开关设备组件的流体力学弹簧能存储驱动器的锁定设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于促动中等电压或高电压断路器的流体力学弹簧能存储驱动器的锁定设备，其包括在压力壳体或工作缸体中的轴向切口中被引导的工作活塞，并且包括呈压缩弹簧的形式的弹簧能存储组件，其与闭锁螺栓相互作用。锁定设备包括当断路器闭合时处于升高的压力的第一和第二压力区域以及永久地不加压的第三压力区域。通过布置在闭锁螺栓的指向工作活塞的那侧的闭锁设备且通过弹簧能存储组件，布置成垂直于工作活塞的闭锁螺栓处于被推离工作活塞的过程。在第一和第二压力区域中失去压力时，仅弹簧能存储组件的弹簧力对闭锁螺栓起作用，闭锁螺栓将闭锁设备挤压到工作活塞中的切口中，且在弹簧能存储组件的保持力被超过时，工作活塞使闭锁螺栓偏移。
【专利说明】开关设备组件的流体力学弹簧能存储驱动器的锁定设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及根据权利要求1的前序部分的、用于高电压或中等电压开关，特别是 断路器的流体力学弹簧能存储驱动器的锁定或阻挡设备。此外，本发明涉及用于中等电压 或高电压断路器的流体力学弹簧能存储驱动器，弹簧能存储驱动器包括这种锁定或阻挡设 备。
【背景技术】
[0002] 例如从DE 3408909 A1和EP 0829892 A1中得知用于促动高电压断路器的液压弹簧 能存储驱动器，弹簧元件与可移动式存储活塞相互作用，存储活塞在液压块中被引导。
[0003] 流体力学弹簧能存储驱动器一般具有工作缸体。工作缸体的活塞连接到活塞杆 上，活塞杆可借助于压力空间的压力加载而移动。此外，活塞杆连接到电力断路器上，因此， 通过活塞杆的移动，可开关电力断路器。为了断开电力断路器，对中工作缸体的压力空间施 加液压压力，因此，活塞杆移动到对应的位置。
[0004] 压力空间中的压力一般由压力缸体提供，压力缸体联接到机械能存储器上，诸如 例如弹簧组件。如果意于开关断路器，则弹簧力释放到压力缸体上，因此，通过液压连接在 那里积聚工作或系统压力，在缸体的压力空间中也存在工作或系统压力。由于压力区域中 的工作压力，差动缸体的活塞和活塞杆被移动。
[0005] 为了防止高电压断路器的流体力学驱动器在驱动器处失去压力的情况下不以不 合需要的方式断开，一般使用呈闭锁螺栓的形式的闭锁件，闭锁件将驱动器的工作活塞固 定在"接通"位置上。
[0006] 在系统第一次运行所涉及的工作期间，或者在维护工作期间，以及在不加压的缓 慢开关操作的情况下（其中，工作活塞在没有任何驱动压力的情况下移动），必须禁用闭锁 螺栓，以便避免损害流体力学驱动器。
[0007] 如果，在维护工作期间，工作活塞意于在没有压力的情况下移动，则闭锁螺栓试图 阻止这种情况发生。但是，为了使闭锁螺栓在这种情况下不可接合，必须提前禁用所述闭锁 螺栓，因为否则呈闭锁螺栓的形式的闭锁件会对抗正在进行的移动。如果忽视这一点，或者 已经错误地设定了闭锁活塞或闭锁螺栓，则流体力学驱动器会变得无法使用。
【发明内容】
[0008] 与所述现有技术的背景相反，本发明的目标包括提供一种用于高电压或中等电压 开关，特别是气体绝缘式开关设备组件的断路器的流体力学弹簧能存储驱动器的锁定设 备，该锁定设备避免了前面提到的现有技术的缺点，使得排除了故障操作对驱动器引起的 损害，而且由于不必再启动和禁用闭锁螺栓而节约了时间。
[0009] 此外，本发明涉及一种用于中等电压或高电压断路器的液压弹簧能存储驱动器， 它包括根据本发明的锁定设备。
[0010] 根据本发明，此目标由具有权利要求1中提到的特征的锁定设备（也被称为阻挡 设备）和根据权利要求7的流体力学弹簧能存储驱动器实现。
[0011] 在从属权利要求中指出了本发明的另外的有利构造。
[0012] 根据本发明的用于促动中等电压或高电压断路器的流体力学弹簧能存储驱动器 的锁定设备包括工作活塞（也被称为工作缸体）和弹簧能存储组件，工作活塞在位于压力 壳体中的轴向切口中被引导，弹簧能存储组件用作压缩弹簧，当断路器闭合时，压缩弹簧对 流体加压。
[0013] 此外根据本发明的锁定设备包括第一压力区域和第二压力区域以及第三压力区 域，当断路器闭合时，第一压力区域和第二压力区域处于升高的压力，当断路器闭合时，第 三压力区域不加压。
[0014] 根据本发明，提供布置成垂直于工作活塞的闭锁螺栓，闭锁螺栓在指向工作活塞 的侧具有闭锁设备。如果断路器处于闭合状态，则闭锁螺栓和弹簧能存储组件被推离工作 活塞，并且闭锁螺栓不接合工作活塞，或者不阻挡工作活塞。
[0015] 在工作缸体的第一和第二压力区域中失去压力的情况下，现在仅弹簧能存储组件 的弹簧力对闭锁螺栓和与其相互作用的闭锁设备起作用。在过程中，弹簧能存储组件的弹 簧力将布置在闭锁螺栓上的闭锁设备挤压到切口中，切口结合在工作活塞的外部轮廓中， 并且优选呈凹槽的形式。
[0016] 在弹簧能存储组件的保持力（即工作活塞上的由于弹簧能存储组件的压缩弹簧 引起的轴向力）被超过的情况下，通过使例如借助于圆柱形销而可旋转地安装且位于闭 锁螺栓上的元件在工作活塞的表面滚离而不损害工作活塞的表面，工作活塞使闭锁螺栓偏 移。
[0017] 根据本发明的有利方面，在失去压力的情况下，借助于闭锁螺栓中的槽口中的柱 体销来引导可旋转地安装的元件（该元件呈滚子或鼓的形式，滚子或鼓接合在位于工作活 塞中的切口中），因此支持可旋转地安装的元件，滚子能够自由地旋转，并且当可旋转地安 装元件不接触工作活塞时,可旋转地安装的元件被阻止掉出。
[0018] 此外根据本发明的锁定设备的特征在于，闭锁螺栓在其指向点工作活塞的侧具有 单独的支承螺栓，支承螺栓与可旋转地安装的元件相互作用。在这种情况下，支承螺栓用作 呈滚子的形式的可旋转地安装的元件的对抗物，例如为了使细的柱体销保持不被加载。
[0019] 支承螺栓和滚子或鼓有利地由硬化金属制造而成。借助于支承螺栓的单独的实施 例，使得简单且廉价地生产闭锁设备和闭锁螺栓成为可能。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 将在下面参照图中示出的示例性实施例来提供本发明及其优点和构造的另外的 描述，其中： 图1在示意性截面图中显示流体力学弹簧能存储驱动器的细节，其具有根据本发明的 用于气体绝缘式高电压开关设备组件的断路器的锁定设备的示例性实施例，以及 图2显示根据本发明的用于高电压断路器的流体力学弹簧能存储驱动器的锁定设备 的另一个示意性截面图。
[0021] 部件列表 1工作活塞 2可旋转地安装的元件、滚子、鼓 3圆柱形销、柱体销 4支承螺栓、螺栓、销 5闭锁螺栓、阻挡元件 6压缩弹簧、弹簧能存储组件 7止动件 8盖兀件、盖板 9压力密封壳体、工作缸体 10切口、凹槽 11第一密封件，高压密封件 12另一个密封件、低压密封件 21第一压力区域 22第二压力区域 23第三压力区域。
【具体实施方式】
[0022] 图1显示流体力学弹簧能存储驱动器的细节，其具有根据本发明的、用于气体绝 缘式高电压开关设备组件的断路器的锁定设备的示例性实施例，锁定设备包括：工作缸体 9,其中，工作活塞1在轴向切口中被引导；以及用作压缩弹簧的弹簧能存储组件6,它负责 使闭锁螺栓5移动。盖板8以压力密封的方式封闭工作缸体9。
[0023] 当断路器闭合时，弹簧能存储驱动器的弹簧组件（未示出）对流体加压。被弹簧 能存储驱动器的弹簧组件加压的流体使压缩弹簧6预拉伸。
[0024] 工作缸体9包括被施加工作或系统压力的第一压力区域21和第二压力区域22。 当工作活塞1位于图1中显示的位置时，第一压力区域21和第二压力区域22通过主阀而 彼此连接。
[0025] 布置在由工作缸体9的轴向切口形成的移动区域中的工作活塞1可取决于压力区 域21、22之间的压差来移动。
[0026] 当断路器闭合时，第一压力区域21和第二压力区域22处于升高的压力。与弹簧 能存储组件6相互作用的第三压力区域23永久地不加压。
[0027] 闭锁螺栓5布置成垂直于工作活塞1，并且通过布置在闭锁螺栓5的指向工作活塞 1的那个侧的闭锁设备2、3、4,以及通过弹簧能存储组件6,闭锁螺栓5处于被推离工作活塞 1的过程。在这种情况下，闭锁设备2、3、4不接合工作活塞，或者不阻挡所述工作活塞。
[0028] 闭锁设备2、3、4包括呈滚子或鼓的形式的元件2,元件可旋转地安装在圆柱形销 3上，并且与支承螺栓4相互作用，支承螺栓4装配在闭锁螺栓5的指向工作活塞1的那个 侧。
[0029] 闭锁螺栓5在止动件7中被引导，其中，借助于贴合配合式连接，这个引导阻止闭 锁螺栓5和闭锁设备2、3、4旋转，以及确保鼓2始终正确地接合工作活塞1中的凹槽或切 □ 10。
[0030] 在第一压力区域21和第二压力区域22中失去压力的情况下，例如由于泄漏引起， 或者在对断路器的驱动器进行维护工作的期间，现在仅弹簧能存储组件6的弹簧力对闭锁 螺栓5起作用，而且闭锁螺栓5将闭锁设备2、3、4挤压到位于工作活塞1中的凹槽10中， 因此，阻止工作活塞1由于加载外力而不合需要地移动。在该过程中，气体绝缘式开关设备 组件的绝缘气体的压力（在断路器模块中引起的压力）压在活塞或开关杆上，并且因此压 在驱动器的工作活塞上。
[0031] 如果这个外力超过弹簧能存储组件6的压缩弹簧的保持力，则闭锁螺栓5被工作 缸体1推到一边，其中，呈滚子或鼓的形式且可旋转地安装在圆柱形销3上的可旋转地安装 的元件2在工作活塞1的表面上滚离，而不损害所述工作活塞。
[0032] 因此，当可旋转地安装在柱体销3上的滚子2在工作活塞1的表面被引导时，有利 地可不损害工作活塞1。
[0033] 在传统的刚性闭锁螺栓的情况下，前面描述的其中刚性闭锁螺栓移动或转移的操 作将由于闭锁螺栓和工作活塞之间的摩擦而导致碎屑形成，并且因此导致驱动器内有损 害。
[0034] 另一方面，上面描述的可使转移式闭锁螺栓5避免由于故障操作而损害驱动器， 以及节约本来启动和禁用传统的闭锁螺栓所需的时间。
[0035] 在根据本发明的锁定设备的有利构造中，滚子或鼓2和凹槽10构造在工作活塞1 的侧向表面中，使得在滚子或鼓2在凹槽10中接合的情况下，产生尽可能大的接触面积。为 此，鼓或滚子2构造有对应于工作活塞1上的接触区域的曲率。因此，不是微小接触点，而 是提供接触线，由此扩大了接触点。由于接触点较大，相互接触的两个构件部分1、2的单位 面积的压缩负载减小。
[0036] 因此，在切口 10的区域中减小相互接触的构件部分1、2的表面压力。
[0037] 在通过图1中显示的滚子或鼓2的截面图中，示出凹槽10的圆形形状，滚子或鼓 2滚过凹槽10。
[0038] 提供的第一密封件11使第一压力区域21与第三压力区域23分开，并且另一个密 封件12使第三压力区域23与周围环境分开。当断路器闭合时，第一压力区域21处于升高 的压力，而压力区域23不加压。
[0039] 借助于柱体销3在闭锁螺栓5中的槽口中引导滚子2会使滚子2保持就位，使得 滚子2能够自由旋转，以及在滚子2不接触工作活塞1时，滚子2被阻止掉出。
[0040] 在工作缸体9的内部中的端部止动面13使得阻止闭锁螺栓5过于突出到工作活 塞1中成为可能。
[0041] 在图2中显示根据本发明的、用于高电压断路器的流体力学弹簧能存储驱动器的 锁定设备的示意性截面图，其中，可有利地看到接触面积由于鼓或滚子2的曲率而扩大。
【权利要求】
1. 一种用于促动中等电压或高电压断路器的流体力学弹簧能存储驱动器的锁定设 备，其包括在压力壳体或工作缸体（9)中的轴向切口中被引导的工作活塞（1)，并且包括呈 压缩弹簧的形式的弹簧能存储组件￠)，其与闭锁螺栓（5)相互作用，所述锁定设备包括： 当所述断路器闭合时处于升高的压力的第一压力区域（21)和第二压力区域（22)，以 及不加压的第三压力区域（23)， 其特征在于， 通过布置在所述闭锁螺栓（5)的指向所述工作活塞（1)的那侧的闭锁设备（2, 3,4)，以 及通过所述弹簧能存储组件（6)，布置成垂直于所述工作活塞（9)的所述闭锁螺栓（5)处于 被推离所述工作活塞（1)的过程， 在所述第一和第二压力区域（21，22)中失去压力的情况下，现在仅所述弹簧能存储组 件（6)的弹簧力对所述闭锁螺栓（5)起作用， 所述闭锁螺栓（5)将所述闭锁设备（2, 3,4)挤压到所述工作活塞（1)中的切口（10) 中，以及 在所述弹簧能存储组件（6)的保持力被超过时，通过使可旋转地安装且位于所述闭锁 螺栓（5)上的元件（2)在所述工作活塞（1)的表面上滚离，所述工作活塞（1)使所述闭锁 螺栓（5)偏移。
2. 根据权利要求1所述的锁定设备，其特征在于，在所述弹簧能存储组件￠)的保持 力被超过的情况下，所述工作活塞（1)使所述闭锁螺栓（5)偏移，其中，可旋转地安装且呈 滚子或滚筒的形式而且可旋转地安装在圆柱形销（3)上的所述元件（2)在所述工作活塞 (1)的表面上滚离。
3. 根据权利要求2所述的锁定设备，其特征在于，借助于所述柱体销（3)来在所述闭 锁螺栓（5)中的槽口中引导所述滚子或滚筒（2)，因此，使得所述滚子或滚筒⑵能够自由 旋转，并且在所述滚子或滚筒（2)不接触所述工作活塞（1)时，所述滚子或滚筒（2)被阻止 掉出。
4. 根据前述权利要求中的任一项所述的锁定设备，其特征在于，结合在所述工作活塞 (1)的外部轮廓中的切口呈凹槽（10)的形式。
5. 根据前述权利要求中的任一项所述的锁定设备，其特征在于，所述闭锁螺栓（5)在 其指向所述工作活塞（1)的侧具有支承螺栓（4)，所述支承螺栓（4)与所述可旋转地安装的 元件（2)相互作用。
6. 根据权利要求5所述的锁定设备，其特征在于，所述支承螺栓（4)和所述滚筒（2)由 硬化金属形成。
7. -种用于高电压或中等电压断路器的流体力学弹簧能存储驱动器，包括根据前述 权利要求中的任一项所述的锁定设备。
【文档编号】H01H33/34GK104103448SQ201410132511
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月3日 优先权日:2013年4月4日
【发明者】C.施蒂克, T.克洛泽, J.克诺斯佩, T.布伦奈斯 申请人:Abb 技术有限公司