Кабельный зажим

Изобретение относится к электротехнике, в частности к средствам для закрепления и удержания электрических кабелей, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в подземных выработках, на предприятиях.

Известен анкерный зажим, раскрытый в патентном документе RU 13521 (МПК: H02G 1/04; опубл. 20.04.1999), содержащий держатель, корпус с коническим отверстием и установленную в нем цангу, на наружной поверхности цанга выполнена с выступом, расположенным на наружной поверхности, на конце цанги выполнены продольные разрезы, со стороны малого диаметра на конце цанги выполнена резьба, на которую накручена барашковая гайка. Зажим крепится держателем на крюке, устанавливаемом на опоре (стене). Закрепленный провод пропускается через цангу, а барашковую гайку накручивают так, что цангу усилием от затяжки гайки, втягивает в коническое отверстие корпуса. В результате чего продольные части цанги со стороны большого диаметра обжимают провод, обеспечивая таким образом, удержание провода в зажиме.

К недостаткам известного технического решения можно отнести ненадежность конструкции, связанную с ее подвижностью, так как установка зажима при помощи держателя на стене не обеспечивает четкой фиксации всей конструкции зажима, а при эксплуатации, под весом кабеля при рывках и колебательных нагрузках, постепенное расшатывание и срыв крюка, что приведет к выходу конструкции зажима из строя и невыполнение своих функций, поскольку не будет обеспечивать надежную фиксацию кабеля.

Известно более совершенное техническое решение - зажимы кабельные стальные фирмы ГигасЭнерго (http://www.gigasenergo.ru/nashi-tovaiy/kabelnaja-armatura/26-kabelnye-zazhimy-tipa-zsk/250-zazhimy-dlja-vertikalnogo-kreplenija-kabelej-na-traverse) - прототип. Кабельный зажим состоит из двух разъемных полуцилиндрических полухомутов, к цилиндрической поверхности одного из полухомутов по поверхности ребер жесткости приварен п-образный кронштейн с элементом крепления на тыльной стороне в виде болта, при помощи которого фиксируется на опоре.

Кабельный зажим работает по принципу клинового механизма, что позволяет зафиксировать кабель под его собственным весом.

К недостаткам прототипа можно отнести ненадежность системы крепления, не исключающей вероятность выхода из строя зажима при аварийном увеличении нагрузки, так как П-образный кронштейн смонтирован непосредственно на наружной поверхности верхней части неподвижного полухомута и контактирует с полухомутом на небольшой площади, что концентрирует нагрузку на зажим и на кронштейн в ограниченном месте и стремится деформировать неподвижный полухомут и при интенсивных колебаниях кабеля возможен отрыв кронштейна с места крепления. Воздействие усилия крепления на наружную поверхность неподвижного полухомута также может привести к деформации, нарушению цилиндрической формы неподвижного полухомута с уменьшением поверхности контакта, что в конечном итоге снижает надежность удержания кабеля зажимом. Так же к недостаткам прототипа можно отнести технологическую сложность его изготовления кронштейна, а для изготовления подвижного и неподвижного полухомутов требуется два штампа, что в совокупности увеличивает себестоимость зажима.

Техническим результатом предполагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа, в частности повышение надежности работы зажима и удержания зажимом кабеля во время его эксплуатации в том числе и при аварийном усилении нагрузки на конструкцию зажима, обеспечивая при этом надежную фиксацию и расширение его технологических возможностей, связанных с обеспечением более жесткой связи кабеля с каркасом и с обеспечением более плотной затяжки кабеля. Так же упрощение технологического процесса и, связанное с этим, уменьшение себестоимости кабельного зажима.

Поставленный изобретением технический результат достигается использованием сочетания известных общих с прототипом признаков включающих кабельный зажим, состоящий из П-образного кронштейна с крепежным элементом, неподвижного и подвижного полуцилиндрических полухомутов контактно связанных друг с другом по наклонной относительно вертикали плоскости разъема при помощи отогнутых наружу боковых продольных опорных сторон и новых признаков, заключающихся в том, что неподвижный полухомут торцами боковых продольных опорных сторон жестко закреплен внутри боковых сторон П-образного кронштейна, на которых, напротив друг друга, между неподвижным полухомутом и крепежным элементом, выполнены пазы для крепления зажима на опоре, при этом края боковых сторон П-образного кронштейна за неподвижным полухомутом отогнуты внутрь под углом наклона плоскости разъема полухомутов с образованием между ними и продольными сторонами неподвижного полухомута направляющих пазов для установки в них продольных боковых опорных сторон подвижного полухомута.

П-образный кронштейн по ширине выполнен с охватом отогнутых опорных сторон полухомутов зажима.

Края П-образного кронштейна по отношению к плоскости боковых его сторон отогнуты под углом в 90-135 градусов.

Пазы на боковых сторонах кронштейна, для крепления зажима на опоре, выполнены по прямой касательной к наружной полуцилиндрической поверхности неподвижного полухомута.

Неподвижный полуцилиндрический полухомут выполнен равным 0,6-1,0 высоты подвижного полуцилиндрического полухомута.

П-образный кронштейн по высоте выполнен равным 0,6-1,0 высоты неподвижного полуцилиндрического полухомута.

Новизной предложенного технического решения является жесткое крепление неподвижного полухомута торцами боковых продольных опорных сторон внутри боковых сторон П-образного кронштейна, на которых, напротив друг друга, между неподвижным полухомутом и крепежным элементом, выполнены пазы для крепления зажима на опоре, при этом края боковых сторон П-образного кронштейна за неподвижным полухомутом отогнуты внутрь под углом наклона плоскости разъема полухомутов с образованием между ними и продольными сторонами неподвижного полухомута направляющих пазов для установки в них продольных боковых опорных сторон подвижного полухомута.

Так, жесткое крепление неподвижного полухомута внутри боковых сторон П-образного кронштейна, увеличивает поверхность контакта полухомута с кронштейном на всю высоту неподвижного полухомута чем позволяет обеспечить большую жесткость зажима, повышая его надежность при аварийном усилении нагрузки. При этом нагрузка на зажим в целом уменьшается, поскольку равномерно распределяется по большей поверхности контакта. Благодаря этим конструктивным признакам не только исключается слабое место крепления кронштейна к неподвижному полухомуту, но и, одновременно, усиливается конструкция всего зажима. Так же, благодаря тому, что неподвижный полухомут закреплен внутри боковых сторон кронштейна, появляется возможность изготовления полухомутов, как подвижного, так и неподвижного в одном штампе, что уменьшает себестоимость изделия.

Выполнение пазов на боковых сторонах П-образного кронштейна напротив друг друга между неподвижным полухомутом и крепежным элементом для крепления зажима на опоре, распределяет нагрузку при креплении зажима на опоре между сторонами пазов кронштейна расположенных ближе к неподвижному полухомуту и наружной поверхностью полухомута, снимает часть нагрузки с наружной поверхности полухомута, а также исключает возможность перекоса при установке и фиксации зажима, обеспечивая при этом четкую и надежную фиксацию кабеля.

Выполнение краев боковых сторон П-образного кронштейна за неподвижным полухомутом отогнутыми внутрь под углом наклона плоскости разъема полухомутов с образованием между ними и продольными сторонами неподвижного полухомута направляющих пазов для установки в них продольных боковых опорных сторон подвижного полухомута позволяет усилить жесткость конструкции и предотвратить раскрытие загнутых краев кронштейна при возрастании нагрузок, а в сочетании с признаком отгиба краев П-образного кронштейна по отношению к плоскости боковых его сторон под углом в 90-135 градусов позволяет сконцентрировать нагрузку по линии контакта и переместить приложение нагрузки от краев боковых сторон подвижного полухомута непосредственно к его цилиндрической поверхности. При этом, технологически изготовление кронштейна с данным признаком проще и дешевле, поскольку его можно изготовить общими методами листовой обработки металла.

Образование между сторонами кронштейна и продольными сторонами неподвижного полухомута направляющих пазов для установки в них продольных боковых опорных сторон подвижного полухомута позволяет обеспечить более надежную фиксацию кабеля во время колебаний за счет незначительного перемещения по направляющим подвижного полухомута.

Выполнение П-образного кронштейна по ширине с охватом отогнутых опорных сторон полухомутов зажима, краев П-образного кронштейна по отношению к плоскости боковых его сторон отогнутыми под углом в 90-135 градусов, выполнение пазов на боковых сторонах кронштейна, для крепления зажима на опоре, по прямой касательной к наружной полуцилиндрической поверхности неподвижного полухомута, выполнение неподвижного полуцилиндрического полухомута равным 0,6-1,0 высоты подвижного полуцилиндрического полухомута, П-образного кронштейна по высоте равной 0,6-1,0 высоты неподвижного полуцилиндрического полухомута - являются признаками дополнительными, раскрывающими конкретное выполнение основных признаков и способствуют достижению поставленного предполагаемым изобретением технического результата и так же способствуют упрощению технологического процесса изготовления зажима и, соответственно, направлены на уменьшение себестоимости зажима.

Выполнение краев П-образного кронштейна отогнутыми по отношению к плоскости боковых его сторон под углом в 90-135 градусов, обеспечивает усиление давления на подвижный полухомут, фиксирует его и позволяет более плотно прижимать кабель между полухомутами по всей площади контакта. Одновременно предотвращает разжатие - отгибание краев кронштейна обеспечивая принцип плоской пружины, расширяя тем самым технологические возможности зажима. При угле меньше 90 градусов, отогнутые края кронштейна будут прижимать подвижный полухомут только по краям, снижая при этом надежность крепления кабеля, при этом, края кронштейна будут лишь удерживать подвижный полухомут рядом с неподвижным полухомутом. При угле более 135 градусов повышение надежности удержания не происходит (перестанет действовать принцип плоской пружины) и потому просто нецелесообразно.

Согласно проведенных патентно-информационных исследований, сочетания, предложенных известных и новых признаков предполагаемого изобретения в патентной и научно-технической литературе - не обнаружено, что позволяет отнести такое сочетание признаков к признакам, обладающим новизной.

В связи с тем, что предложенное сочетание признаков не известно из существующего уровня техники и позволяет получить более высокий технический результат, то предлагаемые существенные признаки можно признать соответствующими критерию - изобретательский уровень.

Описание осуществления предлагаемого способа и проведенные опытные на предприятии работы позволяют отнести его к промышленно выполнимым.

На фиг 1 схематично изображен общий вид предлагаемого кабельного зажима в изометрии в котором подвижный полухомут находится в приподнятом состоянии перед началом зажима кабеля.

На фиг. 2 схематично показано приближение подвижного полухомута к неподвижному при перемещении подвижного полухомута по наклонной поверхности разъема.

На фиг. 3 схематично изображен общий вид предлагаемого кабельного зажима в изометрии в котором подвижный полухомут находится в нижнем положении при зажиме и удержании кабеля.

Предлагаемый кабельный зажим состоит из П-образного кронштейна 1 с элементом в виде болта крепления 2 кронштейна 1 к опоре 3. На боковых сторонах 4 кронштейна 1 выполнены пазы-прорези 5. Края 6 боковых сторон кронштейна 1 отогнуты, охватывая стороны 7 неподвижного 8 и подвижного 9 полухомутов с противоположных сторон. Стороны 7 полухомутов выполнены наклонно под углом «α» равным 10-35° и образуют плоскую поверхность контакта полухомутов друг с другом. Края 6 отогнуты во внутрь кронштейна 1 под углом «β» (см. фиг. 3) равным 90-135 градусов. Изгиб краев кронштейна может быть выполнен также и в виде дуги или полуокружности 10. На цилиндрической поверхности полухомутов выполнены ребра жесткости 11. Неподвижный полухомут 7 жестко закреплен (например, при помощи сварки) боковыми сторонами на боковых сторонах 4 кронштейна 1. Между боковыми сторонами неподвижного полухомута 8 и отбортованными краями 5 кронштейна 1 выполнены направляющие пазы «L» для установки в них подвижного полухомута 9.

Предлагаемый кабельный зажим работает следующим образом:

Кронштейн 1 кабельного зажима пазами 5, при снятом подвижном полухомуте 9, устанавливается на часть металлокаркаса - опору 3 и фиксируется при помощи крепежного элемента 2, например, болта, при этом опора 3 проходит по касательной к наружной поверхности неподвижного полухомута 8, касаясь одновременно дальних от болта крепления сторон пазов 5. В неподвижный полухомут 8 закладывается кабель, после чего подвижный полухомут 9 нижним краем продольных боковых сторон устанавливается в направляющие пазы «L» и опускается вниз до соприкосновения с кабелем и предварительного зажатия кабеля. Во время работы зажима, при возникновении колебаний кабеля при нагрузке, подвижный полухомут 9 постепенно опускается вниз, усиливая уплотнение и соприкосновение зажима с кабелем. При опускании подвижного полухомута вниз, вся внутренняя полуцилиндрическая поверхность приближается к кабелю и зажимает его. При этом боковые стороны подвижного полухомута скользят по плоской поверхности боковых наклонно выполненных сторон неподвижного полухомута, а верхняя торцовая поверхность (см. пунктирную линию 12 на фиг. 3) перемещается к центру зажима (показано стрелкой) и зажимает кабель.

Для снятия зажима подвижный полухомут 9 поднимают вверх и освобождают кабель.

В настоящее время автором разработана техническая документация, изготовлена опытная партия зажимов, которая проходит испытания. Предварительные результаты испытаний - положительные.