RU2095904C1 - Cable junction - Google Patents

Abstract

FIELD: power engineering; connection of two relatively turning parts of machine by thick cable harness. SUBSTANCE: cable junction has harness of cables arranged in separating rings and central mandrel fixed inside cables. To protect cables against deformation caused by relative turning of parts, provision is made for movable separating ring kinematically linked with one part of machine through key-and-spline joint and with other part, through central mandrel by means of screw-and-nut assembly. EFFECT: provision for correcting cable deformation. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для передачи электроэнергии от неподвижной части устройства к поворотной части и может быть использовано, например, во взаимоповоротных частях машин без использования вращающихся контактных устройств. The invention relates to devices for transmitting electricity from the fixed part of the device to the rotary part and can be used, for example, in mutually rotating parts of machines without the use of rotating contact devices.

Известно устройство для соединения гибкими проводами неподвижной части механизма с поворотной, содержащее поворотное и неподвижное основания, расположенные между ними, и соосно поворотные сепарирующие кольца, соединенные с основаниями планетарным редуктором. Оси сателлитных шестерен редуктора жестко связаны с поворотными сепарирующими кольцами; центральное кольцо жестко связано с поворотным основанием, в коренная шестерня с неподвижным основанием [1] Это устройство позволяет частично согласовать между собой углы поворотов участков гибких проводов вдоль оси устройства. A device for connecting with flexible wires the fixed part of the mechanism with the rotary, containing the rotary and fixed bases located between them, and coaxially rotated separating rings connected to the bases by a planetary gear. The axis of the satellite gears of the gearbox is rigidly connected to the rotary separating rings; the central ring is rigidly connected to the rotary base, to the main gear with the fixed base [1] This device allows you to partially coordinate the angles of rotation of sections of flexible wires along the axis of the device.

К недостаткам этого устройства наряду с большой сложностью и стоимостью относится размещение внутри кабельного перехода громоздкого редуктора. Вследствие этого гибкие провода со свободными петлями располагаются периферийно на большом удалении от центра поворота подвижной части механизма, что, с одной стороны, увеличивает габаритные размеры устройства, а с другой, сужает возможности устройства по углу поворота. The disadvantages of this device along with great complexity and cost include the placement of a bulky gearbox inside the cable passage. As a result, flexible wires with free loops are located peripherally at a great distance from the center of rotation of the moving part of the mechanism, which, on the one hand, increases the overall dimensions of the device, and on the other hand, narrows the device’s capabilities in terms of the angle of rotation.

Известно устройство для соединения гибкими кабелями или шлангами неподвижной части машины с поворотной, содержащее кабели в виде петель, свободно свисающих в кольцевом объеме вокруг центральной колонны, концентрично которой к поворотной части машины на тросах подвешены сепарирующие кольца с отверстиями, через которые пропущены ветви кабелей, отходящие от поворотной части машины, и механизм для отвода кабелей от центральной колонны, причем механизм для отвода кабелей от центральной колонны выполнен в виде гибких элементов, например цепей, образующих петли, одними концами связанными с нижним сепарирующим кольцом, а другим с подвижной частью машины. При вращении поворотной части машины гибкие связи закручиваются вокруг центральной колонны, увлекая за собой сепарирующие кольца. При повороте на 90 120^o ограничительные элементы связи выбирают слабину и вращение нижнего сепарирующего кольца прекращается. При дальнейшем вращении поворотной части остальные сепарирующие кольца продолжают разворачиваться, перекашивая гибкие связи, что приводит к вертикальному перемещению всех сепарирующих колец, благодаря чему исключается проскальзывание кабелей относительно сепарирующих колец [2]
Недостатки данной конструкции связаны с дополнительной нагрузкой на кабели от сепарирующих колец, возможностью заклинивания сепарирующих колец, сложностью конструкции и ограниченным углом поворота, невозможностью изменить пространственные положения оси вращения, например, на горизонтальные.A device for connecting flexible cables or hoses of the fixed part of the machine with a swivel, containing cables in the form of loops hanging freely in the annular volume around the central column, concentrically to which the separating rings with holes through which the branches of the cables are passed from the rotary part of the machine, and a mechanism for removing cables from the Central column, and the mechanism for removing cables from the Central column is made in the form of flexible elements, for example s forming a loop, one end connected to the lower ring of a separation, and the other to the movable part of the machine. When the rotary part of the machine rotates, the flexible connections twist around the central column, carrying along the separating rings. When turning 90 120 ^o restrictive elements of communication choose slack and the rotation of the lower separating ring stops. With further rotation of the rotary part, the remaining separating rings continue to unfold, twisting the flexible connections, which leads to vertical movement of all separating rings, thereby eliminating slippage of cables relative to the separating rings [2]
The disadvantages of this design are associated with the additional load on the cables from the separating rings, the possibility of jamming of the separating rings, the complexity of the design and the limited angle of rotation, the inability to change the spatial position of the axis of rotation, for example, to horizontal.

Известно устройство для соединения гибкими кабелями неподвижной части машины с поворотной, отличающиеся от упомянутого выше тем, что каждый узел крепления к поворотной части выполнен в виде подвески, расположенной по оси ветви кабеля, пропущенной через отверстия сепарирующих колец и соединенной с поворотной частью с возможностью отклонения в двух взаимоперпендикулярных плоскостях. Причем подвеска соединена с поворотной частью посредством цапфы, на свободном конце которой с возможностью качания в вертикальной плоскости установлена проушина, с которой с возможностью качания в вертикальной плоскости, перпендикулярной плоскости качания проушины, соединена подвеска [3]
Данная конструкция позволяет уменьшить габариты, вес, стоимость путем уменьшения длины кабелей в кольцевом объеме при сохранении угла разворота поворотной части.A device for connecting flexible cables of the fixed part of the machine with the swivel, different from the above in that each attachment to the swivel part is made in the form of a suspension located along the axis of the cable branch, passed through the holes of the separating rings and connected to the swivel part with the possibility of deviation in two mutually perpendicular planes. Moreover, the suspension is connected to the rotary part by means of a trunnion, on the free end of which an eye is mounted with a possibility of swinging in a vertical plane, with which the suspension is connected with a possibility of swinging in a vertical plane perpendicular to the plane of swing of the eye [3]
This design allows you to reduce the dimensions, weight, cost by reducing the length of the cables in the annular volume while maintaining the angle of rotation of the rotary part.

Недостаток устройства в его сложности. Тем не менее, изобретение может служить в качестве прототипа. The disadvantage of the device is its complexity. However, the invention may serve as a prototype.

Задача, решаемая предлагаемым устройством, заключается в создании устройства, обеспечивающего условия для управляемой деформации кабелей при повороте взаимоперпендикулярных частей. The problem solved by the proposed device is to create a device that provides conditions for controlled deformation of the cables when rotating mutually perpendicular parts.

Это достигается тем, что кабельный переход между взаимоповоротными частями машины содержит жгут кабелей, расположенных в сепарирующих кольцах, одно из которых кинематически соединено с обеими частями машины и выполнено подвижным, и центральную оправку, одним концом неподвижно установленную на одной из поворотных частей внутри жгута кабелей, а второе сепарирующее кольцо выполнено неподвижным и в нем установлена со стороны первого конца центральная оправка. На втором конце центральной оправки размещено подвижное сепарирующее кольцо, кинематически соединенное с одной из частей машины с помощью шпоночно-шлицевого соединения, а с другой через центральную оправку парой винт-гайка, образованной винтовой канавкой, выполненной в виде правого и левого полувитков, сопряженных в начале и в конце хода, и зубом, установленным в подвижном сепарирующем кольце. This is achieved by the fact that the cable transition between the mutually rotating parts of the machine contains a bundle of cables located in the separating rings, one of which is kinematically connected to both parts of the machine and made movable, and a central mandrel, one end fixedly mounted on one of the rotary parts inside the cable bundle, and the second separation ring is fixed and a central mandrel is installed in it from the side of the first end. A movable separating ring is placed at the second end of the central mandrel, kinematically connected to one of the machine parts by means of a spline-splined connection, and on the other through the central mandrel, by a screw-nut pair formed by a helical groove made in the form of a right and left half-turns conjugated at the beginning and at the end of the stroke, and a tooth mounted in a movable separating ring.

На фиг. 1 изображено сечение кабельного перехода в продольном направлении; на фиг. 2 сечение А-А по фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 1. In FIG. 1 shows a cross section of a cable passage in the longitudinal direction; in FIG. 2 section AA in FIG. one; in FIG. 3 section BB in FIG. one.

Устройство состоит из двух взаимоповоротных частей 1 и 2 машины, соединенных жгутом кабелей 3, распложенным в сепарирующих кольцах 4 и 5, причем сепарирующее кольцо 5 кинематически связано с обеими частями машины и выполнено подвижным, центральной оправки 6, установленной внутри кабелей, одним концом неподвижно установленной на поворотной части 2. The device consists of two mutually rotating parts 1 and 2 of the machine, connected by a cable bundle 3, located in the separating rings 4 and 5, and the separating ring 5 is kinematically connected with both parts of the machine and made movable, a central mandrel 6 installed inside the cables, one end fixedly installed on the rotary part 2.

Второе сепарирующее кольцо 4 выполнено неподвижным и в нем установлена со стороны первого конца центральная оправка 6, на втором конце которой размещено подвижное сепарирующее кольцо 5. Это кольцо кинематически связано как со взаимоповоротной частью машины 1 с помощью шпоночно-шлицевого соединения, содержащего шпонку 11, прикрепленную винтами к сепарирующему кольцу 5 и перемещающуюся в шпоночной канавке поворотной части 1 машины, так и со взаимоповоротной частью 2 машины через центральную оправку 6 парой винт-гайка, образованной винтовой канавкой 8, выполненной в центральной оправке 6 в виде правого и левого полувитков, сопряженных в начале и конце хода, и зубом 7, установленным в подвижном сепарирующем кольце 5 с помощью подшипников 9. The second separating ring 4 is made stationary and a central mandrel 6 is installed on the first end side, on the second end of which a movable separating ring 5 is placed. This ring is kinematically connected as with the interchangeable part of the machine 1 by means of a spline-splined connection containing a key 11 attached screws to the separating ring 5 and moving in the keyway of the rotary part 1 of the machine, and with the reciprocal part 2 of the machine through the central mandrel 6 pair of screw-nut formed by a screw to Navka 8 formed in the central mandrel 6 in the form of right and left half-turns, connected at the beginning and end of the stroke, and the tooth 7 mounted in the movable separating ring 5 via bearings 9.

Сепарирующие кольца 4 и 5 выполнены составными. Их сегменты соединены винтами 10. The separating rings 4 and 5 are made integral. Their segments are connected by screws 10.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При взаимном повороте частей 1 и 2 жгут кабелей 3 накручивается на центральную оправку 6 и его длина вдоль оси оправки уменьшается. Для компенсации этого необходимо переместить подвижное сепарирующее кольцо 5 в сторону неподвижного сепарирующего кольца 4 на некоторую величину, зависящую от угла поворота частей 1 и 2. Если сепарирующее кольцо 5 переместится под натяжением жгута кабелей, в них возникнут растягивающие усилия, а это, как правило, для обычных кабелей не допустимо. Для предохранения кабелей от таких нагрузок предусмотрено одновременно с поворотом подвижных частей 1 и 2 перемещение подвижного сепарирующего кольца 5 под действием зуба 7, перемещающегося от давления винтовой поверхности канавки 8. When the parts 1 and 2 are mutually rotated, the cable bundle 3 is screwed onto the central mandrel 6 and its length along the mandrel axis decreases. To compensate for this, it is necessary to move the movable separating ring 5 towards the stationary separating ring 4 by a certain amount depending on the angle of rotation of parts 1 and 2. If the separating ring 5 moves under tension of the cable bundle, tensile forces will arise in them, and this, as a rule, for conventional cables not permissible. To protect the cables from such loads, it is provided simultaneously with the rotation of the movable parts 1 and 2 to move the movable separating ring 5 under the action of the tooth 7, moving from the pressure of the helical surface of the groove 8.

Одновременно пара винт-гайка предохраняет жгут кабелей от произвольных осевых нагрузок, связанных с динамическими перемещениями машины. At the same time, a screw-nut pair protects the cable bundle from arbitrary axial loads associated with dynamic movements of the machine.

Claims (2)

1. Кабельный переход между взаимно поворотными частями машины, содержащей жгут кабелей, расположенных в сепарирующих кольцах, одно из которых киинематически соединено с обеими частями машины и выполнено подвижным, и центральную оправку, одним концом неподвижно установленную на одной из поворотных частей внутри жгута кабелей, отличающийся тем, что второе сепарирующее кольцо выполнено неподвижным и в нем установлена со стороны первого конца центральная оправка, на втором конце которой размещено подвижное сепарирующее кольцо, кинематически соединенное с одной из частей машины с помощью шпоночно-шлицевого соединения, а с другой через центральную оправку парой винт-гайка, образованной винтовой канавкой, выполненной в центральной оправке в виде правого и левого полувитков, сопряженных в начале и в конце хода, и зубом, установленным в сепарирующем кольце. 1. Cable transition between mutually rotary parts of the machine, containing a bundle of cables located in the separating rings, one of which is kinematically connected to both parts of the machine and made movable, and a central mandrel, one end fixedly mounted on one of the rotary parts inside the cable bundle, characterized the fact that the second separating ring is made stationary and a central mandrel is installed on it from the side of the first end, on the second end of which a movable separating ring is placed, kinematically ki connected to one of the machine parts by means of a spline-splined connection, and on the other through a central mandrel, by a screw-nut pair formed by a helical groove made in the central mandrel in the form of right and left half-turns, conjugated at the beginning and end of the stroke, and with a tooth installed in the separation ring. 2. Переход по п.1, отличающийся тем, что зуб выполнен по профилю винтовой канавки и установлен с возможностью вращения на оси, перпендикулярной оси кабельного перехода. 2. The transition according to claim 1, characterized in that the tooth is made along the profile of the helical groove and is mounted to rotate on an axis perpendicular to the axis of the cable transition.

Images