專利名稱：液壓開關座閥和電力斷路裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種如權利要求1的前序部分所述的液壓開關座閥和權利要求15的 前序部分所述的電力斷路裝置。
背景技術：
這種開關座閥或電力斷路裝置，在耐久性、可靠性方面，以及在開關座閥的開關時 間方面，必須滿足極高的要求。例如，預期耐久性達免維護地使用30年，以及開關座閥至少 進入對應于觸點分離的開關位置的開關時間，應僅為10毫秒或更短。如果開關座閥內和觸 點處出現過早損耗，就不能滿足這些要求。從專利文件EP 1，302，958A得知的電力斷路裝置的開關座閥的活塞通過先導壓 力控制并借助壓力加載的開關表面可沿兩個相反的方向運動。壓力端口內的壓力和先導壓 力從兩個相反的方向作用在各開關表面上。在先導壓力卸壓之后，只有壓力端口內的壓力 在起作用。于是活塞被強勁地加速而以最大速度到達使觸點分離的開關位置，因而活塞的 座落表面和閥座之間發生強烈撞擊。這些撞擊將引起至少閥座處的磨損。而且，由于在活 塞運動過程中，液壓用戶端口連通于壓力端口和箱端口一段時間，所以系統內會發生至少 一次液壓沖擊，這種液壓沖擊是很討厭的，因為除其它影響之外其可能導致觸點分離動作 的延遲，以致緩慢分離的觸點處可能出現電火花或電弧而成為強烈燒損的原因。從專利文件EP 373，598A得知的開關座閥中，在活塞的兩個座落表面的延續部位 成形圓柱形的環形表面。這兩個環形表面在活塞行程的預定部分內分別與腔室內壁共同起 作用而能夠調節流量。這兩個環形表面形成為使液壓用戶端口絕不會連通于箱端口和壓力 端口。但是，這一結構特點會延長開關座閥的開關時間，這是不符合需要的。而且，其也不 可能可靠地避免座落表面對閥座的強烈撞擊以及系統內的液壓沖擊。在從專利文件EP 1，801，473A得知的開關座閥中，采取了進一步的結構措施，包 括在活塞處設置環槽和帶面(land)，以便在活塞向使觸點分離的開關位置運動過程中先將 橫斷面小于最大可能流動斷面的被節流液壓介質流動路徑打開一段預定的時間。這是在活 塞的運動階段之后完成的，在這一過程中工作端口既連通于箱端口也連通于壓力端口。甚 至可任選地讓活塞暫停在某一中間位置。這會延長開關座閥的開關時間并且也不能防止強 烈的撞擊和液壓沖擊。專利文件EP 0 074 419A和DE 33 45 720A中也涉及其它現有技術。
發明內容
本發明的目的是提供一種這樣的開關座閥，其至少能夠在向分離的開關位置轉換 時以很短的開關時間工作，以及提供一種能夠長久地免維護地工作的電力斷路裝置。這一目的可用權利要求1所述的特征結構和權利要求15所述的特征結構來實現。通過讓被排出體積的液壓介質流經至少一個限流部和流動路徑流向箱，可實現吸 收活塞的座落表面對閥座的撞擊，從而可防止閥座的不希望產生的磨損。令人驚奇的是，甚至可使液壓沖擊為最小，從而可避免觸點分離的延遲，進而可使觸點的與電火花或電弧相 關的損耗為最小。這一措施既可延長開關座閥的也可延長電力斷路裝置的耐久性。通過讓被排出體積的液壓介質流經所述限流部和流動路徑流向箱，可吸收電力斷 路裝置的開關座閥中活塞向閥座的運動，因而可避免閥座的非正常損耗。而且，令人驚奇的 是，可使液壓沖擊降至最小，甚至可幾乎完全避免。這種吸收作用從一開始或者說是在用戶 端口已連通于箱端口時就開始發揮最強的效果，以致也是由于能夠防止甚至最小程度的液 壓沖擊，只要觸點開始互相離開，觸點就能繼續快速地分離而不會有任何不希望有的延遲， 這可使觸點處不會產生電火花或電弧，因而可使觸點的損耗為最小。本發明的電力斷路裝 置能夠毫無問題地滿足耐久性方面的極高要求。在一個有利的實施例中，節流作用在活塞的行程方向上逐漸增強，例如與活塞行 程成比例關系，以致在座落表面接近閥座時吸收作用為最強。這并不意味著會使活塞運動 變得遲緩，而是意味著可使座落表面向閥座座落的力逐漸減小，因為吸收作用首先是逐漸 對抗由壓力端口處的壓力作用于活塞而產生的開關力，如果活塞已被足夠地加速并且在用 戶端口已連通于箱端口時，那么觸點分離就能盡可能早地開始并在活塞被緩沖時已處于迅 速進行中。在一個有利的實施例中，限流部設置在活塞內。通向箱的流動路徑從在活塞內部 的限流部延伸到連接于箱端口的腔室第一端以及延伸到活塞的第一前端。被排出體積的液 壓介質通過已有的箱端口流出而無需殼體內的附加通道。可在腔室第二端內設置固定的突出體。突出體伸進形成在活塞前端的內部腔室。 突出體和活塞第二前端的環形表面圍環狀腔室并限定恰好適用于所希望的緩沖效果所要 排出的液壓介質的量。限流部形成在突出體和內部腔室之間。較佳地是，流動路徑通入內 部腔室。為了節省空間，把活塞內部的可用空間用于設置限流部和流動路徑。從容易制造出發，所述流動路徑可包括或至少一個通孔，較佳地是，該通孔可布 置成或傾斜于或平行于活塞的軸線；或兩個通孔，這兩個通孔平行于活塞的軸線并且在橫 向互相錯開且彼此相交。在這一實施例中，在活塞前端的突出體有一個大致圓柱形環脊，其軸向長度幾乎 對應于由腔孔形成的內部腔室的深度。就制造而言，這些是方便的結構措施。在所述形帶 面和內部腔室的壁之間設有限流間隙。這個間隙形成限流部。由于節流間隙的兩個徑向鄰 近的軸向表面之間的軸向交疊隨活塞行程而逐漸增大，而節流間隙的寬度大致恒定，所以 限流部的節流作用逐漸增強，因而其能夠在座落表面即將座落到閥座上時首先發揮最強的 緩沖作用。采取這一措施的理由是，緩沖作用首先應在用戶端口已連通于箱端口時開始，以 確保觸點的迅速分離。對這樣的開關座閥的另一重要的要求可能是在兩個開關位置上的自保持作用，以 確保其活塞例如在開關座閥在使用現場的裝配過程中或在向使用現場運輸過程中不會由 于外部的影響而運動到某一中間位置，因為那將意味著開關座閥以后將不能正確地執行其 功能。在另一個有利的實施例中，這一要求以一種結構上簡單的方式來滿足，就是在內 部腔室和用于吸收作用的突出體之間設置機械的卡制系統，例如可配合在活塞的兩個開關 位置的彈簧加載的圓球式卡制系統。當活塞被先導壓力加載時這種卡制系統容易釋放。
在再一個有利的實施例中，限流部設置在活塞和腔室的壁之間。通向箱的流動路 徑從處在限定腔室的殼體內的限流部延伸出來。較佳地是，所述流動路徑從在腔室的壁上 的另一個箱端口開始。不必對活塞的已有設計思想進行明顯的修改，就可達到緩沖功能。在這后一情況中，活塞可以在其前端有至少一個大致圓柱形的節流表面。該節流 表面和腔室的壁形成連通于流動路徑的、對將被從腔室第二端或從腔室第二端的一部分排 出體積的液壓介質起節流作用的節流間隙。在這一情況中，在節流間隙的寬度保持大致恒 定的同時，節流作用由于節流表面和腔室的壁之間的軸向交疊隨著活塞行程的增大而逐漸 增強，并在活塞接近其行程終點時，節流作用產生最大的吸收作用。而且，吸收作用首先是 在用戶端口先前連通于箱端口時開始。甚至可以用設置在活塞上的肩部來形成圓周的例如徑向的控制表面或控制邊緣， 在軸向交疊逐漸增大時，這種控制表面或控制邊緣使流動路徑的口部像光圈那樣逐漸變 小。也可以省卻軸向節流表面之間的節流間隙，而僅用孔徑那樣的作用來進行節流，或把光 圈效應和節流間隙在功能上組合起來應用。在這一實施例中，還可以在腔室第二端設置固定的突出體。該固定的突出體有間 隙地伸進活塞第二前端內的內部腔室而與活塞第二前端上的環形表面一起圍成在腔室第 二端內的環狀腔室。為了滿足開關座閥的自保持要求，可在活塞和突出體之間設置機械的 卡制系統，較佳地是彈簧加載的圓球式卡制機構，讓其能配合在兩個開關位置之間，而相應 地將活塞定位。在一個有利的實施例中，甚至可以在突出體和活塞之間附加地設置第二限流部， 使其可對活塞產生附加的吸收作用，以實現例如兩級吸收。而且，把突出體支承在腔室第二端里并使它能夠橫對著活塞的軸線浮動地運動可 能是有利的，這樣可避免可能由活塞和突出體之間的互相作用產生的卡滯力。如果出現卡 滯力，就可能妨礙活塞的必須是順暢的運動。在再一個實施例中，可以在壓力側和箱側設置與開關座閥關聯的可調整的限流 器，用于例如調整開關座閥的開關速度。在這一情況中，只要用箱側的可調整限流器設定 足夠強的節流作用，由限流部產生的對被排出體積的液壓介質的吸收作用足以抑制液壓沖
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下面將借助
本發明的各實施例，各附圖中圖1裝有液壓開關座閥的電力斷路裝置的結構圖；圖2開關座閥的一個實施例的縱向剖視圖，其處于開關座落位置，在該位置，電力 斷路裝置的觸點被接通；圖3開關座閥的另一個實施例的軸向剖視圖；圖4是開關座閥的再一個實施例的軸向剖視圖；圖5是開關座閥的再一個實施例的軸向剖視圖；圖6是開關座閥的再一個實施例的軸向剖視圖。圖1以結構圖表示出一個裝有電液控制器件1的電力斷路裝置T。電力斷路裝置 T在功能上關聯于電力傳輸線2，電力傳輸線2包括裝有觸點3和4的斷路開關S。液壓缸Z可使觸點4在接通位置和圖示的分離位置之間運動。液壓缸Z是一個例如雙致動的差動 式液壓缸，其活塞桿側的腔室通過工作管路5連接于壓力管路16，而壓力管路16是由壓力 源7且較佳地是蓄壓器9通過止回閥8供給。差動式液壓缸的活塞側腔室通過工作管路6 連接于開關座閥V的工作端口或稱用戶端口 10。開關座閥V有連接于箱管路17的箱端口 11、連接于壓力管路16的工作端口 10、 以及連接于先導控制閥20的先導壓力端口 14，并且先導壓力端口 14能夠可選地連接于箱 管路17。還有，開關座閥V包括活塞13，其可通過先導壓力控制在兩個開關位置之間往復 運動。在圖1中活塞13表示為處于把工作端口 10連通于箱端口 11的開關位置(使觸點 分離的開關位置)。在另一個相應開關位置，工作端口 10連通于壓力端口 12，而箱端口 11 被堵住。活塞13處形成第一開關表面15。為使活塞13向圖1所示的使觸點分離的開關位 置運動，可讓來自壓力管路16的壓力加載在第一開關表面15上。活塞13有一個例如環形 的第二開關表面24，其大于第一開關表面15，并且可讓來自先導壓力端口 14的壓力從向相 反的方向加載在開關表面24上。而且，還設有兩個先導控制閥18和19，先導壓力端口 14 也連接于先導控制閥18和19。關位置把先導壓力端口 14與箱管路17隔離但在它們的另 一開關位置把先導壓力端口 14和箱管路17連通，而使開關座閥V被轉換到圖示的開關位 置。于是斷路開關S被斷開。在圖示的開關位置，先導控制閥19把先導壓力端口 14與壓 力端口 12隔離。先導控制閥19在其另一個由電磁致動的開關位置建立壓力端口 12和先 導壓力端口 14之間的連通。于是，由作用在開關表面24上的壓力使開關座閥V達到另一 個開關位置，從而斷路開關S被接通。為了均衡先導壓力的大小，在工作端口 10和先導壓 力端口 14之間的回路上設置至少一個噴嘴49。為此，在斷路開關S已被斷開或接通之后不 必致動先導控制閥18、19、20中的任一個。在圖1所示的開關位置，先導壓力端口 14被卸壓于箱管路17。壓力管路16的壓 力加載在第一開關表面15上。壓力端口 12與回路隔離。所述回路還通過各噴嘴連通于先 導壓力端口 14。液壓缸Z的活塞側腔室被卸壓，而活塞桿側腔室被來自壓力管路16 (或蓄 壓器9)的壓力加壓，因而觸點4被保持在分離位置。如果要使觸點4接觸觸點3(為了接通斷路開關S)，可例如轉換先導控制閥19的 閥位來給先導壓力端口 14加壓，進而使壓力作用于第二開關表面24并驅使活塞13對抗作 用在第一開關表面15上的力而運動到另一個開關位置。液壓缸Z的活塞側腔室通過工作 管路6建立起來的壓力向上推動活塞對抗活塞桿側腔室內的壓力，直至使觸點3和4處于 接通位置。在要將觸點4與觸點3分離時(為了斷開斷路開關S)，可致動先導控制閥18和/ 或20。隨后就將再一次達到圖1所示的開關位置。作用于第二開關表面24的壓力迅速下 降而使活塞13迅速地運動到圖1所示的開關位置。液壓缸Z的活塞側腔室內的壓力被泄 放于箱，而活塞桿側腔室內的壓力使活塞非常迅速地且連續地達到圖1所示的位置，這樣 斷路開關S就被斷開。壓力源7例如可以是一個排量相當小的定量泵，主要用于給蓄壓器9充壓，在由充 滿壓力的蓄壓器9致動斷路裝置T時，甚至可以關停這個泵。開關座閥V內的壓力可能達 到500巴或更高，排出流量可達1000升/分鐘或更大。開關座閥V向使分離的開關位置運 動的開關時間應為約10到12毫秒甚或小于10毫秒。
電力斷路裝置T的上述構造是已知的。按照本發明，在開關座閥V內設置附加的 流動路徑21，使其通向箱或箱管路17，還增設至少一個限流部23，用于在活塞13向第二開 關位置(不是圖1所示的開關位置)運動時限制由活塞的整個前端或活塞前端的至少一部 分排出的液壓介質流量。設置限流部23是為了至少在箱端口 11已被連通于工作端口 10 且液壓缸Z已開始其向圖1所示的分離位置運動時吸收活塞13的運動(例如通過產生反 向力來對抗作用在第一開關表面15上的力)。較佳地是，限流部23能根據活塞13向第二 開關位置的行程產生逐漸增大的節流作用。在活塞13達到其第二開關位置的時刻，這種節 流作用為最強。限流部23間接地吸收由來自壓力管路16的壓力加載于第一開關表面15 所產生的力，而同時，第二開關表面24不再由來自先導壓力端口 14的壓力加載。限流部23 的節流作用首先應在活塞13向第二開關位置運動過程中在工作端口 10以大的橫斷面充分 地連通于箱端口 11時開始發揮作用。這意味著，從使觸點3和4盡可能迅速地分離來看， 活塞13到那時已被盡可能強勁地加速而迅速地運動。以這種方式，節流作用能夠有效地對 活塞后期運動起緩沖作用，直至活塞13達到第二開關位置。為了設定對應的開關速度或開關時間，可將至少一個可調整的限流器22、50在功 能上關聯于開關座閥V。可將可調整的限流器22安裝在壓力管路16上。將可調整的限流 器50安裝在箱管路17上。圖2以縱向剖視圖表示出圖1的開關座閥V的一個實施例，其處于電力斷路裝置T 的斷路開關S接通時的開關位置。除作為殼體通道而形成的各端口(工作端口 10、箱端口 11、壓力端口 12和先導壓力端口 14)之外，在開關座閥V的殼體25內還增設一個箱端口。 這個增設的箱端口限定流動路徑21，流動路徑21可通向箱，或通向箱管路17，或在殼體25 內延伸到箱端口 11。在殼體25內形成用于活塞13的腔室26。腔室26的兩端都被封閉。 在工作端口 10的區域，在腔室26內設置兩個有軸向距離的閥座43和44。在這一實施例 中，閥座43和44可交替地與成形在活塞13上的圓錐形座落表面45和46互相作用。閥座 43和44限定兩個活塞13開關位置，在每個開關位置對應的閥座43或44被嚴密地堵住而 不允許任何泄漏。第二開關表面24是活塞13上的外環形表面，其由密封件27密封隔離于 壓力端口 12和流動路徑21。活塞的右端端面和腔室端面之間限定腔室28。腔室28的容 積內的液壓介質在活塞13向第二開關位置(密封表面46座落抵靠閥座44)運動過程中被 排出而流經限流部23進而流過流動路徑21而流向箱。這種情況中的限流部23是布置在 流動路徑21的起始處并在腔室26的在這一區域的內壁和在活塞13的圓周上的節流表面 段29 (圓柱形節流表面)之間形成預定寬度的節流間隙S。活塞13的外周和/或腔室26 的內壁都是相應地進行加工的而形成節流間隙S。節流間隙S(在活塞13的行程x上)是 設定為在工作端口 10已連通于箱端口 11時首先開始起節流作用。為了確保從工作端口 10到箱端口 11的連通或從工作端口 10到壓力端口 12的連 通，首先在活塞13走了某一預定的行程之后，即在座落表面45或46已經脫離閥座43或44 之后，就能完全開通，可以任選地在活塞13上形成延續于座落表面45或46的圓柱形表面 47。這樣，圓柱形表面47可防止壓力端口 12和箱端口 11之間的液壓短路。由于圖2中腔室26的內壁和活塞13的圓周表面段29之間的軸向交疊逐漸增大， 而節流間隙S的寬度大致恒定，這使節流間隙S的毛細管長度逐漸增大，所以隨著活塞13 向第二開關位置行進，限流部23的節流作用逐漸增強。以這種方式，在活塞13排出被圍容積內的液壓介質的同時可產生作用在活塞13上的逐漸增大的力。該逐漸增大的力對抗作 用在第一開關表面15 (即活塞13內的盲孔的底30)上的力。該逐漸增大的力可對座落表 面46在閥座44上的座落動作起緩沖作用，如同吸震器。被排出的液壓介質體積在圖2所示的實施例中對應于活塞整個右端端面的橫斷 面面積與活塞13乘以座落表面46座落到閥座44上時的行程(例如行程x)的數學乘積。 由于固定地支承于腔室左端的銷32插進活塞13上的盲孔并與密封在盲孔內，永久性地承 受通過活塞13上的通道31來自壓力端口 12的壓力作用的盲孔的底30具有產生力的作用。 如上所述，孔底30的尺寸小于第二開關表面24的尺寸。作為(任選的)詳細變型，圖2中在活塞13的圓周表面段29的起始處示出肩部 48。對限流部23起決定性作用的節流表面例如可從這個地方開始。肩部48甚至可形成與 腔室的壁內的流動路徑21的口部像光圈那樣共同起作用的控制表面或控制邊緣。這個增 設的液壓流動限流部有助于增強由節流間隙內的逐漸增大的軸向交疊引起的對活塞13起 緩沖作用的節流作用。在流動路徑21的口部在腔室26的內壁上有沿軸線方向確定的縱向 延伸長度(和/或可選地具有具體的幾何形狀)的情況中，這個長度延伸于與活塞13行程 相同的長度直至活塞的座落表面46座落到閥座44上，甚至只靠肩部48，就可產生逐漸增 大的節流作用(宛如可調節光圈)而對活塞13起緩沖作用。于是，節流間隙S可以可選地 有較大的寬度。作為選項，甚至可將圖2中的活塞右端端面直接用作控制表面(類似于肩 部48)，用于與流動路徑21的對應長度和具體構形的口部像光圈那樣地共同起作用，使活 塞13的圓周表面在例如座落表面46座落到閥座44上時首先把所述口部完全堵住。圖3中的開關座閥V的實施例不同于圖2的實施例，其不同點主要在于，為達到吸 收沖擊或對活塞施加緩沖作用通過限流部23排出的液壓介質的量較小并且是被限定在由 腔室26的內壁、活塞右端的環形表面33和腔室右端內的突出體34圍成的環狀腔室28內。 有利的是，可將突出體34支承在腔室26內，使得其可橫向于活塞13的軸線方向浮動地運 動，如雙向箭頭35所指示。突出體34伸進設在活塞13上的內部腔室38并在其自由端區 域有圓柱形節流表面36 (帶面)，其軸向長度實際上對應于可以是例如腔孔的內部腔室38 的深度。內部腔室38在其內壁的一部分處也有環形的圓柱形節流表面39。限流部23的節 流間隙S形成在兩個節流表面36和39之間。圖3中的流動路徑21，例如為了節省空間， 至少部分地容納在活塞13內，并且可由兩段通孔21a和21b構成，這兩段通孔平行于活塞 13的軸線并且互相錯開且彼此相交。流動路徑21有在活塞左端端面上的口部并通過腔室 的左端連通于箱端口 11。節流表面36和節流表面39之間的軸向距離對應于行程x(在圖 3所示的開關位置)，這可確保在工作端口 10已連通于箱端口 11時在活塞13向第二開關 位置運動過程中對從腔室28排出的液壓介質體積的節流作用首先開始發揮。但是，隨后， 由于節流表面36和節流表面39之間的軸向交疊逐漸增大而節流間隙S的寬度大致保持恒 定，所以節流作用隨活塞13的進一步行進而逐漸地增強。圖3中的開關座閥V的其它構造 對應于圖2中的開關座閥的構造。圖4中的開關座閥V的實施例類似于圖3所示的實施例。作為圖4中的附加結 構措施，在突出體34和活塞13之間設有卡制系統(ratcheting system) R0這個卡制系統 R例如是一種有多個球體的圓球式卡制系統，這些球體由彈簧加載而突出于突出體34的圓 周表面。這些球體在兩個開關位置分別嚙合入環槽40和41內而可將活塞13保持在對應位置(在兩個開關位置的自保持作用)。為了確保限流部23的節流作用在工作端口 10已 連通于箱端口時在活塞13向第二開關位置運動過程中首先開始發揮作用，在突出體34的 自由端內設帶橫向孔的通道42。通道42的位置限定行程位置x，在行程x之后節流作用開 始發揮作用，隨后，隨著活塞13向第二開關位置的行程運動，節流作用逐漸增強。圖5中的開關座閥V的實施例，因為流動路徑21是布置成作為在腔室右端在殼體 25內的又一箱端口，所以類似于圖2所示的實施例。這個流動路徑的在腔室26的壁上的口 部不必是圓的，而是可以替代地具有任意選擇的幾何形狀，以便對也相應地由活塞右端邊 緣和口部之間的共同作用引起的節流作用或節流作用的增強的進展施加影響。與圖2的實 施例的不同在于，圖5中的腔室28是由突出體34界定的環狀腔室。可在突出體34上選配 地設置卡制系統R。為了能把液壓介質基本上無任何節流作用地從內部腔室38排出而進入 腔室28，突出體34內設置了孔42，和橫向孔。在這一情況中，孔42’比圖4中的孔深。圖6所示的開關座閥V的實施例也有在腔室26里伸進活塞13的內部腔室38的突 出體34。在這一情況中，開關座閥V甚至設有一個以上限流部23 (例如有兩個限流部23)。 對從腔室38排出的液壓介質，第一限流部23形成在流動路徑21的口部(殼體25內的又 一個箱端口)。用于從內部腔室38排出而進入腔室28的液壓介質的第二限流部23設置 在突出體34和內部腔室38之間。活塞右端的用于形成節流間隙S的環形表面33在圖示 的開關位置到流動路徑21的口部的后邊緣有一個對應于行程x2的距離。在活塞走過對應 于這個距離的行程之后節流作用明顯地開始并逐漸增強。突出體34的自由端或突出體34 圓周上的節流表面36的前邊緣到內部腔室38的內壁上的節流表面39的前邊緣先保持對 應于行程xl的距離。在活塞首先走過對應的行程xl之后節流作用開始發揮作用并逐漸增 強。行程xl和x2可選擇成使節流作用在工作端口已連通于箱端口時首先開始發揮作用。 隨后，節流作用逐漸地增強直至到達第二開關位置。在這一情況中，兩個限流部23共同地 發揮作用而作為兩個緩沖階段，因而可避免座落表面46和閥座44之間的強烈撞擊。兩個 緩沖階段中的一個緩沖階段在行程xl之后開始對從內部腔室38排出而進入腔室28的液 壓介質起作用并且例如是較早的，而另一個緩沖階段是在行程x2之后開始對從腔室28排 出而進入流動路徑21的液壓介質起作用。
權利要求
一種用于電力斷路裝置(T)的液壓開關座閥(V)，所述開關座閥包括活塞(13)，所述活塞在腔室(26)內通過先導壓力控制在兩個開關位置之間直線運動，所述活塞(13)具有周向座落表面(45、46)，用于在所述開關位置交替地與設置在所述腔室(26)內的閥座(43、44)中相應的一個共同作用，且從而無任何泄漏地堵塞所述相應的閥座(43、44)；工作端口(10)至少一個箱端口(11)；壓力端口(12)；以及先導壓力端口(14)，每個端口在所述腔室(26)內具有相應的口部，其特征在于，設有通向箱并包含至少一個限流部(23)的流動路徑(21)，用以在所述活塞(13)向開關位置的行程運動過程中通過所述活塞前端的至少一部分從所述腔室排出的液壓介質對所述活塞的運動施加緩沖。
2.如權利要求1所述的液壓開關座閥，其特征在于，所述限流部(23)形成為使對所述 排出體積的液壓介質的節流作用沿所述活塞(13)向將所述工作端口(10)與所述箱端口 (11)連接的所述開關位置運動方向根據所述活塞的行程而增強，以及較佳地是，所述節流 作用在所述活塞(13)的初始運動將所述工作端口(10)連接到所述箱端口(11)之后開始 作用。
3.如權利要求1或2所述的液壓開關座閥，其特征在于，所述限流部(23)布置在所述 活塞(13)上，以及較佳地是，通向所述箱的所述流動路徑(21)從所述活塞(13)上的所述 限流部(23)延伸到所述活塞前端，用來自所述箱端口(11)的壓力加載所述活塞前端。
4.如權利要求3所述的液壓開關座閥，其特征在于，在所述腔室的端部內布置有固定 的突出體(34)，所述突出體(34)伸進形成在所述活塞前端的內部腔室(38)內，所述突出體 (34)和所述活塞(13)的環形外表面(33)界定環狀腔室(28)，用于對被從所述腔室(28) 排出而流向所述內部腔室(38)的所述容量的液壓介質節流的所述限流部(23)形成在所述 突出體(34)與所述內部腔室(38)之間，以及較佳地是，所述流動路徑(21)具有在所述內 部腔室(38)內的口部或端部。
5.如權利要求3所述的液壓開關座閥，其特征在于，所述流動路徑(21)包括或者至少 一個平行于或傾斜于所述活塞的軸線延伸的孔，或者兩個在橫向互相錯開但彼此相交的軸 向孔(21a、21b)。
6.如權利要求4所述的液壓開關座閥，其特征在于，所述突出體(34)在自由前端具有 大致圓柱形的帶面，所述帶面包括軸向長度約對應于形成為孔的所述內部腔室(38)的深 度的節流表面(36)，在所述節流表面(36)與在所述內部腔室(38)的壁上的另一個節流表 面(39)之間設有節流間隙⑶，以及由于所述節流間隙⑶的寬度大致為恒定，所以在所述 節流間隙內所述節流表面(36、39)之間的軸向交疊隨著所述活塞(13)的行程增大時，所述 節流作用增強。
7.如權利要求4所述的液壓開關座閥，其特征在于，在所述突出體(34)與所述活塞 (13)之間設有機械卡制系統(R)，用于把所述活塞定位在兩開關位置，較佳地是，所述卡制 系統(R)是彈簧加載的圓球式卡制系統。
8.如權利要求1或2所述的液壓開關座閥，其特征在于，在所述活塞(13)與所述腔 室(26)的壁之間設有至少一個限流部(23)，以及所述流動路徑(21)從處在界定所述腔室 (26)的殼體(25)內的所述限流部(23)延伸到所述箱，以及較佳地是，在所述腔室(26)的 壁上有另一個箱端口。
9.如權利要求8所述的液壓開關座閥，其特征在于，所述活塞(13)設有大致圓柱形的節流表面(29)，所述節流表面(29)和所述腔室(26)的所述內壁形成連通于所述流動路徑 (21)的節流間隙(S)，用于對被排出而流向所述流動路徑(21)的液壓介質進行節流，使得 在所述節流表面(29)與所述腔室(26)的壁之間的軸向交疊隨所述活塞的行程運動逐漸增 大而所述節流間隙的寬度保持大致恒定時，對被排出的液壓介質的所述節流作用增強。
10.如權利要求8所述的液壓開關座閥，其特征在于，所述活塞(13)上設有肩部(48)， 所述肩部(48)形成與所述流動路徑(21)的形成在所述腔室(26)的壁上的口部共同作用 的控制表面或控制邊緣，使得隨著所述軸向交疊的逐漸增大，所述肩部(48)使所述流動路 徑21的在所述腔室(26)的壁上的所述口部像可調整光圈那樣節流。
11.如權利要求8所述的液壓開關座閥，其特征在于，所述固定的突出體(34)是布置在 所述腔室端部，所述突出體(34)伸進所述活塞(13)上的內部腔室(38)，所述突出體(34) 和所述活塞前端的環形表面(33)共同界定腔室(28)，以及較佳地是，所述活塞(13)與所述 突出體(34)之間設有機械的卡制系統(R)，用于把所述活塞(13)定位在兩開關位置，較佳 地是，所述卡制系統(R)是彈簧加載的圓球式卡制系統。
12.如權利要求11所述的液壓開關座閥，其特征在于，在所述突出體(34)與所述內部 腔室(38)之間設有第二限流部(23)，所述第二限流部(23)在所述活塞(13)向所述第二開 關位置運動過程中對被從所述內部腔室(38)排出而流向所述腔室(28)的液壓介質產生增 強的節流作用。
13.如權利要求4或11所述的液壓開關座閥，其特征在于，所述突出體(34)被支承在 所述腔室端部內，使得所述突出體(34)能夠橫向于所述活塞的軸線浮動地運動。
14.如前述權利要求中的至少一項所述的液壓開關座閥，其特征在于，在所述開關座閥 (V)的壓力側和箱側功能性地關聯有可調節限流器(50、22)，用于設定所述活塞(13)的開關速度。
15.一種電力斷路裝置(T)，包括用于接通或斷開斷路開關(S)的觸點(3、4)的液壓缸 (Z)，所述液壓缸(Z)通過先導壓力控制的開關座閥(V)連接到壓力源(7、9)和箱，所述開 關座閥(V)包含有活塞(13)，所述活塞能夠在腔室(26)內在由閥座(43、44)限定的開關位 置之間運動，其特征在于，所述開關座閥(V)里設有至少一個限流部(23)和通向箱的流動 路徑(21)，用于所述活塞(13)向至少一個開關位置運動過程中被排出的體積的液壓介質， 所述流動路徑(21)連通于所述限流部(23)，以及所述限流部(23)形成為節流作用沿所述 活塞(13)向一個所述開關位置的運動方向增強。
全文摘要
提供一種電力斷路裝置(T)的液壓開關座閥(V)，其包含被直線引導的活塞(13)，活塞上有座落表面，各座落表面可交替地且阻塞地與相應的閥座共同作用，這種開關座閥(V)有工作端口(10)、至少一個箱端口(11)、壓力端口(12)、以及先導壓力端口(14)，每個端口在容納活塞(13)的腔室(26)內具口部，這種開關座閥具有延伸到箱并與至少一個限流部(23)連通的流動路徑(21)，限流部(23)用于對被活塞前端的至少一部分從封閉腔室端部排出的一定體積的液壓介質進行節流。
文檔編號H01H3/24GK101989503SQ20101024521
公開日2011年3月23日 申請日期2010年7月28日 優先權日2009年7月30日
發明者G·杰姆勒, M·斯德恩豪瑟 申請人:哈維液壓歐洲公司