Газогидравлический аккумулятор
GAS-HYDRAULIC ACCUMULATOR

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в гидравлических приводах для силовых высоковольтных выключателей, преимущественно в приводах элегазовых выключателей.
Известен привод выключателя (германский патент DE 3611497 от 08.10.87, Н01Н 33/53), в котором в качестве энергоносителя используется пакет тарельчатых пружин, непосредственно контактирующий с подвижным поршнем гидроаккумулятора, либо передающий усилие на указанный поршень через тянущие шпильки.
Недостатком этой конструкции является сложность изготовления мощных тарельчатых пружин большого диаметра, нестабильность динамических характеристик, обусловленная трением между пружинами и повышенной их жесткостью по сравнению с жесткостью газовых систем.
Известен патент RU 2148280 от 27.04.2000, Н01Н 33/34, содержащий накопитель энергии, выполненный в виде газогидравлического аккумулятора со сферическим корпусом и сферической эластичной диафрагмой для герметичного разделения сред.
Недостатком этой конструкции является сложность изготовления сферического корпуса, низкий срок службы эластичной диафрагмы.
Известен аккумулятор по патенту RU №2020629, выполненный в виде двух последовательно расположенных сильфонов, один из которых заполнен сжатым газом, другой - жидкостью. Недостатком его является громоздкость конструкции, сложность узлов привода.
Известен также газогидравлический аккумулятор по патенту RU №2140683, выполненный в виде металлического силового сосуда, внутренний объем которого разделен на газовую и гидравлическую полости. В сосуде со стороны гидравлической полости выполнена горловина для присоединения к исполнительному устройству, а со стороны газовой полости вмонтирован заправочный вентиль. Внутри сосуда установлен металлический сильфон, один торец которого подвижный, герметично закрыт металлической крышкой, а другой торец герметично закреплен к стенке сосуда в зоне расположения заправочного вентиля. Геометрические размеры сильфона выбраны из условия, что расстояние между торцами не превышает 0,8 от его наружного диаметра. Недостаток такого аккумулятора состоит в ограниченном объеме аккумулированной жидкости. Компенсирующую способность его приходится увеличивать за счет увеличения рабочего объема сильфона и избыточных энергозатрат.
Целью настоящего изобретения является обеспечение надежной работы сильфонного узла, а, следовательно, надежной эксплуатации всего газогидравлического аккумулятора в любых климатических условиях.
Это достигается тем, что в известном газогидравлическом аккумуляторе, содержащем газовую и гидравлическую полости, гидравлическая полость которой снабжена горловиной для жидкости, а газовая - заправочным вентилем для газа, разделителем этих сред является герметичный металлический сильфонный узел, выполненный в виде нескольких металлических сильфонов, связанных патрубком, у которых гофры по наружным поверхностям армированы центральными и боковыми кольцами, боковые из которых расположены по обеим сторонам центрирующего кольца с гнездами и шариками, обеспечивающими осевой ход и предохраняющие от потери поперечной устойчивости самих сильфонов и складок их гофр.
На фиг. 1 изображен общий вид газогидравлического аккумулятора, на фиг. 2 - разрез по А-А.
Газогидравлический аккумулятор содержит силовой металлический сосуд 1 с газовой 2 и гидравлической 3 полостями. В газовой полости вмонтирован заправочный вентиль 4, а гидравлическая полость снабжена горловиной 5. Внутри сосуда установлен герметичный металлический сильфонный узел 6. С одного торца он герметично прикреплен к стенке сосуда, а второй торец у него подвижный и герметично закрыт крышкой 7. Сильфонный узел выполнен в виде нескольких металлических сильфонов 8, у которых гофры 9 по наружным поверхностям 10 армированы центральными кольцами 11 и боковыми кольцами 12. Между собой сильфоны связаны патрубком 13, а боковые кольца расположены по обеим сторонам центрирующего кольца 14, на котором установлены гнезда 15 с шариками 16. Аналогичные гнезда с шариками смонтированы на сильфонном узле в районе его подвижной части у крышки 7.
Газогидравлический аккумулятор работает следующим образом. Под действием сжатого газа, поступающего через вентиль, сильфоны перемещают крышку 7 до упора в стенку сосуда с горловиной 5. При подаче рабочей жидкости под давлением от насосного агрегата системы (система не показана) сильфоны сжимаются. При этом кольца, взаимодействуя с поверхностями гофр, предохраняют их от избыточной деформации, а шарики, катясь по внутренней поверхности силового сосуда, предохраняют сильфонный узел от потери поперечной устойчивости.
Заявляемый гидравлический привод изготавливается и испытывается на существующем промышленном оборудовании. Основные узлы проверены на работоспособность.
Результаты патентного поиска и возможность практической реализации заявляемого привода позволяют установить соответствие его: новизне, изобретательскому уровню и промышленной применимости.