Устройство соединения подводных кабелей

 

Изобретение относится к приборостроению . Целью изобретения является обеспечение работоспособности . при одновременном воздействии постоян-. ного растягивающего усилия и переменного гидростатического давления. Поставленная цель достигается тем что устройство соединения подводных кабелей содержит корпус, состоящий из двух частей, коаксиально вставленных J % ю со |0 20

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (!!) (51)5 Н 02 G 15/14 l > 09) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЬЗ о

iо

Я

Д

2б

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4724356/07 (22) 24.07.89 (46) 23.03.92.Бюл. !! 11 (71) Центральное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения Государственного комитета СССР по гидрометеорологии (72) !О.И.Маслов (53). 621.315.684(088.8) (56) Заявка Франции Ю! 2392553, кл. Н 04 S 9/00, H 04 L 31/12, Н 02 G 9/00, 15/08, 1978.

2 (54) УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЯ .ПОДВОДНЫХ КАБЕЛЕЙ

1 (57) Изобретение относится к приборостроению, Целью изобретения является обеспечение работоспособности . при одновременном воздействии постоян-. ного растягивающего усилия и переменного гидростатического давления. Поставленная цель достигается тем что устройство соединения подводных кабелей содержит корпус, состоящий из тей, коаксиально вставленных

3 ..1 721б86 4 одна в другую,- внутренней 1 и нару - соединены одна с другой с помощью под ной 2, установленных с зазором одна шипников 30 и 31. Причем верхняя относительно другой и с возможностью торцовая поверхность внутре виутреннеи части вращения. B каждой из частей корпуса 1 корпуса опирается через радиаль

5 адиальногерметично закреплены кабели 3 и 4. упорный подшипник 30 о верхнюю внут- :

Наружная часть корпуса выполнена с реннюю торцовую поверхность наружной фланцем 24. Устройство снабжено так- части 2 корпуса, а нижней торцовой же двумя радиально-упорными подшип- поверхнс=тью через подшипник 31 никамй 30 и 31 и уплотнительиой 10 на фланец 24. 1 ил. прокладкой 32. Части t и 2 корпуса

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для соединения морских бронированных кабелей при передаче электрической энергии от подвижного объекта к неподвижному при океанологических исследованиях.

При выполнении работ по глубоководному зондированию морей и океанов, а также при постановке буйковых станций на длительный срок передача электрических сигналов с объекта на принимающую станцию и наоборот осуществляется посредством кабеля, закрепленного на объекте. Ввиду на личия волн, морских течений, ветро" вых воздействий на объект возникает сила, вращающая этот объект вокруг своей оси. Кроме того, кабель подвержен одновременному воздействию ,постоянного растягивающего усилия от массы объекта и переменного гидростатического давления, В результате происходят вращение несущего кабеля и его иэгибание, что приводит к его закручиванию и изгибу, выводящим кабель из строя.

Известно кабельное соединительное устройство для подводных кабелей, содержащее изолированный от воды сбор- ный корпус, предназначенный для размещения в нем вспомогательной аппаратуры, например усилительной, и уплотнения стыков частей корпуса и .мест прохода токоведущих жил через корпус, последний выполнен из двух имеющих выступы на наружной боковой и торцовой поверхностях стаканов, жестко соединенных между собой, например иа резьбе, открытыми концами,. а изоляция и уплотнения корпуса выпол иены в виде покрытия наружной его no"

3S

40 верхности и прилегающих к корпусу концов кабелей общим слоем пластмассы, соединенным с изоляцией кабеля неразъемным соединением, например сплавлением. Открытые концы стаканов соединены резьбовым соединением с общим внутренним шпангоутом.

Покрывающая корпус и концы кабеля пластмасса однородна по составу с изоляцией кабеля, Недостатком этого устройства является его низкая надежность в работе, обусловленная тем, что кабель эаделывается жестко, соединение неразбор ное ° В результате постоянных углов и вращательных перемещений этого устройства, происходящих под дейст— вием волн и подводных течений, на кабель в месте его жесткой заделки передаются знакоперемеиные изгибные и крутильные усилия, выводящие его из строя.

Наиболее близким к предлагаемому является электрический токосъемник 2, состоящий иэ двух муфт, вставленных одна в другую с возможностью вращения внутренней муфты в пределах наружной муфты относительно их общей оси. В центре торцовой стенки внутренней муфты и соосно в торцовой стенке наружной муфты расположены соответственно приемный фотодиод и передающий светодиод, концеитрично относительно которых расположены трансформаторные обмотки. Диоды установлены с зазором относительно друг друга и через соответствующие схемы преобразования подключены к кабелям, закрепленным в соответствующих муфтах.

Это устройство имеет ряд иедостат ков, а именно при воздействии на ка172!6 бели (электрические провода) растягивающего усилия от силы тяжести опускаемого объекта между муфтами, возникает большой момент трения. В. результате нарушается вращение внутренней муфты в пределах наружной относительно их общей оси и может произойти разрушение кабеля под действием внешних воздействий,что нарушает работоспособность устройства . А,. обязательное наличие. пластического материала во внутренних полостях обе.их муфт для изоляции и герметизации снижает ремонтопригодность ТоКо 15 съемника при выходе из строя диодов или трансформаторных обмоток и делает его использоваwe одноразовым, так как пластический материал разрушается. 20

Целью изобретения является обеспе-. чение работоспособности устройства при одновременном воздействии посто янного растягивающего усилия и переменного гидростатического давления 25 при передаче электрических сигналов между вращающимися друг относительно друга кабелями.

Поставленная цель достигается тем, что устройство соединения подводных кабелей, содержащее корпус, состоящий из двух коаксиально вставленных одна в другую частей - внутренней и наружной, установленных одна отно-. сительно другой с зазором и с возможностью вращения, и герметично закрепленные в каждой части корпуса кабели, снабжено уплотнительной прокладкой и двумя радиально-упорными подшипниками, уплотнительная проклад- 4О ка расположена между внутренней и наружной частями„ наружная часть корпуса выполнена с фланцем, радиальноупорные подшипники расположены соосно вдоль оси устройства, один радиаль" но-упорный подшипник установлен между верхними торцовыми поверхностями внутренней и наружной частей, а дру" гой - между нижней торцовой поверх" ностью внутренней части и фланцем наружной части, Благодаря этому устраняется воз" можность заклинивания вращающихся частей устройства при одновременном воздействии постоянного растягиваю-. щего усилия и переменного гидростати" ческого давления при передаче электрических сигналов между вращающими86 6 ся относительно друг друга кабелями.

На чертеже изображено предлагаемое устройство соединения подводных кабелей, поперечный разрез.

Устройство соединения подводных кабелей состоит из двух частей корпуса, коаксиально вставленнйх одна в другую так, что внутренняя часть 1 корпуса может вращаться относительно наружно" части 2 корпуса вокруг их общей оси. Охватываемая часть внутренней части -корпуса вы" полнена в виде стакана. Во внутренней части корпуса герметично зак реплен кабель 3, а в наружной части

2 корпуса - кабель 4.. Крепление кабе ля 3 осуществлено при помощи планки

5 и болтов 6 на фланце 7, который, в свою очередь, закреплен на внутренней части корпуса.

Токонесущая жила кабеля 3 герметизируется втулкой 8 из эластичного материала, шайбой 9 и гайкой 10 во внутренней части 1 корпуса ° Токо-. несущая жила кабеля 3 заканчивается наконечником 11, к которому присоединен гибкий проводник 12, скрученный в пружину. Второй конец гибкого проводника 12 соединен с подвижным контактом I3, который имеет возможность продольного перемещения в зазоре 14.

Гибкий проводник 12, скрученный в пружину, в процессе перемещения подвижного электрического контакта 13 осуществляет постоянную электрическую связь с токонесущей жилой кабеля 3, закрепленного неподвижно во внутренней части 1 корпуса. Наконечник 11 и подвижный электрический контакт 13 установлены во внутренней части 1 корпуса через электроизоляционные втулки 15 .и 16, которые закреплены гайкой 17. Наконечник 11, основание подвижного электрического контакта !3 и электроизоляционные втулки

15 и 16 выполнены не цилиндрической формы,. что обеспечивает их совместное вращение с внутренней частью корпуса. Под действием пружины 18, установленной в электроизоляционной втулке 16 и упирающейся в основание подвижного контакта 13, последний прижимается к ответному неподвижному электрическому контакту 19, закрепленному на кабеле 4.

Кабель 4 при помощи планки 20 и болтов 21 закреплен на фланце 22

21686 8

7

f7 который болтами 23 соединен с фланцем 24 и наружной частью 2 корпуса, образуя единую наружную. часть корпуса устройства соединения подводных кабелей. Токонесущая жила кабеля 4 герметизируется втулкой 25 из эластичного материала, шайбой 26 и гайкой 27 во фланце 24, Токонесущая жила кабеля 4 заканчивается неподвижным контактом 19,, который установлен в электроизоляционной втулке 28 и закреплен гайкой 29. Неподвижный контакт 19 и втулка 28 выполнены не цилиндрической формы, что обеспечивает их совместное вращение с фланцем "

24 наружной части 2 корпуса.

--. Внутренняя часть 1 корпуса устанавливается в наружной части 2 корпуса. с помощью радиально-упорных подшипников" 30 и 31 и фланца 24, вставлен ного во внутреннюю полость внутренней части 1 корпуса и соединенного с наружной частью: 2 корпуса болтами 23, т.е. своей верхней торцовой поверхностью внутренняя часть 1 корпуса опирается посредством радиально-упорного подшипника 30 в верхнюю внутреннюю торцовую поверхность .наружной части 2 корпуса, а нижней торцовой поверхностью:посредством радиальноупорного подшипника 31 - на фланец 24.

Радиально-.упорный подшипник .30 обес- печивает соединение обеих частей корпуса при воздействии на кабели 3 и 4 постоянного растягивающего усилия.

Под воздействием гидростатического давления возникает усилие, которое стремится прижать внутреннюю часть 1 корпуса. к фланцу 24 наружной части, препятствуя их вращению относительно друг друга из-за возникновения момента трения. Для обеспечения гарантированного зазора 33 в области соединения обоих контактов 13 . и 19, необходимого для вращения обеих частей корпуса одна относительно другой служит радиально-упорный

У подшипник 31, установленный между нижней торцовой поверхностью внутренней части 1 корпуса и выступом 34 на фланце 24 наружной части 2, заменяя трение скольжения на трение качения.

Таким образом, растягивающая сила и сила, возникающая от воздействия гидростатического давления, направлены в противоположные стороны. При

-5

35 малой глубине погружения; как правило, превышает растягивающая сила.

При дальнейшем увеличении глубины. погружения наступает момент равновесия данных сил, а при больших глуби-, нах погружения превышает сила, возникающая от гидростатического давления. Отсюда возникает необходи мость установки двух радиально-упорных подшипников.

Для обеспечения электрического контакта необходима герметизация от проникающей воды в полость, где подвижный электрический контакт 13 входит в соединение с неподвижным электрическим контактом 19.. Герметизация достигается введением уплотнительной прокладки в виде кольца 32 между внутренними радиальными поверхностями внутренней части 1 корпуса и фланца 24 наружной части 2 корпуса.

Устройство работает следующим образом.

В процессе эксплуата ции от воз-. действия ветра, волн, подводных течений,. силы тяжести опускаемого на кабеле объекта происходит закручивание одного кабеля относительно другого. Таким образом, в кабеле возникает крутящий (вращающий) мо" мент. Под воздействием данного момента происходит вращение внутренней части 1 корпуса относительно фланца :

24 наружной части 2 корпуса соответственно через радиально-упорные под- шипники 31 и 30. Вращение внутренней части 1 корпуса через втулки 19 и 16 и наконечник передается подвижному электрическому контакту 13, а вращение фланца 24 через втулку 28неподвижному электрическому контакту 19. Под действием пружины 18 подвижный электрический контакт 13 находится в постоянном соединении с неподвижным электрическим контактом

19, что обеспечивает надежную двустороннюю электрическую связь. при передаче электрических сигналов как переменного, так и постоянного тока.

Данная конструкция обеспечивает надежную и стабильную передачу электрических сигналов при проведении бкеанологических исследований как в верхних, так и придонных слоях морей и океанов., независимо от величины гидростатического давления,.благодаря отсутствию заклинивания вра"

1721686

Составитель Л.Докучаева

Редактор Т,.Иванова Техред М.Иоргентал Корректор Л.Пилипенко

Заказ 2tt27 Тираж " . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 щающихся частей устройства соедине" .. ния подводных кабелей при высоких гидростатических давлениях.

Формула изобретения

Устройство соединения подводных кабелей, содержащее корпус, состоящий из двух коаксиально вставленных одна в другую частей - внутренней и наружной, установленных одна относительно другой с зазором и с воз можностью вращения, и герметично, закрепленные в каждой части корпуса кабели, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью обеспечения работоспособности при одновременном воздействии постоянного растягивающего усилия и переменного гидростатического давлеI ния, оно снабжено уплотнительной проклчдкои и двумя рддиальноупорны ми подшипниками, уплотнительная прокладка расположена между внутренней и наружной частями, наружная часть корпуса выполнена с фланцем, t0 радиально-упорные подшипники расположены соосно вдоль оси устройства, один радиально"упорный подшипник установлен между верхними торцовыми поверхностями внутренней и наружной

15 частей, а другой - между нижней торцовой поверхностью внутренней части и фланцем наружной части.