Гидравлический буфер двустороннего действия для высоковольтных аппаратов Советский патент 1981 года по МПК H01H33/34 

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ БУФЕР ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ВЫСОКОВОЛБТНЫХ АППАРАТОВ

1

Изобретение относится к электроаппаратостроению, в частности к узлам высоковольтных выключателей.

Известен гидравлический буфер двустороннего действия для высоковольтных аппаратов, содержащий цилиндрический корпус, заполненный рабочей средой, и перемещающийся в нем поршень, в котором встроены подпружиненные клапаны встречно-направленного действия, в стенке которых выполнены щели, представляющие собой равнобедренные треугольники, высота которых д лежит на образующей стенки 1.

В таком буфере, где рабочая жидкость воздействует на всю площадь клапана, клапаны реагируют на изменение вязкости рабочей жидкости, но при больщих давлениях рабочей жидкости в процессе демпфирова- is ния габариты пружин резко возрастают, а это приводит к значительному увеличению габаритов гидробуфера в целом. Кроме того, при больших давлениях рабочей жидкости реагирование клапанов прямого типа на изменение вязкости рабочей жидкости снижается.

Известен также гидравлический буфер двустороннего действия, содержащий корпус.

заполненный рабочей жидкостью, щток с поршнем, разделяющим корпус на две полости и имеющим отверстия, расположенные параллельно его оси, и дроссельную шайбу, разделяющую осевую полость в теле штока на две части, каждая из которых сообщена с одной из полостей корпуса посредством радиальных отверстий, выполненных в теле штока, причем в отверстиях поршня установлены толкатели, а на штоке с обеих сторон порщня - подпружиненные в осевом направлении втулки, взаимодействующие с толкателями 2.

Такой буфер реагирует на изменение внешних динамических нагрузок, а изменение вязкости рабочей жидкости отрицательно сказывается на его работе.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является гидравлический буфер двустороннего действия для высоковольтных аппаратов, содержащий выполненный с пазами рабочий цилиндр с расположенным в нем поршнем, разделяющий полость цилиндра на части, шток которого механически соединен с подвижной контактной системой 3. Предлагаемая конструкция гидравлического буфера обеспечивает быстродействие выключателей и стабильность тормозных характеристик за счет наличия продольных пазов в цилиндре, но только при условии стабильности вязкости рабочей жидкости. Электрические аппараты, в частности, высоковольтные выключатели, эксплуатируются в основном на открытых подстанциях, подверженных воздействию температур в широком диапазоне, а температурные изменения приводят к изменению вязкости рабочей жидкости гидравлических буферов, что влечет за собой изменение скоростных и временных характеристик высоковольтных выключателей, т. е. к снижению их работоспособности. Цель изобретения - повышение надежности работы высоковольтных аппаратов путем стабилизации тормозной характеристики буфера при изменении вязкости рабочей жидкости. Поставленная цель достигается тем, что в известном гидравлическом буфере двустороннего действия для высоковольтных аппаратов, содержащем выполненный с пазами рабочий цилиндр с расположенным в нем поршнем, разделяющим полость цилиндра на части, щток которого механически соединен с подвижной контактной системой, согласно изобретению шток выполнен с внутренней полостью, которая разделена на три полости, сообщающиеся между собой, с соответствующими полостями рабочего цилиндра и с пазом рабочего цилиндра посредством сквозных отверстий в боковых полостях на штоках подпружиненных между собой и размещенных в центральной полости золотниковых клапанов, перекрывающих сквозные отверстия, соединяющие центральную полость с соответствующими частями полости рабочего цилиндра. На фиг. 1 изображен гидравлический буфер двустороннего действия в исходном положении; на фиг. 2 - буфер при движении штока с порщнем вправо (по стрелке А). Гидравлический буфер содержит рабочий цилиндр 1 с продольными пазами 2, в которых размещен шток Л с поршнем 4, разделяющий рабочую i;oj;ocTb цилиндра на части 5 и 6, Шток механически соединен с подвижной контактной системой (не показана). Внутри шток имеет цилиндрическую полость, разделеннук} обратными клапанами 7 и 8 с пружинами 9 и 10 на полости 11, 12 и 13. Боковые щтоковые полости 11-13 радиальными отверстиями И и 15 связаны соответственно с частями 5 и 6 полости цилиндра. Це;;тральная штоковая полость 12 имеет два ряда радиальных отверстий 16 и 17, соответ-твенно соединяющих ее с частями 5 и 6 полости цилиндра. Отверстия 16 и 17 пере1;рываю.ся взаимно подпружиненными пружиной Id золотниковыми клапанами 19 и 20, расположенными в центральной щтоковой полости. Штоки 21 и 22 золотниковых клапанов 19 и 20 выведены соответственно в боковые щтоковые полости 11 и 13. На этих штоках подвижно установлены обратные клапаны 7 и 8. Поршень 4 имеет кольцевую полость 23, соединяющуюся радиальными отверстиями 24 с центральной штоковой полостью 12. Золотниковые клапаны 19 и 20 имеют отверстия 25 и 26, соединяющие центральную щтоковую полость 12 с боковыми полостями 11 и 13. Устройство работает следующим образом. При движении щтока с поршнем по стрелке А (фиг. 2) в полости 6 создается избыточное давление рабочей жидкости, которая перетекает в полость 5 через продольные пазы 2. В случае увеличения вязкости рабочей жидкости возрастает гидравлическое сопротивление, увеличивается избыточное давление в полости бив связанной с ней отверстиями 15 полости 13. При этом и шток 22, и золотниковый клапан 20, сжимая пружину 18, перемещаются влево, открывая отверстия 17, и рабочая жидкость дополнительно перетекает из полости 6 через отверстия 17 и 26, полость 12, отверстия 25, открывая клапан 7, через полость 11 и отверстия 14 в полость 5, компенсируя избыточное давление, вызванное возросшей вязкостью рабочей жидкости. В зависимости от характеристики рабочей жидкости стабилизация тормозной характеристики гидравлического буфера осуществляется подбором диаметра штоков 21 и 22, характеристикой пружины 18 и профилем отверстий 16 и 17. Предлагаемая конструкция гидравлического буфера позволяет повысить быстродействие выключателей и стабильность тормозных характеристик при изменении вязкости рабочей жидкости и любых ее давлениях. При этом увеличивается работоспособность высоковольтных выключателей, повышается их надежность. Формула изобретения Гидравлический буфер двустороннего действия для высоковольтных аппаратов, например выключателей, содержащий выполненный с пазами рабочий цилиндр с расположенным в нем порщнем, разделяющим полость цилиндра на части, шток поршня механически соединенный с подвижной контактной системой, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет стабилизации тормозной характеристики буфера, шток выполнен с внутренней полостью, которая разделена подпружиненными обратными клапанами на три полости, две боковые и центральную, при этом щтоковые полости посредством сквозных отверстий сообщаются между собой, с соответствую