ВРАЩАЮЩИЙСЯ НАКОНЕЧНИК ДЛЯ ВОДООХЛАЖДАЕМОГО КАБЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к кабельной технике, а именно к конструкциям водоохлаждаемых кабелей, используемых в качестве гибких токоподводов мощных электропечей.
Известно устройство «Водоохлаждаемый силовой кабель» (пат. № DЕ 2353364, Н01В 7/42, Н01В 9/00 опубликовано 1975-05-07), содержащее корпус наконечника, запорный элемент в виде зажимного кольца с винтом крепления и втулку, установленную с возможностью вращения, и снабженное поршневым уплотнением, установленным в канавке корпуса наконечника вблизи от торца втулки, прилежащего к запорному элементу. Такая конструкция недостаточно подвижна из-за наличия трения между торцом втулки и корпусом наконечника и недостаточно герметична.
Ближайшим аналогом, принятым за прототип, является «Водоохлаждаемый силовой кабель, содержащий вращающийся кожух» (пат. № JP 51121783, Н01В 7/42, Н01В 9/00 опубликовано 1976-10-25), в конструкцию которого входит корпус наконечника, запорный элемент в виде зажимного кольца с винтом крепления и втулка, установленная с возможностью вращения, и снабженный поршневым уплотнением из резины, установленным в канавке втулки вблизи от торца втулки, прилежащего к запорному элементу. Другой торец втулки взаимодействует с металлическим кольцом, упирающимся в выступ корпуса наконечника. Такая конструкция недостаточно подвижна из-за некоторого трения между торцом втулки и металлическим кольцом и недостаточно герметична.
Задачей полезной модели является повышение подвижности наконечника при одновременном повышении герметичности. С этой целью в конструкции известного наконечника, содержащего корпус наконечника, запорный элемент в виде зажимного кольца с винтом крепления, втулку, поршневое уплотнение и кольцо, установленное между торцом втулки и выступом корпуса наконечника, новым является то, что поршневое уплотнение выполняют из термостойкой пластмассы, а кольцо между торцом втулки и выступом корпуса наконечника выполняют из текстолита, кроме того, в конструкцию дополнительно введены не
менее пары опорных поршневых колец из наполненного полиамида, устанавливаемых в канавки корпуса наконечника вначале и в конце втулки.
На фиг.1 показана конструкция наконечника, на фиг.2 - сечение по месту установки уплотнений и колец.
Вращающийся наконечник для водоохлаждаемого кабеля включает в себя корпус наконечника 1, запорный элемент в виде зажимного кольца 2 с винтом крепления 3, втулку 4, поршневое уплотнение 5 и кольцо 6, установленное между торцом втулки 4 и выступом корпуса наконечника 1, а также пару опорных поршневых колец 7 и 8, устанавливаемых в канавки корпуса наконечника в начале и в конце втулки 4. Поршневое уплотнение 5 выполняют из термостойкой пластмассы, в частности, из полиэфира фирмы Дюпон "Хайтрел" G7248 "Бензэласт" 6040 ТУ 38-40335-97, которое может иметь конструкцию типа Е15 производства группы компаний «Элконт» (http://www.elcont.ru/e_prod_1_3.htm), а кольцо 6 выполняют из текстолита, например, марки «ПТК-5», ГОСТ 5-78 «Текстолит и асботекстолит конструкционные. Технические условия». Опорные поршневые кольца из наполненного полиамида 7 и 8 могут иметь форму типа Е21 производства группы компаний «Элконт» (http://www.elcont.ru/e_prod_1_4.htm).
Конструкция с применением указанных материалов обладает следующими свойствами.
Пластмассовые уплотнения (поз.5) превосходят традиционные резиновые уплотнения по ГОСТ 9833-73 «Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств. Конструкция и размеры» и по ГОСТ 14896-84 «Манжеты уплотнительные резиновые для гидравлических устройств. Технические условия» по всем качественным показателям. В отличие от резиновых колец и манжет пластмассовые уплотнения типа Е15 (поз.5) имеют в десятки раз меньшие утечки при движении и сохраняют высокую герметичность (класс А и выше по ГОСТ 16514-87 «Гидроприводы объемные. Гидроцилиндры. Общие технические требования»). Это связано с тем, что их рабочие жесткие кромки меньше деформируются под давлением, сохраняя начальную форму, обеспечивающую насосный эффект. Более высокая, чем у резин износостойкость пластмасс определяет многократное повышение ресурса уплотнения, особенно в тяжелых условиях эксплуатации мощных электропечей.
Текстолитовые кольца (поз.6) обладают меньшим коэффициентом трения, чем бронзовые или любые другие металлические.
Опорные поршневые кольца (поз.7 и 8) из наполненного полиамида благодаря многокромочной конфигурации уплотнения типа Е21 не уступают по герметичности более мягким резиновым уплотнениям при работе на маловязких средах, к которым относится вода, используемая для охлаждения кабеля. Снижению сил трения в пластмассовых уплотнениях способствует кромочная конфигурация скользящей поверхности, позволяющая реализовать эффект снижения коэффициента трения пластмасс с ростом контактного давления.
Устройство работает следующим образом.
При вращении наконечника вокруг продольной оси корпус наконечника 1 скользит по внутренней поверхности втулки 4, удерживаемый в продольном направлении выступом, взаимодействующим с втулкой 4 через текстолитовое кольцо 6, при этом втулка 4 упирается в запорный элемент, состоящий из зажимного кольца 2, зафиксированного с помощью винта 3. Сама втулка 4 вмонтирована в кабель (не показано). Втулка 4, благодаря наличию опорных поршневых колец 7 и 8, легко вращается относительно корпуса наконечника 1. Этому способствует и кольцо 6 из текстолита. Герметичность при вращении в условиях повышенных температур и давлений обеспечивается выбором в качестве материала поршневых уплотнений 5 термостойкой пластмассы, в частности, полиэфира. Выбор в качестве материала опорных поршневых колец 7 и 8 наполненного полиамида позволяет одновременно повысить герметичность и снизить трение скольжения в условиях повышенных температур и давлений, при которых эксплуатируются водоохлаждаемые кабели.
Такое устройство позволяет существенно повысить подвижность вращающегося наконечника и его герметичность.