РАБОЧИЙ ЦИЛИНДР ДЛЯ ПРИВОДА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
WORKING CYLINDER FOR CIRCUIT BREAKER DRIVE

Настоящее изобретение относится к рабочему цилиндру для привода автоматического выключателя, в частности для использования в коммутационных устройствах среднего напряжения или высокого напряжения, причем упомянутый рабочий цилиндр содержит базовый корпус.
В электрических коммутационных устройствах необходимо, чтобы автоматические выключатели прекращали передачу электроэнергии за несколько миллисекунд. Поэтому привод автоматического выключателя данного типа должен передавать энергию в автоматический выключатель за несколько миллисекунд, в течение которых необходимо осуществить процесс коммутации.
Автоматические выключатели обычно отключаются и включаются только несколько раз в течение рабочего года, например, если происходит короткое замыкание. Кроме того, автоматический выключатель устанавливают на много десятков лет. В связи с этим привод автоматического выключателя должен обладать не только высоким уровнем мгновенной надежности, но также требовать малого технического обслуживания.
Исходя из вышеизложенного, в DE 102009015881 А1 описан гидромеханический привод, содержащий рабочий цилиндр, который приводит в действие автоматический выключатель посредством штока поршня. Данный привод содержит устройство хранения энергии и гидравлическое устройство для передачи энергии, которая хранится в упомянутом устройстве хранения энергии.
Известный уровень техники раскрывает в частности приводы, в которых энергия для процесса коммутации хранится в металлических пружинах упругого устройства хранения энергии, при этом упомянутое гидравлическое устройство должно обеспечивать передачу энергии с малыми потерями и с малым износом в процессе коммутации.
Однако известные до настоящего времени гидравлические устройства содержат рабочие цилиндры, которые построены относительно сложно. Приводы, которые известны из уровня техники, содержат цельные рабочие цилиндры, имеющие сложную конструкцию, и упомянутые цилиндры требуют различных элементов, таких как корпус для емкости, поддерживающие трубы и демпфирующие кольца. Процесс изготовления таких сложных рабочих цилиндров очень сложный и связан с большими затратами.
В частности, поверхности скольжения для штока поршня рабочего цилиндра обычно анодируют. Это связано с большими затратами и, следовательно, высокой стоимостью. В случае использования алюминия может возникать кавитационное повреждение, которое может вызывать технические проблемы.
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание рабочего цилиндра для привода автоматического выключателя, который после несложного и эффективного по затратам процесса изготовления демонстрирует долгий срок службы и может быть использован совместно с существующими приводами без технических проблем.
В соответствии с изобретением, вышеупомянутая цель достигается посредством рабочего цилиндра, содержащего признаки, изложенные в пункте 1 формулы изобретения.
В соответствии с упомянутым пунктом, рабочий цилиндр, упомянутый в вводной части, отличается тем, что базовый корпус образован из первого элемента, а именно головки цилиндра, и второго элемента, а именно корпуса цилиндра, и упомянутые элементы соединены друг с другом.
В соответствии с изобретением, сначала было установлено, что проблемы производства можно решить в результате использования двух отдельных элементов, которые соединяют, чтобы образовать рабочий цилиндр. Кроме того, было установлено, что для изготовления рабочего цилиндра могут быть использованы различные материалы.
Было установлено, что упомянутое гидравлическое устройство может быть просто закрыто посредством отдельной головки цилиндра, при этом дополнительные элементы могут быть прикреплены к упомянутой головке цилиндра в качестве основной части привода. До этого упомянутая головка цилиндра со всеми своими местами соединения для дополнительных элементов может быть изготовлена независимо от корпуса цилиндра.
Кроме того, было установлено, что отдельный корпус цилиндра также может быть изготовлен отдельно от упомянутой головки цилиндра и способом, который почти не зависит от головки цилиндра, что касается материала. Возможные поверхности скольжения для штоков поршня могут подвергаться обработке независимо от головки цилиндра. Таким образом, рабочий цилиндр может быть относительно просто изготовлен модульным способом и может быть собран из двух независимо изготовленных элементов.
Таким образом, создан рабочий цилиндр для привода автоматического выключателя, и упомянутый рабочий цилиндр демонстрирует долгий срок службы после простого и эффективного по затратам процесса изготовления и выполнен с возможностью использования совместно с существующими приводами без технических проблем.
Таким образом, цель, упомянутая в вводной части, достигнута.
Головка цилиндра предпочтительно соединена с корпусом цилиндра нежесткой фиксацией. В результате упомянутые два элемента прочно соединены друг с другом и надежно защищены от потерь.
Дополнительным преимуществом является то, что упомянутая головка цилиндра и упомянутый корпус цилиндра соединены друг с другом посредством винтов. Винтовые соединения являются экономически эффективными и соединяют элементы друг с другом с возможностью обратного хода и отсоединения.
Шток поршня предпочтительно является направленным в рабочем цилиндре. Подвижный контактный элемент автоматического выключателя надежно приводится в движение посредством штока поршня.
Шток поршня предпочтительно содержит поршень, который находится в контакте с поверхностью скольжения корпуса цилиндра. В результате можно направлять шток поршня в рабочем цилиндре без отклонения и с низким трением.
Шток поршня предпочтительно находится в физическом контакте с головкой цилиндра. В результате, шток поршня является направленным в по меньшей мере двух положениях в рабочем цилиндре, а именно в корпусе цилиндра и в головке цилиндра. В результате, предотвращается скашивание или отклонение штока поршня.
Кроме того, шток поршня предпочтительно установлен коаксиально относительно рабочего цилиндра и расположен в центральном сквозном отверстии в рабочем цилиндре. В результате, шток поршня может быть продвинут в рабочий цилиндр с одной стороны.
Привод для автоматического выключателя, содержащий механическое упругое устройство хранения энергии и гидравлическое устройство для передачи энергии, которая может храниться в упругом устройстве хранения энергии предпочтительно содержит рабочий цилиндр типа, описанного в данном документе. Конкретно упомянутое гидравлическое устройство содержит рабочий цилиндр данного типа.
Предпочтительно в участках соединения головки цилиндра размещены, в частности, посредством винтовых соединений, перечисленные ниже элементы:
три модуля хранения, блок управления, рычаг сброса давления с коммутатором перемещения пружины, насосный модуль с электродвигателем, крышка емкости с направляющей втулкой, отверстие для заполнения и соответственно отверстие для выпуска воздуха, промежуточный корпус и корпус цилиндра.
Кроме того, в головке цилиндра предпочтительно расположены перечисленные ниже элементы:
зажимной болт, предохранительный клапан, по меньшей мере один обратный клапан, Р-крышка, которая используется в качестве направляющей для штока поршня, различные уплотнительные заглушки, а также по меньшей мере одна пластина с фланцем.
Вместо демпфирующего кольца в головку цилиндра предпочтительно включен контур в качестве демпфирующего кольца. В результате, получается конструкция, содержащая меньшее количество деталей, и упомянутая конструкция не содержит деформируемого демпфирующего кольца.
Внешний контур головки цилиндра предпочтительно используется в качестве опорной поверхности для поддержки упорного кольца упругого устройства хранения энергии.
Участки гидравлического соединения для различных элементов предпочтительно предусмотрены посредством соединительных втулок. В результате, гидравлическое масло может затекать в различные элементы. Весь объем гидравлического масла предпочтительно находится в самой головке цилиндра.
Упорное кольцо предпочтительно является направленным на внешней поверхности корпуса цилиндра. Данное упорное кольцо сжимает механические пружины в механическом упругом устройстве хранения энергии посредством поршня хранения в модуле хранения.
Кроме того, к корпусу цилиндра предпочтительно прикреплена нижняя пластина. Упомянутая нижняя пластина используется в качестве противодействующей поверхности для механических пружин.
Заглушка и демпфирующее кольцо предпочтительно расположены в самом корпусе цилиндра.
Между головкой цилиндра и корпусом цилиндра предпочтительно расположена соединительная втулка. В результате может быть подсоединена труба (изменяющая давление).
На чертежах:
фиг. 1 показывает состоящий из двух частей рабочий цилиндр привода автоматического выключателя помимо штока поршня, который расположен коаксиально в рабочем цилиндре.
Фиг. 2 показывает вид в разрезе рабочего цилиндра в соответствии с фиг. 1, в котором показано, что шток поршня является размещенным и направленным в центральном сквозном отверстии в рабочем цилиндре, и
Фиг. 3 показывает дополнительный вид в разрезе рабочего цилиндра в соответствии с фиг. 1, в котором показаны винты, которые соединяют головку цилиндра и корпус цилиндра друг с другом с нежесткой фиксацией.
Фиг. 1 показывает рабочий цилиндр 1 для привода (не показанного) автоматического выключателя, в частности высоковольтного автоматического выключателя, причем упомянутый рабочий цилиндр содержит базовый корпус 2. Упомянутый базовый корпус 2 состоит из двух частей.
Базовый корпус 2 состоит из первого элемента, а именно головки 3 цилиндра, и второго элемента, а именно корпуса 4 цилиндра, и упомянутые элементы соединены друг с другом.
Фиг. 2 показывает, что головка 3 цилиндра соединена с корпусом 4 цилиндра с нежесткой фиксацией. Головка 3 цилиндра и корпус 4 цилиндра соединены друг с другом посредством винтов.
Для этой цели предусмотрены винты 5, и упомянутые винты входят в резьбовые отверстия 6 корпуса 4 цилиндра.
Фиг. 3 показывает вид в разрезе предпочтительного варианта осуществления, в котором предусмотрены четыре винта 5.
Шток 7 поршня является направленным в рабочем цилиндре 1. Шток 7 поршня содержит поршень 8, который находится в контакте с поверхностью 9 скольжения корпуса 4 цилиндра. Шток 7 поршня также находится в контакте с головкой 3 цилиндра.
Шток 7 поршня расположен коаксиально относительно рабочего цилиндра 1 и размещается в центральном сквозном отверстии 10 в рабочем цилиндре 1. Шток 7 поршня перемещается вверх и вниз в рабочем цилиндре 1. Подвижный контактный элемент (не показанный) автоматического выключателя приводится в движение посредством штока 7 поршня.
Головка 3 цилиндра содержит цилиндрический паз 11, в котором частично размещается корпус 4 цилиндра. Корпус 4 цилиндра выполнен в виде цилиндрического элемента. Головка 3 цилиндра содержит ступенчатую внешнюю периферийную поверхность 12.
На боковых поверхностях и/или торцевых поверхностях головки 3 цилиндра могут быть закреплены различные элементы.
Перечень ссылочных позиций
1 Рабочий цилиндр
2 Базовый корпус
3 Головка цилиндра
4 Цилиндрический корпус
5 Винты
6 Резьбовые отверстия
7 Шток поршня
8 Поршень
9 Поверхности скольжения
10 Центральное сквозное отверстие
11 Цилиндрический паз
12 Внешняя периферийная поверхность.