натяжной клиновой зажим

Формула изобретения

1. Натяжной клиновой зажим для закрепления проводов и тросов воздушных линий электропередачи, содержащий корпус с крышкой, клинья, размещенные в корпусе, цапфы, шарнирно соединенные с тягами и закрепленные по боковым сторонам корпуса, отличающийся тем, что корпус выполнен U-образной формы с клиновыми выступами по своим концам, крышка снабжена, по меньшей мере, двумя клиновыми пазами, в поперечном сечении такими же, как и упомянутые выступы корпуса, с углами наклона поверхностей, равными углам наклона выступов корпуса таким образом, что при установке крышки в корпус образуется жесткое соединение, длина корпуса L _{корпуса} выбирается в зависимости от максимальной величины диаметра провода и определяется из соотношения L _{корпуса}=(4,5÷6,5)·d_пр.max , в желобах клиньев выполнены сегментные выступы треугольной формы с углом при их вершинах, равным =20-30°, расположенные перпендикулярно продольной оси провода, длина l которых рассчитывается из соотношения l=(0,8-1,0)- d_пр.max, при этом длина опорной части клиньев L_{клиньев} принимается в пределах L _{клиньев}=(6,8÷8,0)·d_пр.max , при обеспечении заделки группы проводов с диапазоном разности максимального и минимального значений их диаметров в пределах 2,5÷3,5 мм, где d_пр.max - максимальная величина диаметра провода, монтируемого в зажиме.

2. Зажим по п.1, отличающийся тем, что U-образной корпус выполнен из литого профиля.

3. Зажим по п.1, отличающийся тем, что клиновые выступы корпуса выполнены прямоугольной формы.

4. Зажим по п.1, отличающийся тем, что длина l сегментных выступов клиньев равна l=0,2÷0,4 мм.

5. Зажим по п.1, отличающийся тем, что шаг s расположения сегментных выступов по длине клиньев определяется из соотношения s=(1,5÷3,5)·1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электроэнергетики, а более конкретно к натяжным зажимам, предназначенным для крепления проводов и тросов воздушных линий электропередачи.

Известен натяжной зажим для проводов или поддерживающих тросов, состоящий из обоймы с продольным прорезом для вкладывания провода и с клиньями, закладываемыми между стенками обоймы и проводом и служащими для зажатия провода путем самозаклинивания его при максимальном тяжении, при этом для дополнительного поджатия клиньев при натяжении оттяжного троса ушки обоймы снабжены шарнирно укрепленными в них двуплечими кулачками, одним своим плечом воздействующими на клинья, а на другом имеющими отверстия для закрепления концов оттяжного троса [1].

В данной конструкции натяжного зажима не достигается надежного самозаклинивания клиньев, поэтому приходится для дополнительной страховки поджимать клинья с помощью дополнительных элементов, а именно шарнирно укрепленных двуплечих кулачков, что существенно усложняет конструкцию зажима. Помимо всего этот зажим в основном предназначен для натяжения тросов контактных линий и его применение для воздушных линий электропередачи достаточно проблематично из-за более значительных нагрузок, действующих на них.

Известен также натяжной клиновой зажим для закрепления проводов или тросов воздушных линий электропередачи, содержащий корпус, выполненный составным из двух частей с цапфами, закрепленными на каждой из частей корпуса, верхний и нижний клинья, между которыми зажимается провод, самозаклинивание которых обеспечивается их поджатием в продольном направлении специальными зажимными приспособлениями [2].

Существенный недостаток этого натяжного клинового зажима состоит в том, что в нем достаточно сложный и ненадежный механизм зажатия провода (троса) клиньями; клинья зажимают провод не автоматически при тяжении, а к ним приходится прикладывать определенной величины усилие посредством дополнительных поджимных элементов, что само по себе мало эффективно и приводит к неоправданному усложнению всей конструкции зажима.

Наиболее близким техническим решением по отношению к заявленному является натяжной клиновой зажим для закрепления проводов и тросов воздушных линий электропередачи, содержащий корпус с крышкой, клинья, размещенные в корпусе, цапфы, шарнирно соединенные с тягами и закрепленные по боковым сторонам корпуса [3].

В рассматриваемую конструкцию натяжного зажима входят корпус, состоящий из двух частей, две крышки, образующие при сборке за счет клиновых соединений монолитный каркас (корпус в сборе) со сквозным пазом, имеющим уклон по двум поверхностям крышек, и два клина; причем корпус имеет клиновые выступы и клиновые поверхности для сочленения с крышками, а крышки, соответственно пазы и клиновые поверхности для сочленения с корпусом и обеспечения перемещения клиньев в корпусе. То есть зажим достаточно многоэлементен, а это вызывает определенные затруднения и неудобства при монтаже. Кроме того, такая конструкция корпуса экономически обоснована при изготовлении его методом штамповки, что предопределяет использование прессового оборудования большой мощности, которое, как правило, отсутствует у предприятий, специализирующихся на производстве линейной арматуры. Немаловажно и то, что цапфы к штампованному корпусу присоединяются сваркой, дополнительно повышая трудоемкость изготовления зажима.

Заявитель ставил перед собой задачу проектирования натяжного клинового зажима, обеспечивающего достижение конкретного положительного технического результата, заключающегося в обеспечении: оптимальной прочности заделки провода (не менее 95% от разрывного усилия провода); простоты конструктивного выполнения при обеспечении крепления группы проводов с диапазоном значений разности максимального и минимального диаметров до 2,5÷3,5 мм; быстрого монтажа и демонтажа, что чрезвычайно важно при прокладке временных быстромонтируемых линий и использовании зажима в качестве монтажного инструмента; снижения трудоемкости изготовления за счет уменьшения клиносоединяемых плоскостей; высокой надежности в эксплуатации. Указанный результат достигается благодаря новой совокупности существенных конструктивных признаков натяжного зажима, приведенной в нижеследующей редакции формулы изобретения: «натяжной клиновой зажим для закрепления проводов и тросов воздушных линий электропередачи, содержащий корпус с крышкой, клинья, размещенные в корпусе, цапфы, шарнирно соединенные с тягами и закрепленные по боковым сторонам корпуса; корпус выполнен U-образной формы с клиновыми выступами по своим концам, крышка снабжена, по меньшей мере, двумя клиновыми пазами, в поперечном сечении такими же, как и упомянутые выступы корпуса с углами наклона поверхностей, равными углам наклона выступов корпуса таким образом, что при установке крышки в корпус образуется жесткое соединение, длина корпуса L_{корпуса} выбирается в зависимости от максимальной величины диаметра провода и определяется из соотношения: L_{корпуса}=(4,5÷6,5)·d _пр.max, в желобах клиньев выполнены сегментные выступы треугольной формы с углом при их вершинах, равным: =20÷30°, расположенные перпендикулярно продольной оси провода, длина l которых рассчитывается из соотношения: l=(0,8÷1,0)·d _пр.max, при этом длина опорной части клиньев L _{клиньев} принимается в пределах: L_{клиньев} =(6,8÷8,0)·d_пр.max при обеспечении заделки группы проводов с диапазоном разности максимального и минимального значений их диаметров в пределах 2,5÷3,5 мм, где d_пр.max - максимальная величина диаметра провода, монтируемого в зажиме; U-образной корпус выполнен из литого профиля; клиновые выступы корпуса выполнены прямоугольной формы; длина l сегментных выступов клиньев равна: l=0,2÷0,4 мм; шаг s расположения сегментных выступов по длине клиньев определяется из соотношения: s=(1,5÷3,5)·l».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид натяжного зажима, выполненного согласно настоящему изобретению, вид сверху; на фиг.2 - то же, что и на фиг.1, вид сбоку; на фиг.3 - разрез по стрелкам А-А на фиг.1; на фиг.4 - вид клиньев зажима в поперечном сечении; на фиг.5 - вид по стрелкам Б-Б на фиг.4, показывающий форму сегментных выступов, выполненных вдоль желобов клиньев.

Натяжной клиновой зажим состоит из корпуса 1, выполненного в виде U-образного профиля и изготавливаемого методом литья из высокопрочного чугуна, и крышки 2; для обеспечения прочности заделки провода 3, близкой к его разрывному усилию (не менее 95%), и оптимальной металлоемкости зажима длина корпуса 1 Z-корпуса принимается в таких пределах: L_{корпуса}=(4,5÷6,5)·d _{пр.макс}, где d_{пр.макс} - максимальный диаметр провода, монтируемого в зажиме; на боковых поверхностях корпуса 1 закреплены две цапфы 4, к которым шарнирно подсоединены две тяги 5, вторыми концами 6 посредством пальца 7, гайки 8 и шплинта 9 крепящиеся к натяжной гирлянде изоляторов (не показана) воздушной линии электропередачи; в корпусе 1 расположены два клина 10, 11, при этом длина опорной части клиньев L _{клиньев} принимается в пределах: L_{клиньев} =(6,8÷8,0)·d_пр.max, при обеспечении заделки группы проводов с диапазоном разности максимального и минимального значений их диаметров в пределах 2,5÷3,5 мм. В поперечном сечении корпуса 1 выполнены два клиновых выступа 12, 13 прямоугольной формы, каждый из которых имеет соответственно клиновые поверхности 14, 15. По этим поверхностям 14, 15 корпус 1 соединяется с крышкой 2, образуя монолитную сборку. Крышка 2 имеет два паза 16, 17, в поперечном сечении такие же, как и упомянутые выступы 12, 13 корпуса 1, выполненные с уклоном, что и уклон клиновых выступов 12, 13 корпуса 1. В собранном состоянии внутри зажима при соединении корпуса 1 и крышки 2 образуется сквозной клиновой паз 18 с уклоном порядка 6,5°÷7,5°, позволяющий расположить в корпусе 1 два одинаковых клина 10, 11 с желобами 19 для зажатия между ними провода 3 (троса).

Клинья 10, 11, изготавливаемые методом литья из высокопрочного алюминия, на своем конце выполнены с проушинами 20 и отверстиями 21 для закрепления в них болтов 22 с гайками 23, обеспечивающих предварительную затяжку клиньев 10,11 на проводе 3.

Вдоль желобов 19 клиньев 10, 11 перпендикулярно продольной оси 24 провода 3 выполнены сегментные выступы 25 треугольной формы с углом при их вершине, равным =20°÷30°, длиной l=0,2÷0,4 мм и с шагом s=(1,5÷3,5)·l, причем длина l выступов 25 выбирается из следующего соотношения: l=(0,8÷1,0)·d _{пр.макс.}.

Зажим собирается следующим образом.

Провод 3 укладывается в корпус 1, затем по клиновым выступам 12, 13 и клиновым поверхностям 14, 15 своими пазами 16, 17 на корпус 1 надевается крышка 2; при этом образуется монолитная сборка корпуса 1 и крышки 2 с клиновым сквозным пазом 18; в этот паз 18 корпуса в сборе вводятся два клина 10, 11, имеющих желоба 19, между которыми зажимается провод 3, причем предварительная затяжка провода 3 осуществляется болтами 22, вставляемыми в отверстия 21 проушин 20, имеющихся на концах клиньев 10, 11. Окончательная затяжка провода 3 в зажиме производится после того, как на цапфы 4 корпуса 1 закрепляются две тяги 5, которые вторыми концами 6 посредством пальца 7, гайки 8 и шплинта 9 подсоединяются к натяжной гирлянде изоляторов воздушной линии электропередачи. Благодаря наличию поперечных сегментных выступов 25 и предварительной затяжке достигается необходимое сцепление поверхности провода 3 с поверхностью клиньев 10, 11 и при приложении усилий от тяжения провода 3 в пролете линии обеспечивается заклинивание провода 3 в корпусе 1 зажима до величины не менее 95% от его разрывного усилия.

Использование заявленного натяжного зажима на воздушных линиях электропередачи позволяет: снизить трудоемкость процесса производства из-за значительного сокращения клиносоединяемых плоскостей, требующих высокой точности изготовления; упростить монтаж при одновременном обеспечении надежности в эксплуатации (число изготавливаемых элементов в зажиме сокращается с шести до четырех, а число деталей уменьшается с четырех до трех единиц, что позволяет сократить количество кокилей для отливки на одну единицу); сократить трудозатраты на изготовление; использовать зажим как монтажный инструмент, поскольку угол заклинивания провода дает возможность производить разборку зажима.

Источники информации

1. Описание изобретения «Натяжной зажим для проводов или поддерживающего троса», авторское свидетельство СССР №54915, класс 21с, 21₀₂, опубликовано 31 мая 1939 года.

2. Патент Германии «Abspannklemme fur Freileitungen» №2504680, класс Н02G 7/08, опубликован 17.08.1978 г.

3. Патент Германии «Keil-Abspannklemme fur elektrische Leiter» №3108641, класс Н02G 7/08, опубликован 08.12.1988 г.