СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ БОЛТОВОЙ ЗАЖИМ (ВАРИАНТЫ)
CONNECTING BOLT CLAMP (VERSIONS)

Изобретение относится к области электроэнергетики, а именно к соединительным болтовым зажимам, предназначенным для соединения неизолированных сталеалюминиевых, алюминиевых, медных проводов и тросов.
Известен зажим для многопроволочных и контактных проводов, содержащий корпус зажима, в средней части снабженный шестигранным упором в виде гайки, а на концевых цилиндрических частях корпуса выполнена резьба, с одной стороны - с правым заходом, с другой стороны - с левым заходом для крепления на нем двух гаек, и две цанги, с насечкой на внутренней поверхности, причем каждая цанга имеет три паза, шириной не менее 2,0 мм, разделяющих ее на три сегмента, фиксировано закрепленных на конце цанги, а наружный продольный уклон поверхности цанги по длине составляет 6-12° по отношению к продольной оси цанги, причем, корпус зажима, гайки и цанги изготовлены из медного сплава с величиной удельного электрического сопротивления, превышающего величину удельного электрического сопротивления многопроволочного провода не в более чем 5 раз, внутренний диаметр цанги в 1,02-1,06 раза больше диаметра многопроволочного провода, предназначенного для стыковки, а насечка на внутренней поверхности каждой цанги выполнена путем нарезания метрической резьбы, с заходом резьбы, противоположным направлению действующей растягивающей нагрузки на многопроволочный провод [1].
Этот зажим чрезвычайно сложен и многоэлементный по конструкции, поэтому имеет мало возможностей для своего промышленного применения.
Наиболее близким техническим решением по отношению к предложенному является соединительный болтовой зажим, содержащий корпус, болты и соответствующие им нарезные гнезда, выполненные в корпусе [2].
Данный болтовой зажим, взятый за прототип, имеет следующие недостатки:
- недостаточная прочность заделки;
- углы, под которыми располагаются оси нарезных гнезд одного ряда относительно другого не в полной мере соответствуют шагам скрутки сердечника и повивов провода;
- очень большая длина зажима.
Заявитель и авторы ставили перед собой задачу: разработать соединительный болтовой зажим, реально лишенный вышеуказанных недостатков зажима-прототипа за счет предложения нескольких вариантов, конструктивные особенности которых позволили бы значительно улучшить его технические характеристики Данный положительный технический результат был достигнут за счет совокупности существенных признаков соединительного болтового зажима, представленной в нижеследующей формуле изобретения (варианты): «соединительный болтовой зажим для сталеалюминиевых проводов, содержащий выполненный в форме цилиндра корпус с нарезными гнездами и болты, соответствующие им, при этом по краям корпуса выполнены входные цилиндрические полости с диаметрами, соответствующими диаметру провода со стальным сердечником и внешними алюминиевыми повивами и внутренняя цилиндрическая полость с диаметром, соответствующим диаметру стального сердечника провода; входные цилиндрические полости выполнены внутри с насечками, а нарезные гнезда в корпусе размещены вдоль корпуса в виде, по меньшей мере, двух рядов обеспечивающих с помощью вкручиваемых в них соответствующих болтов или винтов зажим провода во входных цилиндрических полостях и зажим стального сердечника провода во внутренней цилиндрической полости, причем оси нарезных гнезд одного ряда относительно другого расположены под углом более 20 градусов, но менее, чем 45 градусов; соединительный болтовой зажим для сталеалюминиевых проводов, содержащий выполненный в форме цилиндра корпус с нарезными гнездами и болты, соответствующие им, при этом по краям корпуса выполнены входные цилиндрические полости с диаметрами, соответствующими диаметру провода со стальным сердечником и внешними алюминиевыми повивами и внутренняя цилиндрическая полость с диаметром, соответствующим диаметру стального сердечника провода; входные цилиндрические полости выполнены внутри с насечками, а нарезные гнезда в корпусе размещены вдоль корпуса в виде, по меньшей мере, двух рядов, обеспечивающих с помощью вкручиваемых в них соответствующих болтов или винтов зажим провода во входных цилиндрических полостях и зажим стального сердечника провода во внутренней цилиндрической полости, причем оси нарезных гнезд одного ряда относительно другого расположены под углом более 45 градусов, но менее, чем 181 градус; соединительный болтовой зажим для сталеалюминиевых проводов, содержащий выполненный в форме цилиндра корпус с нарезными гнездами и болты, соответствующие им, при этом по краям корпуса выполнены входные цилиндрические полости с диаметрами, соответствующими диаметру провода со стальным сердечником и внешними алюминиевыми повивами и внутренняя цилиндрическая полость с диаметром, соответствующим диаметру стального сердечника провода; входные цилиндрические полости выполнены внутри с насечками, а нарезные гнезда в корпусе размещены вдоль корпуса в виде, по меньшей мере, трех рядов, обеспечивающих с помощью вкручиваемых в них соответствующих болтов или винтов зажим провода во входных цилиндрических полостях и зажим стального сердечника провода во внутренней цилиндрической полости; соединительный болтовой зажим для сталеалюминиевых проводов, содержащий выполненный в форме цилиндра корпус с нарезными гнездами и болты, соответствующие им, при этом по краям корпуса выполнены входные цилиндрические полости с диаметрами, соответствующими диаметру провода со стальным сердечником и внешними алюминиевыми повивами и внутренняя цилиндрическая полость с диаметром, соответствующим диаметру стального сердечника провода; входные цилиндрические полости выполнены внутри с насечками, а нарезные гнезда в корпусе размещены вдоль корпуса не соосно на разных продольных осях, проходящих через центры нарезных гнезд, обеспечивающие с помощью вкручиваемых в них соответствующих болтов или винтов зажим провода во входных цилиндрических полостях и зажим стального сердечника провода во внутренней цилиндрической полости; соединительный болтовой зажим для алюминиевых, медных и сталеалюминиевых проводов или тросов, содержащий корпус с нарезными гнездами и болты, соответствующие им; корпус выполнен в форме трубы, а нарезные гнезда в корпусе размещены вдоль корпуса в виде, по меньшей мере, одного ряда, обеспечивающего с помощью вкручиваемых в них соответствующих болтов или винтов зажим провода во входных цилиндрических полостях и зажим провода или троса во внутренней полости трубы; на корпусе выполнены дополнительные дренажные отверстия, исключающие скапливание влаги; вместо насечек внутри входных цилиндрических полостей приклеен абразив; абразив выполнен токопроводящим»
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан соединительный болтовой зажим, выполненный согласно настоящему изобретению, вид спереди; на фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, вид сверху; на фиг. 3 - то же, что на фиг. 1, вид сбоку.
Заявляемый соединительный болтовой зажим для сталеалюминиевых проводов (1-4 независимые пункты формулы) содержит выполняемый в форме цилиндра корпус 1 с нарезными гнездами 2 и болты (винты) 3, соответствующие нарезным гнездам 2. По краям корпуса 1 выполняются входные цилиндрические полости 4 с диаметрами, соответствующими диаметру провода со стальным сердечником 5 и внешними алюминиевыми повивами 6 и внутренняя цилиндрическая полость 7 с диаметром, соответствующим диаметру стального сердечника 5 провода.
По первому независимому пункту формулы входные цилиндрические полости 4 выполняются внутри с насечками 8, нарезные гнезда 2 в корпусе 1 размещаются вдоль корпуса 1 в виде от двух и более рядов, обеспечивающих с помощью вкручиваемых в них соответствующих болтов 3 или винтов 3 зажим провода во входных цилиндрических полостях 4 и зажим стального сердечника 5 провода во внутренней цилиндрической полости 7, оси 9 нарезных гнезд 2 одного ряда относительно другого располагаются под углом (α) более 20 градусов, но менее, чем 45 градусов. Выполнение цилиндрических полостей 4 внутри с насечками 8 позволяет существенно увеличить прочность заделки провода и выбор углов (α) расположения осей 9 нарезных гнезд 2 одного ряда относительно другого под углом (α) более 20 градусов, но менее, чем 45 градусов, позволяют обеспечить необходимую (гостируемую) прочность заделки и надежный электрический контакт соединяемых проводов небольших диаметров и поперечных сечений.
По второму независимому пункту формулы входные цилиндрические полости 4 выполняются внутри с насечками 8, нарезные гнезда 2 в корпусе 1 также размещаются вдоль корпуса 1 в виде от двух и более рядов и оси 9 нарезных гнезд 2 одного ряда относительно другого располагаются под углом (α) более 45 градусов, но менее, чем 181 градус, чтобы обеспечить в полной мере соответствие расположения рядов нарезных гнезд 2 шагам скрутки стального сердечника 5 и алюминиевых повивов 6 провода. Если это соответствие не будет достигнуто, как в прототипе, то надежность зажима значительно снизится, из-за возможного повреждения и даже разрушения проволок алюминиевых повивов 6 провода.
По третьему независимому пункту формулы входные цилиндрические полости выполняются внутри с насечками 8, нарезные гнезда 2 в корпусе 1 размещаются вдоль корпуса 1 в виде от трех и более рядов, обеспечивающих с помощью вкручиваемых в них соответствующих болтов (винтов) 3 зажим провода во входных цилиндрических полостях 4 и зажим стального сердечника 5 провода во внутренней цилиндрической полости. Одновременно с использованием насечек 8 размещение нарезных гнезд 2 вдоль корпуса 1 в виде трех рядов обеспечивает необходимую прочность заделки провода за счет более равномерного зажатия болтами (винтами) 3 стального сердечника 5 и алюминиевых повивов 6, независимо от значений диаметров и поперечных сечений провода.
По четвертому независимому пункту формулы нарезные гнезда 2 в корпусе 1 размещены вдоль корпуса 1 не соосно на разных продольных осях 10, проходящих через центры нарезных гнезд 2, обеспечивающие с помощью вкручиваемых в них соответствующих болтов (винтов) 3 зажим провода во входных цилиндрических полостях 4 и зажим стального сердечника 5 провода во внутренней цилиндрической полости.
По пятому независимому пункту формулы соединительный болтовой зажим предназначается для закрепления алюминиевых, медных и сталеалюминиевых проводов, а также тросов. В этом варианте корпус 1 выполняется в форме трубы, нарезные гнезда 2 в корпусе 1 размещаются вдоль корпуса 1 в виде от одного и более ряда, обеспечивающего с помощью вкручиваемых в них соответствующих болтов (винтов) 3 зажим провода во входных цилиндрических полостях 4 и зажим провода или троса во внутренней полости 7 трубы 1. Данный вариант соединительного болтового зажима расширяет функциональные возможности его промышленного использования (для крепления алюминиевых и медных проводов, а также тросов).
На корпусе 1 могут быть выполнены дополнительные дренажные отверстия, исключающие скапливание влаги (не показаны).
Вместо насечек 8 внутри входных цилиндрических полостей 4 может быть приклеен абразив, например, токопроводящий.
Изобретение работает следующим образом:
Концы соединяемых проводов освобождают от алюминиевого повива 6 на длину внутренней цилиндрической полости 7, очищают от поверхностных загрязнений и ржавчины и вводят во внутреннюю цилиндрическую полость 7. Затем затягивают болты (винты) 3, при этом на оголенный стальной сердечник 6 не требуется одевать алюминиевую трубку для обеспечения прочности и надежности, поскольку все предложенные варианты соединительного болтового зажима позволяют достичь вышеотмеченных характеристик без дополнительной алюминиевой трубки (оказывается еще, что по сравнению с зажимом - прототипом заявляемый зажим более прост по конструкции и дешевле по себестоимости изготовления).
Таким образом, заявляемый соединительный зажим во всех вариантах обеспечивает требуемую по госту прочность заделки всей номенклатуры выпускаемых проводов с точки зрения их диаметров и поперечных сечений и материалов, из которых они изготавливаются (за счет выбора расчетного и проверенного испытаниями дипазона углов, под которыми располагаются оси нарезных гнезд одного ряда относительно другого, обеспечивающих соответствие их расположения шагам скрутки сердечника и алюминиевых повивов провода, а также за счет выполнения входных цилиндрических полостей внутри с насечками и размещения нарезных гнезд в корпусе не соосно на разных продольных осях, проходящих через центры нарезных гнезд). Зажим также проще по конструкции и монтажу, дешевле по себестоимости изготовления (нет дополнительной алюминиевой трубки, вместо насечек может быть применен абразив (токопроводящий) и характеризуется значительным диапазоном функционального промышленного применения (используется для крепления сталеалюминиевых, алюминиевых и медных проводов и тросов различных диаметров и поперечных сечений, предназначенных для всевозможных электроэнергетических объектов, в корпусе выполнены дренажные отверстия, исключающие скапливание влаги в зажиме).
Источники информации
[1] Описание полезной модели к патенту №155033 «Зажим для многопроволочных и контактных проводов», В60М 1/24, заявлено, опубликовано 10.09.2015.
[2] Описание полезной модели к патенту №183373 «Соединительный болтовой зажим», В60М 1/24, заявлено 06.10.2017, опубликовано 19.09.2018.
[3] Описание полезной модели к патенту №148335 «Стыковой зажим для контактных проводов», В60М 1/24, заявлено, опубликовано 03.03.2014.
[4] Описание изобретения к патенту №2372698 «Соединительный зажим для стальных канатов и стальных проводов», H02G 7/05, заявлено 14.10.2008, опубликовано 10.11.2009.
[5] Описание изобретения к авторскому свидетельству №976820 «Соединительный зажим», H01R 4/08, H01R 4/62, заявлено 18.06.1979, опубликовано 15.11.1984.
[6] Описание изобретения к патенту №2272343, «Соединительный зажим комбинированного типа», H01R 4/10, H02G 1/14, заявлено 03.08.2004, опубликовано 20.03.2006.