УЗЕЛ СТЫКОВКИ И РАССТЫКОВКИ ЭЛЕКТРОСОЕДИНИТЕЛЕЙ

Данная полезная модель относится к электротехнике, в частности к узлам стыковки и расстыковки электросоединителей.
Узел стыковки и расстыковки электросоединителей предназначен для оперативного соединения и разрыва электрических цепей, подведенных к стыкуемым электросоединителям с возможностью надежной блокировки и разблокировки состыкованного положения.
Узел стыковки и расстыковки электросоединителей содержит стыкуемые электросоединители, закрепленные на цилиндрических корпусах, механизм запирания, включающий стопорную и блокировочную втулки, смонтированные на внешней поверхности корпуса одного электросоединителя, и кольцевую канавку на заходной части корпуса ответного электросоединителя.
Известны и широко применяются конструкции узлов стыковки и расстыковки электросоединителей.
Так известен узел стыковки электросоединителей по патенту МПК Франции 2.707.432. Указанный узел стыковки состоит из двух электросоединителей - вилки и розетки.
На цилиндрическом корпусе вилки установлен механизм запирания, состоящий из блокировочной втулки, перемещающейся в осевом направлении, и стыковочной втулки, содержащей шариковые замки, расположенные на ее внешней цилиндрической поверхности. На цилиндрическом корпусе розетки выполнена кольцевая канавка, на ее передней части.
Блокировка состыкованных электросоединителей происходит тогда, когда внутренняя поверхность блокировочной втулки, взаимодействуя с поверхностью блокировочных шариков, заставляет их западать в кольцевую канавку, удерживая в этом состоянии, и осуществляет надежную блокировку состыкованных вилки и розетки.
Вместе с тем аналог имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что для стыковки вилки с розеткой необходимо обеспечить точное расположение блокировочной втулки и блокировочных шариков, смонтированных в высокоточных отверстиях, что приводит к ужесточению допусков и усложнению конструкции.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является узел стыковки соединителей по патенту МПК RU 2039402 С1 от 09.07.1995 г.
Указанное устройство состоит из двух цилиндрических корпусов с закрепленными электросоединителями, при этом на внешней цилиндрической поверхности корпуса одного электросоединителя установлен механизм запирания и разблокировки корпусов, включающий стопорную цилиндрическую втулку с упругими лепестками, содержащими концевые профилированные выступы, и блокировочную втулку, установленную с возможностью осевого перемещения, а на заходной части цилиндрической поверхности корпуса второго электросоединителя выполнена кольцевая канавка, в которую при стыковке корпусов вводятся профилированные выступы упругих лепестков стопорной втулки.
При осевом перемещении блокировочного кольца его внутренняя цилиндрическая поверхность обеспечивает надежную блокировку состыкованных соединителей.
При перемещении блокировочного кольца в противоположную сторону происходит высвобождение фиксирующих выступов из зацепления с кольцевой канавкой и, как следствие, разблокировка соединителей.
Недостатками прототипа являются:
1. Наличие фиксирующих выступов на лепестках стопорной втулки предполагает деформацию ее лепестков при их фиксации блокировочной втулкой. Для того, чтобы деформация была упругой, длина лепестков должна быть достаточно большой, что ведет к увеличению габаритов устройства.
2. Большое количество деталей входящих в устройство приводит к сложности конструкции.
3. Невозможность использования серийно изготавливаемых электросоединителей.
Общими признаками ближайшего аналога с предлагаемым авторами узлом стыковки и расстыковки электросоединителей является наличие стыкуемых электросоединителей (например, вилки и розетки), неподвижно закрепленных на цилиндрических корпусах.
При этом на одном из них, например розетке, крепится механизм запирания, состоящий из стопорной втулки и блокировочной втулки, имеющей свободу перемещения в осевом направлении, а на заходной цилиндрической поверхности корпуса ответного электросоединителя, выполнена кольцевая канавка.
Задачей предлагаемой полезной модели является уменьшение габаритов, упрощение конструкции узла стыковки и расстыковки электросоединителей и возможность применения серийных электросоединителей.
Эта задача решается благодаря тому, что в известной конструкции узла стыковки и расстыковки электросоединителей, состоящей из двух электросоединителей, неподвижно закрепленных на цилиндрических корпусах, механизма запирания, состоящего из стопорной втулки и блокировочной втулки, установленной с возможностью осевого перемещения, закрепленных на цилиндрическом корпусе одного электросоединителя и кольцевой канавки на заходной цилиндрической поверхности корпуса второго электросоединителя, согласно заявляемому техническому решению, стопорная втулка механизма запирания выполнена в виде узла, состоящего из металлической ступенчатой цилиндрической втулки, содержащей прямоугольные пазы, равномерно расположенные на цилиндрическом поясе на передней части втулки, и разрезного кольца с фиксирующими выступами, изготовленного из неметаллического, износостойкого, упругодеформируемого материала, прилегающего к внутренней поверхности цилиндрического пояса таким образом, что профилированная поверхность фиксированных выступов, диаметр которых превышает внутренний диаметр блокировочной втулки в этом сечении, западает в прямоугольные пазы цилиндрической втулки с эффектом «защелкивания». При этом вместо кольцевой канавки на передней части корпуса ответного электросоединителя можно использовать метрическую резьбу серийно изготавливаемых электросоединителей.
Технический результат полезной модели состоит в том, что она позволяет создать узел стыковки и расстыковки электросоединителей, который при сохранении принципиальной схемы узла стыковки прототипа, предусматривающего блокировку запирающих элементов внутренней поверхностью блокировочной втулки при ее осевом перемещении в одну сторону и разблокировании их при перемещении блокировочной втулки в обратную сторону, позволяет осуществить упрощенную стыковку электросоединителей при меньших габаритах узла стыковки и возможности использовать серийно изготавливаемые электросоединители.
Указанный технический результат достигнут за счет того, что стопорная втулка механизма запирания, расположенного на одном электросоединителе, выполнена в виде узла, содержащего упругий неметаллический элемент - разрезное кольцо, при воздействии на внешнюю поверхность которого, оно вдавливается в кольцевую канавку, выполненную в корпусе ответного электросоединителя, обеспечивая надежную блокировку двух электросоединителей. При снятии нагрузки упругий элемент восстанавливает первоначальную форму и происходит разблокировка.
Сущность предлагаемой полезной модели проиллюстрирована на фиг.1 и 2.
На фиг.1 показан вид узла стыковки и расстыковки электросоединителей до блокировки.
На фиг.2 - после блокировки.
На фиг.3 - сечение А-А по механизму запирания после блокировки.
Розетка поз.8 неподвижно закреплена на цилиндрическом корпусе 2, в задней части которого ввернут по резьбе штуцер 1, предназначенный для ввода и уплотнения подводимых электрических проводов.
Со стороны штуцера на корпус 2 установлено опорное кольцо 3, имеющее заходную резьбовую часть. Передний торец опорного кольца упирается в кольцевой выступ 5 корпуса 2. Со стороны контактов на цилиндрический корпус 2 установлена стопорная втулка 7, навернутая на заходную резьбовую часть опорного кольца 3. Стопорная втулка выполнена в виде ступенчатой цилиндрической детали. На внешней поверхности большего диаметра имеются две проточки 6, а на цилиндрическом поясе меньшего диаметра равномерно расположены прямоугольные пазы 16. К внутренней поверхности цилиндрического пояса прилегает разрезное кольцо 11 с фиксирующими выступами 17, профилированная поверхность 20 которых западает в прямоугольные пазы 16 с эффектом «защелкивания». Внешний диаметр разрезного кольца, превышает диаметр цилиндрического пояса.
Разрезное кольцо изготовлено из неметаллического, упругодеформируемого, износостойкого материала, например, фторопласта.
На большем диаметре стопорной втулки установлена блокировочная втулка 9, с возможностью осевого перемещения. Блокировочная втулка содержит жесткий охватывающий пояс с заходной фаской 10. Средняя часть блокировочной втулки выполнена в виде тонкостенной конструкции с осевыми продольными пазами 18, между которыми расположены упругие перемычки 19, содержащие на внутренней поверхности запирающие выступы 22.
Второй электросоединитель, вилка 15 неподвижно крепится на цилиндрическом корпусе, на заходной части которого выполнены кольцевые канавки 12. На задней части корпуса закреплен штуцер 14 для подвода и закрепления кабеля. При использовании серийно изготавливаемых вилок роль кольцевых канавок выполняет заходная метрическая резьба.
При стыковке электросоединителей, вначале вручную, производится стыковка их контактов (штырей и гнезд). Затем производят осевое перемещение блокировочной втулки 9 таким образом, что ее жесткий цилиндрический пояс 10 обжимает упругую поверхность 21 фиксирующих вытупов 17 стопорной втулки и, взаимодействуя с ними, создает равномерно распределенное радиальное давление, вызывающее упругую деформацию разрезного кольца, при котором оно частично вдавливается в кольцевую канавку 12, расположенную в передней части цилиндрического корпуса второго электросоединителя, создавая надежную блокировку состыкованных электросоединителей.
При этом фиксация блокировочной втулки 9 осуществляется за счет того, что выступы 22 упругих лепестков 19 входят в правую проточку 6 при стыковке электросоединителей и, соответственно левую при расстыковке.
При осевом перемещении блокировочной втулки 9 в другую сторону, радиально направленное давление на стопорную втулку исчезает, упругий материал разрезного кольца восстанавливает первоначальную форму и блокировка снимается, электросоединители расстыковываются.
Выполнение узла стыковки и расстыковки электросоединителей в соответствии с предлагаемой полезной моделью позволило уменьшить габариты устройства, значительно упростить конструкцию и использовать серийно изготавливаемые разъемы, имеющие заходную резьбу на корпусе.
Решение технической задачи подтверждено летно-конструкторскими испытаниями опытных образцов и эксплуатационными характеристиками узла стыковки и расстыковки электросоединителей, выполненных в соответствии с предлагаемой полезной моделью.