DE102009031904B4

DE102009031904B4 - Hydraulic drive

Info

Publication number: DE102009031904B4
Application number: DE200910031904
Authority: DE
Inventors: Minsheng Zheng; Ping Ma; Hui Hu
Original assignee: Xiamen Huadian Switchgear Co Ltd
Current assignee: Xiamen Huadian Switchgear Co Ltd
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2029-07-03
Also published as: DE102009031904A1; CN101364498B; CN101364498A

Abstract

Hydraulischer Antrieb mit einem Fluid insbesondere für einen Hochspannungsleistungsschalter mit einem Lademodul (20), einem Speichermodul (40), einem Arbeitsmodul (10) und einem Steuermodul (30), wobei a) die Module (10–40) hydraulisch miteinander koppelbar sind; b) das Steuermodul (30) einen Steuerkolben (31) und ein den Steuerkolben (31) aufnehmenden Steuerzylinder (32) aufweist; c) das Arbeitsmodul (10) einen als Differentialkolben ausgebildeten Arbeitskolben (11) mit einem zylinderförmigen, mittel- oder unmittelbar an den Arbeitskolben (11) anschließenden Kopfstück (17) und ein den Arbeitskolben (11) aufnehmenden Arbeitszylinder (12) mit einer Zylinderwand (18) aufweist, wobei der Arbeitskolben (11) im Arbeitszylinder (12) eine Druckseite (13) von einer Wechseldruckseite (14) trennt; dadurch gekennzeichnet, dass am Arbeitszylinder (12) auf der Wechseldruckseite (14) des Arbeitskolbens (11) mindestens zwei in der Zylinderwand (18) des Arbeitszylinder (12) angeordnete Öffnungen (51, 52) zum hydraulischen koppeln mit dem Steuerzylinder (32) angeordnet sind und die jeweilige Öffnung (51, 52) durch das Kopfstück (17)...Hydraulic drive with a fluid, in particular for a high-voltage circuit breaker with a charging module (20), a storage module (40), a work module (10) and a control module (30), wherein a) the modules (10-40) can be hydraulically coupled to one another; b) the control module (30) has a control piston (31) and a control cylinder (32) receiving the control piston (31); c) the working module (10) has a working piston (11) designed as a differential piston with a cylindrical head piece (17) directly or indirectly connected to the working piston (11) and a working cylinder (12) receiving the working piston (11) with a cylinder wall ( 18), the working piston (11) in the working cylinder (12) separating a pressure side (13) from an alternating pressure side (14); characterized in that at least two openings (51, 52) arranged in the cylinder wall (18) of the working cylinder (12) for hydraulic coupling with the control cylinder (32) are arranged on the working cylinder (12) on the alternating pressure side (14) of the working piston (11) and the respective opening (51, 52) through the head piece (17) ...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Antrieb insbesondere für einen Hochspannungsleistungsschalter mit einem Lademodul, einem Speichermodul, einem Arbeitsmodul und einem Steuermodul. Die Module sind hydraulisch miteinander koppelbar. Das Steuermodul weist einen Steuerkolben und ein den Steuerkolben aufnehmenden Steuerzylinder auf. Das Arbeitsmodul weist einen als Differentialkolben ausgebildeten Arbeitskolben mit einem zylinderförmigen, mittel- oder unmittelbar an den Arbeitskolben anschließenden Kopfstück und ein den Arbeitskolben aufnehmenden Arbeitszylinder mit einer Zylinderwand auf. Der Arbeitskolben trennt dabei im Arbeitszylinder eine Druckseite von einer Wechseldruckseite.The invention relates to a hydraulic drive, in particular for a high-voltage circuit breaker with a charging module, a memory module, a working module and a control module. The modules can be hydraulically coupled with each other. The control module has a control piston and a control piston receiving the control cylinder. The working module has a piston designed as a differential piston with a cylindrical, medium or directly adjoining the working piston head piece and the working piston receiving working cylinder with a cylinder wall. The working piston separates in the working cylinder a pressure side of an alternating pressure side.

Es ist bereits ein gattungsgemäßer Hydraulischer Antrieb für Mittel- und Hochspannungsleistungsschalter mit einem kombinierten Feder-Hydraulikantrieb aus der G 91 11 861 bekannt. Grundsätzlich gilt es bei solchen Antrieben zu verhindern, dass der Arbeitskolben im Arbeitszylinder in einer der beiden Endstellungen mit zu großer Geschwindigkeit an den Arbeitszylinder anschlägt. Der beim Anschlag entstehende Impuls wächst mit der Masse des Arbeitskolbens. Zur Vermeidung zu großer Geschwindigkeiten wird das Fluid gedrosselt. Hierzu wird nach dieser Druckschrift der jeweilige Kanal, aus dem das Fluid bei der Bewegung aus dem Arbeitszylinder ausströmt durch den Arbeitskolben in axialer Richtung zur Kolbenachse verschlossen. Diese Geometrie hat den systemimmanenten Nachteil, dass der Drosseldruck mit dem Abstand des Arbeitskolbens zur jeweiligen Öffnung zunimmt beziehungsweise der Drosseldruck immer schwächer wird, je weiter sich der Arbeitskolben der Öffnung nähert.It is already a generic hydraulic drive for medium and high voltage circuit breaker with a combined spring-hydraulic drive from the G 91 11 861 known. Basically, it is important in such drives to prevent the working piston in the working cylinder in one of the two end positions abuts the working cylinder at too high a speed. The impulse generated at the stop increases with the mass of the working piston. To avoid too high speeds, the fluid is throttled. For this purpose, according to this document, the respective channel from which the fluid flows out of the working cylinder during movement is closed by the working piston in the axial direction to the piston axis. This geometry has the system-inherent disadvantage that the throttle pressure increases with the distance of the working piston to the respective opening or the throttle pressure is getting weaker as the working piston approaches the opening.

Aus der D1 ( DE 23 23 271 A ) geht eine Vorrichtung zum Dämpfen der Bewegung des Kolbens eines Arbeitszylinders am Ende des Hubwegs mit Hilfe einer dem Ausschubraum zugeordneten Drossel, die in einem Durchlass zu einem drucklosen Raum liegt, hervor. Der Kolben besitzt einen Dichtring, mit dem jeweils eine Öffnung im Arbeitszylinder verschlossen werden kann.From the D1 ( DE 23 23 271 A ) a device for damping the movement of the piston of a working cylinder at the end of the stroke by means of a Ausschubraum associated throttle, which lies in a passage to a non-pressurized space, forth. The piston has a sealing ring, with each of which an opening in the cylinder can be closed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Antrieb derart auszubilden und anzuordnen, dass ein besseres Bremsen und gleichzeitig eine größere Beschleunigung des Arbeitskolbens ermöglicht werden.The invention has for its object to form a hydraulic drive and arrange so that a better braking and at the same time a greater acceleration of the working piston are possible.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass am Arbeitszylinder auf der Wechseldruckseite des Arbeitskolbens mindestens zwei in der Zylinderwand des Arbeitszylinder angeordnete und in Richtung einer Kolbenachse einen Abstand aufweisende Öffnungen zum hydraulischen koppeln mit dem Steuerzylinder angeordnet sind und die jeweilige Öffnung mit dem vom Arbeitskolben beabstandeten Kopfstück derart verschließbar oder zu öffnen ist, dass das Kopfstück in Richtung der Kolbenachse an der Öffnung vorbei gleitet.The object is achieved according to the invention characterized in that at least two arranged in the cylinder wall of the working cylinder and arranged in the direction of a piston axis openings for hydraulic coupling with the control cylinder and the respective opening with the spaced from the working piston head piece are arranged on the working cylinder on the alternating pressure side of the working cylinder can be closed or opened so that the head piece slides in the direction of the piston axis past the opening.

Hierdurch wird erreicht, dass die jeweilige Öffnung nicht erst dann geschlossen ist, wenn der Arbeitskolben angeschlagen ist. Die Position und der Abstand der beiden Öffnungen kann in Abhängigkeit des Hubes des Arbeitskolbens so gewählt werden, dass sie dann geschlossen sind, wenn sich der Arbeitskolben ein bestimmtes Maß von wenigen zehntel Millimeter vor dem Anschlag befindet.This ensures that the respective opening is not closed until the working piston is struck. The position and the distance of the two openings can be selected depending on the stroke of the working piston so that they are closed when the working piston is a certain amount of a few tenths of a millimeter before the stop.

Ein weiterer Vorteil des Kopfstücks ist, dass das Kopfstück koaxial zur Kolbenachse eine Öffnung aufweist und über ein koaxial zur Kolbenachse als Drossel ausgebildetes Rohrstück mit mehreren Drossellöchern mit dem Arbeitskolben verbunden ist. Dadurch dass das Kopfstück je nach Position des Anschlags des Arbeitskolbens die obere oder die untere Öffnung verschließt, ist das Fluid gezwungen durch die Drossellöcher nach zu strömen. Dadurch nimmt das Maß der Drosselung mit der Bewegung des Arbeitskolbens zum jeweiligen Anschlag hin zu.Another advantage of the head piece is that the head piece coaxial with the piston axis has an opening and is connected via a coaxial with the piston axis designed as a throttle piece of pipe with a plurality of throttle holes with the working piston. The fact that the head closes depending on the position of the stop of the working piston, the upper or the lower opening, the fluid is forced to flow through the throttle holes after. As a result, the degree of throttling increases with the movement of the working piston to the respective stop.

Grundsätzlich ist es vorteilhaft, dass das Lademodul einen Motor, eine von dem Motor antreibbare Pumpe und ein mit der Pumpe verbindbares Speichervolumen für das Fluid aufweist. Das Lademodul ist ohne Leitungen, direkt als Gehäuse an die übrigen als Gehäuse ausgebildeten Module angeflanscht.In principle, it is advantageous for the loading module to have a motor, a pump which can be driven by the motor and a storage volume for the fluid which can be connected to the pump. The charging module is flanged without cables, directly as a housing to the other modules designed as a housing.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn das Steuermodul einen als Differentialkolben ausgebildeten Steuerkolben und ein den Steuerkolben aufnehmenden Steuerzylinder aufweist und der Steuerzylinder mit seiner Hochdruckseite mit der Pumpe und mit seiner Niederdruckseite mit dem Speichervolumen hydraulisch koppelbar ist. Dabei kann der Steuerkolben mit einem oder mit zwei beabstandeten Kolbenköpfen ausgebildet ein.Further, it may be advantageous if the control module has a control piston designed as a differential piston and a control piston receiving the control cylinder and the control cylinder is hydraulically coupled with its high pressure side with the pump and with its low pressure side with the storage volume. In this case, the control piston with one or two spaced piston heads formed a.

Vorteilhaft kann es auch sein, wenn der Arbeitszylinder mit seiner Druckseite mit dem Lademodul sowie mit der Hochdruckseite des Steuerzylinders und mit seiner Wechseldruckseite mit der Niederdruckseite hydraulisch koppelbar ist.It may also be advantageous if the working cylinder with its pressure side with the loading module and with the high pressure side of the control cylinder and its alternating pressure side with the low pressure side is hydraulically coupled.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Speichermodul ein entlang einer Federachse vorspannbares Tellerfederpaket und einen mit dem Tellerfederpaket über zumindest einen Stößel in Richtung der Federachse verbundenen Ladekolben sowie einen ein Hochdruckvolumen bildeten und den Ladekolben lagernden Speicherzylinder aufweist und der Speicherzylinder mit der Druckseite des Arbeitszylinders hydraulisch koppelbar ist. Die hydraulische Kopplung kommt einer Durchflussverbindung gleich.Furthermore, it is advantageous if the storage module has a plate spring assembly which can be prestressed along a spring axis and a charging piston connected to the plate spring assembly via at least one plunger in the direction of the spring axis and a storage cylinder which supports a high-pressure volume and which stores the loading piston and the storage cylinder can be hydraulically coupled to the pressure side of the working cylinder is. The hydraulic coupling equals a flow connection.

Von besonderer Bedeutung kann für die vorliegende Erfindung sein, wenn in Umfangsrichtung des Ladekolbens drei Stößel vorgesehen sind, auf denen der Ladekolben aufliegt. Dadurch wird eine erhöhte Stabilität des Kolbens insbesondere hinsichtlich Schwingungen erreicht. Zudem lässt sich der Ladekolben bewegen, ohne dass der Zylinderboden bewegt wird, der den Anschlag für den Ladekolben bildet. Of particular importance may be for the present invention, when three plungers are provided in the circumferential direction of the charging piston, on which the charging piston rests. As a result, an increased stability of the piston is achieved, in particular with regard to vibrations. In addition, the charging piston can be moved without moving the cylinder bottom, which forms the stop for the charging piston.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung kann es von Vorteil sein, wenn dass das Tellerfederpaket mehrere koaxial zur Federachse angeordnete Tellerfedern aufweist und zwischen jeweils zwei unmittelbar benachbarten Tellerfedern ein Lagerelement vorgesehen ist, über das jeweils zwei Tellerfeder aufeinander gelagert sind. Hierdurch wird erreicht, dass der Wirkungsgrad des Federspeichers durch Reduzierung der Reibung zwischen den einzelnen Tellerfedern erhöht und somit der Arbeitskolben besser beschleunigt wird.In connection with the design and arrangement according to the invention, it may be advantageous if the plate spring packet has a plurality of coaxial with the spring axis arranged disc springs and between each two immediately adjacent disc springs, a bearing element is provided, are mounted on the two disc springs each other. This ensures that the efficiency of the spring accumulator increases by reducing the friction between the disc springs and thus the working piston is better accelerated.

Vorteilhaft ist es ferner sein, wenn in der Tellerfeder eine Vertiefung zum Einsetzen und fixieren des Lagerelements in radialer Richtung zur Federachse vorgesehen ist. Die Vertiefung dient gleichzeitig zur Aufnahme von Schmiermittel.It may also be advantageous if a depression for inserting and fixing the bearing element in the radial direction to the spring axis is provided in the plate spring. The depression also serves to receive lubricant.

Vorteilhaft ist es, wenn dass das Lagerelement als Kugel ausgebildet ist.It is advantageous if the bearing element is designed as a ball.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die Drossellöcher gleich oder unterschiedlich groß ausgebildet sind. Insbesondere eine Größenänderung in Richtung der Kolbenachse führt zu optimalen Verzögerungswerten kurz vor den beiden Anschlägen.Further, it may be advantageous if the throttle holes are the same or different in size. In particular, a change in size in the direction of the piston axis leads to optimum deceleration values shortly before the two stops.

Dabei kann es von Vorteil sein, wenn auf der zum Rohrstück gegenüberliegenden Seite des Arbeitskolbens ein Hydraulikstange angeordnet ist, aber die ein elektrischer Kontakt mittel- oder unmittelbar bewegbar ist. Die Hydraulikstange dient als Verlängerung des Arbeitskolbens (11).It may be advantageous if a hydraulic rod is arranged on the opposite side of the tube to the working piston, but an electrical contact is medium or directly movable. The hydraulic rod serves as an extension of the working piston ( 11 ).

Schließlich kann es von Vorteil sein, wenn der Speicherzylinder auf der Seite des Stößels mit der Atmosphäre verbunden ist. Dadurch wird erreicht, dass der Stößel nicht zum Tellerfederpaket hin abgedichtet werden muss. Es ist jedoch auch möglich, dass der Speicherzylinder auf der Seite des Stößels über einen Kanal mit dem Speichervolumen verbunden ist.Finally, it may be advantageous if the storage cylinder is connected to the side of the plunger with the atmosphere. This ensures that the plunger does not have to be sealed to disc spring package. However, it is also possible that the storage cylinder is connected on the side of the plunger via a channel with the storage volume.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:Further advantages and details of the invention are explained in the patent claims and in the description and illustrated in the figures. It shows:

1 eine schematische Übersicht der Funktionsweise eines hydraulischen Antriebs; 1 a schematic overview of the operation of a hydraulic drive;

2 ein hydraulisches Schaltbild des hydraulischen Antriebs; 2 a hydraulic circuit diagram of the hydraulic drive;

3 eine perspektivische Ansicht des hydraulischen Antriebs; 3 a perspective view of the hydraulic drive;

4a eine Schnittdarstellung eines Zylindergehäuses mit Arbeitszylinder, Arbeitskolben, Kopfstück und Rohrstück in geöffneter Position A des Arbeitskolbens; 4a a sectional view of a cylinder housing with working cylinder, working piston, head and pipe section in the open position A of the working piston;

4b Schnittdarstellung gemäß 4a in fast geöffneter Position B des Arbeitskolbens; 4b Sectional view according to 4a in almost open position B of the working piston;

4c Schnittdarstellung gemäß 4a in geschlossener Position C des Arbeitskolbens; 4c Sectional view according to 4a in the closed position C of the working piston;

5 ein Geschwindigkeitsdiagramm für das Öffnen und das Schließen des Arbeitskolbens; 5 a speed diagram for opening and closing the working piston;

6 eine Schnittdarstellung des Speichermoduls. 6 a sectional view of the memory module.

In 1 ist eine schematische Übersicht eines hydraulischen Antriebs dargestellt, anhand derer die Funktionsweise und die hydraulischen Zusammenhänge erläutert werden. Der hydraulische Antrieb besteht aus einem Arbeitsmodul 10, einem Lademodul 20, einem Steuermodul 30 und einem Speichermodul 40.In 1 is a schematic overview of a hydraulic drive shown, by means of which the operation and the hydraulic relationships are explained. The hydraulic drive consists of a working module 10 , a charging module 20 , a control module 30 and a memory module 40 ,

Das Arbeitsmodul 10 weist einen Arbeitskolben 11 auf, der in einem Arbeitszylinder 12 des Zylindergehäuses 120 in Richtung einer Kolbenachse 110 gelagert ist. Der Arbeitskolben 11 ist über eine Hydraulikstange 15 mit einem Hochspannungsleistungsschalter 6 gekoppelt, der durch den Arbeitskolben 11 geöffnet und geschlossen wird. In der dargestellten Position ist der Hochspannungsleistungsschalter 6 offen und der Arbeitskolben 11 in einer oberen, als offen bezeichneten Position. Bei geschlossenem Hochspannungsleistungsschalter 6 ist der Arbeitskolben 11 in einer unteren, als geschlossen bezeichneten Position. Die offene und geschlossene Position ist in anhand der 4a bis 4c näher dargestellt.The working module 10 has a working piston 11 on that in a working cylinder 12 of the cylinder housing 120 in the direction of a piston axis 110 is stored. The working piston 11 is via a hydraulic rod 15 with a high voltage circuit breaker 6 coupled by the working piston 11 opened and closed. In the illustrated position is the high voltage circuit breaker 6 open and the working piston 11 in an upper, designated as open position. With closed high-voltage circuit breaker 6 is the working piston 11 in a lower, referred to as closed position. The open and closed position is based on the 4a to 4c shown in more detail.

Das in 1 dargestellte hydraulische System wird durch das Lademodul 20 mit Fluid unter Hochdruck geladen. Hierzu weist das Lademodul 20 einen Motor 21 und einen mit dem Motor 21 gekoppelte Pumpe 22 auf, die das Fluid aus einem Speichervolumen 23 in das System pumpt. Als Fluid ist Hydrauliköl vorgesehen.This in 1 illustrated hydraulic system is through the charging module 20 loaded with fluid under high pressure. This is indicated by the loading module 20 an engine 21 and one with the engine 21 coupled pump 22 on that the fluid from a storage volume 23 pumping into the system. As fluid hydraulic oil is provided.

Durch den Pumpdruck wird das an das System angeschlossene Speichermodul 40 geladen. Hierzu weist das Speichermodul 40 einen durch ein Kolbengehäuse 440 gebildeten Speicherzylinder 44 auf, in dem ein Ladekolben 41 entlang einer Federachse 42 gelagert ist. Beim Aufladen wird der Ladekolben 41 gegen die Federkraft eines Tellerfederpakets 45 gespannt und beim Entladen durch die Federn 45 beschleunigt.The pumping pressure causes the memory module connected to the system 40 loaded. For this purpose, the memory module 40 one through a piston housing 440 formed storage cylinder 44 on, in which a loading piston 41 along a spring axis 42 is stored. When charging the charging piston 41 against the spring force of a plate spring package 45 cocked and unloaded by the springs 45 accelerated.

Durch das Steuermodul 30 wird der von der Pumpe 22 oder vom Ladekolben 41 erzeugte Hochdruck zwischen dem Arbeitsmodul 10 und dem Lademodul 20 gesteuert. Hierzu weist das Steuermodul 30 einen als Differenzdruckkolben ausgebildeten Steuerkolben 31 auf, der in einem Steuerzylinder 32 gelagert ist. Der Steuerkolben 31 wird über beidseits des Steuerkolbens 31 angeordnete Schaltmagnete 330, 340 bewegt. Der Steuerkolben 31 regelt auf der Niederdruckseite 34 einen Kanal zum Arbeitszylinder 12 und einen Kanal zum Speichervolumen 23. Auf der Hochdruckseite 33 regelt der Steuerkolben 31 einen zweiten Kanal zum Arbeitszylinder 12 und einen Kanal zur Pumpe 22 und zum Speichermodul 40. Die beiden in den Arbeitszylinder 12 führenden Kanäle münden über zwei Öffnungen 51, 52 in den Arbeitszylinder 12. Die beiden Öffnungen 51, 52 weisen einen Abstand 16 auf.Through the control module 30 will be that of the pump 22 or from the charging piston 41 generated high pressure between the working module 10 and the charging module 20 controlled. For this purpose, the control module 30 designed as a differential pressure piston spool 31 up in a control cylinder 32 is stored. The control piston 31 is over both sides of the control piston 31 arranged switching magnets 330 . 340 emotional. The control piston 31 regulates on the low pressure side 34 a channel to the working cylinder 12 and a channel to the storage volume 23 , On the high pressure side 33 controls the spool 31 a second channel to the working cylinder 12 and a channel to the pump 22 and to the memory module 40 , The two in the working cylinder 12 leading channels lead through two openings 51 . 52 in the working cylinder 12 , The two openings 51 . 52 have a distance 16 on.

Diese beiden Öffnungen 51, 52 werden je nach Position des Arbeitskolbens 11 geschlossen oder geöffnet und der Ölfluss während des Öffnen und Schließend entsprechend der Geschwindigkeit gedrosselt. Hierzu ist der Arbeitskolben 11 als Differentialkolben ausgebildet, der auf der Druckseite 13 eine kleinere Kolbenfläche aufweist als auf der Wechseldruckseite 14.These two openings 51 . 52 be depending on the position of the working piston 11 closed or opened and throttled the flow of oil during opening and closing according to the speed. For this purpose, the working piston 11 designed as a differential piston, on the pressure side 13 has a smaller piston area than on the alternating pressure side 14 ,

Für die erfindungsgemäße Drosselung weist der Arbeitskolben 11 ein Kopfstück 17 auf, das in Richtung der Kolbenachse 110 beabstandet zum Arbeitskolben 11 angeordnet ist. Das Kopfstück 17 gleitet mit einem Abstand 16 ebenfalls auf der Zylinderwand 18 und ist innen hohl und weist hierzu eine entsprechende Öffnung 170 auf. Zwischen dem Kopfstück 17 und dem Arbeitskolben 11 ist ein Rohrstück 19 vorgesehen, dass nicht an der Zylinderwand 18 anliegt und eine Vielzahl von Drossellöchern 190 aufweist.For the throttling according to the invention, the working piston 11 a head piece 17 on that, in the direction of the piston axis 110 spaced from the working piston 11 is arranged. The head piece 17 slides at a distance 16 also on the cylinder wall 18 and is hollow inside and has a corresponding opening for this purpose 170 on. Between the head piece 17 and the working piston 11 is a piece of pipe 19 provided that not on the cylinder wall 18 abuts and a plurality of throttle holes 190 having.

Ausgehend von der in 1 dargestellten offenen Position verschließt der Steuerkolben 31 im nächsten Arbeitsschritt die Öffnung 51, wodurch auch die Wechseldruckseite 14 mit Hochdruck beaufschlagt wird, die Druckseite 13 steht schon unter Hochdruck. Aufgrund des Differenzprinzips bewegt sich der Arbeitskolben 11 nach unten und schließt den Schalter. Dabei muss das Öl über die Öffnung 52 aus dem Steuerzylinder 32 in den Arbeitszylinder 12 nachströmen. Im Arbeitszylinder 12 muss es zwingend durch die Drossellöchern 190. In Richtung des Anschlags des Arbeitskolbens 11 nimmt der Grad der Drosselung zu.Starting from the in 1 shown open position closes the control piston 31 in the next step the opening 51 , which also causes the alternating pressure side 14 is subjected to high pressure, the pressure side 13 is already under high pressure. Due to the principle of difference, the working piston moves 11 down and close the switch. The oil must pass through the opening 52 from the control cylinder 32 in the working cylinder 12 flow in. In the working cylinder 12 it must be mandatory through the throttle holes 190 , Towards the stop of the working piston 11 the degree of throttling increases.

Grundsätzlich kann durch das Kopfstück 17 die jeweilige Öffnung 51, 52 zu einem Zeitpunkt geschlossen werden, zu dem der Arbeitskolben 11 nicht nach oben oder unten anschlagen würde, sodass neben der Drosselung durch die Drossellöchern 190 eine einfache Lösung der Aufgabe gegeben ist.Basically, by the head piece 17 the respective opening 51 . 52 be closed at a time when the working piston 11 would not strike up or down, so in addition to the throttling by the throttle holes 190 a simple solution is given to the task.

Die Vorteile der Drosselung sind in 4a bis 4c im Bezug zu dem Geschwindigkeitsdiagramm für den Arbeitskolben 11 in 5 dargestellt. 4a zeigt die offene Position, in der der Arbeitskolben 11 keine Geschwindigkeit hat und der Nullposition A im linken Kurvenbereich der 5a entspricht. Beim Öffnen oder Schließen bewegt sich der Arbeitskolben 11 in eine Zwischenposition B. Je nach dem ob der öffnet oder schließt entspricht dies der Position B auf der linken oder rechten Kurve in 5. Beim Schließen beginnt in dem Punkt B die Drosselung und die Verzögerung des Arbeitskolbens 11. Ziel ist es die Verzögerung nahe des Anschlags in Position A im rechten Schaubild weitest gehend zu reduzieren, damit sich die Geschwindigkeitskurve tangential der Nulllinie nähert.The benefits of throttling are in 4a to 4c in relation to the speed diagram for the working piston 11 in 5 shown. 4a shows the open position in which the working piston 11 has no speed and the zero position A in the left corner of the curve 5a equivalent. When opening or closing, the working piston moves 11 in an intermediate position B. Depending on whether the opens or closes this corresponds to the position B on the left or right curve in 5 , When closing begins in the point B, the throttling and the delay of the working piston 11 , The goal is to reduce the deceleration near the stop in position A in the right diagram as far as possible so that the velocity curve approaches the zero line tangentially.

Gleiches gilt für das Öffnen in Punkt D auf der linken Kurve, für den keine Position des Arbeitskolbens 11 gemäß den 4a bis 4c dargestellt ist. In Richtung des Anschlags muss die Verzögerung zunehmen, um den nachteiligen Impuls zu reduzieren.The same applies to the opening in point D on the left curve, for which no position of the working piston 11 according to the 4a to 4c is shown. In the direction of the stop, the delay must increase to reduce the adverse impulse.

Die Beschleunigungswerte für den Arbeitskolben 11 werden durch das Speichermodul 40 verbessert. Das Speichermodul 40 weist, wie in 6 näher dargestellt ist ein Tellerfederpaket 45 auf, das über Federsattel 412 und einen Federsattelkopf 413 in Richtung der Federachse 42 gespannt und entspannt werden kann. Der Federsattel 412 ist auf einem Zylinderboden 411 verschiebbar gelagert und über einen Verbindungsbolzen 414 mit dem Federsattelkopf 413 verbunden. Durch das Öl wird der Ladekolben 41 entgegen der Federkraft über den gesamten Hub 410 in den Speicherzylinder 44 gedrückt. Hierzu ist der Ladekolben 41 über eine Kolbendichtung 46 abgedichtet. Der Ladekolben 41 liegt in Richtung der Federachse 42 auf drei in Umfangsrichtung verteilte Stößel 43 auf, über die der Ladekolben 41 gegen den Federsattel 412 drückt und umgekehrt. Der Zylinderboden 411 bewegt sich beim Spannen und Entspannen nicht.The acceleration values for the working piston 11 be through the memory module 40 improved. The memory module 40 points as in 6 shown in more detail is a disc spring package 45 on, that over spring saddle 412 and a spring saddle head 413 in the direction of the spring axis 42 can be tense and relaxed. The spring saddle 412 is on a cylinder bottom 411 slidably mounted and via a connecting bolt 414 with the spring saddle head 413 connected. The oil becomes the charging piston 41 against the spring force over the entire stroke 410 in the storage cylinder 44 pressed. This is the loading piston 41 over a piston seal 46 sealed. The charging piston 41 lies in the direction of the spring axis 42 on three circumferentially distributed ram 43 on, over which the loading piston 41 against the spring saddle 412 presses and vice versa. The cylinder bottom 411 does not move when cocking and relaxing.

Der Wirkungsgrad des Tellerfederpakets 45 wird durch Lagerkugeln 451 als Lagerelemente verbessert, die zwischen jeweils zwei benachbarten Tellerfedern 450 in Umfangsrichtung um die Federachse 42 eingebracht sind. Die Lagerkugeln 451 sind in Vertiefungen 452 eingelegt und dadurch in radialer und axialer Richtung zu der jeweiligen Tellerfeder 450 fixiert.The efficiency of the disc spring package 45 is by bearing balls 451 improved as bearing elements between each two adjacent disc springs 450 in the circumferential direction about the spring axis 42 are introduced. The bearing balls 451 are in depressions 452 inserted and thereby in the radial and axial direction to the respective plate spring 450 fixed.

Claims

Hydraulic drive with a fluid, in particular for a high-voltage circuit breaker with a charging module ( 20 ), a memory module ( 40 ), a working module ( 10 ) and a control module ( 30 ), where a) the modules ( 10 - 40 ) are hydraulically coupled with each other; b) the control module ( 30 ) a control piston ( 31 ) and a control piston ( 31 ) receiving control cylinder ( 32 ) having; c) the working module ( 10 ) designed as a differential piston piston ( 11 ) with a cylindrical, medium or directly to the working piston ( 11 ) subsequent head piece ( 17 ) and a working piston ( 11 ) receiving working cylinder ( 12 ) with a cylinder wall ( 18 ), wherein the working piston ( 11 ) in the working cylinder ( 12 ) a print page ( 13 ) from an alternating pressure side ( 14 ) separates; characterized in that on the working cylinder ( 12 ) on the alternating pressure side ( 14 ) of the working piston ( 11 ) at least two in the cylinder wall ( 18 ) of the working cylinder ( 12 ) arranged openings ( 51 . 52 ) for hydraulic coupling with the control cylinder ( 32 ) are arranged and the respective opening ( 51 . 52 ) through the header ( 17 ) is closable or openable.

Hydraulic drive according to claim 1, characterized in that the head piece ( 17 ) coaxial with the piston axis ( 110 ) an opening ( 170 ) and via a between the working piston ( 11 ) and the head piece ( 17 ) a coaxial with the piston axis ( 110 ) designed as a throttle pipe piece ( 19 ) with several throttle holes ( 190 ) is provided.

Hydraulic drive according to claim 1 or 2, characterized in that the loading module ( 20 ) an engine ( 21 ), one of the engine ( 21 ) drivable pump ( 22 ) and one with the pump ( 22 ) connectable storage volume ( 23 ) for the fluid ( 50 ) having.

Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that the control module ( 30 ) designed as a differential piston control piston ( 31 ) and a control piston ( 31 ) receiving control cylinder ( 32 ) and the control cylinder ( 32 ) with its high pressure side ( 33 ) with the pump ( 22 ) and with its low-pressure side ( 34 ) with the storage volume ( 23 ) is hydraulically coupled.

Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that the working cylinder ( 12 ) with its pressure side ( 13 ) with the charging module ( 20 ) as well as with the high-pressure side ( 33 ) of the control cylinder ( 32 ), and with its alternating pressure side ( 14 ) with the low pressure side ( 34 ) is hydraulically coupled.

Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that the storage module ( 40 ) along a spring axis ( 42 ) pretensionable disc spring package ( 45 ) and one with the plate spring package ( 45 ) via at least one plunger ( 43 ) in the direction of the spring axis ( 42 ) associated charging piston ( 41 ) and a high-pressure volume formed and the loading piston ( 41 ) stored storage cylinder ( 44 ) and the storage cylinder ( 44 ) with the pressure side ( 13 ) of the working cylinder ( 12 ) is hydraulically coupled.

Hydraulic drive according to claim 6, characterized in that in the circumferential direction of the charging piston ( 41 ) three plungers ( 43 ) are provided, on which the loading piston ( 41 ) rests.

Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that the disc spring package ( 45 ) several coaxial with the spring axis ( 42 ) arranged disc springs ( 450 ) and between each two immediately adjacent disc springs ( 450 ) a bearing element ( 451 ) is provided, but the two disc spring ( 450 ) are mounted on each other.

Hydraulic drive according to claim 8, characterized in that in the plate spring ( 450 ) a recess ( 452 ) for inserting and fixing the bearing element ( 451 ) in the radial direction to the spring axis ( 42 ) is provided.

Hydraulic drive according to claim 9, characterized in that the bearing element ( 451 ) is formed as a ball.

Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that the throttle holes ( 190 ) are formed equal or different sizes.

Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that on the pipe section ( 19 ) opposite side of the working piston ( 11 ) a hydraulic rod ( 15 ) is arranged, via which an electrical contact is medium or directly movable.

Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that the storage cylinder ( 44 ) on the side of the ram ( 43 ) is connected to the atmosphere.

System consisting of a hydraulic drive according to one of the preceding claims and a high-voltage circuit breaker and / or a switchgear for switching current in the medium and / or high voltage range.

Method for braking the working piston ( 11 ) of a hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that during the braking phase in or out of the working cylinder ( 12 ) flowing fluid through openings ( 51 . 52 ) flows in the radial direction to the piston axis ( 110 ) are arranged.

A method according to claim 15, characterized in that during the braking phase on the alternating pressure side ( 14 ) through the opening ( 52 ) while moving the working piston ( 11 ) inflowing fluid through the throttle holes ( 190 ).