СОЕДИНИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОТЯГОВЫЙ ВТУЛОЧНЫЙ

Полезная модель относится к элементам аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к устройствам рельсовых цепей (соединителям, перемычкам и т.д.).
Уровень техники соединителя известен из устройства штепсельного узла элементов электрической цепи, содержащего провод элемента электрической рельсовой цепи, штепсель с конической, резьбовой, цилиндрической частями и отверстием для закрепления провода элемента электрической рельсовой цепи, фланцевую втулку с ответным коническим отверстием, упорный стакан со стороны меньшего диаметра конической поверхности штепселя, слой консервационной электропроводной смазки в отверстии шейки рельса на фланцевой втулке (патент на полезную модель RU №72362).
Недостатком решения является увеличивающее со временем электрическое сопротивление соединения. Это обусловлено технологической сложностью получения абсолютно плотного соединения между фланцевой втулкой и конусной частью штепселя. Не плотное соединение приводит к появлению коррозионных процессов на контактных площадках, что ведет к образованию окисных пленок и росту электрического сопротивления. Существуют и другие недостатки, ухудшающие эксплуатацию соединителя. Это использование стального или сталеалюминиевого провода. Такой провод имеет повышенную жесткость, что усложняет монтаж соединителя в рельсовом пути.
Известно техническое решение, направленное на устранение указанных недостатков. Штепсельный узел элементов электрической цепи, содержит штепсель, имеющий резьбовую, коническую и цилиндрическую части и отверстие для закрепления провода электрической рельсовой цепи, выполненное в цилиндрической части штепселя, фланцевую втулку, установленную на конической части штепселя, упорный стакан, установленный на конической части штепселя, имеющий меньший диаметр и зафиксированный крепежным элементом, слой электропроводной смазки в отверстии шейки рельса на фланцевой втулке, при этом поверхность цилиндрической части штепселя сопряжена с поверхностью отверстия фаской, провод элемента электрической рельсовой цепи выполнен из электропроводного материала и запрессован в отверстие, диаметр которого равен диаметру провода, жестко соединен в зоне фаски с цилиндрической частью штепселя, при этом общая длина штепселя (L) относится к длине конической части (1) как L:1=3:1, коническая часть штепселя и фланцевой втулки выполнена с уклоном 1:15, диаметр отверстия в цилиндрической части штепселя (d) соотносится с сечением провода (S) как d:S=106:100, фиксирующий крепежный элемент представляет собой самостопорящуюся гайку, материал провода биметаллическая сталемедная проволока с характеристиками по электропроводности не менее 1/2 электропроводности медной проволоки того же диаметра, способ жесткого соединения провода в зоне фаски - сварка (патент на полезную модель RU №90077).
Недостатком решения является не стабильное во времени электрическое сопротивление соединения. Это обусловлено технологической сложностью получения абсолютно плотного соединения между фланцевой втулкой и цилиндрической поверхностью отверстия в шейке рельса. Конструкция узла предполагает, что при затяжке штепселя будет происходить деформация втулки, при ее движении по конусу. Однако на практике такого движения не происходит, т.к. конусность слишком большая и втулка при значительном усилии затяжки деформируется только на входе в отверстие, происходит отделение буртика втулки от цилиндрической части, при дальнейшей затяжке происходит смятие цилиндрической части втулки с уменьшением контакта с внутренней поверхностью отверстия в шейке рельса. Не плотное соединение приводит к появлению коррозионных процессов на контактных площадках, что ведет к образованию окисных пленок и росту электрического сопротивления. Кроме того, оставшаяся деформированная часть втулки в отверстии значительно усложняет в дальнейшем процесс технического обслуживания соединителя.
Данное устройство наиболее близко к заявляемому устройству. Задачей полезной модели является повышение надежности в работе штепсельного узла как элемента рельсовой цепи, снижение затрат на обслуживание соединителя.
В процессе решения поставленной задачи достигается технический результат, заключающийся в достижении стабильности электрического сопротивления штепсельного узла, в упрощении технического обслуживания.
Указанный технический результат достигается заявляемым соединителем электротяговым втулочным, содержащим штепсель, фланцевую втулку, упорный стакан, провод биметаллический сталемедный с характеристиками по электропроводности не менее 1/2 электропроводности медной проволоки того же диаметра, слой электропроводной смазки, при этом штепсель имеет резьбовую, коническую и цилиндрическую части, а в цилиндрической части выполнено отверстие с фаской на стороне предназначенной для сварки, биметаллический сталемедный провод закреплен обжатием в отверстии с определенным соотношением диаметров отверстия и сечения провода, а в зоне фаски биметаллический сталемедный провод имеет сварное соединение, упорный стакан установлен на части штепселя, и зафиксирован крепежным элементом, при этом коническая часть штепселя и фланцевой втулки выполнены с уклоном 1:10, длина конической части штепселя соотносится с высотой фланцевой втулки как 2:1, диаметр отверстия в цилиндрической части штепселя соотносится с диаметром сечения провода марки ПБСМЭ биметаллического сталемедного как 115:108, на цилиндрической части штепселя с двух сторон параллельно друг другу выполнены лыски под гаечный ключ, упорный стакан установлен на резьбовой части штепселя, при этом внутренний диаметр стакана равен диаметру конуса штепселя в его центральной части, цилиндрическая часть штепселя и биметаллический сталемедный провод, выходящий из штепселя, покрыты компаундом.
Исполнение длины конической части штепселя в соотношении с высотой фланцевой втулки как 2:1 позволило сделать узел крепления соединителя к рельсу более компактным, а выполнение уклона конической часть штепселя и фланцевой втулки 1:10 с выполнением лыски под гаечный ключ позволило сделать более технологичным сборку и техническое обслуживании соединителя.
Использование провода биметаллического сталемедного марки ПБСМЭ при соотношении диаметра отверстия в цилиндрической части штепселя к сечению провода как 115:108, позволяет минимизировать усилия обжатия провода и уменьшить переходное электрическое сопротивление соединения.
Установка упорного стакана на резьбовой части штепселя, при равенстве внутреннего диаметра стакана диаметру конуса штепселя в его центральной части позволило сократить размеры штепселя и исключить разрушение упорного стакана при техническом обслуживании соединителя.
Покрытие защитным слоем цилиндрической части штепселя и провода, позволяет сохранить узел работоспособным при различных факторах температурного воздействия на соединитель.
На фиг. показан соединитель электротяговый втулочный.
Соединитель содержит штепсель 1, фланцевую втулку 2, упорный стакан 3, провод 4 биметаллический сталемедный с характеристиками по электропроводности не менее 1/2 электропроводности медной проволоки того же диаметра, слой электропроводной смазки (на фигуре не показан). Штепсель 1 имеет резьбовую 1.1, коническую 1.2 и цилиндрическую части 1.3, в цилиндрической части 1.3 выполнено отверстие 1.4. На одной стороне отверстия предназначенной для сварки выполнена фаской 1.5. В отверстии обжатием зафиксирован провод 3 биметаллический сталемедный при соотношении 115:108 диаметра отверстия к сечения провода. В зоне фаски провод 3 имеет сварное соединение 5, упорный стакан 3 установлен на резьбовой части 1.1 штепселя 1, и зафиксирован крепежным элементом 6. Длина конической части штепселя 1 соотносится с высотой фланцевой втулки 2 как 2:1, коническая часть 1.2 штепселя 1 и фланцевой втулки 2 выполнена с уклоном 1:10. На цилиндрической части 1.3 штепселя 1 с двух сторон параллельно друг другу выполнены лыски 7 под гаечный ключ. Цилиндрическая часть штепселя 1.3 и участок провода 3.1, выходящий из отверстия 1.4 покрыты огнезащитным покрытием 8.
Для улучшения электрических характеристик рельсовой цепи и исключения обрыва проводов вследствие периодических перегибов провод 3 выполнен из сталемедного эластичного провода марки ПБСМЭ (провод биметаллический сталемедный эластичный) по ТУ 3510-001-78858250-2005.