Соединитель электротяговый втулочный
Полезная модель относится к элементам аппаратуры железнодорожной автоматики и телемеханики, а именно к устройствам рельсовых цепей (соединителям, перемычкам и т.д.). Соединитель электротяговый втулочный, содержит 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.
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.
Соединитель электротяговый втулочный, содержащий 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, отличающийся тем, что 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.
