Кронштейн подвески провода связи

Кронштейн подвески провода связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к опорно-подвесным устройствам, в частности к кронштейнам подвески проводов связи транспортных электроприводных средств, выполненным из композиционных материалов, и может быть использовано на железных дорогах, например, для подвески волноводного провода поездной радиосвязи, а также на дорогах трамвайного, троллейбусного движения для подвески телефонных, телеграфных проводов, проводов радиофикации и других проводов слабого тока.

Предшествующий уровень техники

Известен металлический кронштейн подвески волноводного провода, имеющий приваренное к опоре контактной сети вертикальное прямолинейное основание с траверсой, на штырь которой навинчен изолятор с закрепленным на нем путем обмотки волноводным проводом (RU №2107635 С1, В60М 1/12,1/20, опубл. 27.03.98. Бюл. №9).

Известен кронштейн того же назначения, содержащий деревянную траверсу с прямоугольным поперечным сечением, одним концом закрепленную на опоре контактной сети с помощью полухомута с гайками и шайбами, а на другом конце имеющую насаженный на штырь изолятор с волноводным проводом, закрепленным путем обмотки изолятора (Марков А.С. Монтаж контактной сети железных дорог. Справочник. М.: Транспорт, 1985, с. 136, рис. 7.16в).

Недостатком известных кронштейнов является необходимость использования изоляторов с фиксацией на них волноводного провода путем обмотки, что приводит к деформации провода от напряжений растяжения и кручения в процессе обмотки, и к обрыву провода от критического натяжения или к его избыточному провисанию при изменении положения опоры, траверсы или изолятора из-за внешнего воздействия. Деформация провода от указанных напряжений негативно влияет на качество радиосвязи, а обрыв провода нарушает радиосвязь.

Недостатком известных кронштейнов является также местоположение изоляторов, стеклянных и фарфоровых, снаружи траверс без защитных ограждений, в результате чего они оказываются объектами случайных или умышленных разрушительных действий.

Еще одним недостатком известных кронштейнов является недолговечность их траверс. Металлическая траверса по патенту RU №2107635 подвержена коррозии, особенно быстротекущей в местах сварных соединений, а деревянная траверса по Справочнику Маркова А.С. не обладает ни механической, ни физической прочностью.

Таким образом, состояние известных кронштейнов требует постоянного контроля, что связано с привлечением дополнительной рабочей силы, дополнительных затрат времени и денежных средств.

Кронштейн по Справочнику Маркова А.С. является наиболее близким по технической сущности к заявляемому и выбран в качестве ближайшего аналога (прототипа).

Раскрытие изобретения

Техническая задача, которая ставилась при создании изобретения, заключалась в разработке химически и климатически стойкой безизоляторной компактной конструкции кронштейна подвески провода связи транспортного электроприводного средства, не деформирующей провод, выполненной из долговечных диэлектрических материалов, стойких к действию транспортных и эксплуатационных нагрузок, преодолевающей недостатки аналога и прототипа.

Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, заключается в упрощении конструкции, в повышении удобства монтажа (демонтажа) и в повышении эксплуатационной надежности кронштейна.

Для решения поставленной задачи и достижения заявленного результата в кронштейне подвески провода связи транспортного электроприводного средства, содержащем выполненную из диэлектрического материала траверсу с прямоугольным поперечным сечением, закрепленную одним концом на опоре в положении «на ребро», проводоподдерживающий элемент, закрепленный на другом, свободном конце траверсы, и средства крепления, согласно изобретению траверса выполнена коробчатого полого профиля, усилена вклеенными торцевыми вставками по обоим ее концам, на свободном конце снабжена системой проводопропускных каналов, включающей вводный, направляющий и удерживающий каналы, последовательно переходящие друг в друга, образованные сквозными прорезями, вводный канал образован косой прорезью, выполненной по толщине траверсы под углом 20°-45° к ее продольной оси на глубину, составляющую 0,4-0,6 ее ширины, и предназначен обеспечить неориентированный свободный проход провода, направляющий канал образован продольной прорезью, параллельной продольной оси траверсы, отфрезерованной по внутреннему краю упомянутой косой прорези, и предназначен обеспечить направленное движение упомянутого провода, удерживающий канал образован круглой прорезью, выполненной перпендикулярно продольной оси траверсы, и предназначен для коаксиального размещения в нем проводоподдерживающего элемента, последний выполнен в виде поворотной втулки с наружным диаметром, ответным диаметру удерживающего канала, снабженной открытым сквозным продольным пазом, сопряженным с ее осевым отверстием, и сквозным, резьбовым или ненарезанным отверстием под стопорящий болт, втулка размещена в удерживающем канале с возможностью поворота до совмещения ее продольного паза с направляющим каналом для свободного прохода волноводного провода в ее осевое отверстие и с возможностью поворота с перекрытием указанного паза после прохода провода до совмещения ее отверстия под стопорящий болт со сквозным или глухим отверстием, выполненным в траверсе под тот же болт, для предотвращения самовозвратного выхода провода из втулки и для закрепления втулки во избежание ее кругового и поперечного перемещения относительно траверсы, втулка закреплена стопорящим болтом, пропущенным или ввинченным в совмещенные отверстия, при этом траверса и вставки выполнены из композиционного материала на основе волокнистого армирующего материала и полимерного связующего, втулка - из полимерного материала или металлического сплава. В частных случаях использования изобретения торцевые вставки вклеены в концы траверсы на высоту, составляющую 0,8-0,95 от ширины траверсы, для обеспечения дренажа влаги; втулка выполнена с лысками под инструмент для поворота; под стопорящий болт втулка выполнена со сквозным ненарезанным отверстием, а траверса - со сквозным отверстием, при этом стопорящий болт пропущен через совмещенные отверстия втулки и траверсы и зафиксирован снаружи траверсы шайбой и гайкой; под стопорящий болт втулка выполнена со сквозным резьбовым отверстием, а траверса - с глухим отверстием, при этом стопорящий болт ввинчен в совмещенные отверстия втулки и траверсы; средства крепления кронштейна к опоре прямоугольного сечения включают, по меньшей мере, один металлический профиль с ребрами жесткости, преимущественно уголковый, шпильки, болты, гайки и шайбы; средства крепления кронштейна к опоре круглого сечения включают U-образный хомут с гайками и шайбами; в качестве армирующего материала в композиционном материале траверсы и вставок использованы однонаправленные материалы, например ровинги, и/или ортотропные материалы, например ленты, холсты, маты, вуали или ткани; в качестве армирующего волокна для ровингов, лент, холстов, матов, вуалей или тканей использовано стеклянное, базальтовое, углеродное или полимерное волокно или их комбинация; в качестве полимерного связующего композиционного материала траверсы и вставок использовано связующее на основе термореактивных или термопластичных смол, преимущественно эпоксидной, полиэфирной, винилэфирной, фенольной, полиуретановой или их комбинации; в качестве полимера для изготовления втулки использован полистирол, полиамид, полипропилен или фторопласт; в качестве материала для изготовления втулки использован сплав цветных металлов с низкой твердостью, преимущественно бронза или латунь; кронштейн предназначен для подвески волноводного провода поездной радиосвязи; кронштейн предназначен для подвески телефонного, телеграфного или радиофикационного провода связи слабого тока трамвайных или троллейбусных электроприводных транспортных средств.

Отличительными от прототипа признаками заявленного кронштейна являются следующие:

а) признаки, обеспечивающие получение технического результата во всех случаях:

- траверса выполнена коробчатого полого профиля,

- усилена вклеенными торцевыми вставками по обоим ее концам,

- на свободном конце снабжена системой проводопропускных каналов, включающей вводный, направляющий и удерживающий каналы, последовательно переходящие друг в друга, образованные сквозными прорезями,

- вводный канал образован косой прорезью, выполненной по толщине траверсы под углом 20°-45° к ее продольной оси на глубину, составляющую 0,4-0,6 ее ширины, и предназначен обеспечить неориентированный свободный проход провода,

- направляющий канал образован продольной прорезью, параллельной продольной оси траверсы, отфрезерованной по внутреннему краю упомянутой косой прорези, и предназначен обеспечить направленное движение упомянутого провода,

- удерживающий канал образован круглой прорезью, выполненной перпендикулярно продольной оси траверсы, и предназначен для коаксиального размещения в нем проводоподдерживающего элемента,

- проводоподдерживающий элемент выполнен в виде поворотной втулки с наружным диаметром, ответным диаметру удерживающего канала, снабженной открытым сквозным продольным пазом, сопряженным с ее осевым отверстием, и сквозным резьбовым или ненарезанным отверстием под стопорящий болт,

- втулка размещена в удерживающем канале с возможностью поворота до совмещения ее продольного паза с направляющим каналом для свободного прохода волноводного провода в ее осевое отверстие и с возможностью поворота с перекрытием указанного паза после прохода провода до совмещения ее сквозного резьбового или ненарезаннного отверстия под стопорящий болт со сквозным или глухим отверстием, выполненным в траверсе под тот же болт, для предотвращения самовозвратного выхода провода из втулки и для закрепления втулки во избежание ее кругового и поперечного перемещения относительно траверсы,

- втулка закреплена стопорящим болтом, пропущенным или ввинченным в совмещенные отверстия,

- траверса и вставки выполнены из композиционного материала на основе волокнистого армирующего материала и полимерного связующего,

- втулка выполнена из полимерного материала или металлического сплава;

б) признаки, обеспечивающие получение технического результата в частных случаях:

- торцевые вставки вклеены в концы траверсы на высоту, составляющую 0,8-0,95 от ширины траверсы, для обеспечения дренажа влаги,

- втулка выполнена с лысками под инструмент для поворота,

- под стопорящий болт втулка выполнена со сквозным ненарезанным отверстием, а траверса - со сквозным отверстием, при этом стопорящий болт пропущен через указанные совмещенные отверстия втулки и траверсы и зафиксирован снаружи траверсы шайбой и гайкой,

- под стопорящий болт втулка выполнена со сквозным резьбовым отверстием, а траверса - с глухим отверстием, при этом стопорящий болт ввинчен в указанные совмещенные отверстия втулки и траверсы,

- средства крепления кронштейна к опоре прямоугольного сечения включают, по меньшей мере, один металлический профиль с ребрами жесткости, преимущественно уголковый, шпильки, болты, гайки и шайбы,

- средства крепления кронштейна к опоре круглого сечения включают U-образный хомут с гайками и шайбами,

- в качестве армирующего материала в композиционном материале траверсы и вставок использованы однонаправленные материалы, например ровинги, и/или ортотропные материалы, например ленты, холсты, маты, вуали или ткани,

- в качестве армирующего волокна для ровингов, лент, холстов, матов, вуалей или тканей использовано стеклянное, базальтовое, углеродное или полимерное волокно или их комбинация,

- в качестве полимерного связующего композиционного материала траверсы и вставок использовано связующее на основе термопластичных или термореактивных смол, преимущественно эпоксидной, полиэфирной, винилэфирной, фенольной, полиуретановой или их комбинации,

- в качестве полимера для изготовления втулки использован полистирол, полиамид, полипропилен или фторопласт,

- в качестве материала для изготовления втулки использован сплав цветных металлов с низкой твердостью, преимущественно бронза или латунь,

- кронштейн предназначен для подвески волноводного провода поездной радиосвязи,

- кронштейн предназначен для подвески телефонного, телеграфного или радиофикационного провода связи слабого тока трамвайных или троллейбусных электроприводных транспортных средств.

Заявленный кронштейн обладает рядом преимуществ перед кронштейном по прототипу:

- иной конструкцией, отличающейся точностью функционального назначения обеспечивать подвес провода без его деформации, не достижимой в прототипе с его деформирующей фиксацией провода на изоляторе;

- иной конструкцией траверсы, позволяющей ей совмещать проводопропускную и проводоопорную функции, не возможные для траверсы по прототипу;

- иной конструкцией проводоподдерживающего элемента, способного без деформации провода удерживать его в заданном направлении;

- простотой и компактностью конструкции, обусловленной отсутствием наружных выступающих наиболее уязвимых деталей, таких как изолятор на штыре в прототипе;

- удобством монтажа (демонтажа), обеспеченным простым пропусканием провода через систему каналов, образованных в траверсе, с закреплением не провода, как в прототипе, а проводоподдерживающего элемента;

- долговечностью конструкции благодаря выбору высокопрочных материалов, стойких к климатическим нагрузкам и к химическому воздействию.

В заявленной конструкции кронштейна траверса служит не опорой для изолятора, как это предложено в прототипе, а проводником для подвешиваемого провода, исключающим необходимость в изоляторе. Система каналов, созданная в траверсе, обеспечивает подвес недеформированного провода в заданном направлении. Специальная втулка, размещенная в траверсе, поддерживает подвешенный провод и препятствует его выходу из системы каналов, что подтверждает простоту и компактность конструкции, а также удобство монтажа (демонтажа).

Долговечность кронштейна обязана изготовлению его траверсы и усиливающих ее торцевых вставок из композиционного материала на основе отдельно взятых или взятых в комбинациях термопластичной или термореактивной смолы, органического или неорганического волокна в виде однонаправленного или многонаправленного материала (например, тканого), а втулки - из полимерного материала или из коррозионностойкого сплава цветных металлов с низкой твердостью, преимущественно из бронзы или латуни. Траверсу изготавливают методом пултрузии или формования, втулку - литьем под давлением.

Конструкция кронштейна экономически эффективна, так как практически не требует ремонта в течение всего срока службы.

Заявленный кронштейн разработан для подвески проводов связи электроприводных транспортных средств. Однако он пригоден для подвески длинномерных неэлектрических шнуров, веревок, проволоки, легких тросов и тому подобного.

Экспериментальная проверка кронштейнов на принудительный прогиб траверсы и выпадение провода подтвердила надежность предложенной конструкции. Таким образом, заявленный кронштейн в сравнении с прототипом эффективнее с точки зрения его конструктивных особенностей, он дешевле с точки зрения производства, требует минимальных затрат времени на монтаж и демонтаж, надежен в эксплуатации.

Изобретение поясняется описанием конкретного, но не ограничивающего его примера реализации в кронштейне подвески волноводного провода поездной радиосвязи и прилагаемыми чертежами.

На фиг. 1 представлен кронштейн заявленной конструкции, закрепленный на опоре прямоугольного сечения, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 показан вид А фиг. 1, на фиг. 4 представлена траверса кронштейна, вид спереди; на фиг. 5 - то же, вид сверху; на фиг. 6 представлена система проводопропускных каналов на свободном конце траверсы (в аксонометрии); на фиг. 7 изображена проводоподцерживающая втулка, виды спереди, сбоку и разрез А-А.

Кронштейн 1 подвески волноводного провода 2 содержит траверсу 3, одним концом 4 закрепленную на прямоугольной опоре 5 в положении «на ребро», проводоподдерживающий элемент - втулку 6, закрепленную на другом, свободном конце 7 траверсы 3 и средства крепления траверсы 3 к опоре 5: металлический прижимной уголковый профиль 8, шпильки 9, шайбы 10, гайки 11 (фиг. 1, 2, 3). В зависимости от консольной длины кронштейна 1 средства крепления к опоре 5 включают один прижимной уголковый профиль при длине менее 800 мм и, по меньшей мере, два профиля, один прижимной, другой - поддерживающий, если длина превышает 800 мм. В случае крепления кронштейна 1 к круглой опоре средства крепления включают U-образный хомут с гайками и шайбами.

Траверса 3 выполнена коробчатого полого профиля с концами 4 и 7, усиленными торцевыми вставками 12 на длину размещения отверстий и прорезей, вклеенными на высоту, составляющую 0,9 от ширины траверсы для дренажа влаги, снабжена системой последовательно переходящих друг в друга образованных сквозными прорезями проводопропускных каналов, расположенной на ее конце 7, включающей вводный 13, направляющий 14 и удерживающий 15 каналы (фиг. 4, 5, 6).

Вводный канал 13 образован косой сквозной прорезью 16, выполненной по толщине траверсы 3 под углом 20°-45° к ее продольной оси на глубину, составляющую 0,4-0,6 ее ширины, и предназначен обеспечить неориентированный свободный проход провода 2.

Направляющий канал 14 образован продольной сквозной прорезью 17, отфрезерованной по внутреннему краю упомянутой косой прорези 16, и предназначен обеспечить направленное движение провода 2.

Удерживающий канал 15 образован сквозной круглой прорезью 18, выполненной перпендикулярно продольной оси траверсы 3, и предназначен для коаксиального размещения в нем проводоподдерживающей поворотной втулки 6 (фиг. 7).

Втулка 6 выполнена с наружным диаметром, ответным диаметру удерживающего канала 15, снабжена открытым сквозным продольным пазом 19, сопряженным с ее осевым отверстием 20, сквозным ненарезанным отверстием 21 под стопорящий болт 22 (фиг. 3) и лысками 23 под инструмент (фиг. 7). Втулка 6 размещена в удерживающем канале 15 с возможностью поворота до совмещения ее продольного паза 19 с направляющим каналом 14 для свободного прохода провода 2 в ее осевое отверстие 20 и с возможностью поворота, перекрывающего продольный паз 19 после указанного прохода провода 2, до совмещения ее сквозного отверстия 21 под стопорящий болт 22 со сквозным отверстием 24 (фиг. 6), выполненным в траверсе 3 под тот же болт 22 (фиг. 3), для предотвращения самовозвратного выхода провода 2 из втулки 6 и для закрепления втулки 6 во избежание ее кругового и поперечного перемещения относительно траверсы. Втулка 6 закреплена стопорящим болтом 22, пропущенным в совмещенные отверстия 21 и 24 и зафиксированным снаружи траверсы 3 шайбой и гайкой. Втулка может быть закреплена стопорящим болтом, ввинченным в совмещенные отверстия, включающие сквозное резьбовое отверстие самой втулки и глухое отверстие траверсы.

Траверса 3 и торцевые вставки 12 выполнены из эпоксидного стеклопластика, втулка 6 - из полиамида.

При установке кронштейна 1 его траверсу 3 с предварительно выполненными в ней каналообразующими прорезями 16-18 закрепляют на опоре 5 в положении «на ребро» и размещают в канале 15 втулку 6 в положении открытости ее продольного паза 19 в канал 14. При пропускании провода 2 через кронштейн 1 провод 2 заводят последовательно в каналы 13, 14 и в осевое отверстие 20 втулки 6, после чего втулку 6 поворачивают примерно на 180°, изменяя положение втулки 6 на закрытое и предотвращая выпадение провода 2. В закрытом положении втулку 6 фиксируют болтом 22.

Кронштейн работает в режиме механической нагрузки под силой тяжести. Заведенный в осевое отверстие втулки провод находится в скользящем положении в состоянии рабочего натяжения.

Заявленный кронштейн обеспечивает беспрепятственный транзитный проход и подвеску провода связи.

Кронштейн предложенной конструкции изготавливают на оборудовании производства полимерных, армированных и неармированных изделий и на металлургическом оборудовании производства изделий из сплавов цветных металлов.

1. Кронштейн подвески провода связи транспортного электроприводного средства, содержащий выполненную из диэлектрического материала траверсу с прямоугольным поперечным сечением, закрепленную одним концом на опоре в положении «на ребро», проводоподдерживающий элемент, закрепленный на другом, свободном конце траверсы, и средства крепления, отличающийся тем, что траверса выполнена коробчатого полого профиля, усилена вклеенными торцевыми вставками по обоим ее концам, на свободном конце снабжена системой проводопропускных каналов, включающей вводный, направляющий и удерживающий каналы, последовательно переходящие друг в друга, образованные сквозными прорезями, вводный канал образован косой прорезью, выполненной по толщине траверсы под углом 20°-45° к ее продольной оси на глубину, составляющую 0,4-0,6 ее ширины, и предназначен обеспечить неориентированный свободный проход провода, направляющий канал образован продольной прорезью, параллельной продольной оси траверсы, отфрезерованной по внутреннему краю упомянутой косой прорези, и предназначен обеспечить направленное движение упомянутого провода, удерживающий канал образован круглой прорезью, выполненной перпендикулярно продольной оси траверсы, и предназначен для коаксиального размещения в нем проводоподдерживающего элемента, последний выполнен в виде поворотной втулки с наружным диаметром, ответным диаметру удерживающего канала, снабженной открытым сквозным продольным пазом, сопряженным с ее осевым отверстием, и сквозным, резьбовым или ненарезанным отверстием под стопорящий болт, втулка размещена в удерживающем канале с возможностью поворота до совмещения ее продольного паза с направляющим каналом для свободного прохода волноводного провода в ее осевое отверстие и с возможностью поворота с перекрытием указанного паза после прохода провода до совмещения ее отверстия под стопорящий болт со сквозным или глухим отверстием, выполненным в траверсе под тот же болт, для предотвращения самовозвратного выхода провода из втулки и для закрепления втулки во избежание ее кругового и поперечного перемещения относительно траверсы, втулка закреплена стопорящим болтом, пропущенным или ввинченным в совмещенные отверстия, при этом траверса и вставки выполнены из композиционного материала на основе волокнистого армирующего материала и полимерного связующего, втулка - из полимерного материала или металлического сплава.

2. Кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что торцевые вставки вклеены в концы траверсы на высоту, составляющую 0,8-0,95 от ширины траверсы, для обеспечения дренажа влаги.

3. Кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что втулка выполнена с лысками под инструмент для поворота.

4. Кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что под стопорящий болт втулка выполнена со сквозным ненарезанным отверстием, а траверса - со сквозным отверстием, при этом стопорящий болт пропущен через указанные совмещенные отверстия и зафиксирован снаружи траверсы шайбой и гайкой.

5. Кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что под стопорящий болт втулка выполнена со сквозным резьбовым отверстием, а траверса - с глухим отверстием, при этом стопорящий болт ввинчен в совмещенные отверстия.

6. Кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что средства крепления кронштейна к опоре прямоугольного сечения включают, по меньшей мере, один металлический профиль с ребрами жесткости, преимущественно, уголковый, шпильки, болты, гайки и шайбы.

7. Кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что средства крепления кронштейна к опоре круглого сечения включают U-образный хомут с гайками и шайбами.

8. Кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что в качестве армирующего материала в композиционном материале траверсы и вставок использованы однонаправленные материалы, например ровинги, и/или ортотропные материалы, например ленты, холсты, маты, вуали или ткани.

9. Кронштейн по п. 8, отличающийся тем, что в качестве армирующего волокна для ровингов, лент, холстов, матов, вуалей или тканей использовано стеклянное, базальтовое, углеродное или полимерное волокно или их комбинация.

10. Кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полимерного связующего композиционного материала траверсы и вставок использовано связующее на основе термореактивных или термопластичных смол, преимущественно, эпоксидной, полиэфирной, винилэфирной, фенольной, полиуретановой или их комбинации.

11. Кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что в качестве полимера для изготовления втулки использован полистирол, полиамид, полипропилен или фторопласт.

12. Кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала для изготовления втулки использован сплав цветных металлов с низкой твердостью, преимущественно бронза или латунь.

13. Кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что он предназначен для подвески волноводного провода поездной радиосвязи.

14. Кронштейн по п. 1, отличающийся тем, что он предназначен для подвески телефонного, телеграфного или радиофикационного провода связи слабого тока трамвайных или троллейбусных электроприводных транспортных средств.