断路器液压驱动装置以及包括该驱动装置的断路器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN96112836.4

申请日:

1996.09.20

公开号:

CN1155744A

公开日:

1997.07.30

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日:2002.1.2|||授权|||公开|||

IPC分类号:

H01H33/34

主分类号:

H01H33/34

申请人:

株式会社日立制作所;

发明人:

野上忠彦; 大门五郎; 武田康秀; 河本英雄; 佐道公一; 前田宏; 定村弘祥

地址:

日本东京都

优先权:

1995.09.20 JP 241247/95

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

王礼华

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内容摘要

开路用控制阀15构成为先导室为低压时打开,另一方面,在连接此先导室和回油端口的流路上,设置锁止阀41,它在电路闭合用先导阀14和开路用先导阀16上连接的二个先导室都为低压时打开。这样,在产生异常时,锁止阀41打开,开路用控制阀15的先导室连接于低压侧,使开路用控制阀15呈打开状态,而不能进行电路闭合操作,以防止误动作。这样,在电路闭合操作系统完成闭路动作,但产生了系统处于闭路操作状态的异常情况时,在开路动作后,防止意外的闭合动作的误操作事故。

权利要求书

1: 一种断路器的液压驱动装置,包括打开、闭合触点的液压油缸、加 压供给工作流体的流体压源、控制从上述流体压源供给的工作流体的流动 并驱动上述液压缸的控制阀系统,其特征在于: 上述控制阀系统具有将触点引导到电路闭合状态的电路闭合操作阀系 统以及将触点引导到电路开路状态的开路操作阀系统; 并设有这样的装置:在电路闭合操作阀系统位于电路闭合操作状态, 开路操作阀系统进行开路操作时,在此开路操作后,保持上述开路操作阀 系统的开路操作状态,使上述电路闭合操作阀系统的电路闭合操作无效。
2: 如权利要求1记载的断路器的流体驱动装置,其特征在于:保持开 路操作阀系统的开路操作状态使电路闭合操作阀系统的电路闭合操作无效 的手段是锁止阀。
3: 一种断路器的液压驱动装置,包括:开关触点的液压缸、加压供给 工作流体的流体压力源、以及控制此工作流体的流动并驱动上述液压缸的 控制阀系统,其特征在于: 上述控制阀包括: 控制工作流体向上述液压缸供给及从上述液压缸排出的主控制阀; 接受触点的电路闭合指令,将此主控制阀的先导室连接于供油端口的 电路闭合用控制阀以及,为实现上述连接动作,将上述电路闭合用控制阀 的先导室接至回流端口的电路闭合用先导阀; 接受触点的开路指令、将上述主控制阀的先导室连接到回油端口的开 路用控制阀以及,为实现上述连接动作,将上述开路用控制阀的先导室连 接到回油端口的开路用先导阀; 将上述开路用控制阀的先导室连接到回油口的流路;以及 位于上述流路中的锁止阀; 在上述电路闭合用控制阀的先导室连接于回油口的状态下,上述开路 用控制阀的先导室连接于回油端口的场合,通过打开上述锁止阀,维持上 述开路用控制阀的先导室连接到回油端口,使上述电路闭合用控制阀的电 路闭合操作无效。
4: 如权利要求3记载的断路器的流体驱动装置,其特征在于:上述锁 止阀的次级侧连接到回油端口,上述流路是通过将上述开路用控制阀的先 导室连接到上述锁止阀的初级侧,由上述锁止阀的开动作而将上述开路用 控制阀的先导室连接于回油口的流路。
5: 如权利要求3记载的断路器的流体驱动装置,其特征在于:上述流 路是这样的流路:将上述开路用控制阀的先导室连接于上述锁止阀的初级 侧,同时将此锁止阀的次级侧和上述开路用控制阀的初级侧连接,通过上 述锁止阀及上述开路用控制阀的开动作,将上述开路用控制阀的先导室连 接于回油端口。
6: 如权利要求5所述的断路器的液压驱动装置,其特征在于:上述锁 止阀是截止阀。
7: 如权利要求6所述的断路器的液压驱动装置,其特征在于:上述截 止阀是按外部指令进行开动作的阀。
8: 如权利要求6或7记载的断路器的液压驱动装置,其特征在于:液 压源包括加压排出工作流体的泵、以及将加压排出的工作流体贮蓄的蓄压 器,当该蓄压器内贮蓄的高压工作流体减少到预定的量时,上述流体压泵 开始运转,当达到预定的量时,该泵停止运转,同时还具有监视装置,该 监视装置监视上述流体压泵的运转时间或运转频率,当判断上述运转时间 或运转频率高于预定时间或频率时,发出警报,接收该监视装置发出的警 报,使上述截止阀进行开动作。
9: 如权利要求3-5任一项所述的断路器的驱动装置,其特征在于: 上述锁止阀是这样一种阀,在电路闭合用先导阀处于电路闭合操作状态, 开路用先导阀进行开路操作的情况下,接收该开路用先导阀的动作,自动 地进行开动作。
10: 如权利要求3-5任一项所记载的断路器的液压驱动装置,其特征 在于:上述电路闭合用先导阀和开路用先导阀,其初级侧经节流孔连接于 供油端口,其次级侧连接于回油端口,上述锁止阀具有:与上述电路闭合 用先导阀的初级侧相连的第1先导室、与上述开路用先导阀的初级侧相连 的第2先导室、以及由阀体和上述的第1及第2先导室相隔开并相对的、 且具有比上述任一个都小的受压面积并连接于供油端口的第3先导室。
11: 如权利要求2-5任一项所述的断路器的液压驱动装置,其特征在 于:上述锁止阀是提升阀,在底部具有阀座且将阀体包括于其内的孔是这 样的:它与上述锁止阀的阀体可以自由滑动地嵌合,在阀体的动作方向, 距上述阀座一定长度范围内形成一定的内径,在上述一定长度范围之上形 成为内径大于上述的内径。
12: 如权利要求2-5任一项所记载的断路器的液压驱动装置,其特征 在于:上述锁止阀设成:在和上述液压缸的运动方向相正交的方向运动。
13: 一种断路器的液压驱动装置,其特征在于:在触点的开路操作较其 闭合操作优先进行的断路器的液压驱动装置中,接收触点处于电路闭合操 作状态时的开路指令,在开路操作状态解除之前,维持此开路操作状态。
14: 一种断路器的液压驱动装置,包括开闭触点的液压缸、加压供给工 作流体的流体压源、以及控制此工作流体的流动、驱动上述液压缸的控制 阀系统,其特征在于: 上述的液压缸是这样一种缸:其一侧的操作室连接于供油端口,通过 将工作流体供给至其另一方的操作室而进行电路闭合动作,通过工作流体 排出而进行开路动作: 上述的控制阀系统包括: 将工作流体供给上述液压缸或从其中排出工作流体的主控制阀; 以及电路闭合用控制阀,其初级侧连接于供油端口,其次级侧连接于 上述主控制阀的先导室,同时具有连接于电路闭合用先导阀的初级侧的第1 先导室、连接于供油端口且夹着阀体和上述第1先导室相对、并具有小于 第1先导室之受压面积的第2先导室,通过开动作将上述主控制阀的先导 室与供油端口相接以形成高压,这样将上述主控制阀切换到电路闭合操作 位置;以及 开路用控制阀,其初级侧与上述主控制阀的先导室相连,其次级侧与 回油端口相连,同时具有与开路用先导阀的初级侧相连的第1先导室、与 供油端口相连且夹着阀体和第1先导室相对、并具有小于第1先导室之受 压面积的第2先导室,由开动作使上述的主控制阀的先导室和回油端口相 接而成低压,以将上述主控制阀切换到开路操作位置;以及 初级侧经上述电路闭合用控制阀的第1先导室及节流孔而与供油端口 相连,同时其次级侧与回油端口相连,接收闭合指令,通过开动作而使上 述电路闭合用控制阀进行开动作的电路闭合用先导阀;和 开路用先导阀,其初级侧经上述开路用控制阀的第1先导室及节流孔 而与供油端口相连,同时其次级侧与回油端口相连,接受开指令,通过开 动作而使上述的开路用控制阀进行开动作; 该驱动装置还设有连接上述开路用控制阀的第1先导室及上述开路用 先导阀的初级侧及回油端口的流路,以及开关该流路的锁止阀; 该锁止阀包括:连接于上述电路闭合用先导阀的初级侧的第1先导室, 连接于上述开路用先导阀的初级侧的第2先导室,连接于上述供油端口、 具有比上述第1、第2先导室中的任一个都小的受压面积,且夹着阀体和 上述两先导室相对的第3先导室。
15: 如权利要求10或14的断路器的液压驱动装置,其特征在于:在上 述开路用先导阀打开、上述锁止阀的第2先导室呈低压状态,将此锁止阀 开动作开始时的其第1先导室的压力设定成:大于电路闭合用控制阀开动 作开始时的此电路闭合用控制阀的第1先导室的压力。
16: 一种断路器,其特征在于:由上述权利要求1-15任一项中的液 压驱动装置来开闭上述触点。

说明书


断路器液压驱动装置以及包括该驱动装置的断路器

    本发明涉及电力路断路器,特别是涉及在开路动作后防止误动作使电路闭合的液压驱动装置。

    在为瞬时断开大电力,以保护电力供给系统而设置的断路器液压驱动装置中,不仅要高速地进行开路动作,而且,开路动作后,除非发出正确的电路闭合指令,否则必须保持开路状态,决不能意外地进行电路闭合动作。但是,在电路闭合操作系统发生某种异常,电路闭合指令没有被解除等情况,即使电路闭合动作已经完了,但驱动装置仍处于电路闭合操作状态,则在开路操作系统完成了预定的开路动作、并复位后,驱动装置再次处于电路闭合状态,故有可能产生意外的电路闭合误动作事故的可能性。

    因此,在现有的断路器液压驱动装置中,例如,采用如特开昭59-8224号公报所公开的装置,在电路闭合操作系统上设锁止阀,在电路闭合操作时,电路闭合用控制阀或主控制阀切换到电路闭合操作位置后,延迟预定的时间而关闭电路闭合操作系统的流路,只要不解除电路闭合指令就不会再次打开该流路,这样来防止误动作。

    在上述现有技术中,不仅在产生异常情况时,而且在正常状态的电路闭合动作时也常使锁止阀动作。所以,在电路闭合用控制阀、主控制阀切换到电路闭合操作位置后,使锁止阀延迟预给时间进行闭动作,必须使该锁止阀的动作不影响电路闭合用控制阀,主控制阀的电路闭合操作。因此,采用节流孔来延迟锁止阀的闭动作的时间、速度的方法。

    但是,上述现有技术中存在下述问题:不仅需要以节流阀来调整锁止阀的动作特性,而且,根据调整结果其特性具有误差,此外,由于温度、使用频率而引起其特性变化,可靠性差。

    因此,本发明的目地就在于提供一种断路器的液压驱动装置,它能消除上述现有技术中的缺点,不仅可以防止开路后意外的电路闭合误动作,而且,不需要调整锁止阀的动作特性,且阀的特性不会变化,可靠性高。

    为了达到上述目的,本发明的断路器液压驱动装置,包括打开,闭合触点的液压油缸、加压供给工作流体的流体压源、控制从上述流体压源供给的工作流体的流动并驱动上述液压缸的控制阀系统,其特征在于:

    上述控制阀系统具有将触点引导到电路闭合状态的电路闭合操作阀系统以及将触点引导到电路开路状态的开路操作阀系统;并设有这样的装置:在电路闭合操作阀系统位于电路闭合操作状态,开路操作阀系统进行开路操作时,在此开路操作后,保持上述开路操作阀系统的开路操作状态,使上述电路闭合操作阀系统的电路闭合操作无效。

    此处,电路闭合操作阀系统是指将触点引导到电路闭合状态的阀的总称,是由电路闭合用控制阀及使之动作的电路闭合用先导阀组合构成的。同样,开路操作阀系统是指将触点引导到开路状态的阀的总称,是由开路用控制阀及使之动作的开路用先导阀组合构成的。

    此时,作为使电路闭合操作阀系统的电路闭合操作无效的装置可用锁止阀。

    为了达到上述目的,最好本发明的断路器驱动装置包括:

    开关触点的液压缸、加压供给工作流体的流体压源、以及控制此工作流体的流动并驱动上述液压缸的控制系统,其特征在于:

    上述控制阀包括:

    控制工作流体向上述液压缸供给及从上述压缸排出的主控制阀;

    接受触点的电路闭合指令,将此主控制阀的先导室连接于供油端口的电路闭合用控制阀以及为实现上述连接动作,将上述电路闭合用控制阀的先导室接至回流端口的电路闭合用先导阀;

    接受触点的开路指令、将上述主控制阀的先导室连接到回油端口的开路用控制阀以及、为实现上述连接动作,将上述开路用控制阀的先导室连接到回油端口的开路用先导阀;

    将上述开路用控制阀的先导室接连到回油口的流路;以及

    位于上述流路中的锁止阀;

    在上述电路闭合用控制阀的先导室连接于回油口的状态下,上述开路用控制阀的先导室连接于回油端口的场合,通过打开上述锁止阀,维持上述开路用控制阀的先导室接连接到回油端口,使上述电路闭合用控制阀的电路闭合操作无效。

    此外,上述锁止阀的次级侧连接于回油端口,上述流路也可设成:上述开路用控制阀的先导室连接于上述锁止阀的初级侧,且通过上述锁止阀的开动作将上述开路用控制阀的先导室连接于回油端口。

    此外,上述的流路可以设成:将上述开路用控制阀的先导室连接于上述锁止阀的初级侧,同时将此锁止阀的次级侧和上述开路用控制阀的初级侧连接,通过上述锁止阀及上述开路用控制阀的开动作,将上述开路用控制阀的先导室连接于回油端口。

    在上述结构中,上述各阀的初级侧是指工作流体流入侧,次级侧是指工作流体流出侧。此外,各阀的开动作是允许工作流体从初级侧向次级侧流动的状态,所述各阀的闭动作是指将工作流体从初级侧向次级侧的流动断开的动作。触点的开闭称为开路或电路闭合以进行区别。再有,阀一般为了驱动阀体而具有夹着阀体的两个先导室,其一侧的先导室大致保持一定的压力,使另一侧的压力变化,通过作于阀体上方的平衡来驱动阀体。除非特别指出,一般在谈到先导室时,一般指后者的先导室。

    在上述的结构中,在开路用先导阀打开,上述锁止阀的第2先导室呈低压状态,将此锁止阀开动作开始时的其第1先导室的压力设定成:大于电路闭合用控制阀开动作开始时的此电路闭合用控制阀的第1先导室的压力。这样,在电路闭合用控制阀呈一直处于打开之前,便可使锁止阀动作。

    此外,取代设置上述流路及锁止阀,而设置连接开路用控制阀的先导室和初级侧的流路,在该路上设截止阀,也可以防止误动作。在这种情况下,在开路用控制阀进行开动作之前,截止阀不起作用,可在开路用控制阀的开动作之前打开截止阀。

    还有,可以将此截止阀作为按外部指令进行开动作的阀,也可以设置液压驱动装置的动作状态监视装置,根据该监视手段发出的警报使截止阀开动作。此时,开动作可以根据上述警报自动进行,也可以由操作者接收警报以手动或电动进行远程操作进行。

    上述电路闭合用先导阀和开路用先导阀,其初级侧经节流孔连接于供油端口,其次级侧连接于回油端口,上述锁止阀具有:与上述电路闭合用先导阀的初级侧相连的第1先导室,与上述开路用先导阀的初级侧相连的第2先导室、以及由阀体和上述的第1及第2先导室相隔开并相对的、且具有比上述任一个都小的受压面积并连接于供油端口的第3先导室。

    这样,在电路闭合用先导阀处于电路闭合操作状态,检测出开路用先导阀已进行开路操作时,锁止阀自动进行开动作。

    此外还可以这样构成,即,上述锁止阀是提升阀,在底部具有阀座且将阀体包括于其内的孔是这样的:它与上述锁止阀的阀体可以自由滑动地嵌合,在阀体的动作方向,距上述阀座一定长度范围内形成一定的内径,在上述一定长度范围之上形成为内径大于上述的内径。这样,在正常的电路闭合操作时,即使在锁止阀先导室内产生压力变动,阀体沿动作方向被微小地驱动,锁止阀也不会进行开动作,开路用控制阀不会进行误开动作,就是说不会进触点的开路操作。

    还有,上述锁止阀可以设成在和液压缸的运动方向正交的方向上移动,这样可以减少液压缸和锁止阀动作的互相干扰。

    本发明的开闭触点用断路器可由上述液压驱动装置构成。

    断路器的液压驱动装置可以构成为,开路动作优先于触点的闭合动作。这样,在电路闭合操作系统处于电路闭合操作状态、开路操作系统进行开路操作时,通过保持开路操作阀系统的开路操作状态,可使此后的电路闭合动作不能进行。这样,可以防止在开路动作后产生触点误闭合动作。

    在具体的装置中,接收触点的电话闭合指令时,电路闭合用先导阀进行开动作,通过将电路闭合用控制阀的先导室连接于回油端口,使阀体移动(开动作),主控制阀的先导室连接到供油端口。此外,接收触点的开路指令时,开路用先导阀进行开动作,通过开路用控制阀的先导室连接于回油端口而使阀体移动(开动作),主控制阀的先导室接于回油端口。

    主控制阀的先导室接于供油端口时,主控制阀的阀体移动到向液压缸供给工作流体的位置,液压缸进行触点的电路闭合操作。此外,主控制阀的先导时接于回油端口时,主控制阀的阀体向从液压缸排出工作流体的位置移动,液压缸使触点进行开路操作。

    在本发明的结构中,在电路闭合用控制阀的先导室接于回油口的状态(电路闭合操作状态)下,上述开路用控制阀的先导室接于回油端口(开路操作)时,通过打开将开路用控制阀的先导室连接于回油端口的防止误动作用流路,即使开路用控制阀回位、关闭,该锁止阀也能维持开路用控制阀的先导室与回油口的连接。这样,使电路闭合用控制阀产生的触点闭合操作无效,可以防止开路动作后意外的电路闭合误动作。

    此外,本发明采用的锁止阀、截止阀等误动作防止装置是在控制阀系统处于开路操作状态或电路闭合操作状态中任一个正常状态下时,不进行动作的结构。因此,这些误动作防止装置的动作特性不会妨碍触点的开路或闭路操作。所以,不用考虑锁止阀的动作特性,特别是因与构成控制阀系统的其它阀的动作同步调整温度,使用频率等引起的特性变化的影响,可以提供一种高可靠性的断路器的驱动装置或断路器。

    如以上所述,根据本发明,即使因某种异常、电合闭合操作系统处于电路闭合操作状态,在开路动作后也可切实地防止意外的电路闭合误动作。而且,实现上述目的误动作防止装置或锁止阀不需调整其特性,且其特性无变化,故可以实现高可靠性的断路器液压驱动装置。

    下面参照附图说明本发明的实施例。其中,

    图1是表示本发明一实施例的正常状态下,电路闭合保持状态的结构图。

    图2是图1中实施例的正常状态下的开路动作状态的结构图。

    图3是图1中实施例的正常状态下开路保持状态的结构图。

    图4是图1中实施例的正常状态的电路闭合动作状态的结构图。

    图5是图1中实施例的电路闭合操作系统产生异常情况的电路闭合保持状态的结构图。

    图6是表示从图5的状态进行开路动作的状态的结构图。

    图7是本发明的锁止阀的其它结构的闭合状态的结构图。

    图8是表示图7中实施例锁止阀开口位置的构造图。

    图9是本发明其它实施例的电路闭合操作系统产生异常情况的电路闭合保持状态的结构图。

    图10是从图9的状态进行开路动作的状态的结构图。

    图11是表示锁止阀和电路闭合用控制阀的动作开始压力的关系的特性图。

    图12是表示本发明其它实施例的通常的电路闭合状态下的结构图。

    图13是表示本发明其它实施例的电路闭合操作系统发生异常情况下的电路闭合保持状态下的结构图。

    图14是表示从图13的状态进行开路动作的状态的结构图。

    图15是表示本发明再一实施例的构成的结构图。

    下面参考图1-6,说明本发明断路器的液压驱动装置及误动作防止机构的一实施例。

    首先说明本实施例的结构。

    在具有开合触点1的活塞2的液压缸3之小受压面积侧4a上,一直作用有通过端口5由作为压力源的液压泵及蓄压器7供给的高压,另一方面,在作为操作室4b的大受压面积侧,连接主控制阀8的控制端口9,进行向大受压面积侧的工作流体的供给、或从其中使工作流体排出。此时,通过向大受压面积侧供给工作流体,触点1闭合,通过排出工作流体,使触点1断开。

    主控制阀中,在与供油端口5相连的供油端口10侧的提动头的背面一直作用高压,通过向主控制阀的先导室12供给工作流体或从中排出工作流体,而选择地使控制端口9与供油端口10或回油端口11连通。通过电路闭合用控制阀13及电路闭合用先导阀14组成的电路闭合操作系统,主控制阀8切换到电路闭合操作位置,而通过开路用控制阀15及开路用先导阀16组成的开路操作系统,主控制阀8切换到开路操作位置。此外,主控制阀先导室12通过节流孔17连接到与液压缸3的操作室46相通的控制端口9。

    电路闭合用控制阀13和开路用控制阀15都由大径部、中径部及小径部构成,在中径部的前端形成提升阀。在通过节流孔18、19与供油端口相连,同时,又与电路闭合用先导阀14、开路用先导阀16的初次侧20、21相连的第一先导室22、23中,如果高压作用,则大径部产生闭合各控制阀的力。在大直径部和中径部之间形成与供油端口相连并一直作用高压、且产生打开各控制阀的力的第二先导室24、25。

    电路闭合用控制阀13的提升阀部的初级侧26与供油端口相连,次级侧27通过单向阀28与主控制阀先导室12相连,同时又通过节流孔29与回油端口30相连。开路用控制阀15的初级侧31与主控制阀先导室12相连,次级侧32与回油端口30相连。电路闭合用先导阀14和开路用先导阀16的次级侧33、34与回油端口相连,分别通过电路闭合用驱动装置36及开路用驱动装置37推压而打开(进行开动作),分别通过弹簧38、39的推压而闭合(进行闭动作)。

    另一方面,在与开路用控制阀15的第一先导室23相连通的开路用先导阀16的初级侧21和回油端口40的连接油路上,设置锁止阀41。锁止阀41由大径部、中径部和小径部构成,在中径部的顶端形成提升阀,其初级侧连接于与开路用控制阀15的第一先导室23相连通的开路用先导阀16的初级侧21,次级侧与回油端口40相连。

    锁止阀41具有使小径部受压的第1先导室42,使小径部和大径部之间受压的第2先导室43,以及使大径部和中径部之间受压且产生和第1、第2先导室产生的压力方向相反的第3先导室44。第1先导室连接于电路闭合用先导阀14的初级侧20,第2先导室43连接于与开路用控制阀15的第1先导室23相连通的开路用先导阀16的初级侧21,第3先导室44与供油端口相连。虽然第3先导室内维持为高压、向图中的上方推压锁止阀41而产生打开该阀的力,但是,第1先导室42和第2先导室43中至少任一个作用有高压时,可产生向图中下方推压锁止阀而关闭该阀的力。为此,第3先导室44的受压面积设定成比第1先导室42、第2先导室43中任一个都小。

    此外,液压泵6是为向蓄压器7蓄以高压的装置。在蓄压器7内贮蓄的工作流体量减少到规定值之下、压力降低时,此泵开始工作,使压力回升,直至达到规定压力的上限值时停止。所以,控制阀系统及液压缸工作时,主要是从蓄压器7通过供油端口5进行工作液体的供给。

    此外,为了优先进行开路动作,在电路闭合用控制阀和开路用控制阀都打开的场合,设定从开路用控制阀流出的流量大于从电路闭合用控制阀流入的流量。而且,电路闭合用控制阀13、开路用控制阀15以及锁止阀41中设置的弹簧是为关闭上述的阀而设置的,以便从全部压力被释放的状态起动泵6以起动该装置时,防止工作流体从回油侧泄漏。

    下面用图1-4说明本实施例正常状态时的动作。

    在图1所示的电路闭合保持状态,发出开路指令时,开路用驱动手段37压开开路用先导阀16,工作流体从初级侧21流向次级侧34。此时,工作流体虽然通过节流孔19从供油端口流入,但由于与流入侧相比,流出侧的开口大,所以,初级侧21及与之连通的开路用控制阀15的第1先导室23变成低压,开路用控制阀15通过由第2先导室25作用的操作力而打开。

    开路用控制阀15打开时,由于主控制阀先导阀室12内的工作流体从初级侧31经次级侧32排向回油端口30而变成低压,所以,主控制阀8切换到开路操作位置,工作流体从液压缸3的操作室排出,活塞由作用于小受压面积侧4的压力而开始进行开路动作,变成图2所示状态。

    当开路指令解除、开路用驱动装置37的驱动力消失时,开路用先导阀16由弹簧39的推压而闭合。这样,工作流体通过节流孔19被供给,初级侧21变成高压,所以,更牢靠地保持开路用先导阀16闭合,同时,因开路用控制阀15的第1先导室23也变成高压状态,故克服第2先导室25的操作力,开路用控制阀15闭合,但是,由于主控制阀先导室12通过节流孔17与已成低压的控制端口9相连,所以主控制阀8被保持于开路操作位置,活塞2继续其开路动作,达到图3所示的开路保持状态。

    在上述一连串的开路动作中,与电路闭合用先导阀14的初级侧20相连的锁止阀41的第1先导室42一直保持为高压,所以即使开路用控制阀15的第1先导室23和与开路用先导阀16的初级侧21连接的第2先导室43变成低压,也总能克服受压面积小的第3先导室44的操作力,故,锁止阀41不会打开。此外,活塞2的一侧为低压,另一侧为高压,不仅可以产生较大的驱动力,而且又由于在蓄压器7内贮蓄有充分的工作流体,所以,活塞2以极高速度打开触点1,瞬间断开电力。

    在图3所示的开路保持状态下,发出电路闭合指令时,闭合电路用驱动手段36压开电路闭合用先导阀14,工作流体从初级侧20流入次级侧33。此时,虽然通过节流孔18工作流体从供给口流入,但由于与流入侧相比流入侧的开口大,所以,初级侧20及与之相连的电路闭合用控制阀13的第1先导室22成为低压,电路闭合用控制阀13由从第2先导室24作用的操作力而打开。

    电路闭合用控制阀13打开时,工作流体从初级侧26经次级侧27及单向阀28由供油端口供给到主控制阀的先导室12内,从而先导室12为高压,主控制阀8被切换到电路闭合操作位置,由于向流体缸3的操作室46供给工作流体,操作室46变成高压,所以,克服小受压面积侧4a所产生力,开始电路闭合动作,变成图4所示状态。

    电路闭合指令解除、电路闭合用驱动装置36的驱动力消失时,电路闭合用先导阀14由弹簧38推压而闭合。这样,工作流体通过节流孔18供给,初级侧20变成高压,所以不仅可以更牢靠地保持电路闭合用先导阀14,而且,因为电路闭合用控制阀13的第1先导室22也变成高压,所以,克服第2先导室24的操作力而闭合电路闭合用控制阀13。但是,由于主控制阀先导室12通过节流孔17和已成为高压的控制端口9相连,所以主控制阀8被保持于电路闭合操作位置,活塞2持续其电路闭合动作。

    此外,在主控制阀8完成其向电路闭合操作位置的切换,主控制阀先导室12内压力大致等于供给压时,单向阀28由弹压推压而闭合,所以,即使电路闭合用控制阀13闭合,主控制阀先导室12仍保持为高压,另一方面,从初级侧26的工作流体流入停止时,工作流体从次级侧27经节流孔流向回油端口30,次级侧27变成低压状态。这样,即成为图1所示电路闭合保持状态,电力被恢复。

    在上述的一连串电路闭合动作中,由于开路用控制阀15的第1先导室23和与开路用先导阀16的初级侧21相连的锁止阀41的第2先导室43一直保持为高压,所以,即使与电路闭合用先导阀14的初级侧20相连接的第1先导室42变为低压,也总能克服受压面积6小的第3先导室44的操作力,故,锁止阀41不会打开。

    如上所述,本实施例的锁止阀41在正常状态下不进行开动作。

    下面说明本实施例锁止阀的动作及作用。

    现在,假设在电路闭合操作系统发生了某种异常,如图5所示,在电路闭合保持状态中,电路闭合操作阀系统仍为电路闭合操作状态。也就是,由于电路闭合用先导阀14仍为打开的状态,所以,初级侧20及与之相连的电路闭合用控制阀13的第1先导室22变成低压,电路闭合用控制阀13仍为打开的状态。此时,与电路闭合用先导阀14的初级侧20连接的锁止阀41的第1先导室42也为低压。但是,由于开路用控制阀15的第1先导室23和与开路用先导阀16的初级侧相连的第2先导室43保持为高压,所以总能克服受压面积小的第3先导室44的操作力,使锁止阀仍处于闭合状态。

    一方面因为单向阀28已经闭合,又因为主控制阀先导室12通过节流孔17与呈高压的控制端口9相连,所以,主控制阀8保持于电路闭合操作位置。所以,除了工作流体分别从节流孔18经电路闭合用先导阀14向回油端口35、或从电路闭合用控制阀13经节流孔29向回油端口30持续漏油这两点和正常状态不同外,仍持续保持电路闭合状态。

    在此状态下,发生开路指令时,如图6所示,开路操作阀系统和图2同样地进行开路动作,另一方面,开路用先导阀16打开时,开路用控制阀15的第1先导室23、开路用先导阀16的初级侧21、以及与它们相连的锁止阀41的第2先导室43都变为低压,所以,因第1先导室42、第2先导室43都变为低压,锁止阀41由第3先导室44的操作力而打开,开路用控制阀15的第1先导室23和开路用先导阀16的初级侧21与回油口40相连而成低压。

    因此,即使开路指令解除、开路用先导阀16闭合,从节流孔流入的工作流体仍流向回流端口40,由于初级侧21和开路用控制阀15的第1先导室23不能变成高压,所以,即使开路动作完了,开路用控制阀23仍处于打开的状态。因此,即使开路动作完了,并且即使异常状态没有被消除,闭路操作阀系统仍处于闭路操作状态,由于从电路闭合用控制阀13流入的流量比从开路用控制阀15流出的流量小,所以仍不能开始电路闭合动作,而成为不能进行电路闭合的状态,可保持开路状态。

    即,根据本实施例,即使电路闭合操作系统仍处于电路闭合操作状态,在发出开路之前的这一期间,不仅能保持电路闭合状态,而且一旦发出开路指令,进行开路动作时,由于此后为不能进行电路闭合动作而保持开路的状态,所以,可确实地防止开路动作后,进行意外的电路闭合动作的误操作事故。

    而且,如果电路闭合操作系统的异常被消除,电路闭合用先导阀14正常关闭,则与初级侧20相连的锁止阀41的第1先导室42变为高压,克服第3先导室44的操作力,锁止阀41闭合,所以,开路用先导阀16的初级侧21和开路用控制阀15的第1先导室23被隔断于回流口40而成高压,开路用控制阀15也闭合,恢复到图3所示正常的开路保持状态,从而可以进行下一次的电路闭合动作。

    下面,参照图7、图8说明锁止阀的其它实施例。

    本实施例与上述实施例的不同点仅在于:设于锁止阀41的中径部顶端的提升阀的结构、以及在锁止阀41的阀体中形成连接开路用控制阀16的初级侧和回油端口的流路,其它结构均同于图1-图6所示实施例。上述的开路用控制阀16的初级侧和开路用控制阀15的第1先导室23相连通。

    断路器液压驱动装置以极高速度动作,所以会产生压力变动,从而往往产生下述问题,在上述实施例的锁止阀41中,虽然第1先导室42、第2先导室43及第3先导室44都与供油端口相连,但仅仅第3先导室不经节流孔而直接相连,所以,在动作时,若供给压发生变动,则压力变动传递到第3先导室44的速度要比传到第1先导室42、第2先导室43快。

    因此,即使在正常状态下进行动作时,也可能会使锁止阀41打开。虽然在开路动作时,即使锁止阀41打开也能正常地进行动作,不会产生问题,但是,若在电路闭合动作时,锁止阀41打开,则工作流体从开路用控制阀15的第1先导室23通过锁止阀41流出,开路用控制阀15打开,主控制阀不能切换到电路闭合操作位置,因此产生不能进行电路闭合操作的问题。

    所以,在本实施例中,使锁止阀41前端的提升头外周部45以预定间隙和孔46呈自由滑动嵌合,从图7所示的阀体闭合阀口位置向开方开始移动时,不立即打开阀口,而是直至移动到如图所示位置时才打开阀口,这样地采取从此位置使孔46的内径增大的形状。而且,以孔46内径变大的地方为初级侧,以此处作为与连通于开路用控制阀15的第1先导室23的开路用先导阀16的初级侧相连的构造。

    根据本实施例,在电路闭合动作时,即使锁止阀41开始向开方向运动,因为不会立即打开阀口,所以,开路用控制阀15的第1先导室23的压力不会立即释放。此外,与阀口打开的同时,在阀座外周侧,在开方向作用的高压变成低压,故增大了闭合压力,从而将阀体压回。所以,在锁止阀41移动到图8所示位置之前,电路闭合用控制阀13打开,完成了主控制阀8的切换,压力变动等误动作原因也消除了,锁止阀不会打开而再次回位到闭合状态,同时可确实地进行电路闭合动作。而且,本实施例的锁止阀不采用节流孔等延迟动作的时间、速度的方法,仅将孔46内径增大的位置设置于因压力变动而产生的阀体运动距离之外的地方。所以,不仅不需要由节流孔等调节锁止阀的动作特性,而且也不会产生因温度引起粘度变化,因使用次数引起的磨损等所造成的特性变化,可以实现流体驱动装置的高可靠性。

    此外,如本实施例这样,将连接回油端口40和连通于开路用控制阀15的第1先导室23的开路用先导阀16的初级侧的流路形成于锁止阀体内,则可以简化孔加工,还可以减少常是动作不良原因的毛边的发生位置,故可以提高可靠性。

    下面,利用图9-图10说明本发明的其它实施例。

    本实施例除锁止阀41的次级侧的连接位置、提升阀顶端设置和阀座相同直径的圆柱部47之外,其它结构都和图1-图6所述实施例相同。

    即,在前面的实施例中,形成于锁止阀41中径部顶端的提升阀的次级侧和回流端口40相连,与此相对,本实施例中,该次级侧和连接于主控制阀先导室12的开路用控制阀15的初级侧31相连。此外,圆柱部47的远离提升阀的一侧没有高压作用。

    现假设电路闭合操作系统发生了某种异常情况,如图9所示,在电路闭合保持的状态,电路闭合阀系统仍为电路闭合操作的状态。在此状态下,由于开路用控制阀15的第1先导室23和连通于开路用先导阀16的初级侧21的第2先导室43保持为高压状态,所以,其操作力不小于受力面积小的第3先导室44的操作力,锁止阀41不会打开而仍处于闭合状态。一方面因为单向阀28已经闭合,又因为主控制阀先导室12通过节流孔17与呈高压的控制端口9相连,所以,主控制阀8保持于电路闭合操作位置。所以,和上述实施例一样,除了工作流体分别持续漏油这两点和正常状态不同外,仍持续保持电路闭合状态。

    在此状态下,发出开路指令时,如图10所示,开路操作阀系统和图2同样地进行开路动作,另一方面,开路用先导阀16打开时,开路用控制阀15的第1先导室23,开路用先导阀16的初级侧21,以及与它们相连的锁止阀41的第2先导室43都变为低压,所以,因第1先导室42,第2先导室43都变为低压,锁止阀41由第3先导室44的操作力而打开,开路用控制阀15的第1先导室23和开路用先导阀16的初级侧21与开路用控制阀15的初级侧31相连。

    此时,由于开路用控制阀15已经打开,初级侧31经次级侧32而连接于回油口30,初级侧31也从主控制阀先导室12经节流孔17而连接于已成低压的控制端口9。因此,即使解除开路指令,开路用先导阀16闭合,从节流孔19流入的工作流体也通过开路用控制阀15的初级侧31和次级侧32而流向回流端口30,开路用先导阀16的初级侧21和电路闭合用控制阀15的第1先导室23不能成为高压,即使开路动作完了,开路用控制阀13仍处于打开的状态。所以,即使开路动作完了,开路用控制阀23仍处于打开的状态。因此,即使开路动作完了,并且即使异常状态没有被消除,闭路操作阀系统仍处于闭路操作状态,由于从电路闭合用控制阀13流入的流量比从开路用控制阀15流出的流量小,所以仍不能开始电路闭合动作,而成为不能进行电路闭合的状态,可保持开路状态。

    即,根据本实施例,即使电路闭合操作系统仍处于电路闭合操作状态,在发出开路之前的这一期间,不仅能保持电路闭合状态,而且一旦发出开路指令,进行开路动作时,由于此后为不能进行电路闭合动作而保持开路的状态,所以,可确实地防止开路动作后,进行意外的电路闭合动作的误操作事故。

    而且,如果电路闭合操作系统的异常被消除,电路闭合用先导阀14正常关闭,则与初级侧20相连的锁止阀41的第1先导室42变为高压,克服第3先导室44的操作力,锁止阀41关闭,所以,开路用先导阀16的初级侧21和开路用控制阀15的第1先导室23被隔断于开路用控制阀15的初级侧31、次级侧32以及回油端口30而成高压,开路用控制阀15也闭合,恢复到图3所示正常的开路保持状态,从而可以进行下一次的电路闭合动作。

    在本实施例中,锁止阀41的提升阀部也可以采用如图7、图8所示实施例的结构,即,从闭合侧的终端移动所定距离后,打开阀口。这样,不会因动作时的压力变动而产生误动作,实现流体压驱动装置的高可靠性。

    此外,上述实施例的锁止阀41的第3先导室44以用弹簧等构成的机构之第3操作机构代替也可。但是,由上述流体先导机构构成的机构不仅具有大的操作力,而且不因阀体的变位而产生操作力的变化,所以,无论产生何种阻力,都能作到操作可靠、动作迅速、并具高可靠性。

    此外,以上所示实施例的锁止阀中,先导室之间产生的压力差仅产生于极短的动作中和发生异常情况的场合,在长时间的闭路保持状态和开路保持状态,所有的先导室均构成为保持高压状态。所以,经过长时间后,锁止阀的阀体外周的间隙中不会有从高压侧向低压侧的泄漏,故,不会造成工作流体浪费,也不会因淤塞、卡死妨害锁止阀的动作。

    此外,以所示实施例的锁止阀中,将小径部作为与电路闭合用先导阀14的初级侧相连的第1先导室42,将小径部和大径部之间作为和连通于闭路用控制阀15的第1先导室23的开路用先导阀16的初级侧21相连接的第2先导室43,但按相反的次序连接,即,即使大径部和小径部之间作为第1先导室42、将小径部作为第2先导室43也同样具有误动作防止功能。只是在这种情况,如果电路闭合操作系统产生异常,电路闭合用先导阀14的初级侧和作为第1先导室42的大径部和小径部之间都成低压时,在电路闭合保持状态,从第2先导室43和第3先导室44双方向第1先导室的泄漏,因此,泄漏量变大,用于断路动作的充分的工作流体不能贮蓄于蓄压器7中,有不能进行下次断路动作的可能性。就是说,为此,必须增大液压泵6的排量。

    与此相对,如上述实施例所述的那样,将小径部作为第1先导室、大径部和小径部之间作为第2先导室,则即使在电路闭合操作系统产生异常的状态,由于第3先导室和第2先导室都为高压,故它们之间不会发生泄漏,仅从第2先导室向第1先导室泄漏,这样不会产生上述的问题。所以,还是以上述实施例的结构为好。

    此外,例如,闭路用先导阀14的球体和阀座之间嵌入异物,支承不充分,亦或是球体及阀座产生磨损或缺陷,虽然二者可以相互嵌合、支承,但不能完全关闭时,与正常情况下电路闭合用控制阀13的第1先导室22的压力为供给压相反,电路闭合用控制阀13的第1先导室22的压力虽然比供给压低,但还没有降低到动作开始压力,故电路闭合用控制阀仍处于闭合状态。在这种状态虽不至于发生误动作事故,但如果任这种异常状态发展就有发生事故的危险。所以,应采用这样的结构,即,在闭路用控制阀13打开之前,使锁止阀41为可动作的状态。

    因此,如图11所示,这样来设定锁止阀41的动作开始压力,也就是锁止阀41的第2先导室43变为低压、开始动作时的第1先导室42的压力,即将上述压力设成为高于电路闭合用控制阀13开始动作时的电路闭合用控制阀13的第1先导室22的压力,也就是说高于电路闭合用控制阀13的动作开始压力。

    此处,锁止阀41的动作开始压力是在锁止阀41的第2先导室43为低压状态下,第1先导室42的压力逐渐下降,第1先导室42的闭方向操作力和第3先导室的开方向操作力平衡时的第1先导室42的压力。另一方面,电路闭合用控制阀13的动作开始压力是电路闭合用控制阀13的第1先导室22的压力逐渐降低、第1先导室22的闭方面的操作力与第2先导室24的开方向操作力平衡时的第1先导室22的压力。

    如果这样构成的话,即使因异常情况电路闭合用控制阀13仍为打开的状态,在此状态下进行开路操作的话,锁止阀一定动作,故,可以防止开路动作完成后,意外的电路闭合误动作事故。

    此外,锁止阀41的提升阀部构成为如图7、8所示的从阀座支承位置移后预定距离后打开阀座的结构也可,也可以构成如图12所示的去掉提升阀部顶端的圆柱部47的结构。在这种结构下,如图12所示,即使在正常的电路闭合动作时,锁止阀也向打开方向运动,但,在锁止阀到达开口位置之前,电路闭合用控制阀13开始动作,主控制阀先导室12已成高压,所以,即使锁止阀41开口,工作流体也不会流出,故开路用控制阀15的第1先导室23及开路用先导阀16的初级侧21保持为高压状态,如果电路闭合用先导阀14闭合,则锁止阀41也闭合而达到电路闭合保持状态。

    再有,如上所述实施例,将锁止阀和活塞2配置成相正交方向,则不会因活塞2的动作所产生的冲击、振动等外部干扰而影响锁止阀41的误打开,故可以提高可靠性。

    下面用图13-图14说明本发明的另一实施例。

    本实施例除将图9-图10所示实施例中的锁止阀41换成截止阀50之外,其它结构均未变化。即,在连通于开路用控制阀15的第1先导室23的开路用先导阀16的初级侧21和开路用控制阀15的初级侧31的连接流路上设置截止阀50。

    现假设闭路操作系统发生了某种异常,如图13所示的那样,在电路闭合保持的状态下,电路闭合操作阀系统仍为电路闭合操作状态。

    如果关闭截止阀50,则和上述的实施例同样地,除工作流体从节流孔18经电路闭合用先导阀14流向回油端口35,从电路闭合用控制阀13经节流孔29流向回油端口30而持续泄漏之外,与正常状态无异,持续保持电路闭合状态。打开截止阀50时,开路用控制阀15的第1先导室23和开路用先导阀16的初级侧虽连接于开路用控制阀15的初级侧31,但在电路闭合保持状态下,开路用控制阀15闭合,与主控制阀先导室12相连通的初级侧为高压,因此仅是处于高压的部分相连通而没有其它任何变化。

    在此状态下,发出开路指令时,如图14所示的那样,在开路操作阀系统中,进行和图2相同的开路动作,另一方面,开路用控制阀15的第1先导室23和开路用先导阀16的初级侧21通过截止阀从开路用控制阀15的初级侧31经次级侧32而连接于回油端口。而且,开路用控制阀15的初级侧31也从主控制阀先导室12经节流孔与已成低压的控制端口相连接。

    因此,即使开路指令解除、开路用先导阀16闭合,从节流孔19流入的工作流体也会经截止阀、开路用控制阀15的初级侧31,次级侧32而流向回油端口30,开路用先导阀16的初级侧21和开路用控制阀15的第1先导室23不为高压,所以,即使开路动作完了,开路控制阀23仍处于打开状态。

    因此,即使开路动作完了,并且即使异常状态没有被消除,闭路操作阀系统仍处于闭路操作状态,由于从电路闭合用控制阀13流入的流量比从开路用控制阀15流出的流量小,所以仍不能开始电路闭合动作,而成为不能进行电路闭合的状态,可保持开路状态。

    即,根据本实施例,即使电路闭合操作系统仍处于电路闭合操作状态,在发出开路之前的这一期间,不仅能保持电路闭合状态,而且一旦发出开路指令,进行开路动作时,由于此后为不能进行电路闭合动作而保持开路的状态,所以,可确实地防止开路动作后,进行意外的电路闭合动作的误操作事故。

    而且,电路闭合操作系统的异常被解除后,关闭截止阀50,开路用先导阀16的初级侧21及与之相连通的开始用控制阀15的第1先导室23若与开路用控制阀15的次级侧32及回流口30相隔断,则开路用控制阀15的第1先导室23变为高压,开路用控制阀15闭合,回位到与图3相同的正常的开路保持状态,可以进行下一次的电路闭合动作。

    此处,截止阀50可以用手动或电动式的,或者是由外部信号开闭的远程操作式也可。

    最后,用图15说明本发明的另一实施例。

    本实施例和图13、14所示实施例的差异仅在于:设有监视装置51,即,监视液压泵6的工作时间或运转频率,在判别为异常时,发生警报;以及设有远程操作截止阀50的远程操作装置。

    如图15所示的那样,假设电路闭合操作系统发生了某种异常,在电路闭合保持状态下,电路闭合操作阀系统仍为电路闭合操作状态,这时,和上述实施例同样地,虽保持电路闭合状态,但从节流孔18经电路闭合用先导阀14及从电路闭合用控制阀13经节流孔29向回油端口30分别持续漏油。

    因此,蓄压器7内的高压工作流体比正常状态时迅速减少,所以液压泵6的运转频率增加,且因在泵运转时也漏油,故其运转时间加长。最坏的情况是其持续运转,超过其运转时间的上限值,则由保护回路使之强行停机,导致压力丧失。

    所以,通过监视装置监视液压泵6的运转频率及运转时间或其中之一,与正常状态下的运转时间或运转频率相比较,在判别为异常时发出警报。在接受到此异常警报时,从远程操作装置52发出信号,打开截止阀,则,即使在异常情况消除之前发出开路指令,在开路动作后也不会发生意外的电路闭合动作。特别是,如果收到监视装置发出的异常警报后,运程操作装置自动地使截止阀进行开始动作,由于截止阀50更迅速地打开,所以可确实地防止上述误动作。

    此外,在上述的实施例中,由于开路用控制阀15的次级侧32一直为低压,所以不要小径部也可以。只是在设置有小径部时容易确认开路用控制阀15的动作。

    在以上的实施例中,在电路闭合用控制阀使触点进行闭合操作的状态下,开路用控制阀进行开路操作时,为使锁止阀动作以便在此开路用控制阀操作后保持开路操作状态,则可以通过使各阀的开动作/闭动作和上述各实施例相异即可。

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开路用控制阀15构成为先导室为低压时打开,另一方面,在连接此先导室和回油端口的流路上,设置锁止阀41,它在电路闭合用先导阀14和开路用先导阀16上连接的二个先导室都为低压时打开。这样,在产生异常时,锁止阀41打开,开路用控制阀15的先导室连接于低压侧,使开路用控制阀15呈打开状态,而不能进行电路闭合操作,以防止误动作。这样,在电路闭合操作系统完成闭路动作,但产生了系统处于闭路操作状态的异常情况时,。

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