用於電氣開關設備的液壓傳動裝置的裝置的製作方法

2023-06-28 02:43:31

專利名稱：用於電氣開關設備的液壓傳動裝置的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種裝置，用於電氣開關設備的液壓傳動裝置，該電氣開關設備
帶有功率開關及至少一個輔助開關，該液壓傳動裝置由活塞-氣缸-布置構成，其設計用於 操縱功率開關或其電氣觸點以及輔助開關。
背景技術：
總所周知，液壓傳動傳動裝置被應用於具有多個功率開關的電氣開關設備，其部 分地與機械的彈簧式蓄能裝置組合，該彈簧式蓄能裝置後來被稱為流體力學的彈簧式蓄能 傳動裝置。這樣設計的傳動裝置通常通過差動活塞進行工作並且藉助於可液壓預控的液壓 閥起到操縱相關功率開關或其電氣觸點的加載。 本實用新型基於AHMA和HMB型號的流體力學的彈簧式蓄能傳動裝置，其尤其使用 到高壓開關設備中，以使得在不同的開關順序上進行電氣觸點的操縱。這些開關順序在次 級技術上進行控制，但是也可以在傳動端上通過一個輔助開關進行封鎖。 輔助開關由一系列觸點構成，這些觸點根據傳動位置進行閉合和斷開。 在所謂的C0-切換(C = close-觸點閉合；0 = open-觸點斷開)中，在接通時已 經發送了用於切斷信號的信號，其中相應的電流卻通過輔助開關保持中斷，直至傳動裝置 快速地到達接通位置。這種開關順序也被稱為"在存在的切斷信號上的接通"並且在出現 短路故障時尤為重要。通過短時間重新的接通從其他故障中選出電弧影響下的短路。 用於運動翻轉的這種被控制的傳動所需要的時間間隔(所謂的CO時間)對於一 些開關設備來說還是很短的，以便於在開關端起到一種規則接通的作用。因此這些時間要 延長。然而，切斷在此不會不涉及到之前的接通。在此，必要條件是，要限定在接通結束和 切斷開始之間的時間。 對於這些問題還沒有提供電氣或電子的解決方案。 在DE 10 2006 058 042中說明了第一解決方案，但該方案到目前為此僅僅不完 全地解決該技術問題，該方案設計一種用於電氣開關設備的液壓傳動裝置，該開關設備具 有多個帶有一個液壓-電氣延遲機構的功率開關，該液壓-電氣延遲機構掩蓋了在接通結 束和切斷開始之間的時間間隔。由此隨之要提供延遲機構運動時間的延長，因此在運動速 度中的相對偏差將導致與CO時間的偏差不成比例。 另外，基於差動活塞的急劇延遲的運動(尤其在低溫下)，在孔徑中的一種局部層 流存在於純渦流的位置上，其有可能將優化一種大約限定的延遲。這將會導致極其依賴於 溫度的CO時間，從而延遲機構的使用範圍相應地要被限制。

實用新型內容出於現有技術，本實用新型的目的在於強化一種開頭所述類型的液壓傳動裝置，
即避免了前面提到的缺點並且以一種特定的方式保證了對應的功率開關的開關操縱。 為實現該目的，根據本實用新型相應地設計出一種用於液壓傳動裝置的裝置，該裝置由預控裝置、液壓延遲機構以及至少一個3/2換向閥，它們彼此形成液體連接並且都 被液壓液體流過，其中預控裝置與3/2換向閥一同促成液壓延遲機構的液壓控制。 在本實用新型的優選改進方案中，預控裝置具有多個預控閥，該每個預控閥設置 用於對應的功率開關的電氣觸點的"斷開"和"閉合"，該預控裝置在3/2換向閥的過渡切換 下這樣加載於液壓延遲機構，即所對應的功率開關被加載到各個預設的開關位置中。 根據優選的實施例，液壓延遲機構設置在一個殼體中並且具有至少兩個伺服活 塞，這些伺服活塞通過液壓液體來加載，其中本實用新型相應地將液壓油設置為液壓液體。 延遲機構設計為特有組件，以便於可以在需要的情況下作為額外的功能單元與3/2換向閥 連接。 同時，3/2換向閥也設置在一個殼體中並且也具有伺服活塞。 相應的優選設計方案，3/2換向閥也可以與延遲機構共同設置在一個共用的殼體 中。 根據本實用新型以有利的方式設計出，至少一個設置在延遲機構中的伺服活塞被 設計為差動活塞。但是根據一個優選的實施例，設置在3/2換向閥中的伺服活塞也被設計 為差動活塞。 本實用新型的相應優選設計方案，延遲機構具有一個延遲活塞、一個操縱活塞和 一個復位活塞，它們通過液體管道彼此形成有效連接。此外，操縱活塞還可以匹配一個分流 閥，該分流閥也安裝在殼體中。 有利的是，在根據本實用新型的用於液壓傳動裝置的裝置中，在延遲機構的殼體 中復位活塞平行於延遲活塞設置。可選地，復位活塞也可以與延遲活塞同中心地設置，這將 有利於，在殼體中僅需要一個主鑽孔，其中液體管道在殼體中的布置也許要比在復位活塞 的平行布置中複雜。 相應地，延遲機構的有利設計方案設計出，延遲活塞的調節行程在一側通過行程 限制器限制。在此，行程調節螺栓優選設置為用於延遲活塞的行程限制器，該行程調節螺栓 在操作中通過對應螺距的旋轉來在軸向上移動。 根據一個特別有利的設計方案，行程調節螺栓具有兩個不同螺距的螺紋，以使得 可以這樣藉助於行程調節螺栓實現延遲活塞行程的粗調和微調。 根據本實用新型的液壓傳動裝置的另一特點設置有彈簧裝置，其用作影響延遲活 塞的運動走向的延遲彈簧。 本實用新型的一個重要特徵在於，彈簧裝置的調整力在較寬行程範圍上是恆定 的，從而延遲活塞的運動走向有利地也是恆定的。由此而特別實現了，設置為延遲彈簧的彈 簧裝置通過至少一個具有遞減特徵曲線的板簧構成，該特徵曲線促成了彈簧裝置在較寬行 程範圍上恆定的調整力。 在本實用新型的另一設計方案中有利地設計，設置有另一復位活塞用於解除在延
遲機構中的延遲功能，也就是為了明確液壓技術成本，可以有利地，在此對於通過根據本實
用新型的液壓傳動裝置加載的功率開關或開關設備設置有一個復位活塞。 根據本實用新型的液壓傳動裝置還具有特點，即伺服活塞分別這樣設置在延遲機
構或3/2換向閥的殼體中，即從外避免了密封液體高壓的動態密封。 換句話說，這將表示，液壓液體僅在延遲活塞和復位活塞以及伺服活塞的加載時在3/2換向閥中處於高壓下。這些功能組件也都設置在相關的殼體中，這就表示，它們在其 中運動，而對應的氣缸腔室不需要外部連接，從而也不需要動態密封。 —個液體箱用於提供壓力液體，液壓液體從該液體箱中通過一個相應的泵裝置抽
取並且輸送給各個功能組件的各個伺服活塞。對於管道或液體管道以及液體箱的密封不需
要動態密封。此外，其中存在的壓力水平實際上要低於用於加載所要求的伺服活塞。因此，
根據本實用新型始終在內部要相對於液體箱中的壓力進行高壓密封，該液體箱隨之僅相對
於環境壓力進行密封。通過這種方式避免了外部滲漏，也就是油流到外面。 根據本實用新型用於液壓傳動裝置的裝置的另一優點是延遲機構的整體構造，在
該延遲機構中孔徑沒有集成到其他構件中，例如作為軸襯或模塊中的鑽孔。因此延遲機構
的動作可以根據使用者的要求進行相應的配置。本實用新型的這些優點和其他有利的設計
方案和改進方案在從屬權利要求中給出。

本實用新型、本實用新型的有利設計方案和改進方案以及本實用新型的特別的優 點將根據在附圖中示出的實施例來詳細描述和說明。 唯一的附圖示出了根據本實用新型的用於液壓傳動裝置的裝置的線路布局的電 路圖，該裝置由預控裝置、液壓延遲機構以及3/2換向閥構成。
具體實施方式唯一的附圖一示意圖示出了根據本實用新型的用於液壓傳動裝置的裝置10的線 路布局，該裝置由預控裝置12、液壓延遲機構14以及3/2換向閥16構成。同樣從屬於液壓 傳動裝置10的組件中未示出的有一個液體箱以及一個泵裝置，該泵裝置用於為3/2換向閥 以及延遲機構14供應液體或進行壓力加載，該延遲機構用於操縱電氣開關設備(在此未示 出)。 所謂的功能組件，預控裝置12、液壓延遲機構14以及3/2換向閥16分別通過虛線 來表示。它們優選分別安裝在單獨的殼體18、20、22中，這些殼體在形狀上相互協調並且可 以以簡單的方式組合在一起。 預控裝置12基本上具有一個"開啟"預控閥24和一個"關閉"預控閥26，分別用 於開啟和關閉電氣開關設備，液壓傳動裝置10設置用於加載於該電氣開關設備。 用於延遲機構的多部分殼體20以具有不同橫截面的長形孔容納延遲活塞28，其 被設計為差動活塞並且在一側上通過活塞杆30與操縱活塞34 —同工作，該活塞杆通過起 到延遲彈簧作用的彈簧裝置32加載。 為了操縱延遲活塞28，其兩側的工作室36、38通過液體管道40、42、44與預控裝 置12或預控閥24、26連接，其中在延遲孔徑37的過渡切換下具有兩個工作室36、38的液 體連接。 可以通過活塞杆30加載的操縱活塞34在液體技術上通過控制管道46始終與"關 閉"預控閥26進行連接，並且通過分流閥48和液體管道50與工作室36、38連接且通過復 位管道52與復位活塞54連接。 延遲活塞28的相對側也具有活塞杆36，其與可調節的行程限制器38 —同工作。
6[0037] 在所示實施例中，平行於延遲活塞28設置有前述也設計為差動活塞的復位活塞 54，其具有位於差動活塞54兩側上的工作室56、58。 所述復位管道52與工作室56連接，而工作室58 —端與"開啟"預控閥24連接且 另一端與3/2換向閥16連接。 3/2換向閥16也具有一個兩側一體成型有活塞杆62、64的差動活塞60，這些活塞 杆分別與活塞66、68連接。 差動活塞60的兩側也設置有工作室70、72，其一方面與三個可依次區別連接的液 體管道T、 Z、 P連接並且另一方面分別也可選擇性地進行區別連接，即通過壓力管道74與 "開啟"預控閥24連接並且通過油箱管道76與"關閉"預控閥26連接。 具有集成的閥孔徑78的另一接口使得3/2換向閥16通過預控管道80與延遲機 構14連接。 —個由活塞66加載到工作室82通過中央鑽孔84與工作室72並且與壓力管道74
和液體管道P連接，該中央鑽孔穿過活塞66、活塞杆62且部分穿過活塞杆64。 接下來將詳細描述和說明根據本實用新型用於液壓傳動裝置的裝置10的作用方式。 在所示實施例中，用於液壓傳動裝置的裝置IO，其帶有加載液體的管道和工作室
(其常設連接)以及用於液壓傳動裝置液體的壓力蓄能裝置，它們都通過深色的陰影部分
表示。所有其他的管道在該布局中與液體箱連接並由此而以淺色陰影表示。 在唯一附圖中示出了線路布局在運行狀態"關閉"時的靜止位置，也就是說，用於
液壓傳動裝置的裝置的這種位置上未示出的開關設備是關閉的。 在開關設備運行時會發生以下負荷情況，其將呼出下列開關情況 開啟 開啟預控閥18通過壓力管道74與預控管道80連接。因此，在預控管道80中的 壓力將上升到一部分的系統壓力上，該系統壓力相對於3/2換向閥用於其轉換的作用面的 設計所需要的。3/2換向閥進行操縱，油箱管道和工作管道之間的連接將閉合併且壓力管道 和工作管道之間的連接將斷開，由此實現傳動的開啟。 同時，延遲活塞28在行程限制器33 (行程調節螺栓)的方向上運動。這種運動也 可以通過延遲彈簧32來支持。在此，為了開始運動，操縱活塞34去負載並且分流閥48關 閉。在延遲活塞28運動時，液體要從工作室38中擠出。這些液體的一部分通過延遲孔徑 36流入到預控管道80中，而其他部分流入到工作室56中，由此復位活塞54也進行運動。 在延遲活塞28實現行程限制器33之後，復位活塞54從預控管道80中運動出。如 果傳動運動結束後"開啟"預控閥24被關閉，則預控管道80通過閥孔徑78供應液體，從而 復位活塞54可以持續一直運動到壓力端的止擋。 —旦復位活塞54到達壓力端的止擋，延遲活塞28又在分流閥48的方向上運動， 直至操縱活塞34被偏壓並分流閥48開啟。因此延遲功能在某個時間之後被解除。
CO切換 如果在復位活塞54運動時還實現了關閉，延遲機構14的控制管道46通過"關閉" 預控閥與油箱管道76連接。預控管道80本身僅通過延遲孔徑47與延遲機構14的控制管 道46和油箱管道76連接。對應於延遲活塞28上的面積比例，預控管道80中的壓力保持在復位管道52中的壓力之上且在蓄能裝置壓力之下。在延遲機構的正確設計中，也就是兩 個活塞28、54和延遲彈簧32的面積比例中，預控管道80中的壓力要處於使3/2換向閥16 在壓力管道74上運動時所需的壓力之上，也就是說，在該運動階段中，3/2換向閥16還未接 通。因為預控管道80中的壓力處於延遲機構14的控制管道46的壓力及復位管道52中壓 力之上，所以液體從工作室36中被擠出並且延遲活塞28在分流閥48的方向上運動。通過 孔徑直徑的選擇可以調整延遲活塞28的速度。另外，延遲活塞28的運動可以通過延遲彈 簧32變緩。聯繫操縱活塞34，其將操縱分流閥48，由此預控管道80與延遲機構14的控制 管道46連接並且預控管道80中的壓力將下降。目前3/2換向閥16可以進行轉換，也就是 說，壓力管道74與工作管道Z分離並且工作管道Z與油箱管道76連接。傳動裝置10由此 而實現延遲的關閉。
關閉 如果根據延遲機構14的解除功能而實現關閉，如在開啟中說明的，則3/2換向閥 16在開啟的分流閥48中被直接控制並且傳動裝置10實現未延遲的關閉。在這種情況下， 延遲機構14的控制管道46和預控管道80都與油箱管道76連接。液體通過延遲孔徑37 從工作室56中流出並且復位活塞54運動到描繪的初始位置。 為了清楚地說明根據本實用新型的用於液壓傳動裝置的裝置與通過其加載的開 關設備的相互關係，在下文中將繼續描述。 3/2換向閥16以及預控裝置12都分別是液壓彈簧式蓄能傳動裝置的構件，其用於 控制開關設備，例如HMB-4/8。預控閥24、26本身分別被電控制。另外，根據本實用新型現 設有延遲機構14，其與預控裝置12和3/2換向閥16共同構成根據本實用新型的用於液壓 傳動裝置的裝置。 如果開啟預控閥24接通，則其使得蓄能裝置72與預控管道80連接。基於面積比 例，3/2換向閥的活塞84以開啟方向運動，也就是說，從Z到T的連接分離並且從P到Z的 連接開啟。 因此，傳動裝置10的Z管道中的壓力上升並且活塞杆進行運動，也就是說，開關設 備將開啟。在開始接通之後，預控閥24通過輔助開關又結束控制。預控管道中的壓力隨之 通過支撐孔徑78保持在限定的水平上。 在關閉時，關閉預控閥26被控制並且預控管道80與油箱連接。活塞84在關閉方 向上運動，P管道與Z管道分來並且T管道和Z管道連接。因此，Z管道中的壓力下降並且 傳動裝置實現關閉。在此，在唯一的附圖所包含的位置上中涉及到標識"P、T、Z"。附圖標記列表[0062]10液壓傳動裝置12預控裝置14延遲機構163/2換向閥18用於預控裝置的殼體20用於延遲機構的殼體22用於3/2換向閥的殼體24開啟預控閥[0070]26關閉預控閥28延遲活塞30活塞杆31活塞杆32彈簧裝置(延遲彈簧)33行程限制器(行程限制螺栓)34操縱活塞36工作室1 (延遲活塞)37延遲孔徑38工作室2 (延遲活塞)40液體管道142液體管道244液體管道346延遲機構的控制管道47壓力保持孔徑48分流閥50液體管道52復位管道54復位活塞56工作室3(復位活塞)58工作室(復位活塞)60差動活塞(3/2換向閥)62活塞杆(3/2換向閥)64活塞杆(3/2換向閥)66活塞(3/2換向閥)68活塞(3/2換向閥)70工作室(3/2換向閥)72工作室(3/2換向閥)74壓力管道76油箱管道78閥孔徑80預控管道82工作室84中央鑽孔86工作管道
權利要求一種裝置，用於電氣開關設備的液壓傳動裝置(10)，所述電氣開關設備帶有功率開關及至少一個輔助開關，所述液壓傳動裝置由活塞-氣缸-布置構成，其設計用於操縱所述功率開關或其電氣觸點以及所述輔助開關，其特徵在於，所述用於液壓傳動裝置(10)的裝置由預控裝置(12)、液壓延遲機構(14)以及至少一個3/2換向閥(16)，它們彼此形成液體連接並且都被液壓液體流過，其中所述預控裝置(12)與3/2換向閥(16)一同促成所述液壓延遲機構(14)的液壓控制。
2. 根據權利要求l所述的裝置，其特徵在於，所述預控裝置具有多個預控閥(24、26)， 所述每個預控閥設置用於對應的功率開關的電氣觸點的"斷開"和"閉合"，所述預控裝置在 所述3/2換向閥(16)的過渡切換下這樣加載於所述液壓延遲機構，即所對應的功率開關被 加載到各個預設的開關位置中。
3. 根據權利要求l所述的裝置，其特徵在於，所述液壓延遲機構(14)設置在一個殼體 中並且具有至少兩個伺服活塞(28、34)，所述這些伺服活塞通過液壓液體來加載。
4. 根據權利要求l所述的裝置，其特徵在於，所述3/2換向閥(16)也設置在一個殼體 中並且也具有一個伺服活塞(66)。
5. 根據權利要求l所述的裝置，其特徵在於，所述3/2換向閥(16)與所述延遲機構 (14)共同設置在一個共用的殼體中。
6. 根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述至少一個伺服活塞(28、34、54、66、 68)被設計為差動活塞。
7. 根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，液壓油被設置為所述液壓液體。
8. 根據權利要求l所述的裝置，其特徵在於，所述延遲機構(14)具有一個延遲活塞 (28)、一個操縱活塞(34)和一個復位活塞(54)，它們通過液體管道彼此形成有效連接。
9. 根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述復位活塞平行於延遲活塞(28)設置。
10. 根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述復位活塞與延遲活塞(28)同中心地 設置。
11. 根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述延遲活塞(28)的調節行程在一側通 過行程限制器(33)限制。
12. 根據權利要求11所述的裝置，其特徵在於，行程調節螺栓設置作為用於所述延遲 活塞(28)的所述行程限制器(33)，所述行程調節螺栓在操作中通過對應螺距的旋轉來在 軸向上移動。
13. 根據權利要求12所述的裝置，其特徵在於，所述行程調節螺栓(33)具有兩個以實 現粗調和微調的不同螺距的螺紋。
14. 根據權利要求8所述的裝置，其特徵在於，彈簧裝置(32)被設置為用於影響所述延 遲活塞(28)的運動走向的延遲彈簧。
15. 根據權利要求14所述的裝置，其特徵在於，所述彈簧裝置(32)的調整力在較寬行 程範圍上是恆定的。
16. 根據權利要求14所述的裝置，其特徵在於，設置為所述延遲彈簧的彈簧裝置(32) 通過至少一個具有遞減特徵曲線的板簧構成，所述特徵曲線促成了所述彈簧裝置在較寬行 程範圍上恆定的調整力。
17. 根據權利要求l所述的裝置，其特徵在於，另一復位活塞(54)設置用於解除在所述延遲機構(14)中的延遲功能。
18.根據權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述伺服活塞(28、34、54、66、68)分別這 樣設置在所述延遲機構(14)或所述3/2換向閥(16)的殼體中，即從外避免了密封液體高 壓的動態密封。
專利摘要本實用新型涉及一種裝置，用於電氣開關設備的液壓傳動裝置(10)，該電氣開關設備帶有功率開關及至少一個輔助開關，該液壓傳動裝置由活塞-氣缸-布置構成，其設計用於操縱功率開關或其電氣觸點以及輔助開關，其中，所述用於液壓傳動裝置(10)的裝置由預控裝置(12)、液壓延遲機構(14)以及至少一個3/2換向閥(16)，它們彼此形成液體連接並且都被液壓液體流過，其中預控裝置(12)與3/2換向閥(16)一同促成液壓延遲機構(14)的液壓控制。
文檔編號F15B11/036GK201540835SQ20092015038
公開日2010年8月4日 申請日期2009年5月25日 優先權日2008年12月9日
發明者亨裡克·洛博格 申請人:Abb技術股份有限公司