Пневматический привод Советский патент 1984 года по МПК H01H33/32 

Изобретение ОТНОСИТСЯ к пневматическим приводам, в частности к приводам коммутационных аппаратов электрических станций и подстанций высокого и сверхвысокого напряжения, например короткозамыкателей, быстродействующих заземлителей, включателей-отключателей, выключателей и т. п. По мере роста класса напряжения и мощности короткого замыкания энергосистем возникает необходимость увеличения ходов контактных систем при одновременном уменьшении времени срабатывания (включения или отключения) коммутационных аппаратов. Например, время отключения выключателя с ходом контактного стержня около 1 м достигает сотых долей секунды. Быстродействие коммутационных аппаратов определяется мощностью привода. Известен пневматический привод высоковольтного выключателя, представляющий собой цилиндр со штуцерами подвода и сброса рабочей среды и порщень, жестко соединенный со щтоком, проходящим через отверстие, выполненное в заглущенном торце цилиндра, и соединенным с механизмом движения выключателя. Шток одновременно служит направляющей порщня 1 Однако в таком приводе с большим сечением порщня давление в переменном объеме цилиндра за движущимся порщнем не успевает нарастать достаточно интенсивно, вследствие чего сильно ограничивается мощность привода и теряется его быстродействие. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является пневматический привод, содержащий рабочий цилиндр со щтуцерами для подачи и сброса рабочей среды, полый подвижный цилиндр с подвижным порщнем и герметичным днищем, неподвижный поршень с центральным отверстием, размещенный в полости подвижного цилиндра, сообщенной с полостью рабочего цилиндра посредством отверстий в боковой стенке подвижного цилиндра, соединенный с рабочим цилиндром посредством патрубка, проходящего через отверстие в подвижном порщне, и сообщенный со штуцером рабочей среды. При движении привода вверх, например на включение, участвуют две силы: сила давления газа под поршень и сила давления газа под заглушенный торец штока, близкая по величине к первой, а при движении привода вниз, например на от,длючение,-одна сила: давления газа под порщнем. Таким образом обеспечивается работа привода с различными силами, следовательно, и скоростями включения и отключения 2. Недостатком известного устройства является невозможность достижения высокой скорости отключения при одинаковом давлении сжатого газа на привод на сторонах включения и отключения. Цель изобретения - увеличение мощности и быстродействия привода в обоих направлениях движения. Поставленная цель достигается тем, что пневматический привод, содержащий рабочий цилиндр со щтуцерами подачи и сброса рабочей среды, полый подвижный цилиндр с подвижным порщнем ,и герметичным днищем, неподвижный поршень с центральным отверстием, размещенный в полости подвижного цилиндра, сообщенной с полостью рабочего цилиндра посредством отверстий в боковой стенке подвижного цилиндра, соединенный с рабочим цилиндром посредством патрубка, проходящего через отверстие в подвижном поршне, и сообщенный со щтуцером подачи рабочей среды, снабжен щтоком, связанным с днищем подвижного цилиндра, причем шток выполнен с меньшим диаметром по отнощению к подвижному цилиндру, а отверстие в торцевой части рабочего цилиндра выполнено по диаметру штока. На чертеже схематически показан предлагаемый привод. Привод содержит неподвижный рабочий цилиндр 1 со штуцером 2 для подачи рабочей среды, например при отключении, и сброса отработанной рабочей среды при включении. В неподвижном рабочем цилиндре 1 размещен подвижный поршень 3 с подвижным цилиндром 4, имеющим дно, жестко связанное со щтоком 5, выходящим через торцевое отверстие рабочего цилиндра 1. К штоку 5 может быть присоединен механизм движения коммутационного аппарата. На боковой поверхности подвижного цилиндра 4 у его основания (т. е. в месте подсоединения поршня 3) выполнены отверстия 6. В полости подвижного цилиндра 4 имеется неподвижный поршень 7, связа ный сквозным патрубком 8 с корпусом рабочего цилиндра 1 с помощью пальца 9 в крышке 10. Подвижный порщень-3 упирается на резиновый амортизатор И. Штуцер 12 служит для подачи давления рабочей среды в привод при включении его и сброса отработанной рабочей среды при отключении. Устройство работает следующим образом. При включении сжатый газ подается в привод через щтуцер 12. При этом штуцер 2 сообщается с атмосферой либо с областью более низкого давления. Из щтуцера 2 сжатый газ распределяется по кольцевому зазору между крыщкой 10 и патрубком 8 под поршень 3, а по патрубку 8 - в полость под подвижным цилиндром 4. При этом сжимаемый поршнем 3 газ выбрасывается, например, в атмосферу через отверстия 6 и далее через штуцер 2. При отключении сжатый газ через штуцер 2 подается в рабочий цилиндр 1. Давлением газа на подвижный цилиндр 4 и одновременно на поршень 3 через кольцевой зазор между подвижным цилиндром 4 и рабочим цилиндром 1 и через отверстия 6 привод отключается.

Таким образом, как на включение, так и на отключение одновременно участвуют две поверхности: поверхность днища подвижного цилиндра 4 и поверхность поршня 3. Тем самым , практически обеспечивается удвоение мощности привода при перемещеНИИ его штока в обоих направлениях.

Изобретение может иметь широкое применение в технике, особенно там, где требуется высокое быстродействие привода двустороннего действия, например в пневмоили гидроприводах быстродействующих короткозамыкателей, заземлителей, включателей, отключателей и выключателей, и позволяет увеличить мощность привода не менее чем в 1,8 раза за счет одновременной работы двух поршневых поверхностей без изменения радиальных габаритов привода и повысить эффективность его работы.

Использование изобретения позволяет повысить мощность и надежность работы электрических станций и подстанций, а также сетей и систем.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРИВОД, содержащий рабочий цилиндр со штуцерами подачи и сброса рабочей среды, полый подвижный цилиндр с подвижным поршнем и герметичным днишем, неподвижный поршень с центральным отверстием, размещенный в полости подвижного цилиндра, сообщенной с полостью рабочего цилиндра посредством отверстий в боковой стенке подвижного цилиндра, соединенный с рабочим цилиндром посредством патрубка, проходящего через отверстие в подвижном поршне, и сообщенный со штуцером подачи рабочей среды, отличающийся тем, что, с целью увеличения мощности и быстродействия привода в обоих направлениях движения, он снабжен штоком, связанным с днищем подвижного цилиндра, причем шток выполнен с меньщим диаметром по отношению к подвижному цилиндру, а отверстие в торцевой части рабочего цилиндра выполнено по диаметру штока. (Л ас О5 со