DE3842011A1

DE3842011A1 - HYDRAULIC DRIVE

Info

Publication number: DE3842011A1
Application number: DE3842011A
Authority: DE
Inventors: Edelwald Lutz
Original assignee: Asea Brown Boveri AG Germany; Asea Brown Boveri AB
Current assignee: ABB AG Germany; ABB AB
Priority date: 1988-12-14
Filing date: 1988-12-14
Publication date: 1990-06-21
Also published as: EP0373598A2; DE58908530D1; EP0373598B1; EP0373598A3; DE3842011C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikantrieb, insbeson dere für elektrische Hochspannungsschalter, bei dem ein Umschaltventil den Durchfluß von Druckfluid freigibt oder sperrt, mit einem Ventilkolben, der in zwei sich gegenüberstehenden, topfförmigen Buchsen eingesetzt ist und einen radialen Dichtbund aufweist, der mit den Stir nen der Buchsen wechselweise in Dichtsitz gelangt und mindestens zwischen der eingezogenen Kolbenzylinderwand sowie den einzelnen Buchsen Fluiddurchlaßtaschen ausge bildet sind, wobei der mit einem Dicht- bzw. Führungsbe reich versehene Kolbenkopf ständig mit Druckfluid beauf schlagt ist und zum Antrieb des Ventilkolbens eine wei tere Kolbenfläche wahlweise mit Druckfluid ansteuerbar ist.The invention relates to a hydraulic drive, in particular for electrical high-voltage switches, in which a Switch valve releases the flow of pressurized fluid or locks with a valve piston that is in two opposite, cup-shaped sockets is used and has a radial sealing collar which with the Stir the sockets alternately get into the sealing seat and at least between the retracted piston cylinder wall and the individual sockets made of fluid passage pockets are formed, the with a sealing or leadership rich piston head constantly pressurized with pressurized fluid strikes and a white for driving the valve piston The lower piston surface can be controlled with pressure fluid is.

Der Ventilkolben des Umschaltventiles besitzt in der Re gel neben dem eigentlichen Dichtsitz für den Umschalt vorgang noch weitere Dicht- und/oder Führungsstellen. The valve piston of the changeover valve has in the right gel next to the actual sealing seat for switching further sealing and / or guide points.

Nun kann es vorkommen, daß bei durch Einbaubedingungen hervorgerufenen, nicht exakt fluchtenden Buchsen, der Kolbenkopf mit seiner Führungsstelle den Dichtsitz stö rend auslenkt. Die Folge sind erhöhter Verschleiß und Leckagen.Now it can happen that due to installation conditions caused, not exactly aligned sockets, the Piston head with its guide point disrupt the sealing seat rend deflects. The result is increased wear and tear Leaks.

Der Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, den Dicht sitz des Umschaltventiles auch bei nicht exakt fluchten den, den Ventilkolben aufnehmenden Buchsen zu gewährlei sten.The invention therefore has as its object the seal Seat of the changeover valve, even if it is not exactly aligned to ensure the bushings receiving the valve piston most.

Die Lösung gelingt dadurch, daß der Ventilkolben zweige teilt ist und die zwischen Kolbenkopf und Dichtbund an geordnete Verbindungsstelle einen geringen radialen Ver satz des Kolbenkopfes zuläßt.The solution is achieved in that the valve piston branches is divided and between the piston head and sealing collar ordered connection a small radial Ver set of the piston head.

Durch die Möglichkeit der einzelnen Kolbenteile, sich relativ zueinander radial bewegen zu können, ist es nun mehr leichter möglich, den richtigen Dichtsitz zwischen dem Dichtbund des Kolbens und den Buchsen zu finden.Due to the possibility of the individual piston parts themselves It is now able to move radially relative to each other more easily possible to find the right seal between to find the sealing collar of the piston and the bushings.

Die Kippbewegung der Kolbenteile wird erleichtert, wenn der Durchmesser der als Gleitsitz ausgebildeten Verbin dungsstelle größer gewählt ist als deren Sitzlänge.The tilting movement of the piston parts is facilitated if the diameter of the connector designed as a sliding seat is chosen larger than their seat length.

Eine weitere Maßnahme, die Beweglichkeit zu erleichtern ist die, den in den Dichtbund eingesetzten, den Kolben kopf tragenden Ventilkolbenteil mit einer geringeren Kolbenwandungsstärke auszustatten als die entsprechenden Teile des Restkolbens. Dies ist der elastischen Beweg lichkeit des Kolbens zuträglich.Another measure to facilitate mobility is the one that is inserted into the sealing collar, the piston head-bearing valve piston part with a lower Equip piston wall thickness than the corresponding Parts of the residual piston. This is the elastic movement of the piston is beneficial.

Ist das Kolbeninnere ständig mit Druck beaufschlagt, em pfiehlt es sich, den in den hohlzylindrischen Dichtbund einsteckbaren Ventilkolbenteil innen am Dichtbund anzu ordnen, damit er vom Innendruck gegen den Dichtbund preßbar ist.If the inside of the piston is constantly pressurized, em it is advisable to insert it into the hollow cylindrical sealing collar insertable valve piston part on the inside of the sealing collar arrange so that it is against the sealing collar by the internal pressure is pressable.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den beigefügten Zeichnungen, die lediglich schematische Ausführungsbei spiele darstellen, zu entnehmen.Further details of the invention are those attached Drawings that are only schematic embodiments represent games.

Fig. 1 zeigt einen Halbschnitt durch einen Teil eines Umschaltventiles in Ein-Stellung, Fig. 1 shows a half section through part of a change-over valve in one position,

Fig. 2 zeigt dieses Ventil in Aus-Stellung. Fig. 2 shows this valve in the off position.

Der Ventilkolben ist als Ganzes in den sich gegenüber stehenden, topfförmigen Buchsen 1, 2 eingesetzt; er wird von einem Fußteil 3, dem sich radial erweiternden Dicht bund 5 sowie dem eingesetzten Kolbenteil mit zylindri schem Abschnitt 6 und dem Kolbenkopf 7 gebildet. Der Ventilkolben besitzt am Fuß- bzw. Kopfteil einen Dicht- bzw. Führungsbereich, in dem die Dichtungspackungen 8, 9 eingesetzt sind. Diese Bereiche gleiten in entsprechen den Zylinderpassungen 10, 11 der Buchsen 1, 2. In letz tere sind Fluiddurchlaßtaschen P und T eingelassen. Die P-Tasche ist ständig mit Hochdruckfluid beaufschlagt, ebenso der Kolbeninnenraum 12, der mit der P-Tasche über einen Durchlaß 13 in Verbindung steht. Hingegen steht die T-Tasche ständig mit dem Fluidvorratsbehälter, also mit Niederdruck, in Verbindung. Mit 14 ist eine mit ei nem O-Ring abgeschottete Kammer bezeichnet, die je nach Stellung des Umschaltventiles mit Hoch- bzw. Niederdruck beaufschlagt wird, um einen Kolben, z.B. für den An trieb eines Hochspannungsschalters, zu bewegen. The valve piston is inserted as a whole in the opposing cup-shaped bushings 1 , 2 ; it is formed by a foot part 3 , the radially expanding sealing collar 5 and the piston part used with cylindri cal section 6 and the piston head 7 . The valve piston has a sealing or guide area on the foot or head part, in which the sealing packs 8 , 9 are inserted. These areas slide into the cylinder fits 10 , 11 of the bushings 1 , 2 . In the latter, fluid passage pockets P and T are embedded. The P-pocket is constantly pressurized with high-pressure fluid, as is the piston interior 12 , which communicates with the P-pocket via a passage 13 . On the other hand, the T-bag is constantly connected to the fluid reservoir, i.e. with low pressure. With 14 is designated with egg nem O-ring chamber, which is acted upon depending on the position of the switching valve with high or low pressure to drive a piston, for example for the drive of a high-voltage switch.

Bei der gezeigten Ein-Stellung nach Fig. 1 ist ein Durchlaß 15 von der P-Tasche zur Ringkammer 14 freigege ben, die mit Hochdruck beaufschlagt ist. In diese Ein- Stellung gelangt der Ventilkolben durch Beaufschlagung eines, im Fußteil 3 angeordneten Hilfskolbens (nicht sichtbar), dessen wirksame Kolbenfläche größer ist als jene 16 des ständig beaufschlagten Kolbenkopfes 7.In the on position shown in FIG. 1, a passage 15 from the P pocket to the annular chamber 14 is ben, which is acted upon by high pressure. The valve piston comes into this setting by acting on an auxiliary piston (not visible) arranged in the foot part 3 , the effective piston area of which is larger than that 16 of the piston head 7 which is constantly acted upon.

Der Dichtbund 5 trägt einen kreisringförmigen Vorsprung 17 mit trapezförmigem Querschnitt. Dieser gelangt mit einer entsprechend abgeschrägten Stirnkante 18 der je weiligen Buchse 1, 2 - das Ventil bildend - in einen Dichtsitz (Kegelsitz).The sealing collar 5 carries an annular projection 17 with a trapezoidal cross section. This comes with a correspondingly beveled end edge 18 of the respective bushing 1 , 2 - forming the valve - in a sealing seat (cone seat).

Die Buchse 2 kann infolge von Einbaubedingungen leicht gegenüber der Buchse 1 gekippt sein. Durch die Führung des Kolbenkopfes in der Zylinderpassung 11 im Bereich der Dichtungspackung 9 wird bei einem insgesamt starren Kolben der Dichtsitz zwischen den Stirnkanten 18 sowie dem Vorsprung 17 nur ungenügend stattfinden.The socket 2 can be tilted slightly relative to the socket 1 due to installation conditions. By guiding the piston head in the cylinder fit 11 in the area of the sealing packing 9 , the sealing seat between the end edges 18 and the projection 17 will only take place insufficiently in the case of an overall rigid piston.

Abhilfe schafft hier der gezeigte zweiteilig aufgebaute Ventilkolben, dessen eines Teil vom Kolbenkopf 7 sowie von dem zylindrischen Abschnitt 6 gebildet ist. Es ist an der Innenseite des Dichtbundes 5 unter Bildung eines Gleitsitzes eingesetzt. Der den Gleitsitz bildende Kol benwandungsabschnitt 19 des Abschnittes 6 schließt bün dig mit der Innenseite des Dichtbundes 5 ab. Er ist ein fach als Gleitstecksitz in eine Ausdrehung 20 des Dicht bundes einsteckbar. Da der Raum 12 sowie die Fläche 16 des Kolbenkopfes 7 ständig mit Hochdruck beaufschlagt sind, wird der Abschnitt 19 stets optimal am Dichtbund anliegen. Eine weitere Dichtungspackung 21 in einer Um fangsnut des Dichtbundes 5 sorgt für die notwendige Gas- bzw. Flüssigkeitsundurchlässigkeit an der Gleitsitz stelle. This is remedied by the two-part valve piston shown, one part of which is formed by the piston head 7 and the cylindrical section 6 . It is used on the inside of the sealing collar 5 to form a sliding fit. The sliding seat forming Kol benwandungsabschnitt 19 of section 6 is flush with the inside of the sealing collar 5 from. It is a plug in a sliding plug seat in a recess 20 of the sealing collar. Since the space 12 and the surface 16 of the piston head 7 are constantly subjected to high pressure, the section 19 will always lie optimally on the sealing collar. Another seal pack 21 in an order groove of the sealing collar 5 ensures the necessary gas or liquid impermeability at the sliding seat.

Die Ventilkolbenteile 3, 5 sind relativ starr, weil mit großer Wandstärke ausgeführt. Hingegen ist für den zy lindrischen Abschnitt 6 eine relativ dünne Wandstärke gewählt. Dies gewährt dem eingesetzten Ventilkolbenteil 19, 6, 7 eine gewisse Elastizität. Hinzu kommt, daß die Länge 1 des Gleitsitzes kleiner gewählt ist als der Durchmesser D des den Gleitsitz bildenden Kolbenwan dungsabschnittes 19. Dadurch ist eine gewisse Pendelbe wegung des eingesetzten Ventilkolbenteiles 19, 6, 7 er möglicht und das Finden des Dichtsitzes (Kegelsitz) zwi schen dem Vorsprung 17 und der Stirnkante 18 ist er leichtert.The valve piston parts 3 , 5 are relatively rigid because they have a large wall thickness. In contrast, a relatively thin wall thickness is selected for the cylindrical section 6 . This gives the valve piston part 19 , 6 , 7 used a certain elasticity. In addition, the length 1 of the sliding seat is chosen to be smaller than the diameter D of the sliding portion forming piston section 19 . This allows a certain pendulum movement of the valve piston part 19 , 6 , 7 used and finding the sealing seat (conical seat) between the projection 17 and the front edge 18 it is easier.

Für das Verbringen des Ventilkolbens in die Aus-Stellung gemäß Fig. 2 wird der Druck im Fußteil 3 des Kolbens aufgehoben, so daß der Druck auf die Fläche 16 im Kol benkopf 7 überwiegt, und der Kolben insgesamt nach links verschoben wird. Dadurch gelangt der Vorsprung 17 mit der Stirnkante 18 der Buchse 1 in Dichtsitz, und die Ringkammer 14 ist über den vom Dichtbund 5 freigelegten Durchlaß mit der T-Tasche - und damit mit Niederdruck, in Verbindung gebracht.For the movement of the valve piston in the off position of FIG. 2 is released, the pressure in the foot part 3 of the piston so that the pressure on the surface 16 in Col. benkopf 7 predominates, and the piston is displaced as a whole to the left. As a result, the projection 17 comes into a sealing seat with the end edge 18 of the bush 1 , and the annular chamber 14 is connected to the T-pocket - and thus to low pressure - via the passage exposed by the sealing collar 5 .

Claims

1.Hydraulic drive, in particular for electrical high-voltage switches, in which a changeover valve releases or blocks the flow of pressurized fluid, with a valve piston which is inserted in two opposing, pot-shaped sockets and has a radial sealing collar which alternates with the foreheads of the sockets Sealing seat arrives and at least between the retracted piston cylinder wall and the individual bushings fluid passage pockets are formed, the piston head provided with a sealing or guiding area being constantly pressurized with pressure fluid and for driving the valve piston another piston surface can optionally be actuated with pressure fluid, characterized in that the valve piston ( 3 , 5 , 6 , 7 ) is divided in two and the connection point arranged between the piston head ( 7 ) and the sealing collar ( 5 ) permits a slight radial offset of the piston head ( 7 ).

2. Drive according to claim 1, characterized in that the connection point is designed as a sliding seat, the diameter D is selected greater than the seat length 1.

3. Drive according to claim 1 or 2, characterized in that the connection point is designed as a slide-in seat, the valve piston part with the piston head ( 7 ) can be inserted up to a stop in the residual valve piston.

4. Drive according to one of claims 1 to 3, characterized in that the piston head ( 7 ) bear de valve piston part with a, the sliding seat forming piston wall portion ( 19 ) is inserted in the sealing collar ( 5 ).

5. Drive according to claim 4, characterized in that the sliding seat forming piston wall section ( 19 ) of the valve piston part on the inside of the sealing collar ( 5 ) is inserted and thus from the pressure inside the piston constantly prevailing against the sealing collar ( 5 ) and one used there Seal packing ( 21 ) is pressed.

6. Drive according to one of claims 1 to 5, characterized in that the piston wall of the piston head ( 7 ) supporting cylindrical portion ( 6 ) has a narrower wall thickness than the cylindrical base part ( 3 ) of the residual piston.