прототип)
Y./.
Ивойлов Н.Г.
л  Халабуда Ю.Э.
ШурыпшВ.А.