用于防止用于觸動的促動器中的泄漏的液壓閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及借助于閥布置液壓地控制活塞/缸布置的領(lǐng)域，其中閥布置為用于觸動高壓或中壓電路斷路器的促動器的一部分。這里的焦點具體在于當泄漏發(fā)生在閥布置內(nèi)時采取對策。
【背景技術(shù)】
[0002]用于觸動液壓促動器的活塞的兩級閥布置分別從EP2234135B1和DE102009053901B3中獲知，其中液壓促動器提供用于觸動高壓電路斷路器。閥級包括引導級和主級。
[0003]來自EP2234135B1的閥布置由作為引導閥的3/2端口閥和作為主閥的兩個2/2端口閥構(gòu)成，然而在來自DE102009053901B3的閥布置中，兩個2/2端口閥也作為主閥存在，但3/2端口引導閥的功能由作為引導閥的兩個2/2端口閥執(zhí)行。
[0004]來自2234135B1的閥布置與由閥布置控制的活塞/缸布置和與待觸動的高壓電路斷路器一起在圖1中示出。閥布置和活塞/缸布置共同為用于觸動高壓電路斷路器的液壓促動器的部分。
[0005]在引導閥11的第一位置，從高壓箱9經(jīng)由主閥2到位于活塞/缸布置12中的空間10的端口開啟，S卩，處于高壓的流體供應至活塞6上方的空間10，以使高壓電路斷路器7閉合。流體通常由液壓油形成。在引導閥11的第二位置，空間10經(jīng)由主閥I連接于低壓箱8，即，活塞6上方的空間10減壓，結(jié)果在于活塞6向后移動并且使高壓電路斷路器7開啟O
[0006]來自DE102009053901B3的閥布置可在圖2中看到，又結(jié)合了液壓促動器的活塞/缸布置12和待觸動的電路斷路器7。與圖1中的那些相同的元件帶有相同附圖標記，并且閥布置的操作的基本模式與上文針對圖1描述的相同。
[0007]圖2中的引導閥3和4采用NC閥的形式，其被電力地觸動并且具有彈簧返回。由于出于技術(shù)原因需要的彈簧返回，故在切換之后，該情形總是發(fā)生，其中負責在直到下一個切換事件的時段內(nèi)的主級的閥I和2的正確定位的包圍的油量存在于引導區(qū)中，S卩，在引導級的液壓區(qū)中。
[0008]然而，引導級的2/2端口閥3和4并非完全不泄漏。取決于切換位置，引導閥3和4處的內(nèi)部泄漏現(xiàn)在可導致壓力的非期望累積或減小，這可有損主閥I和2的正確定位。
[0009]這必須被防止，因為否則主級可故障，并且因此促動器和高壓電路斷路器可故障。
[0010]問題在DE102009053901B3中通過將小孔口 5并入在引導區(qū)(S卩，油包圍在其中的液壓區(qū))與主區(qū)(即，促動主活塞6的區(qū))之間來解決。具體而言，孔口 5位于引導閥3，4的連接于主閥1，2的控制入口的出口側(cè)X與主閥1，2的連接于活塞/缸布置12的出口側(cè)Z之間。
[0011]然而，引導區(qū)與主區(qū)之間的此類連接在切換期間是非合乎需要的，因為目的準確是兩個區(qū)獨立于彼此來液壓地操作(還參看圖1)。
[0012]在靜止情形中，在因此不存在切換時，然而孔口有助于補償可能存在的任何泄漏，其中事實在于，在靜止情形中，相同壓力總是在引導區(qū)和主控制區(qū)中普遍，并且主控制區(qū)并未密封，并且因此能夠補償發(fā)生的泄漏。當在靜止情形中存在非常低體積的流動時，孔口類似于主控制區(qū)和引導控制區(qū)之間的開啟連接起作用，即，泄漏引起的來自引導區(qū)的油流可經(jīng)由孔口進入主控制區(qū)中并且在該處排出。
[0013]孔口設計成盡可能小，以使該開啟連接不導致對切換期間(即，在動態(tài)情形中)的閥布置的作用有不利影響。因此，利用了主區(qū)與引導區(qū)之間普遍的壓力的顯著且廣泛變化的差異的影響，其結(jié)果在于主閥處發(fā)生非常大體積的流動。由于相比于相應已知開啟的閥的孔口的出口開口的非常小的尺寸，并且由于所有都在動態(tài)情形中極其迅速地發(fā)生，故孔口接著類似于主區(qū)與引導區(qū)之間的分離器作用。
[0014]因此，孔口基本上在動態(tài)情形中分開主區(qū)和引導區(qū)，并且在動態(tài)情形中提供主區(qū)與引導區(qū)之間的低損失連接。
[0015]因此，孔口在各種情況中代表動態(tài)情形的〃盡可能小〃與靜止情形的〃盡可能大"之間的折衷?，F(xiàn)在在實際測試中證實了該折衷可在個別情況中不是足夠的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]從該現(xiàn)有技術(shù)開始，本發(fā)明的目的因此在于提供備選選擇，借助于其，來自兩級閥布置的引導區(qū)的泄漏可經(jīng)由主控制區(qū)排放，以便觸動液壓促動器的活塞，而不由此不利地影響切換狀態(tài)。
[0017]該目的通過用于在促動器中將第一流體傳導壓力管線連接于第二流體傳導壓力管線的液壓閥來實現(xiàn)，以便觸動高壓或中壓電路斷路器，包括:
殼體，其具有用于附接于第一壓力管線的第一通道入口，以及用于附接于第二壓力管線的第二通道入口，以及位于第一通道入口與第二通道入口之間的腔，
密封本體，其可在腔中移動，并且具有圓周，其至少在一點處大于第一通道入口和第二通道入口的鄰接腔的開口的相應圓周，其中密封本體在幾何上匹配這些點的截面，使得密封本體在密封本體位于其上時完全密封其。
[0018]緊固在第一通道開口中的第一彈簧元件，其在第一側(cè)上連接于密封本體，并且在松弛狀態(tài)中突入腔中，
緊固在第二通道開口中的第二彈簧元件，其在第二側(cè)上連接于密封本體，并且在松弛狀態(tài)中關(guān)入fe中。
[0019]液壓閥的入口通道在各種情況下提供成連接于壓力管線。壓力管線在這里可設計為殼體塊內(nèi)的通道，或設計為外部壓力管線。
[0020]這里描述的液壓閥的殼體因此可包圍整裝的部分，或者其可為包括另外的液壓元件的又一個較大殼體塊的集成構(gòu)件。
[0021]因此，閥具有兩個通道入口和因此連接部，并且由密封本體構(gòu)成，該密封本體布置成以便其可在殼體的腔內(nèi)移動，并且以如下方式在兩個彈簧元件之間扭轉(zhuǎn)，使得在兩個通道入口之間的之前已知的壓差的情況下，其保持在通道入口的鄰接腔的兩個開口之間。在該情形中，流動因此可沿兩個方向穿過閥。通道入口的鄰接腔的開口也稱為閥座。
[0022]因此，液壓閥可用于兩個壓力管線之間的閥布置中，并且準確的是以容許通路高達預定體積的流動或預定壓力差為目的，以及以高于該預定體積的流動或該預定壓力差使兩個壓力管線彼此斷開為目的，其中預期的是液壓閥以該方式在體積流的兩個方向上有效。
[0023]在靜止情形中，提出的液壓閥接著保持壓力管線之間的連接開啟，因為密封本體以如下方式由彈簧元件保持，使得其保持離兩個閥座一距離。因此，彈簧元件的設計適于預期發(fā)生斷開的預定壓力差，并且適于腔的幾何形狀和動態(tài)情形中的壓力比。這可意味著彈簧元件可設計有不同的剛度，以便因此能夠例如在取決于方向的不同體積流下閉合。
[0024]由于壓力管件之間的連接通路在靜止情形中保持開啟，故泄漏引起的流體流可在靜止情形中從整裝區(qū)穿過閥進入并未液壓地閉合的區(qū)，并且因此排出。在閥布置的動態(tài)情形中，發(fā)生在壓力管線之間的壓力差的變化作用在密封本體上，并且使其移動來位于閥座中的一個上，以使壓力管線與彼此斷開。
[0025]液壓閥因此可完全地替代上述申請中的孔口。其通路截面不可選定成過大以便確保動態(tài)情形中的壓力管線的可靠斷開的孔口的缺點并不適于液壓閥的情況。作為替代，在這里提出的液壓閥的設計的情況中，可選定足夠大來排放泄漏物的開口截面，因為在動態(tài)情形中，開口截面可在各種情況中由密封本體可靠地密封。因此，極大地簡化了適于周圍閥布置中的實際物理環(huán)境的泄漏排放構(gòu)件的設計。
[0026]對于期望液壓閥以相同方式作用于兩個流動方向并且因此其在相同體積流下生成相同的損失和閉合的閥布置中的使用，第一通道開口和第二通道開口設計成關(guān)于彼此具有相同尺寸，并且第一彈簧元件和第二彈簧元件具有相同設計。
[0027]第一通道入口和第二通道入口的鄰接腔的開口優(yōu)選可均具有圓形設計。在連接于彈簧元件的密封本體的側(cè)部中的各個上，密封本體接著具有至少一個圓形截面區(qū)域，其在各種情況下準確地對應于相關(guān)聯(lián)開口的截面區(qū)域。通道入口開口和因此閥座和密封本體的其它設計可構(gòu)想出；例如，截面還可具有橢圓形式。
[0028]在圓形閥座的情況中，密封本體的第一側(cè)和第二側(cè)可采用球形節(jié)段的形式，因為接著甚至在制造公差的情況下，確保了相應通道入口被有效密封。在其最簡單的形式中，密封本體可采用球形形式。然而，不同于球形形式的長形設計(其中球形端附接于其)還可構(gòu)想出，例如，圓柱體或橢圓體。
[0029]液壓閥可有利地布置在兩級閥布置中，用于觸動液壓活塞/缸布置的活塞，其中閥布置包括具有至少一個引導閥的引導級，以及具有至少一個主閥的主級。因此，閥布置以如下方式設計成使得在至少一個引導閥的第一位置，液壓連接經(jīng)由主級從高壓箱到活塞/缸布置建立，以使高壓下的流體供應至位于活塞的一側(cè)上的空間，并且在至少一個引導閥的第二位置，位于活塞的一側(cè)上的空間經(jīng)由主級連接于低壓箱。上述液壓閥布置在引導級的連接于主級的至少一個控制入口的出口側(cè)與主級的連接于活塞/缸布置的出口側(cè)之間。
[0030]在一個實施例中，引導級包含兩個2/2端口閥，其可具體設計為具有彈簧返回的電觸動閥，該電觸動閥在靜止位置閉合，也稱為NC閥。
[0031]具有這里提出的液壓閥的兩級閥布置可有利地結(jié)合在液壓促動器中，用于觸動高壓或中壓電路斷路器，因為出于安全原因在高壓或中壓范圍中，尤其重要的是避免由泄漏引起的操作失效。這里的高壓范圍包括大約50kV到當前IlOOkV之間的電壓水平，并且中壓范圍大致位于IkV到50kV之間。例如，電路斷路器可為隔離器、接地開關(guān)、高速接地開關(guān)或組合的接地開關(guān)和隔離器。
【附圖說明】
[0032]本發(fā)明及其可能的實施例借助于另外的附圖中所示的示例性實施例來詳細描述，在該另外的附圖中:
圖1示出了用于觸動活塞和因此高壓電路斷路器的第一已知兩級閥布置；
圖2示出了具有用于排出泄