Розетка кабельного разъема

Область техники
Настоящая полезная модель относится к разъемным кабельным соединениям, а именно к розеткам электрических кабельных разъемов, и может быть использована, в частности, в нефтегазовой и трубной промышленности в составе конструкций установок для индукционного нагрева сварных швов трубопроводов.
Уровень техники
Известно изобретение по патенту США № 8,115,147 (опубликован 14.02.2012), в котором раскрыты способы и устройства для осуществления индукционного нагрева сварных швов трубопроводов. Известные технические решения используют следующим образом. Индукционное одеяло оборачивают вокруг области сварного шва, соединяющего две трубы встык, поверх одеяла по спирали наматывается гибкий кабель. При подключении кабеля к источнику индукционного нагрева вырабатывается переменный электрический ток, создающий магнитное поле, которое индуцирует вихревые токи в области сварного шва, тем самым нагревая эту область. Для обеспечения кабельных соединений при осуществлении индукционного нагрева стыков труб используют кабельные разъемы, которые состоят из двух конструктивных частей – вилки и розетки, каждая из которых соединена с тем или иным концом кабеля и в совокупности представляющих собой разъемное соединение. Из приведенного патентного документа известно, что соединение частей разъема может быть осуществлено с использованием замка, обеспечивающего байонетное соединение гибкого кабеля с источником нагрева.
Известен коаксиальный кабельный разъем по патенту на изобретение РФ № 2 220 484 (опубликован 27.12.2003). В соответствии с известным изобретением, гнездовая секция кабельного разъема установлена в стягивающей втулке кабельного разъема, снабжена гнездовой втулкой с ручкой. Стягивающая втулка выполнена с внутренней резьбой на конце, навинчиваемом на прижимную втулку штекерной секции. Штекерная секция коаксиального кабельного разъема снабжена накидной втулкой с фланцем и крепежными отверстиями, а также прижимной втулкой с наружной резьбой на одном конце и фланцем, идентичным фланцу накидной втулки, но с резьбовыми крепежными отверстиями на другом.
Недостатком данного разъема является его низкая ремонтопригодность, связанная с большим количеством резьбовых соединений для сопряжения штекерной и гнездовой секций, использование сравнительно большого числа мелкогабаритных соединительных элементов – болтов и гаек, потребностью в применении дополнительного крепежа и инструментов для проведения технического обслуживания и ремонтных работ.
Наиболее близким техническим решением является конструкция розетки для разъемного кабельного соединения, раскрытая в патенте на изобретение США № 8,142,238 (опубликован 27.03.2012). Розетка кабельного разъема образована цилиндрическим корпусом с внутренней полостью, в которой размещена контактная группа, образованная множеством параллельных контактных пластинчатых элементов. Указанные элементы имеют изогнутую конфигурацию и соединены при помощи опоясывающих их колец.
Однако большое количество контактных элементов затрудняет их обслуживание, поскольку в полостях между ними может накапливаться пыль или грязь, что ухудшает качество контакта и приводит к перегреву разъемного соединения и уменьшению срока эксплуатации. Кроме того, этот недостаток приводит к сложностям в процессе очистки контактов, затрудняет быстрый сбор или замену деталей при ремонте, в особенности это может проявиться при работе оператора установки для индукционного нагрева в полевых условиях или в условиях неблагоприятного климата. При этом конструкция розетки не снабжена замковой частью, позволяющей создавать надежное разъемное соединение.
Раскрытие сущности полезной модели
Технической задачей, поставленной перед авторами настоящей полезной модели, является создание надежной конструкции розетки кабельного разъема, простой в эксплуатации, в особенности, в неблагоприятных климатических условиях.
Технический результат, достигаемый при осуществлении настоящей полезной модели, заключается в увеличении сроков эксплуатации и повышении ремонтопригодности розетки кабельного разъема.
Указанный технический результат достигается за счет конструкции заявленной  полезной модели  розетки кабельного разъема, состоящей из контактной группы, которая выполнена в форме тела вращения с внутренней полостью и основанием, и надетой на указанную контактную группу втулки с фланцем, дополнительно в основании контактной группы выполнены каналы для ввода в них жил кабеля, боковая поверхность контактной группы разделена продольными разрезами на несколько контактных частей, в поверхности которых выполнены поперечные кольцевые канавки с установленными в них стягивающими кольцевыми элементами, при этом втулка разделена продольными разрезами на две части, поверх втулки установлена замковая часть, обеспечивающая байонетное соединение при контакте с ответной замковой частью.
В частности, контактная группа может быть изготовлена из латуни.
В частности, контактная группа имеет посеребренную поверхность.
В частности, в каждой из двух частей втулки у ее основания может быть выполнено по одному отверстию.
В частности, в поверхности втулки ближе к ее основанию может быть выполнен кольцевой паз для фиксации резинового кабельного мундштука на втулке.
В частности, на фланце втулки может быть закреплена упругая прокладка.
В частности, втулка может быть изготовлена из полиамида.
В частности, замковая часть может быть снабжена ограничителем проворота, который представлен упором, фиксирующим кабельный разъем в сборе в положение «замок закрыт».
В частности, замковая часть может быть изготовлена из полиамида.
В частности, стягивающий кольцевой элемент может быть представлен кольцевой пружиной.
Главным преимуществом заявляемой розетки кабельного разъема по сравнению с известными решениями является отсутствие каких-либо резьбовых или сварных соединений для сбора розетки. Используемые для изготовления узлов розетки материалы позволяют обеспечить ее прочность и надежность. Выполнение отдельных узлов обеспечивает устойчивость розетки к случайным повреждениям, быстрый сбор, очистку, и замену отдельных узлов, что значительно увеличивает срок эксплуатации и повышает ремонтопригодность розетки в сравнении с решениями, известными из предшествующего уровня техники.
В ходе анализа научно-технической и патентной литературы не было выявлено аналогов, охарактеризованных той же совокупностью существенных признаков, какими обладает предлагаемая  полезная модель. Следовательно, можно предположить, что заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности «Новизна».
Настоящая полезная модель может быть реализована с применением известных материалов, технологических процессов и оборудования. Следовательно, можно предположить, что заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен чертеж контактной группы розетки кабельного разъема.
На фиг. 2 и фиг. 3 представлены изображения контактной группы в изометрической проекции.
На фиг. 4 представлен сборочный чертеж розетки кабельного разъема.
В соответствии с чертежами, представленными на фиг.1, фиг. 2 и фиг. 3, контактная группа 1 представляет собой цилиндрическое тело вращения с внутренней полостью 2 и основанием 3. В основании 3 контактной группы выполнены каналы 4 для фиксации в них жил электрического кабеля, например, при помощи пайки. Боковая поверхность группы 1 разделена продольными разрезами на несколько контактных элементов 5 таким образом, что в основании каждого контактного элемента 5 оказывается по меньшей мере по одному отверстию 4. Контактная группа 1 может быть изготовлена из токопроводящего сплава, например, латуни, и иметь посеребренную поверхность. Посеребрение необходимо для уменьшения переходного сопротивления при контакте и приводит к увеличению качества электрического соединения.
Элементы контактной группы 1 могут обладать подобными размерами для обеспечения их взаимозаменяемости. Также упомянутые элементы 1 могут обладать размерами, позволяющими обеспечивать контакт с различными типоразмерами вилок. В поверхности названных элементов выполнены поперечные канавки 6, в которых установлены стягивающие кольцевые элементы 7, например, кольцевые пружины, как это представлено на сборочном чертеже, фиг. 4. Указанные кольцевые элементы 7 позволяют обеспечить надежное сочленение контактных элементов 5, и при этом обеспечить пружинный контакт при вводе в полость 2 наконечника вилки (на чертежах не показан) кабельного разъема и надежно зафиксировать наконечник внутри контактной группы 1.
Поверх контактной группы 1 надевается втулка 8. Для упрощения сбора розетки, втулка 8 может быть разделена продольными разрезами на две равные части. В боковой поверхности каждой части втулки 8 у основания выполнено по одному отверстию 9. Отверстие 9 служит для продевания через него термостойкой нити, фиксирующей электрический кабель внутри втулки 8. Втулка 8 может быть изготовлена из полиамида.
На фланце 10 втулки 8 закреплена на клей упругая прокладка 11, обеспечивающая уплотнение соединенных вместе разъема вилки и розетки, герметизацию их контакта, препятствующая попаданию влаги и других загрязнений в зону контакта вилки и розетки. Ближе к основанию втулки может быть выполнен кольцевой паз для фиксации резинового кабельного мундштука 12.
Поверх втулки 8 устанавливается замковая часть 13, которая обеспечивает байонетное соединение с ответной замковой частью и служит корпусом для розетки в сборе. Замковая часть 13 может быть снабжена упором, который предохраняет замковую часть вилки от случайного повреждения и проворота при замыкании с ответной замковой частью розетки. За счет указанного упора кабельный разъем фиксируется в сборе в положение «замок закрыт». Замковая часть 13 может быть изготовлена из полиамида.
В изделии, выполненном с использованием настоящей полезной модели, контактная группа может быть разделена на четыре равные контактные части 5, в основании каждой из которых выполнен один канал 4 для фиксации в нем жил электрического кабеля. Однако на практике конкретное число контактных элементов 5 и отверстий 4 в их основании может являться произвольным.
Сбор розетки кабельного разъема осуществляется в следующем порядке. На освобожденный от изоляции и зачищенный до медного блеска кабель предварительно надевают резиновый кабельный мундштук 12. Контактные элементы 5 сочленяются при помощи кольцевых пружин, устанавливаемых в поперечные канавки 6. В каналы 4 контактной группы 1 вводят и запаивают жилы электрического кабеля, который дополнительно фиксируется при помощи термостойкой нити, продеваемой через отверстия 9 в боковой поверхности втулки 8. Поверх образованной контактной группы 1 надевается втулка 8. Электрический кабель закрывается предварительно надетым резиновым кабельным мундштуком 12, фиксируемым на основании втулки 8 кольцевой канавкой и внутренними выступами мундштука 12. На фланец 10 втулки 8 наклеивается прокладка 11. Затем поверх собранного изделия устанавливают замковую часть 13.
Хвостовик наконечника вилки кабельного разъема (на чертежах не показан) вводится в полость 2 контактной группы 1. Механическое соединение вилки и розетки в единый разъем осуществляется поворотом двух замковых частей вилки и розетки при помощи байонетного соединения.