專利名稱:液壓操作機(jī)構(gòu)的制作方法
本發(fā)明涉及一個液壓操作機(jī)構(gòu)，適用于在接到一個操作指令時以高速驅(qū)動負(fù)載的設(shè)備。
氣壓例如空氣壓和液壓例如油壓，迄今都用作高速直線運(yùn)動或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的設(shè)備的驅(qū)動源，而氣動操作機(jī)構(gòu)常用于較輕的負(fù)載。
然而，當(dāng)操作一個重負(fù)載，例如重數(shù)噸的負(fù)載時，氣動操作機(jī)構(gòu)必然會變得較大，而且在運(yùn)行時，由于提供和排放空氣，必然會產(chǎn)生很大的噪聲，因此，為了升高氣壓而維護(hù)空氣壓縮機(jī)的成本也勢必會增加，所以大多常采用液壓操作系統(tǒng)。
液壓操作機(jī)構(gòu)與氣動系統(tǒng)相比，能容易得到高的壓力，這是由于使用的流體具有相對的非壓縮性之故，所以運(yùn)行時噪聲是低的，機(jī)構(gòu)能做成小型的，旦在高速運(yùn)行時能作出優(yōu)良的反應(yīng)。
在液壓操作系統(tǒng)中，如果在機(jī)構(gòu)裝配過程中空氣混入液壓流體中，或者如果在流體壓縮過程中空氣溶于流體中，那么流體中的這種空氣就會減慢機(jī)構(gòu)作出的反應(yīng)速度，且運(yùn)行時間也不會保持恒定不變。
這類高速機(jī)構(gòu)的一個典型例子是用于電力傳輸系統(tǒng)的開關(guān)機(jī)構(gòu)。
當(dāng)電力傳輸系統(tǒng)的容量和電壓增加時，開關(guān)，特別是電力斷續(xù)器，更需要改進(jìn)其特性。為此，不僅使用了氣體絕緣斷續(xù)器，其中采用SF6(六氟化硫)氣體作為消弧介質(zhì)，而且希望改進(jìn)性能，改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性，例如提高開關(guān)速度，減少開關(guān)時間差。此外，也越來越要求減少使用時間的維護(hù)問題，例如改進(jìn)機(jī)構(gòu)的維護(hù)，減少噪聲的產(chǎn)生。
盡管本發(fā)明是按照電力開關(guān)操作機(jī)構(gòu)敘述的，但本發(fā)明也適用于其他相同的高速操作機(jī)構(gòu)。
圖1示意表示日本專利公開號No.57-111915中所揭示的傳統(tǒng)液壓操作機(jī)構(gòu)，其中[101]是開關(guān)裝置，如斷續(xù)器開關(guān)部件。開關(guān)部件[101]包括固定觸頭[102]，和可動觸頭[103]，并由驅(qū)動機(jī)構(gòu)[104]驅(qū)動，以開啟或閉合觸頭。驅(qū)動機(jī)構(gòu)[104]包括一個用棒[105]連接到可動觸頭[103]的差動活塞[106]，一個液壓缸[107]，差動活塞[106]在液壓缸[107]內(nèi)用密封件[106a]作它們之間的液體密封。連接在[107]的端面(大截面邊)[107a]的導(dǎo)管[108]被連接到液壓控制裝置[109]，液壓控制裝置[109]由低壓導(dǎo)管[111]連接到低壓箱[110]。蓄壓器[113]是由通道[112]連接到液壓缸[107]的棒側(cè)(小截面邊)[107b]，高壓導(dǎo)管[114]把蓄壓器[113]連接到液壓控制裝置[109]。此外，設(shè)置供給高壓流體的泵裝置[115]，以便通過導(dǎo)管[117]回收排放到低壓箱[110]內(nèi)的流體。另一導(dǎo)管[116]是用來通過它向蓄壓器[113]提供高壓的。
現(xiàn)在將討論上述的一般機(jī)構(gòu)的操作。來自蓄壓器[113]的高壓流體常常是通過差動活塞[106]的棒側(cè)[107a]上的通道[112]提供的。當(dāng)一個開啟開關(guān)部件[101]的操作指令提供給液壓控制裝置[109]時，通過導(dǎo)管[114]提供給差動活塞[106]的端面[107a]的高壓流體則通過導(dǎo)管[108]和[111]被排放到低壓箱[110]內(nèi)。此時，向?qū)Ч躘108]提供高壓流體的通道是關(guān)閉的。因此，在差動活塞[106]的棒側(cè)[107b]上的高壓流體推下差動活塞[106]，開啟開關(guān)部件[101]如圖1所示。在此狀態(tài)，由于包含導(dǎo)管[108]的差動活塞的端面[107a]充滿低壓流體，活塞[106]的密封件[106a]必須有良好的密封性能，以便理想地達(dá)到在高低壓流體之間無流體滲漏。
當(dāng)關(guān)閉開關(guān)部件[101]的操作指令提供液壓控制裝置[109]時，從導(dǎo)管[108]連接到低壓導(dǎo)管[111]的聯(lián)系通道是關(guān)閉的，與此同時，把高壓流體提供給導(dǎo)管[108]的供給通道則是打開的，所以道管[108]與高壓導(dǎo)管[114]是聯(lián)通的。其結(jié)果是，高壓流體均被提供到差動活塞[106]的端面[107a]和棒側(cè)[107b]，由于端面和棒側(cè)之間的面積差所產(chǎn)生的推力使活塞[106]向上運(yùn)動，從而閉合開關(guān)部件[101]。當(dāng)開關(guān)部件[101]閉合時，則導(dǎo)管[108]充滿高壓流體。
為了解決上述問題，提供了一個液壓操作結(jié)構(gòu)，該液壓操作機(jī)構(gòu)是這樣安排的除非發(fā)出一個操作指令，否則施加在活塞端面的大活塞側(cè)面上的液壓總是高的。
除此之外，作為斷續(xù)器的操作機(jī)構(gòu)必須具有所謂的“防跳功能”(anti-pumping function)。例如，為了電力系統(tǒng)排除故障而發(fā)出一個中斷指令，而與此同時又通過手控方式向斷續(xù)器發(fā)出一個關(guān)閉指令時，同時存在的防止激發(fā)功能(通常是電路結(jié)構(gòu))就能起作用，以此達(dá)到在閉合動作完成后完成中斷作業(yè)。此時，如果中斷動作完成后，該閉合指令仍然存在，那么斷續(xù)器重新閉合，所以在電力系統(tǒng)中仍有故障存在的可能。這現(xiàn)象稱為跳動動作(pumping operation)，應(yīng)采用電氣措施或機(jī)械措施加以防止。
圖2和圖3表示一般的液壓操作機(jī)構(gòu)的剖面圖。在圖中，[1]是通過棒[2]連接到驅(qū)動部件[6]的開關(guān)觸頭，借以完成閉合和中斷作業(yè)。驅(qū)動部件包括一個用以驅(qū)動觸頭[1]的差動活塞[3]，一個密封件[3a]，一個液壓缸[5]以及緩沖筒環(huán)[4a]和[4b]。驅(qū)動部件是由主閥[7]操作的，高壓流體是通過放大閥[8]提供的。高壓流體是由蓄壓器[9]提供，蓄壓器[9]由一個圖中未示出的泵使其始終保持預(yù)定的壓力。
來自蓄壓器[9]的高壓流體通過導(dǎo)管[10]送到液壓缸[5]內(nèi)的小活塞面上的小腔[5a]內(nèi)，再通過導(dǎo)管[11]進(jìn)一步提供給主閥[7]。
主閥[7]包括一個排空閥[14]，一個供給閥[13]，它們彼此對置，以及一只彈簧[13a]。排空閥[14]的導(dǎo)向腔[15]經(jīng)受通過導(dǎo)管[16]從放大閥[8]引入的高壓流體的作用。其結(jié)果是，供給閥[13]和排空閥[14]一起動作，起開關(guān)主閥[7]的作用。即，當(dāng)高壓流體不作用于排空閥[14]的導(dǎo)向腔[15]上時，它通過差動活塞[3]的大活塞面上的腔[5b]和低壓箱[18]連通。
另一方面，當(dāng)高壓流體作用于排空閥[14]的導(dǎo)向腔[15]上時，差動活塞[3]的大活塞面的腔[5b]通過導(dǎo)管[11]連接到蓄壓器[9]。導(dǎo)管[45]是從導(dǎo)管[12]分支出來，用以向放大閥[8]的輔助供給閥[20]的一側(cè)提供高壓流體。此外，導(dǎo)管[46]把來自蓄壓器的高壓流體引到導(dǎo)向腔[21]。中斷閥[38]的一端通過導(dǎo)管[37]和導(dǎo)管[25]連接到到導(dǎo)向腔[21]，其另一端通過導(dǎo)管[40]連接到低壓箱[18]。放大閥[8]由輔助排空閥[19]，輔助供給閥[20]和彈簧[20a]組成，并承受通過輔助排空閥[19]的導(dǎo)向腔[21]的高壓流體的作用。因此，輔助排空閥[19]和輔助供給閥[20]一起動作起開關(guān)放大閥[8]的作用。即，當(dāng)高壓液體作用于導(dǎo)向腔[21]上時，導(dǎo)管[16]通過導(dǎo)管[45]連接到蓄壓器[9]。另一方面，當(dāng)高壓液體不作用于導(dǎo)向腔[21]上時，導(dǎo)管[16]通過導(dǎo)管[22]連接到低壓箱[18]。
中斷閥[28]由球閥[30]和回復(fù)彈簧[32]組成，并由通過操作棒根據(jù)指令作直線運(yùn)動的中斷電磁裝置[36]操作。
輔助排空閥[19]的導(dǎo)向腔[21]通過收縮口[24]和導(dǎo)管[23]連接到其中部的放大閥[8]，并被連接到導(dǎo)管[25]。導(dǎo)管[25]通過止回閥[26]和導(dǎo)管[37]連接到關(guān)閉閥[38]的一端，并通過導(dǎo)管[40]連接到中斷閥[28]的一端，中斷閥[28]通過導(dǎo)管[27]連接到低壓箱[18]。
關(guān)閉閥[38]和中斷閥[28]分別由球閥[29]和[30]，回復(fù)彈簧[31]和[32]組成，并通過操作棒[33]和[34]，由根據(jù)指令直線運(yùn)動的電磁裝置[35]和[36]操作。電磁裝置是由可動鐵芯[35a]和[36a]與固定線圈[35b]和[36b]組成。
在圖2所示的上述結(jié)構(gòu)的液壓機(jī)構(gòu)的中斷狀態(tài)中，當(dāng)一個關(guān)閉指令發(fā)給電磁裝置[35]時，可動鐵芯[35a]就被驅(qū)動，關(guān)閉閥[38]則通過操作棒[33]被推動，從而打開球閥[29]。這可以允許高壓流體通過止回閥[26]和導(dǎo)管[25]，從導(dǎo)管[37]到達(dá)輔助排空閥[19]的導(dǎo)向腔[21]。高壓流體的作用使放大閥[8]的輔助排空閥[19]向下移動，以關(guān)閉連接于低壓箱[18]的導(dǎo)管[22]，并開啟與導(dǎo)管[22]對置的輔助供給閥[20]。這可以允許高壓流體通過導(dǎo)管[12]，導(dǎo)管[45]和導(dǎo)管[16]到達(dá)排空閥[14]的導(dǎo)向腔[15]，以便開關(guān)主閥[7]。在此情況，由于高壓流體是經(jīng)過導(dǎo)管[45]和[23]以及收縮口[24]施加的，因此即使關(guān)閉閥[38]復(fù)位時，上述的新位置仍持續(xù)不變。當(dāng)高壓流體作用于導(dǎo)向腔[15]時，排空閥[14]關(guān)閉連接到低壓箱[18]上的導(dǎo)管[17]，而對置的供給閥[13]則開啟。其結(jié)果是，高壓流體通過供給閥[13]和導(dǎo)管[11]到達(dá)差動活塞[3]大面積側(cè)上的腔[5b]，用圖中所示的差動活塞[3]承受面上的壓力差所產(chǎn)生的力的作用下被向上推，以閉合觸頭[1]，如圖3所示。
當(dāng)中斷指令發(fā)給電磁裝置[36]時，可動鐵芯[36a]通過操作棒[34]作用于中斷閥[28]，以開啟球閥[30]。其結(jié)果是，放大閥[8]的輔助排空閥[19]的導(dǎo)向腔[21]通過導(dǎo)管[25]和[27]與低壓箱[18]連接，所以高壓流體被排放。因此，放大閥[8]的輔助排放閥[19]開啟，輔助供給閥[20]則關(guān)閉。為此，主閥[7]的排空閥[14]的導(dǎo)向腔[15]通過導(dǎo)管[16]和[22]連接到低壓箱[18]，導(dǎo)向腔[15]內(nèi)的高壓流體則被排空，主閥[7]的排空閥[14]則開啟連接到低壓箱[18]上的導(dǎo)管[17]，并關(guān)閉對置的供給閥[13]。然后，差動活塞[3]的大活塞面上的腔[5a]內(nèi)的高壓流體通過導(dǎo)管[17]被排放。其結(jié)果是，差動活塞[3]在圖中被推向下方，使觸頭[1]斷開，回到圖2所示的狀態(tài)。
盡管提升閥可以代替上述結(jié)構(gòu)中所用的球閥，但它們的結(jié)構(gòu)和作用卻與球閥相似，所以在此省略其介紹說明。
由于一般的液壓操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如上所述，所以導(dǎo)管是所謂的高低脈動線路，在其中高壓狀態(tài)和低壓狀態(tài)是交替出現(xiàn)的。因此，當(dāng)諸如空氣這樣的氣體混入或溶于流體中時，且當(dāng)導(dǎo)管處于高壓狀態(tài)時，氣泡并不存在，而當(dāng)導(dǎo)管長期處于低壓狀態(tài)時，則氣泡出現(xiàn)在流體內(nèi)，由此引起高低壓脈動導(dǎo)管的阻塞。
當(dāng)高壓流體在這些情況下再次施加到高低壓脈動導(dǎo)管內(nèi)時，由于氣泡的壓縮和消氣，壓力的傳導(dǎo)就被推遲了。因此，操作信號的傳遞也就減慢了，致使并關(guān)時間不一致。
因此，在這種一般的液壓操作機(jī)構(gòu)中，在機(jī)構(gòu)總裝以后，為除去機(jī)構(gòu)中的氣體，有必要花一些時間作一些預(yù)操作。由于預(yù)操作需要延長時間周期，所以當(dāng)機(jī)構(gòu)安裝在變電所之類的場所以后要做這樣的操作時，變電所接到線路上所需的恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)的時間可能會太長，從而造成變電所的一些管理問題。
此外，在閉合狀態(tài)，高壓流體和低壓流體由緊封件[3a]作嚴(yán)密的流體密封。如果密封件[3a]由于快速滑動而遭損壞的話，那么大量的高壓流體就會被排放到低壓箱[18]內(nèi)，結(jié)果，造成蓄壓器[9]內(nèi)的壓力迅速下降。
本發(fā)明涉及的液壓操作機(jī)構(gòu)具有這樣的結(jié)構(gòu)，非處在發(fā)出一個操作命令的情況下，否則施加在活塞端面的大活塞側(cè)面上的液壓總保持一個高的液壓。當(dāng)活塞停在其退回的位置時，由于施加在活塞兩面上的力之間的差所產(chǎn)生的推力就被握持裝置握持而停止作用。
其結(jié)果是，除非處在操作的瞬間，否則差動活塞的棒側(cè)就不會變成低壓，所以溶于流體中的氣體也就不會形成氣泡，從而防止造成開關(guān)時間不一致。
圖1是一般液壓操作機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖2是一般液壓操作機(jī)構(gòu)處在中斷狀態(tài)時的詳細(xì)剖視圖。
圖3是圖2所示操作機(jī)構(gòu)處在閉合狀態(tài)時的剖視圖。
圖4是表示本發(fā)明的一個實施例處在閉合狀態(tài)時的示意圖。
圖5是與圖4相同但表示中斷狀態(tài)的視圖。
圖6是說明圖4和圖5所示機(jī)構(gòu)的操作的時間曲線。
圖7是本發(fā)明的一個液壓操作機(jī)構(gòu)的實施例處在開啟狀態(tài)時的剖視圖。
圖8是與圖7相同但表示閉合狀態(tài)的剖視圖。
圖9是說明圖7和圖8所示機(jī)構(gòu)的操作的時間曲線。
圖10是本發(fā)明的一個液壓操作機(jī)構(gòu)的實施例處在閉合狀態(tài)時的剖視圖。
圖11是與圖10相同但表示開啟狀態(tài)的剖視圖。
圖12是說明圖10和圖11所示機(jī)構(gòu)的操作的時間曲線。
圖13是本發(fā)明的一個液壓操作機(jī)構(gòu)的主體的實施例的剖視圖。
圖14是與圖13相同但說明另一個實施例。
圖15表示一般設(shè)計的防跳動裝置的線路圖。
圖16是本發(fā)明的另一個液壓操作機(jī)構(gòu)實施例處在閉合狀態(tài)時的剖視圖。
圖17是表示觸頭處在閉合狀態(tài)時扳機(jī)和防跳動桿之間相互關(guān)系的視圖。
圖18表示圖16所示裝置處在觸頭開啟狀態(tài)時的剖視圖。
圖19是與圖17相同但表示觸頭處在啟狀態(tài)時的視圖。
圖20和21是表示扳機(jī)和防跳動桿之間相互關(guān)系的局部剖視圖。
圖22是本發(fā)明的另一個液壓操作機(jī)構(gòu)實施例處在開啟狀態(tài)時的剖視圖。
圖23是與圖22相同但表動觸頭處在閉合狀態(tài)時的剖視圖。
現(xiàn)在參照圖4所示處在閉合狀態(tài)的開關(guān)裝置敘述本發(fā)明的一個實施例。在圖中，[124]是驅(qū)動裝置，它包括差動活塞[126]和液壓缸[107]。
連接于液壓缸[107]端面[107a]的導(dǎo)管[128]被連接到液壓控制機(jī)構(gòu)[129]，該液壓控制機(jī)構(gòu)[129]則通過低壓導(dǎo)管[111]連接到低壓箱[110]。當(dāng)卡住差動活塞[126]阻止其向上推動的嚙合機(jī)構(gòu)[131]包括一個可滑動的嚙合樞軸[132]，并通過導(dǎo)管[130]連接到液壓控制機(jī)構(gòu)[129]。圖中的嚙合樞軸[132]根據(jù)液壓油的供給和排放，對應(yīng)嚙合機(jī)構(gòu)[131]作向右和向左的運(yùn)動。
現(xiàn)在結(jié)合圖6所示的時間曲線敘述本發(fā)明根據(jù)上述構(gòu)造的液壓操作機(jī)構(gòu)的實際操作情況。在該圖中，(a)表示操作指令信號的開-關(guān)相位，(b)表示導(dǎo)管[128]內(nèi)和差動活塞[126]端面的壓力變化，(c)表示差動活塞[126]的位移，(d)表示嚙合樞軸[132]的位移。
圖4表示閉合狀態(tài)，當(dāng)為了開啟開關(guān)部件[101]，向處在圖6(a)所示時間a1的液壓控制裝置[129]發(fā)出一個操作指令時，通過導(dǎo)管[114]施加到差動活塞[126]端面[107a]上的高壓流體則經(jīng)過導(dǎo)管[128]和導(dǎo)管[111]被排放到低壓箱[110]內(nèi)。由于液壓控制裝置[129]，是如此安排，所以提供給導(dǎo)管[128]的高壓流體此時就即刻停止供應(yīng)，于是端面[107a]內(nèi)側(cè)和導(dǎo)管[128]即刻降到圖6(b)圖b1點(diǎn)所示低壓。然后，差動活塞[126]促使它的觸頭按圖b(c)所示點(diǎn)c1到c2作開啟運(yùn)動。此時，由于高壓流體是從液壓控制裝置[129]通過導(dǎo)管[130]提供驗嚙合機(jī)構(gòu)[131]的，所以當(dāng)差動活塞[126]在觸頭開啟方向完成其動作[見圖6(c)中的點(diǎn)c2]時，嚙合樞軸[132]促使其按圖6(d)中的點(diǎn)d1到d2作向左運(yùn)動。差動活塞[126]和嚙合樞軸[132]之間的嚙合是在短時間內(nèi)(見圖6(d)中的點(diǎn)d2)完成的，此后，通過操作液壓控制裝置就可開啟通向?qū)Ч躘128]的高壓流體供應(yīng)通道，而與低壓箱[110]相通的導(dǎo)管[111]則被判斷，這樣差動活塞[126]的端面[107a]和導(dǎo)管[128]是與高壓導(dǎo)管[114]相通的，如圖6(b)中的點(diǎn)b2所示，其內(nèi)部充滿了高壓流體，于是就呈現(xiàn)如圖5所示的中斷狀態(tài)。
當(dāng)為使觸頭閉合的操作指令向液壓控制裝置[129]發(fā)出時，導(dǎo)管[130]內(nèi)的壓力即刻下降，從而作用在嚙合樞軸[132]上的力被解除，該嚙合樞軸[132]就借助圖中未示出的彈簧的作用或借助設(shè)置在嚙合裝置[131]內(nèi)的諸如此類的彈簧的作用回復(fù)到原來的狀態(tài)。此時，由于高壓流體充滿導(dǎo)管[128]的內(nèi)部和差動活塞[126]的端面[107a]，并且和導(dǎo)管[114]連通，所以當(dāng)嚙合樞軸[132]和差動活塞[126]之間的嚙合一釋放，差動活塞[126]就按觸頭閉合方向，向如圖1所示的狀態(tài)驅(qū)動。當(dāng)差動活塞[126]驅(qū)動開始時，為了接著進(jìn)行的操作作準(zhǔn)備，可通過操作液壓控制裝置[129]，向?qū)Ч躘130]供應(yīng)高壓液體。
現(xiàn)在將結(jié)合圖7更詳細(xì)地敘述本發(fā)明的一個實施例，其中導(dǎo)管[51]把來自蓄壓器[9]的高壓流體提供給放大閥[8]的輔助供給閥[19]的側(cè)部。導(dǎo)管[52]使來自蓄壓器的高壓流體通過收縮口[54]和導(dǎo)管[56]引入到關(guān)閉閥[38]的一端，以及通過收縮口[53]和導(dǎo)管[55]引入到導(dǎo)向腔[21]。中斷閥[28]的一端通過導(dǎo)管[57]和導(dǎo)管[55]連到導(dǎo)向腔[21]，其另一端通過導(dǎo)管[58]連到低壓箱[118]。被連接到關(guān)閉閥[38]一端的導(dǎo)管[56]通過導(dǎo)管[59]被連接到握持機(jī)構(gòu)[61]，關(guān)閉閥[38]的另一端通過導(dǎo)管[60]被連接到低壓箱[18]。握持機(jī)構(gòu)[61]包括借助高壓流體的作用而驅(qū)動的小活塞[62]，該小活塞[62]推動可繞固定于液壓缸[5]的軸[64]轉(zhuǎn)動的掛鉤[63]，以保持固定于差動活塞[3]上的凸軸[50]和掛鉤[63]之間的嚙合。值得注意的是，掛鉤[63]的形狀是這樣的，當(dāng)小活塞[62]上的壓力被解除，而向差動活塞[3]施加一個軸向(向上)推力時，作用于差動活塞[3]上的推力使掛鉤[63]自動地與凸軸[50]脫離。
接著，現(xiàn)在將結(jié)合圖9所示的時間曲線敘述中斷操作。在該圖中，(a)表示中斷電磁機(jī)構(gòu)[36]的激勵信號的開和關(guān)程序，(b)表示輔助排空閥[19]的導(dǎo)向腔[21]內(nèi)流體壓力的變化，(c)表示一起運(yùn)動的輔助排空閥[19]和輔助供給閥[20]的位置移動，(d)表示排空閥[14]的導(dǎo)向腔[15]內(nèi)流體壓力的變化，(e)表示一起運(yùn)動的排空閥[14]和供給閥[13]的位置移動，(f)表示在腔[5b]內(nèi)作用于差動活塞大面上的流體壓力的變化，(g)表示差動活塞[3]的運(yùn)動和(h)表示掛鉤[63]的運(yùn)動。
圖8表示閉合狀態(tài)，當(dāng)為了在如圖9(a)所示的a1時間點(diǎn)開啟觸頭[1]，向電磁機(jī)構(gòu)[36]發(fā)出一個閉合指令時，則可動鐵芯[36a]被驅(qū)動，并通過操作棒[34]作用到中斷閥[28]上，從而開啟球閥[30]。
其結(jié)果是，放大閥[8]的輔助排空閥[19]的導(dǎo)向腔[21]通過導(dǎo)管[57]和[58]連接到低壓箱[18]，這樣高壓液體在圖9(b)所示的b1時間點(diǎn)被排出。于是，在圖9(c)所示的c1時間點(diǎn)，放大閥[8]的輔助排空閥[19]開啟，輔助供給閥[20]關(guān)閉。因此，在圖9(d)所示的d1時間點(diǎn)，主閥[7]的排空閥[14]的導(dǎo)向腔[15]通過導(dǎo)管[22]連接到低壓箱[18]，而在導(dǎo)向腔[15]內(nèi)的高壓流體則被排空。當(dāng)在導(dǎo)向腔[15]內(nèi)的高壓流體被排空時，在圖9(e)所示的e1時間點(diǎn)，主閥[7]的排空閥[14]開啟連接到低壓箱[18]的導(dǎo)管[17]，并關(guān)閉對置的供給閥[13]。于是，在圖9(f)所示的f1時間點(diǎn)，在腔[5b]內(nèi)作用在差動活塞[3]的大活塞面上的高壓流體通過導(dǎo)管[17]被排空。其結(jié)果是，產(chǎn)生一個圖中所示的向下推力，在圖9(f)所示的f1時間點(diǎn)，致使差動活塞[3]按中斷方向開始運(yùn)動。當(dāng)差動活塞[3]完成其中斷方向的運(yùn)動以及凸軸[50]橫移掛鉤[63]的位置(在圖9(g)所示的g2時間點(diǎn))時，在圖9(h)所示的h1時間點(diǎn)，掛鉤經(jīng)彈簧[88]作用，開始繞軸[64]轉(zhuǎn)動，并在h2時間點(diǎn)與凸軸[50]嚙合。掛鉤[63]經(jīng)彈簧[86]推動，進(jìn)一步與板機(jī)[84]的端部[84a]嚙合。另一方面，在圖9(a)所示的a2時間點(diǎn)，當(dāng)發(fā)給電磁機(jī)構(gòu)[36]的指令被解除時，由于液壓的作用關(guān)閉了中斷閥[28]，球閥[30]向上移動復(fù)位。
此時，由于高壓流體通過導(dǎo)管[59]和收縮口[54]從蓄壓器[9]供給握持機(jī)構(gòu)[61]，掛鉤[63]總是由小活塞[62]從后面推動，所以差動活塞[3]完成其中斷方向的運(yùn)動(在圖9(g)所示的g1時間點(diǎn))。當(dāng)凸軸[50]橫移掛鉤[63]的位置時，在圖9(h)所示的h1時間點(diǎn)，掛鉤[63]經(jīng)小活塞[62]推動，開始繞軸[64]轉(zhuǎn)動，并在圖9(h)所示的h2時間點(diǎn)，與凸軸[50]嚙合。另一方面，在圖9(a)所示的a1時間點(diǎn)，當(dāng)發(fā)給電磁機(jī)構(gòu)[36]的指令會被解除時，球閥[30]在液壓的作用下，向上移動復(fù)位，因此關(guān)閉中斷閥[28]。
其結(jié)果是，在圖9(b)所示的b2時間點(diǎn)，高壓流體通過收縮口[53]和導(dǎo)管[55]逐步施加到導(dǎo)向腔[21]，當(dāng)導(dǎo)向腔[21]內(nèi)的壓力達(dá)到預(yù)定值時，在閉合狀態(tài)施加到輔助閥[20]上的背壓超過施加到輔助排空閥[19]上的背壓，所以輔助排空閥[19]和輔助供給閥[20]一起移動(在圖9(c)所示的c2時間點(diǎn))。放大閥[8]的輔助排空閥[19]關(guān)閉連接到低壓箱[18]的導(dǎo)管[22]，并開啟對置的輔助供給閥[20]。然后，高壓流體通過導(dǎo)管[51]和導(dǎo)管[16](在圖9(d)所示的d2時間點(diǎn))施加到排空閥[14]的導(dǎo)向腔[15]，從而再去開關(guān)主閥[7]。當(dāng)高壓流體作用于排空閥[14]的導(dǎo)向腔[15]上時，在圖9(e)所示的e2時間點(diǎn)，連接到低壓箱[18]的導(dǎo)管[17]被關(guān)閉，致使對置的供給閉[13]開啟。其結(jié)果是，高壓流體通過供給閥[13]和導(dǎo)管[11]到達(dá)腔[5b]差動活塞[3]的大面上，由于接受面的壓力差，在圖9(f)所示的f2時間點(diǎn)，產(chǎn)生了一個向上的推力。然而，由于掛鉤[63]已經(jīng)完成它與扳機(jī)[84]的嚙合，施加到差動活塞[3]上的上述向上推力由掛鉤[63]握持，因此，完成中斷動作，維持圖7所示的狀態(tài)。
現(xiàn)在將敘述關(guān)閉操作。在圖7中，當(dāng)向電磁機(jī)構(gòu)[35]發(fā)出一個關(guān)閉指令以閉合觸頭[1]時，可動鐵芯[35a]被驅(qū)動，并通過操作棒[33]作用到關(guān)閉閥[38]以開啟球閥[29]。這致使連接到低壓油箱[18]的導(dǎo)管[58]和[60]排放高壓流體。其結(jié)果是，從后面推動握持機(jī)構(gòu)[61]的小活塞[62]的力被解除，但是當(dāng)小活塞[62]的力被解除時，由于掛鉤[63]有一定形狀，所以在差動活塞[3]的推力的作用下，掛鉤[63]和凸軸[50]之間的嚙合就被自動放除，于是差動活塞[3]開始向上移動，最終完成閉合操作。另一方面，在蓄壓器[9]內(nèi)的高壓流體緩慢地通過導(dǎo)管[52]和收縮口[54]提供給導(dǎo)管[59]，從而形成圖8所示的狀態(tài)，在該狀態(tài)中，導(dǎo)管[59]充滿高壓流體，當(dāng)差動活塞[3]的動作完成時，就隨時準(zhǔn)備執(zhí)行其后的中斷動作。
由于本發(fā)明的機(jī)構(gòu)作了這樣的安排，所以除非處在操作狀態(tài)，否則導(dǎo)管和差動活塞的端面始終保持高壓，為此，混入或溶于流體中的空氣不會形成氣泡，從而形成一個恒定的開關(guān)時間。因此，在機(jī)構(gòu)總裝后不需重復(fù)操作以排除流體中混入的空氣，所以具有變電所操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
此外，由于高壓流體幾乎總是施加在差動活塞的端面和棒側(cè)，所以不必在差動活塞[3]和液壓缸[5]之間采取嚴(yán)密的流體密封措施，也不會由于高壓流體流到低壓箱[18]時發(fā)生泄漏而造成突然的壓力減小。
在本發(fā)明的一個實施例的說明中，分別用術(shù)語“中斷”和“閉合”來代替“閉合”和“中斷”能夠得到同樣的效果。
盡管已就本申請案的案例作了說明，其中主閥和放大閥一起用來供給和排放與差動活塞大面積側(cè)有關(guān)的高壓流體，然而，也可以用上述放大閥直接供給和排放與差動活塞大面積側(cè)有關(guān)的高壓流體，在此種場合，也能夠得到同樣的有益效果。
正如已敘述的，由于本發(fā)明的液壓操作機(jī)構(gòu)是這樣安排的。除非處在發(fā)出操作指令的狀態(tài)下，否則端面的大活塞面一側(cè)承受的液壓總是高的，而且當(dāng)活塞停在其退回的位置時，由施加在所述活塞兩面上的力差所產(chǎn)生的推力被握持機(jī)構(gòu)卡住，所以任何溶于流體的氣體不會形成致使開關(guān)時間不恒定的氣泡，因此在機(jī)構(gòu)總裝后，不必重復(fù)操作以排除流體中混入的空氣。
本發(fā)明的液壓操作機(jī)構(gòu)是這樣安排的，除非處在發(fā)出操作指令的狀態(tài)下，否則端面的大活塞面一側(cè)承受的液壓以及在導(dǎo)管內(nèi)形成控制管路以便于主閥作相應(yīng)的選擇性變化而承受的液壓總是高的，而且當(dāng)活塞停在其退回的位置時，由施加在所述活塞端面和棒側(cè)兩面上的力差所產(chǎn)生的活塞推力被握持機(jī)構(gòu)卡住，所以任何溶于和混入流體內(nèi)的氣體不會形成那些改變開關(guān)時間的氣泡。
由于一般的液體操作機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)早已敘述過，當(dāng)一個短脈沖操作指令發(fā)到中斷電磁機(jī)構(gòu)[36]時，僅開啟球閥[30]一瞬間，以僅在一瞬間內(nèi)降低導(dǎo)向腔[21]內(nèi)的壓力，致使放大閥[8]處于相反的狀態(tài)。然而，由于操作指令僅僅持續(xù)一個很短的時間，該球閥立即復(fù)位，高壓流體再次從收縮口[53]提供給導(dǎo)向腔[21]，因此放大閥[8]立即回復(fù)到操作指令發(fā)出前的狀態(tài)。由于主閥[7]根據(jù)操作指令從相反位置回復(fù)到原來狀態(tài)，最終要向中斷方向運(yùn)動的差動活塞[3]在完成該運(yùn)動之前又回到閉合方向，向上運(yùn)動。
由于本發(fā)明的液壓操作機(jī)構(gòu)是如此設(shè)計的，故一旦完成中斷操作后，用以回復(fù)液壓開關(guān)閥的高壓流體通過那些對差動活塞作出響應(yīng)而執(zhí)行開關(guān)動作的部位而提供的。
因此，一旦發(fā)現(xiàn)差動活塞的操作完成后，就向液壓開關(guān)閥提供高壓流體，即使當(dāng)操作指令是以短脈沖的形式向中斷電磁機(jī)構(gòu)發(fā)出時，液壓操作機(jī)構(gòu)仍能適當(dāng)?shù)剡\(yùn)行。
現(xiàn)在將結(jié)合附圖敘述本發(fā)明的另一個實施例。在圖10中，[74]是一個緩沖環(huán)，它的配置方式可允許其沿液壓缸[5]內(nèi)壁作稍微垂直的滑動。在該狀態(tài)，活塞[3]被推向緩沖環(huán)[74]，圍繞緩沖環(huán)[74]配置的環(huán)形槽[73]把設(shè)在液壓缸[5]內(nèi)的導(dǎo)管[76]通到導(dǎo)管[77]，且環(huán)形槽[73]以油封方式與活塞大面?zhèn)惹籟5b]隔開。此外，當(dāng)緩沖環(huán)[74]沒有被活塞[3]壓縮，且導(dǎo)管[76]和[77]內(nèi)部的流體壓力高于活塞大面?zhèn)惹籟5b]內(nèi)的液壓時，緩沖環(huán)[74]被推向上方，使活塞大面?zhèn)惹籟5b]和導(dǎo)管[76]，[77]連通。導(dǎo)管[76]被連接到導(dǎo)管[11]，導(dǎo)管[11]總是處于高壓，高壓流體通過調(diào)節(jié)排放的收縮口[75]，從蓄壓器[9]流到低壓箱[18]，導(dǎo)管[77]通過收縮口[72]和導(dǎo)管[71]，連接到導(dǎo)向腔[21]。
下面將結(jié)合圖12所示的時間曲線敘述本發(fā)明機(jī)構(gòu)的中斷操作。在該圖中，(a)表示中斷電磁機(jī)構(gòu)[36]的激發(fā)信號的開-關(guān)狀態(tài)，(b)表示輔助排空閥[19]的導(dǎo)向腔[21]內(nèi)的液壓變化，(c)表示輔助排空閥[19]和一起移動的輔助供給閥[20]的位置，(d)表示排空閥[14]的導(dǎo)向腔[15]內(nèi)的液壓變化，(c)表示排空閥[14]和一起移動的供給閥[13]的位置，(f)表示在腔[5b]內(nèi)差動活塞端面的大活塞側(cè)的液壓變化，(g)表示差動活塞[3]的位移，(h)表示掛鉤[63]的位移，(i)表示環(huán)槽[73]內(nèi)的液壓變化。
圖10表示閉合狀態(tài)，在圖12(a)所示的a1時間點(diǎn)，當(dāng)為了開啟觸頭[1]而向電磁機(jī)構(gòu)[36]發(fā)出一個閉合指令時，可動鐵芯[86a]被驅(qū)動，并通過操作棒[34]作用于中斷閥[28]，以開啟球閥[30]。其結(jié)果是，放大閥[8]的輔助排空閥[19]的導(dǎo)向腔[21]通過導(dǎo)管[57]和[58]連接到低壓箱[18]，所以在圖12(b)所示的b1時間點(diǎn)，高壓流體被排空。為此，在圖12(c)所示的c1時間點(diǎn)，放大閥[8]的輔助排空閥[19]開啟，而輔助供給閥[20]則關(guān)閉。因此，主閥[7]的排空閥[14]的導(dǎo)向腔[15]通過導(dǎo)管[16]和導(dǎo)管[22]連通到低壓箱[18]，在圖12(d)所示的d1時間點(diǎn)，導(dǎo)向腔[15]內(nèi)的高壓流體被排空。當(dāng)導(dǎo)向腔[15]內(nèi)的高壓流體被排空時，在圖12(e)所示的e1時間點(diǎn)，主閥[7]的排空閥[14]開啟連接到低壓箱[18]的導(dǎo)管[17]，并關(guān)閉對置的供給閥[13]。然后，在圖12(f)所示的f1時間點(diǎn)，在腔[5b]內(nèi)差動活塞[3]的活塞大面?zhèn)鹊母邏毫黧w通過導(dǎo)管[17]被排空。其結(jié)果是，產(chǎn)生一個圖中所示的向下方向的推力，在圖12(f)所示的f1時間點(diǎn)，致使差動活塞[3]開始按中斷方向運(yùn)動。當(dāng)差動活塞[3]完成中斷方向的移動以及凸軸[50]橫移掛鉤[63]的位置(在圖12(g)所示的g2時間點(diǎn))時，在圖12(h)所示的h1時間點(diǎn)，掛鉤經(jīng)彈簧[88]推動，開始繞軸[64]轉(zhuǎn)動，在h2時間點(diǎn)，掛鉤與凸軸[50]嚙合。另外，掛鉤[63]經(jīng)彈簧[86]推動，與板機(jī)[84]的端部[84a]嚙合。另一方面，在圖12(a)所示的a2時間點(diǎn)，當(dāng)對電磁機(jī)構(gòu)[36]發(fā)出的命令被解除時，由于液壓的作用，球閥[30]向上移動，從而關(guān)閉中斷閥[28]。
當(dāng)腔[5b]內(nèi)差動活塞[3]大面?zhèn)壬系膲毫p小時，導(dǎo)管[76]和[77]內(nèi)的高壓流體被排空，與此同時推動緩沖環(huán)[74]，而從收縮口[75]緩慢地供給的高壓流體也同時被排空(參見圖12所示的i2時間點(diǎn))。
因此，即使操作指令是以脈沖形式提供，一旦放大閥[8]和主閥[7]改變它們的狀態(tài)，如上所述，導(dǎo)管[77]內(nèi)的高壓流體就被排空，所以即使操作指令被解除后，中斷閥[28]關(guān)閉時，放大閥[8]和主閥[7]也不會改變和恢復(fù)它們的原來狀態(tài)直到差動活塞[3]完成其動作為止。
在該狀態(tài)中，中斷動作已完成，緩沖環(huán)[74]的下表面與液壓缸[5]緊密接觸。因此，在圖12(i)所示的i2時間點(diǎn)，來自蓄壓器[9]的高壓流體通過收縮口[75]提供給環(huán)槽[73]，在圖12(b)所示的b2時間點(diǎn)，高壓流體進(jìn)一步通過收縮口[72]和導(dǎo)管[71]緩慢地提供給導(dǎo)向腔[21]。當(dāng)導(dǎo)向腔[21]內(nèi)的壓力達(dá)到一個預(yù)先決定的預(yù)定值時，施加到輔助供給閥[20]上的背壓超過施加到輔助排空閥[19]上在背壓，從而一起移動輔助排空閥[19]和輔助供給閥[20](參見圖12(c)所示的c2時間點(diǎn))。放大閥[8]的輔助排空間閥[19]關(guān)閉連接低壓箱[18]的導(dǎo)管[22]，并開啟與對置導(dǎo)管[22]相連的輔助供給閥。在圖12(d)所示的d2時間點(diǎn)，這致使高壓流體通過導(dǎo)管[12]，[51]和[16]到達(dá)排空閥[14]的導(dǎo)向腔[15]，從而再次開關(guān)主閥[7]。當(dāng)高壓液體作用在導(dǎo)向腔[15]上時，在圖12(e)所示的e2時間點(diǎn)，排空閥[14]關(guān)斷連接到低壓箱[18]的導(dǎo)管[17]，并開啟設(shè)置在導(dǎo)管[17]對面的供給閥[13]。其結(jié)果是，在圖12(f)所示的f2時間點(diǎn)，高壓流體通過供給閥[13]和導(dǎo)管[11]提供給差動活塞[3]的大面?zhèn)惹籟5b]，由于差動活塞[3]接受面上的壓力差，產(chǎn)生一個向上的推力。然而，由于掛鉤[63]和凸軸[50]之間的嚙合已經(jīng)完成(參見圖12(h)所示的h2時間點(diǎn))，而且又由于背壓(是由通過收縮口[54]和導(dǎo)管[59]提供的高壓流體引起的)是施加在小活塞上，故向上的推力由掛鉤[63]握持，從而完成中斷動作，并維持圖10所示的狀態(tài)。
由于關(guān)閉操作是和先前結(jié)合圖7至圖9所述的機(jī)構(gòu)相同，因此其說明將省略。
下面將敘述本發(fā)明的另一個實施例。圖13是表示本發(fā)明的本實施例的主要部分的剖面圖。在該圖中，[102]是一個密封件，用來流體密封活塞[5]和緩沖環(huán)[74]之間的滑動間隙。
在中斷操作的最后狀態(tài)，當(dāng)差動活塞[3]開始與緩沖環(huán)[74]嚙合時，由差動活塞[3]和緩沖環(huán)[74]劃定的空間內(nèi)的壓力增加，該流體壓力產(chǎn)生控制力。此時，如果沒有密封件[102]，那么該高壓流體將通過間隙[101]進(jìn)入導(dǎo)管[77]。
因此，當(dāng)由緩沖環(huán)[74]產(chǎn)生的制動力是非常大時，由于空間[103]處于非常高的壓力下，且導(dǎo)管[77]內(nèi)的壓力是變化的，所以使高壓流體硬擠進(jìn)導(dǎo)管[77]，由此通過收縮口[72]引起導(dǎo)向腔[21]內(nèi)壓力的變化。因此，在早于開始狀態(tài)的時間點(diǎn)，可能發(fā)生輔助排空閥[19]被驅(qū)動的誤動作。
在此種情況，如圖13所示，可在液壓缸[5]和緩沖環(huán)[74]之間配備密封件[102]，以防止高壓流體從工作區(qū)通過緩沖環(huán)[74]，從而可消除誤操作的憂慮。
現(xiàn)在將敘述另一個與結(jié)合圖13敘述過的實施例具有相同目的的實施例。
在圖14中，[77a]為連接收縮口[75]和收縮口[72]的導(dǎo)管，[77a]總是通過收縮口[75]從蓄壓器[9]供給高壓流體。導(dǎo)管[77a]的中間部分是進(jìn)入導(dǎo)管[110]的支管。相對于導(dǎo)管[77a]的導(dǎo)管[110]的末端形成一個開口[110a]，當(dāng)緩沖環(huán)[74a]被差動活塞[3]向下推到底部位置時，開口[110a]被關(guān)閉。如果緩沖環(huán)[74b]沒有完全被差動活塞[3]向下推動時，導(dǎo)管[77a]和[110]內(nèi)的壓力就變高，該緩沖環(huán)[74b]則被流體壓力向上推動，于是導(dǎo)管[110]的開口[110a]就被開啟。因此，在中斷操作的初始狀態(tài)，導(dǎo)管[77a]內(nèi)的高壓流體是通過開口[110a]排放的，從而防止高壓流體被送到導(dǎo)管[71]和導(dǎo)向腔[21]內(nèi)。
另一方面，在中斷操作的最終狀態(tài)，開口[110a]被緩沖環(huán)[74a]關(guān)閉，所以導(dǎo)管[77a]內(nèi)通過收縮口[75]提供的高壓流體被維持，而且高壓流體被送入導(dǎo)管[71]和導(dǎo)向腔[21]內(nèi)。此時，差動活塞[3]和緩沖環(huán)[74b]之間的空間[103]內(nèi)的高壓流體進(jìn)入間隙[101]，但由于開口[110a]被緩沖環(huán)[74b]阻斷，所以高壓流體無法進(jìn)入導(dǎo)管[77a]的內(nèi)部。
正如已敘述過的，由于管路是這樣排列，所以依照本發(fā)明，中斷操作完成后，高壓流體被提供給液壓開關(guān)閥，即使脈沖式操作指令被提供給中斷電磁機(jī)構(gòu)時，液壓操作機(jī)構(gòu)仍然正常地操作。
除此之外，適用于斷續(xù)器的操作機(jī)構(gòu)必須具有所謂的“防跳功能”。例如，當(dāng)為排除電力系統(tǒng)的異常情況而發(fā)出一個中斷指令，與此同時，又用手控方式向斷續(xù)器發(fā)出一個閉合指令時，在閉合操作完成后，同時存在的激發(fā)防止功能(通常由電氣線路執(zhí)行)就能起作用，使之完成中斷動作。此時，如果中斷操作完成后，該閉合指令仍然存在，那么斷續(xù)器就重新閉合，這樣電力系統(tǒng)中的異常情況可能繼續(xù)存在。這種現(xiàn)象是指所謂的跳動操作，應(yīng)采取電氣措施或機(jī)械措施加以防止。
跳動操作將參考圖15加以敘述，其中分別把中斷指令和閉合指令發(fā)給接頭T和C，而斷續(xù)器是通過激勵中斷線圈TT或閉合線圈CC而操作的。觸頭Aa和Ab是與斷續(xù)器共同操作的輔助觸頭，在斷續(xù)器的中斷狀態(tài)，觸頭Aa被開啟，觸頭Ab則被閉合。在閉合狀態(tài)，觸頭Aa是閉合的，觸頭Ab則是開啟的。線圈Y是一個防跳動的電磁繼電器。當(dāng)線圈Y被激勵時，觸頭Ya閉合，觸頭Yb則開啟。
在中斷狀態(tài)，例如，把一個閉合指令發(fā)給接頭C時，閉合線圈CC通過觸頭Yb和Ya而被激勵，從而致使斷續(xù)器閉合。當(dāng)觸頭閉合已完成時，觸頭Aa閉合，而觸頭Ab開啟使閉合線圈中止激勵。此時，如果閉合命令繼續(xù)維持，則電流借助閉合觸頭Ya通過線圈Y達(dá)到自鎖，而觸頭Yb則開啟。當(dāng)在這種情況下，中斷指令發(fā)給接頭T時，中斷線圈TT借助觸頭Aa得到激勵，從而中斷續(xù)器，而觸頭Aa重新開啟，以閉合觸頭Ab。即使在這種狀態(tài)，如果閉合指令仍然存在，那么斷續(xù)器重新閉合，跳動操作就發(fā)生，除非觸頭Yb不同閉合線圈CC串聯(lián)聯(lián)接，但由于自鎖線圈Y的觸頭Yb被連接，所以在圖15所示的線路中沒有發(fā)生跳動操作。
由于一般的液壓操作機(jī)構(gòu)是按上述安排的，所以防跳功能作用通常是由具有復(fù)雜的控制線路的電磁繼電器提供的。為此，由于中斷本身引起的振蕩，可能會發(fā)生誤操作，又由于電磁繼電器數(shù)量的增加，機(jī)構(gòu)就會變得過分龐大，而且昂貴。
為了讓握持機(jī)構(gòu)握持作用在差動活塞上的推力，本發(fā)明的液壓操作機(jī)構(gòu)利用一個用以放大器操作信號的機(jī)構(gòu)放大機(jī)構(gòu)，因此液壓操作機(jī)構(gòu)的防跳功能機(jī)構(gòu)能被制成機(jī)械裝置，為此，防跳功能機(jī)構(gòu)能做得非常簡單，且廉價。
圖16-21所示的閉合電磁機(jī)構(gòu)[135]包括一個安裝在固定端[80]的固定線圈[135b]和一個可動鐵芯[135a]。在可動鐵芯[135a]的一端，其上用樞軸[82]用樞軸方式安裝防跳動連桿[81]。防跳動連桿[81]的一側(cè)由彈簧[83]偏移，形成一個缺口[81a]，以樞軸[85]為軸旋轉(zhuǎn)的扳機(jī)[84]的一端[84c]在那里嚙合。扳機(jī)[84]由彈簧[86]偏移。為決定扳機(jī)[84]的停止位置，配備了限止器[87]。扳機(jī)[84]有一凸起[84b]。握持機(jī)構(gòu)[87]是用以決定扳機(jī)[84]的停止位置。防跳動樞軸[89]裝在相對于防跳動連桿[81]的位置，并由彈簧[90]從背面推動。在斷續(xù)器的中斷狀態(tài)。相對于防跳動連桿[81]的扳機(jī)[84]的一端[84a]從掛鉤[63]的背面支撐掛鉤[63]，以便以機(jī)械方式握持凸軸[50]和掛鉤[63]的嚙合。掛鉤[63]被一個具有選定的彈簧力的彈簧[88]從它的后面推動，這樣，當(dāng)扳機(jī)[84]和掛鉤[63]之間的嚙合被解除時，掛鉤[63]和凸軸[50]之間的嚙合也就自動地被解除。
接著，現(xiàn)在將敘述本發(fā)明的上述機(jī)構(gòu)的閉合操著。
圖18表示中斷狀態(tài)，為了閉合觸頭1，當(dāng)一個閉合指令發(fā)給電磁機(jī)構(gòu)[135]時，可動鐵芯[135a]被驅(qū)動而向下移動防跳動連桿[81]。因此，扳機(jī)[84]的一端[84c]促使扳機(jī)順時針轉(zhuǎn)動，扳機(jī)[84]的端部[84a]和掛鉤[63]之間的嚙合被解除。這時，高壓流體提供給差動活塞[3]的二個活塞面[5a]和[5b]，由差動活塞的活塞面積差所產(chǎn)生的差動活塞[3]的推力，致使掛鉤[63]和凸軸[50]之間的嚙合被解除，因此向上移動差動活塞[3]，從而閉合斷續(xù)器。這時，由于扳機(jī)[84]轉(zhuǎn)動，凸起[84b]致使防跳動連桿[81]轉(zhuǎn)動，在此瞬間，閉合指令被解除，扳機(jī)[84]和防跳動連桿[81]取得如圖16和17所示的位置，以完成閉合操作。
現(xiàn)在敘述中斷操作。在圖16和17中表示閉合狀態(tài)，為了開啟觸頭，當(dāng)一個閉合指令發(fā)給電磁機(jī)構(gòu)[36]時，可動鐵芯[36a]被驅(qū)動，通過操作桿[34]作用于中斷閥[28]上，以開啟球閥[30]。在這與一般機(jī)構(gòu)相同的方式中，放大閥[8]和主閥[7]被開關(guān)，在腔[5b]內(nèi)差動活塞[3]大活塞面上的高壓流體被排空，使差動活塞[3]向下移動，當(dāng)凸軸[50]橫移經(jīng)彈簧[88]偏移的掛鉤[63]時，掛鉤[63]和凸軸[50]嚙合，經(jīng)彈簧[86]偏移的扳機(jī)[84]的端部[84a]和掛鉤[63]嚙合。此后，相同于一段機(jī)構(gòu)的放大閥[8]和主閥[7]復(fù)位，從而高壓流體被施加到腔[5b]的大活塞面上，于是完成圖18和19所示的中斷狀態(tài)。
現(xiàn)在敘述防跳功能。即使在觸頭閉合完成之后，也即如圖16和17所示的閉合狀態(tài)，當(dāng)閉合指令繼續(xù)發(fā)出時，防跳連桿[81]與防跳樞軸[89]嚙合，如圖20所示，以防止防跳連桿[81]復(fù)住。在這狀態(tài)，當(dāng)中斷指令發(fā)出且差動活塞[3]向下移動以嚙合凸軸和掛鉤[63]時，扳機(jī)[84]復(fù)位，以握持凸軸[50]和掛鉤[63]的嚙合。然而，由于防跳連桿[81]被防跳樞軸[89]防止復(fù)位，所以除非閉合指令被解除以及扳機(jī)[81]的缺口[81a]和端部[84c]被嚙合，如圖18和19所示，否則斷續(xù)器不再閉合，所以達(dá)到防跳功能。
正如已敘述的，本發(fā)明的液壓操作機(jī)構(gòu)是這樣安排的，為了握持作用于差動活塞上的推力，握持機(jī)構(gòu)的操作信號的放大是借助帶有扳機(jī)而不是帶有液壓開關(guān)閥的機(jī)械放大裝置完成的，因此和利用電磁繼電器的一般機(jī)構(gòu)相比，可用非常簡單的機(jī)構(gòu)獲得防跳功能。為此，能夠獲得具有性能可靠、價格低廉的防跳功能的液壓操作機(jī)構(gòu)。
雖然本發(fā)明已就本發(fā)明的幾個實際實施例加以敘述，但結(jié)合如圖10-14所示的第三實施例和如圖17-22所示的第四實施例得到如圖22和23所說明的第五實施例，這也是可能的。
權(quán)利要求
1.一種液壓操作機(jī)構(gòu)，其中差動活塞被用作驅(qū)動部件，其中差動活塞是通過一液壓控機(jī)構(gòu)由施加在大活塞面上的高壓流體來驅(qū)動，該液壓控制機(jī)構(gòu)用以控制液壓，同時差動活塞也由恒定地施加在小活塞面上的高壓流體來驅(qū)動，所述液體操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是這樣安排的，當(dāng)所述差動活塞停在其回復(fù)的位置時，高壓流體同時作用在所述二個活塞面上，施加在所述二個活塞面上的力差所產(chǎn)生的推力，被作用在所述差動活塞或它的延伸部上的握持機(jī)構(gòu)所握持，所述握持機(jī)構(gòu)的握持力一旦被解除，差動活塞就向前移動，一旦施加在所述大活塞面?zhèn)壬系母邏毫黧w被解除，則所述活塞就向相反方向移動。
2.如權(quán)利要求
1所述的液壓操作機(jī)構(gòu)，其中所述握持機(jī)構(gòu)的操作信號的放大以及用以操作所述液壓開關(guān)閥的輸入信號的放大這兩者都是由液壓來執(zhí)行，為回復(fù)所述液壓開關(guān)閥的高壓流體是通過收縮口由始終保持高壓的蓄壓器提供的。
3.如權(quán)利要求
1所述的液壓操作機(jī)構(gòu)，其中所述握持機(jī)構(gòu)的操作信號的放大以及用以操作所述液壓開關(guān)閥的輸入信號的放大這兩者都是由液壓來執(zhí)行，為回復(fù)所述液壓開關(guān)閥的高壓流體是由根據(jù)所述差動活塞的運(yùn)動而開關(guān)的壓力釋放功能部提供的，所述壓力釋放功能部設(shè)置在總是保持高壓的蓄壓器和所述液壓開關(guān)閥之間。
4.如權(quán)利要求
1所述的液壓操作機(jī)構(gòu)，其中所述壓力釋放功能部包括一個與所述差動活塞以同軸方式嚙合的環(huán)體，且該環(huán)體可沿所述差功液壓的內(nèi)壁滑動。
5.如權(quán)利要求
1所述的液壓操作機(jī)構(gòu)，其中收縮元件置于所述壓力釋放功能部與所述蓄壓器之間。
6.如權(quán)利要求
1所述的液壓操作機(jī)構(gòu)，其中所述握持機(jī)構(gòu)的操作信號的放大是通過機(jī)械方式實現(xiàn)的，用以操作所述液壓開關(guān)閥的輸入信號的放大則是由液壓來執(zhí)行，回復(fù)所述液壓開關(guān)閥的高壓流體是由根據(jù)所述差動活塞的運(yùn)動而開關(guān)的壓力釋放功能部來提供，所述壓力釋放功能部置于總是保持高壓的蓄壓器與所述液壓開關(guān)閥之間。
7.如權(quán)利要求
6所述的液壓操作機(jī)構(gòu)，其中所述壓力釋放部包括一個與所述差動活塞以同軸方式嚙合的環(huán)體，且該環(huán)體可沿所述差動液壓缸的內(nèi)壁滑動。
8.如權(quán)利要求
6所述的液壓操作機(jī)構(gòu)，其中收縮元件置于所述壓力釋放功能部和所述蓄壓器之間。
9.如權(quán)利要求
1所述的液壓操作機(jī)構(gòu)，其中所述握持機(jī)構(gòu)的操作信號的放大是由機(jī)械方式實現(xiàn)的，用以操作所述液壓開關(guān)閥的輸入信號的放大則是由液壓來執(zhí)行，回復(fù)所述液壓開關(guān)閥的高壓流體是通過收縮口由始終保持高壓的蓄壓器提供的。
專利摘要
一種液壓操作機(jī)構(gòu)，其中差動活塞用作驅(qū)動部件，其中差動活塞是通過一液壓控制機(jī)構(gòu)由施加到大活塞面上的高壓流體來驅(qū)動，而且高壓流體始終施加到小活塞面上。液壓操作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是這樣安排的，當(dāng)差動活塞停在其回復(fù)位置時，高壓流體同時作用在二個活塞面上，施加在二個活塞面上的力差所產(chǎn)生的推力，被作用在差動活塞或它的延伸部上的握持機(jī)構(gòu)所握持。握持機(jī)構(gòu)的握持力一旦解除，差動活塞就向前移動；作用在大活塞面?zhèn)壬系母邏毫黧w一旦解除，則該活塞向后移動。
文檔編號F15B15/17GK86104051SQ86104051
公開日1988年5月4日 申請日期1986年6月12日
發(fā)明者吉敏昭, 杉山勉 申請人:三菱電機(jī)株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan