JPH11353983A - 液圧操作装置 - Google Patents
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- JPH11353983A JPH11353983A JP10160155A JP16015598A JPH11353983A JP H11353983 A JPH11353983 A JP H11353983A JP 10160155 A JP10160155 A JP 10160155A JP 16015598 A JP16015598 A JP 16015598A JP H11353983 A JPH11353983 A JP H11353983A
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Abstract
動作が可能な信頼性の高い優れた液圧操作装置を提供す
る。 【解決手段】 駆動部20にはアキュムレータ40から
第1の液室24に高圧液を供給する管路21cが設けら
れている。管路21cは駆動シリンダ21の外側を覆う
ように同軸上で、且つ2重円筒となるように構成されて
いる。また、シリンダーエンド21aには液圧制御部3
0、アキュムレータ40、ポンプ50、液圧モニタ60
及び低圧タンク70がそれぞれ着脱可能に取付けられい
る。
Description
及び閉路動作を行う液圧操作装置に関するものである。
統の大容量化並びに超々高圧化が着々と進んでおり、こ
れに伴って送電系統に採用される遮断器としてはSF6
ガス絶縁によるガス遮断器が主流を占めるに至ってい
る。ところで、遮断器の開閉動作を行う場合、駆動源に
流体を利用した操作装置が広く知られている。このう
ち、気体(圧縮空気)を駆動源とした操作装置では、送
電系統の大容量化や超々高圧化に伴って駆動力が著しく
大きくなるため、空気圧シリンダや空気タンクなどの設
備が大型化することがある。また、操作時の給排気音も
大きいので、消音装置が必要となり、設備が複雑化し易
い。
を利用した操作装置いわゆる液圧操作装置は、次の利点
を有している。まず液体は気体に比べて高圧・大出力化
が容易であるため、装置の小型化が容易である。また、
操作時の給排気音が無いため操作時の騒音を著しく軽減
させることができる。さらに、液体の非圧縮性により応
答性に優れている。以上のような液圧操作装置は、大容
量化並びに超々高圧化した遮断器に対応する駆動源とし
て有望視されており、いっそうの性能向上が要求されて
いる。
操作装置の従来例について具体的に説明する。図9は従
来の液圧操作装置の構成例を示し、図10は液圧操作装
置の配置例を示している。図9に示すように、遮断器の
開閉部1は固定電極2と可動電極3とから構成され、可
動電極3が液圧操作装置10の駆動部20に接続されて
いる。液圧操作装置10の駆動部20は、駆動シリンダ
21とその内部に摺動可能に挿入された駆動ピストン2
2、及びこの駆動ピストン22と遮断器側の可動電極3
とを連結する駆動ロッド23から構成されている。
トン22を可動する隔壁として駆動ロッド23側(可動
電極3側)とその反対側に、第1の液室24と第2の液
室25とがそれぞれ形成されている。第2の液室25に
は液圧制御部30が接続されている。液圧制御部30は
第2の液室25における作動液(圧力流体)の供給と排
出とを選択的に行って液室25内の液圧を制御する手段
である。この液圧制御部30には作動液の給排を制御す
る切換弁301と、この切換弁301を駆動するための
電磁弁302とが設けられている。ただし、切換弁30
1をソレノイド等で直接駆動することができる場合には
電磁弁302を備えていない。なお、この液圧制御部3
0と第1の液室24との間は管路303によって接続さ
れている。
高圧液を常時作用させるアキュムレータ(蓄圧装置)4
00が高圧配管である管路401を介して接続されてい
る。このアキュムレータ400としては可動式の隔壁で
分離した容器内の片側を窒素ガス室400aとしてその
内部に高圧の窒素ガスを充填し、この窒素ガスの圧縮エ
ネルギーを利用して作動液を高圧に保持するものが一般
的に利用されている。
の間には、液圧制御部30からの排液によって高圧の作
動液を発生させてアキュムレータ400に供給するため
のポンプユニット500が設けられている。ポンプユニ
ット500には電動機、ポンプなどが低圧タンク501
内に一体的に収容されている。低圧タンク501には低
圧配管である管路304を介して前記液圧制御部30が
接続されており、第2の液室25からの排液を回収する
と共に低圧の作動液を蓄積するようになっている。ま
た、ポンプユニット500とアキュムレータ400との
接続は、高圧配管である管路502を介して行われてい
る。
10に示した機構箱100内に収納されている。機構箱
100は遮断器の開閉部1を収納したガスタンク(図示
せず)の一端にフランジ101を介して固設されてい
る。フランジ101には容器102が設置されており、
この容器102にフレーム103が接続されている。そ
して、フレーム103には開閉部1の開閉状態を電気信
号として検出するために、駆動ロッド23と連動する補
助開閉接点104が設けられている。また、機構箱10
0の底面部にはベース105が設けられており、このベ
ース105上にアキュムレータ400とポンプユニット
500とが固定されている。
たような従来の液圧操作装置には、次のような問題点が
あった。すなわち、液圧操作装置10の駆動部20は液
圧制御部30と一体的に構成される反面、アキュムレー
タ400やポンプユニット500とは分離して配置され
ている。そのため、これらの間を連結するために管路3
04、401、502が配置されていた。これらの連結
用管路を使用する場合、作動液の外部漏洩に対する液密
性や、遮断器操作時の振動に対する配管強度を考慮しな
くてはならない。特に、アキュムレータ400は圧力容
器としての制約から細径長尺の円筒容器で形成される
(図10参照)ため、アキュムレータ400から駆動部
20側の駆動シリンダ21内に高圧の作動液を導くには
長い管路401が不可欠であった。しかも、この管路4
01は駆動シリンダ21の軸方向と平行になるように位
置を精度良く合わせる必要があった。このように複数の
管路を持ち、さらには高精度の位置決めを行わなくては
ならない従来技術においては、製造コストや組立コスト
が増大するといった不具合が生じた。さらに、液圧伝達
経路である配管が長大化すると、応答性が低下した。
特開昭60−97522号公報に示すように、駆動部2
0の駆動シリンダ21にアキュムレータ400を直結す
る構成も考えられる。しかし、そのままのレイアウトで
駆動シリンダ21とアキュムレータ400とを直結させ
た場合、一般にアキュムレータ400の軸長が駆動部2
0より長いことから、これらを収納する機構箱が大きく
なり、スペース効率の悪い設計になり、装置の小形化を
図ることは困難であった。
体としてガス室400a内に高圧の窒素ガスを充填され
ているが、特公平7−6531号公報に記載された技術
では窒素ガスに代えて金属バネ、具体的には皿バネ列を
用いた液圧操作装置が提案されている。しかし、金属バ
ネの単位体積あるいは単位重量あたりに蓄積できるエネ
ルギーは、気体に比べて格段に小さいので、蓄圧部分の
占める体積や重量はガスを媒体としたアキュムレータ4
00に比べて非常に大きく重くなる。特に液圧操作装置
を大容量及び高電圧用の遮断器に対応させるために、蓄
圧エネルギーを増大させなくてはならないが、この場
合、金属バネの重量や体積は大幅に増加することにな
る。したがって装置全体を小形集積化することは難し
く、上記の液圧操作装置の適用は中小容量機種に限定さ
れるなどの制約がある。
圧操作装置の小型集積化を図るためには、蓄圧エネルギ
ー密度の大きいガスを蓄圧媒体に用いるのが有利である
と考えられる。同時に、システム圧力を更に高圧化する
ことや、最近の遮断技術の向上による駆動エネルギーの
低下により、作動液量やガス容量を減らし、駆動部2
0、アキュムレータ400、ポンプユニット500など
の各要素を小型化することが一つの手段として考えられ
る。例えば特公昭63−47094号公報などに記述さ
れているように、液圧制御部30において一つのブロッ
ク内に複数個の弁体を設けるなどの方式がある。しか
し、このような技術では構造が複雑で大型になりやす
く、製造コストや組立コストの増大を招くおそれがあ
る。
は小型集積化およびコストの低減化が強く望まれている
が、これに加えて性能向上が要求されている。特に、大
容量化並びに超々高圧化した遮断器に対応すべく、動作
速度の安定性や安全性の向上といった信頼性の面が重視
されている。
されたものであり、その目的は、小型集積化を実現し、
簡単な構造で安定した動作が可能な信頼性の高い優れた
液圧操作装置を提供することである。
に、本発明の液圧操作装置は、駆動部、液圧制御部、ア
キュムレータ、ポンプおよび低圧タンクなどの複数の構
成部を有する装置において、次の構成を有することを特
徴としている。ここで、駆動部は駆動シリンダとその内
部を摺動可能に設けられた駆動ピストン、この駆動ピス
トンと遮断器の開閉部とを連結する駆動ロッド、及び駆
動シリンダ内における駆動ピストンの駆動側ロッドとそ
の反対側にそれぞれ形成された第1と第2の液室を備
え、前記駆動ピストンの移動により遮断器の開閉部を開
閉させる手段である。液圧制御部は第2の液室に対する
圧力流体の供給と排出を選択的に行うことにより液圧を
制御する手段であり、アキュムレータは第1の液室に高
圧液を常時作用させる手段である。さらにポンプはアキ
ュムレータに高圧液を供給する手段であり、低圧タンク
は駆動シリンダ内の第2の液室からの排液を回収し、且
つ低圧液を蓄積する手段である。
レータから第1の液室に高圧液を供給するための管路
を、駆動シリンダの外側を覆うように同軸上で、且つ2
重円筒となるように構成したことを特徴とするものであ
る。従来の構成では駆動シリンダとアキュムレータから
第1の液室に高圧液を供給する管路とを高い位置精度で
平行に配置させる必要があり、組立作業が困難であっ
た。これに対して請求項1の発明では、駆動シリンダと
前記管路とを2重円筒構成とするため、組立上の困難を
解消でき、簡単に組み立てることができる。また、スペ
ース効率も良くなることから、機器の小型化が容易とな
る。
作装置において、アキュムレータを固定するアキュムレ
ータブロックと、駆動シリンダを固定するシリンダブロ
ッックの一部とが一体的に設けられたことを特徴とす
る。このような構成を有する請求項2の発明では、アキ
ュムレータ側のブロックとシリンダ側のブロックとを一
体化することによって小型化や強度向上を図ることがで
きると共に、両者を連結するための配管コネクタやボル
トなどを削減でき、コスト削減に寄与することができ
る。
アキュムレータから常時高圧液を供給される給液ポート
と、前記第2の液室と連通する制御ポートと、前記低圧
タンクと連通する排液ポートと、給液ポートおよび排液
ポートのうちのいずれか一方と前記制御ポートとを選択
的に連通させる切換弁と、この切換弁を動作させるソレ
ノイドとを備え、給液ポートに高圧液の流量を調整可能
な流量調整手段を設けたことを特徴とする。このような
構成を有する請求項3の発明においては、流量調整手段
の働きにより閉路動作速度の調整を容易に行うことがで
きるという作用がある。
作装置において、前記給液ポートに常時一定流量の高圧
液を流すことが可能な一定量流路が形成されたことを特
徴としている。このような請求項4の発明では、一定量
流路が常に一定流量の高圧液を流すので安定した流量を
確実に確保でき、遮断器の閉路動作速度をある一定以上
の速度に保つことが可能となる。
作弁部を制御するパイロット弁部とから液圧制御部を構
成し、第2の液室に圧力流体を供給する給液弁と第2の
液室から圧力流体を排出する排液弁とを、主操作弁部の
ほぼ同一の動作軸上に配置し、さらに給液弁に排液弁と
共に摺動する摺動部およびシール部を設けたことを構成
上の特徴としている。このような請求項5の発明におい
ては、給液弁が動作するときは摺動部およびシール部が
連動して動作するので、摺動部とシール部が一体化した
弁と同様の動作を行うことができる。また、排液弁が動
作する際は、給液弁の摺動部が排液弁と共に摺動するの
で摺動部が排液弁に対し補助的な役割を果すことにな
り、排液弁の弁開度を大きくすることができる。そのた
め、第2の液室より大量の圧力流体を排出することがで
き、遮断器の開路動作速度を向上させることが可能とな
る。
圧液の液圧を監視する圧力監視部を備えている。この圧
力監視部には、アキュムレータから高圧液を取込む高圧
流路と、この高圧流路と連通可能な低圧流路と、高圧流
路を流れる高圧液の液圧が所定の設定値を越えた時に高
圧流路と低圧流路とを連通させて高圧液を高圧流路から
低圧流路へと放出する安全弁と、高圧流路と低圧流路と
を連通させて設定値を低下させる止弁とを設けている。
以上のような構成を有する請求項6の発明では、圧力監
視部における圧力監視の設定調整を行うとき、止弁を開
いて高圧流路と低圧流路とを連通させ、圧力監視部にて
設定された圧力を容易に低下させることができる。その
ため、簡単に圧力監視の設定調整を行うことができ、圧
力監視部における監視範囲の自由度を高めることが可能
となる。
分割可能に構成したことを特徴としている。この構成に
より、タンク形状によってはその加工を容易とすること
ができる。また、分割可能な低圧タンクによれば、低圧
タンク内に波消し板などの付加的な要素を取付ける場合
にも、その取付作業を簡単に行うことができる。
装置を実施する場合の形態について、図1〜8を参照に
して具体的に説明する。なお、下記の実施形態に係る液
圧操作装置は、図9および図10に示した従来例と同
様、遮断器の開閉部1(より具体的には可動電極3)を
駆動する駆動部20を備えたもので、両者において同一
の部材に関しては同一の符号を付し、ここでは説明は省
略する。また、遮断器の開閉部1の構成は一例であり、
対向する電極が相対的に開閉可能であればよく、対向す
る2つの電極が共に移動する構成でも構わない。
態]図1は、本発明による液圧操作装置全体に係る実施
の形態として、特に、請求項1、2、3、4、6、7に
記載の各発明を適用した場合の代表例を示す断面図であ
り、図2は図1の矢印Y方向から見た矢視図、図3は図
1の矢印X方向から見た矢視図である。
成] a:構成 本実施形態に係る液圧操作装置10Aの駆動部20にお
いて、駆動シリンダ21を固定するシリンダーブロック
としてシリンダーヘッド21b及びシリンダーエンド2
1aが設けられている。図3に示すようにシリンダーエ
ンド21aにおいて、その上部には液圧制御部30が、
下部付近にはアキュムレータ40がそれぞれ着脱可能に
取付けられいる。アキュムレータ40は駆動部20へ高
圧液を常時作用させるものである。またシリンダーエン
ド21aにおいて、図3中の左側下部にはポンプ50
が、図3中の左側上部には低圧タンク70が、図3中の
右側には液圧モニタ60がそれぞれ着脱可能に取付けら
れいる。このうちポンプ50はアキュムレータ40に高
圧液を供給するためのものであり、低圧タンク70は駆
動部20からの排液を回収すると共に低圧液を蓄えるよ
うになっている。また、液圧モニタ60はアキュムレー
タ40内の高圧液の液圧を監視する圧力監視部である。
上記の各構成部は駆動部20のシリンダーエンド21a
に対して着脱自在に取付けられることにより1ユニット
に集積化されている。このとき、シリンダーエンド21
aには他の各構成部の液道と連通する液道が構成されて
いる。
いては、駆動部20のシリンダーエンド21aに、液圧
制御部30、アキュムレータ40、ポンプ50、液圧モ
ニタ60及び低圧タンク70が着脱可能に取付けられて
いることから、従来の液圧操作装置に比べて、各部を連
結する配管類が不要となる。このように配管類が省略さ
れる結果、従来よりも構成を簡素化することができ、装
置全体の小型集積化が実現する。このことから、生産効
率を向上できると共に、製造コストや組立コストを削減
でき、経済的に有利である。更に、配管類を使用した場
合に比べて、液圧伝達経路を短縮化できるため、応答性
が向上する。
ついて個別に説明する。なお、各部の動作については装
置全体の動作として後述する。
ンダ21の外側を覆うように同軸上で、且つ2重円筒と
なるように管路21cが設けられている。この管路21
cはアキュムレータ40から第1の液室24に高圧液を
供給するためのものである。また、シリンダーヘッド2
1b側には駆動シリンダ21を管路21cと同軸に固定
するためのガイド29が設けられている。さらにシリン
ダーヘッド21bには、遮断器の閉路状態時に液圧が低
下した際に、駆動ピストン22の状態を保持し、閉路状
態を維持するための保持装置28を備えている。
持ピストン28aと、バネ28bと、摺動ガイド28c
とから構成されている。状態保持ピストン28aは液圧
低下時に駆動ピストン22を固定するための液体シール
性を有するピストンであり、バネ28bは状態保持ピス
トン28aを駆動ピストン22側に押し出す方向に付勢
するようになっている。また、摺動ガイド28cは状態
保持ピストン28aの摺動をガイドすると共に、駆動シ
リンダ21と接するようになっている。
り、組立上シリンダーヘッド21b、シリンダーエンド
21aの位置関係をあまり厳密に指定せずに容易に組立
てることができ、且つスペース効率も良くなる。さら
に、駆動シリンダ21の軸方向の長さを管路21cに比
べ十分長くすることにより、駆動シリンダ21の組立を
確認した後、管路21cを組立てることができ、いっそ
うの組立性の向上を図ることも可能である。また、保持
装置28における摺動ガイド28cが駆動シリンダ21
と接しているので、駆動シリンダ21の回転を抑制する
ことができ、状態保持ピストン28aが駆動シリンダa
21に接触して固渋することを避けることができる。
用して説明する。ここで、図5は図1の液圧制御部30
を示す拡大断面図である。図4に示すように、液圧制御
部30は、駆動部20の第2の液室25に対して圧力流
体の供給と排出を選択的に行う制御ポート32と、アキ
ュムレータ40からの常時高圧液をシリンダーエンド2
1aを介して供給する給液ポート33と、低圧タンク7
0に連通している排液ポート34とを備えている。ま
た、制御ポート32と給液ポート33の間または、制御
ポート32と排液ポート34の間を開閉するための切換
弁39が設けられている。この切換弁39はバルブブロ
ック38a、38bにより摺動ガイドされ、且つバルブ
ブロック38a、38bの角部に切換弁39が接するこ
とにより、各ポート間の開閉の切換を行うようになって
いる。
5及び閉路用ソレノイド46が設けられており、ソレノ
イド45または46が動作指令を受けて励磁されると、
各々のシャフト45a、シャフト46aが動作し切換弁
39が動作するように構成されている。各ソレノイド4
5,46にはボルト45b、46bが取付けられてお
り、これらボルト45b、46bは前記バルブブロック
38a,38bの回転方向の位置を固定し、常時横穴の
位置を規定している。またソレノイド45,46には管
路45c、46cが形成されている。
3aと流量調整流路33bとが設けられている。一定量
流路33aは一定量の作動液を供給するように構成され
ており、流量調整流路33bには遮断器の閉路動作速度
を調整するための調整用可変絞り37が設けられてい
る。速度調整用絞り37には外部に突出してボルト37
aが設けられており、このボルト37aを外部から操作
することにより速度調整用絞り37を調整するようにな
っている。なお、図中の符号38は、液圧制御部30を
構成するブロックである。
の流量を流す流路より、安定した流量を確実に確保でき
るため、遮断器の閉路動作速度をある一定以上の速度に
保つことができ、また、流量調整流路により閉路動作速
度の微調整が容易に行えるようになる。さらに、液圧制
御部30では、万が一、切換弁39のシール部39a、
39bから作動液が漏れた場合でも、管路45c、46
cから作動液を速やかに外部に流出させることができる
ので、ソレノイド45,46の損傷を防ぐことができ
る。
ータ固定部となるブロックが、シリンダーエンド21a
に一体化して設けられており、シリンダーエンド21a
に固定されている。アキュムレータ40は容器内部に摺
動可能に挿入されたアキュムレータピストンを備えてお
り、容器内部におけるアキュムレータピストンの片側
に、高圧の窒素ガスを充填する窒素ガス室が形成される
と共に、その反対側に高圧作動液を蓄える蓄液室が形成
されている。そしてこの窒素ガスの圧縮エネルギーを用
いて高圧作動液を蓄圧している。
ンド21aとを連結するため、配管コネクタ、ボルト等
を削減でき、かつ、一体化することにより、小型化、強
度向上を図ることができる。
せるモータとから構成されている。このポンプ50は、
図3に示すようにシリンダーエンド21aに直接取付け
られており、図3に示すフィルタ75、吸入口55を介
してポンプ50に吸入され、吐出口53を介してアキュ
ムレータ40、液圧制御部30の給液ポート33、及び
管路21cを介して駆動部20の第1の液室24に高圧
液を供給するようになっている。
に応じて高圧液が消費され、アキュムレータ40内の蓄
液室の液圧が低下するが、低圧タンク70に回収された
排液をフィルタ75、吸入口55を介してポンプ50が
吸入し、ポンプ50の起動によって再昇圧することがで
きる。
用して説明する。ここで、図5は図2の液圧モニタ60
を示す拡大断面図である。液圧モニタ60にはケース6
1が設けられており、ケース61にはアキュムレータ4
0側から高圧液を取込む高圧流路61aと、高圧流路6
1aと連通可能な低圧流路61bとが形成されている。
されている。このピストン62は高圧流路61aの液圧
と背面に設けたバネ62aの圧縮力に応じて変位するよ
うになっている。また、ピストン62に連動する複数個
の調整ネジ65が設けられており、この調整ネジ65に
近接して調整ネジ65の変位を検出するための変位スイ
ッチ66が配設されている。
との間には安全弁63及び止弁64が設置されている。
またケース61には調整ネジ67が取付けられており、
調整ネジ67には安全弁63に接するシート部67aが
設けられている。安全弁63ピストン62には軸方向に
ギャップが常時設けられており、高圧流路61aからピ
ストン62内部に導かれる高圧液とバネ63aの作用に
より、安全弁63が調整ネジ67のシート部67aに接
して封止するようになっている。そして安全弁63は高
圧流路61aを流れる高圧液の液圧が所定の設定値を越
えた時、高圧流路61aと低圧流路61bとを連通させ
て高圧液を高圧流路61aから低圧流路61bへと放出
するようになっている。止弁64は高圧流路61aと低
圧流路61bとを連通させて前記設定値を低下させるた
めのものである。
2の変位量とバネ62aの荷重特性に基づいてアキュム
レータ40の蓄液室の液圧を常時監視することができ
る。より具体的には、蓄液室42の液圧が低下して規定
値以下になった場合に変位スイッチ66を動作させ、こ
の変位スイッチ66によって液圧制御部30への信号制
御や、ポンプ50の運転、停止制御を行うことができ
る。この時、複数個の変位スイッチ66に各々対応して
調整ネジ65を有するため、各変位スイッチ66がオ
ン、オフ動作するときの液圧の設定を容易に調整するこ
とができる。
2aの圧縮方向に変位し、安全弁63とピストン62と
のギャップが減少しても、ある程度までは安全弁63は
その封止状態を維持している。液圧が更に上昇しギャッ
プがなくなり、安全弁63とピストン62が接すると、
ピストン62によって安全弁63が押し上げられ、調整
ネジ67のシート部67aが開口する。この時、高圧流
路61aから低圧流路61bへ高圧液が流出するため、
液圧上昇が抑えられる。そして、液圧が設定値以下にな
るとピストン62は反転動作を行い、安全弁63とピス
トン62の間に再度ギャップが生じて、安全弁63がシ
ート部67aに接して封止する。このようにして液圧が
異常に高圧化することを回避することができる。また調
整ネジ67により、シート部67を移動させ、安全弁6
3とピストン62の間のギャップを調整できる。そのた
め、容易に安全弁63が開口する液圧を設定できる。
液圧操作装置10の停止等で高圧液を低圧流路に放出し
て圧力をおとす働きをする。この止弁64は、常時は閉
まっているが、放圧する際は止弁64を開くことによ
り、高圧流路61aと低圧流路61bとを連通させるこ
とができる。このような止弁64を液圧モニタ60に設
けることにより、液圧モニタ60における変位スイッチ
66及び安全弁63の設定を液圧モニタ60単体で行う
時に、止弁64で容易に圧力を低下させることができ
る。そのため、圧力を自由に設定でき、簡単に圧力監視
の設定調整を行うことができる。
用して説明する。ここで、図6は図1〜3の低圧タンク
部を図1の面からみた場合を示す拡大断面図である。低
圧タンク70は図3に示した管路76により液圧制御部
30と連通しており、ポンプ50へは油中の異物等をろ
過するフィルタ75、給入口55を介してポンプ50と
連通している。また、低圧タンク70の上面にはエアブ
リーザ72が設けられ、これにより内部の空気溜め70
dと外部空気とが常時連通している。低圧タンク70側
面には液面測定のための棒状液面計71が設けられてい
る。さらに、図6に示す低圧タンク70はタンク部70
aと底板部70bとに分割可能に構成されている。
も簡単な形状である円筒や直方体の形状をとれずに複雑
な形状となった場合でも、低圧タンク70はタンク部7
0aと底板部70bとに分割できるため、フィルタ75
あるいは低圧タンク内に波消し板などの付加的な要素を
設けるに際しても、その加工形成を容易に行うことがで
きる。波消し板とは、開路操作時に作動液が低圧タンク
70内に流入してきた場合、流入状況によっては低圧タ
ンク70内の空気と混合し、空気を多量に含んだ作動液
をポンプ50内に供給してしまい、空気の影響でポンプ
50での昇圧が不可能となってしまったり、また別の流
入状況で作動液が激しく噴出することによりエアブリー
ザー72から作動液を噴出してしまう場合があるが、そ
れらの防止対策として使用されるものである。なお、低
圧タンク70にある空気溜め70dはエアブリーザ72
によって大気圧と連通していることから大気圧に維持さ
れるので、液面変化によって低圧タンク70内の圧力上
昇や低下が発生することはない。また、フィルタ75を
固定する段差部70cも構成しやすくなる。さらに、底
板部70bは段付き部を設けることにより、低圧タンク
70の分解の際の残存する作動液をこぼさずに集めるこ
とができる。
1〜図6に示した液圧操作装置10Aの動作について、
特に駆動部20と液圧制御部30の動作を主体として説
明する。
部1の通電状態すなわち液圧操作装置10Aの閉路状態
を示している。アキュムレータ40は、窒素ガス室内の
窒素ガス室の圧縮性が、アキュムレータピストンを介し
て蓄液室に作用していることを利用し、ポンプ50より
供給される圧液を蓄圧している。そして、このアキュム
レータ40は液圧制御部30の給液ポート33、及び管
路21cを介して駆動部20の第1の液室24に高圧液
を常時作用させている。
おいては、切換弁39によって制御ポート32と給液ポ
ート33が連通している。従って、駆動ピストン22の
第2の液室25側の面にも高圧液が作用している。この
ように、閉路状態においては、駆動ピストン22の第1
の液室24側の面だけでなく、第2の液室25側の面に
も高圧液が作用している。そのため、駆動ピストン22
は、その両側の面における液圧作用面積差により図1に
示すような閉路状態の位置に保持される。
態において、図4の液圧制御部30の開路用ソレノイド
45に開路指令の信号を与えると、ソレノイド内のシャ
フト45aが切換弁39を押し、切換弁39は流路切換
動作を行い、制御ポート32と排液ポート34が連通す
る。その結果、駆動部20の第2の液室25内の液圧が
低下するため、第1の液室24の高圧液によって駆動ピ
ストン22が図1中左側に駆動されて、駆動ロッド23
を介して連結された可動電極3が開路動作を行う。この
開路動作中、駆動ピストン22の移動に伴い、低圧タン
ク70が第2の液室25内の排液を液圧制御部30から
管路76を介して回収する。
作終了後の開路状態においては、駆動ピストン22の第
1の液室24側の面のみに圧力流体が作用している。そ
のため、駆動ピストン22は、その両側の圧力差によ
り、開路状態の位置に保持される。
態において、図4の液圧制御部30の開路用ソレノイド
46に閉路指令の信号を与えると、ソレノイド内のシャ
フト46aが切換弁39を押し、切換弁39は流路切換
動作を行い、制御ポート32と給液ポート33が連通す
る。これにより、高圧液が駆動部20の第2の液室25
内に入り、この第2の液室25の高圧液によって駆動ピ
ストン22が図1中右側に駆動して、駆動ロッド23を
介して連結された可動電極3が閉路動作を行い、図1の
状態に戻る。
ては、液圧操作装置全体に係る代表的な一つの実施の形
態について説明したが、以下には、その他の実施の形態
について、図7、図8を参照して具体的に説明する。
2の実施の形態] a.構成 図7は、アキュムレータ固定部に係る第2の実施の形態
を示す図である。このアキュムレータ40は、アキュム
レータ固定部となるブロックがシリンダーヘッド21b
に一体化して設けられている。この構成では、アキュム
レータ40に蓄圧された高圧液が直接第1の液室24に
作用し、また管路21cを介して液圧制御部30の給液
ポート33に作用している。ポンプ50には管路21c
を介して連通している。
量化し、軸方向に延長された場合にも、駆動部20に直
接取り付けられ、液圧操作装置10の小型集積化が可能
になる。
形態] a.構成 図8は、液圧制御部に係る第2の実施の形態である。こ
の液圧制御部30は、図4に示す液圧制御部と異なり、
例えば液圧操作装置10の駆動エネルギーが増大したと
きに対応すべく、2段式の液圧制御部(パイロット弁
部、主操作弁部)を設けたときの主操作弁部31の構成
の一例を示している。ここではパイロット弁部は図示し
ないが、図4のように切換弁とそれを切換動作させるた
めの開路用ソレノイド、閉路用ソレノイドを有している
ものが一般的である。このパイロット弁部の給液ポー
ト、制御ポート、排液ポートはそれぞれ主操作弁部31
のそれぞれ操作給液ポートA33、操作制御ポートA3
2、操作排液ポートA34に連通している。
室25に対して圧力流体の供給と排出を選択的に行う制
御ポート32とアキュムレータ40からの常時高圧液を
シリンダーエンド21aを介して供給する給液ポート3
3と、シリンダーエンド21c内管路76を介して低圧
タンク70に連通している排液ポート34を備えてい
る。また、図8に示すように制御ポート32と給液ポー
ト33の間を開閉するための給液弁35と、制御ポート
32と排液ポート34との間を開閉するための排液弁3
6が設けられ、この給液弁35と排液弁36は、同一動
作軸上に設けられている。
の排液弁36と対向する端部にはヘッド部35aが形成
されており、このヘッド部35aが排液弁36に設けら
れた凹部内を摺動可能になっている。給液弁35のヘッ
ド部35aには、給液弁35と排液弁36の摺動時のか
じり防止や摺動抵抗の低減のためのガイドリング35b
が設けられている。図中の符号35cは、制御ポート3
2と給液ポート33との間を閉止するシート部である。
つまり給液弁35はヘッド部35aとシート部35cと
に2分割されている。
弁36の背部には、パイロット弁部から連通している操
作制御ポートA32にバネ室36aが設けられており、
このバネ室36aの内部に、定常時に排液弁36を閉じ
るためのバネ36bが収納されている。そして、このバ
ネ室36aに対して圧液を供給または排出することによ
り、給液弁35または排液弁36が各々独立して開閉駆
動されるようになっている。
が設けられており、このバネ室35dの内部に、定常時
に給液弁35を閉じるためのバネ35eが収納されてい
る。そして、このバネ室35dの圧液が給液弁35の動
作の際の妨げにならないように、給液弁35には、シー
ト部35cを介してバネ室35dと制御ポート32とを
連通する管路35fが形成されている。
3の流路面積を変更して遮断器の閉路動作速度を調整す
るため、二つの絞りが構成されている。一つは、流量調
整固定絞り37bであり、もう一つは流量調整固定絞り
37bの後流近接付近に設けた流量調整可変絞り37で
ある。図中の符号37aは、流量調整用可変絞り37に
外部に突出して設けられるボルトであり、このボルト3
7aを外部から操作することによって、流量調整用可変
絞り37を調整するようになっている。
は、パイロット弁部の開路用ソレノイドの指令信号によ
り、パイロット弁部の切換弁が切換動作を行う。このた
め閉路状態時に高圧であったバネ室36aの圧液が操作
制御ポートA32からパイロット弁部、操作排液ポート
A34、排液ポート34を通って排出されるため、バネ
室36aの圧力が低下する。これにより高圧である制御
ポート32との圧力差で排液弁36が動作し、制御ポー
ト32と排液ポート34が連通するため、駆動シリンダ
20の第2の液室24の圧力が低下し、駆動ピストン2
2が動作し可動電極3が開路動作を行う。このとき排液
弁36の動作と共に給液弁35のヘッド部35aも同様
に動作し、排液弁36を開く方向に押すこととなり、排
液弁36の開度を大きくすることができ、開路動作時の
応答性が良好となる。また、排液弁36は動作終了後前
後の圧力がバランスするため、バネ力により移動し、排
液ポート34と制御ポート32の間を閉じる。
の指令信号により、パイロット弁部の切換弁が切換動作
を行う。このため、開路状態時に低圧であったバネ室3
6aに、圧液が給液ポート32から操作給液ポートA3
3、パイロット弁部、操作制御ポートA32を通って供
給されるため、バネ室36aの圧力が上昇する。この圧
液により、給液弁35のヘッド部35aが押され、給液
弁35が動作し、制御ポート32と給液ポート33が連
通するため、駆動シリンダ20の第2の液室24の圧力
が上昇し、駆動ピストン22が動作し可動電極3が閉路
動作を行う。このとき給液弁35は、ヘッド部35a、
シール部35cは一体ごとく動作する。また、排液弁3
5は動作終了後前後の圧力がバランスするため、バネ力
により移動し、給液ポート33と制御ポート32の間を
閉じる。
整固定絞り37bの絞り径を変更することで、一種類の
主操作弁部を使用して各種多様な容量の液圧操作装置の
液圧制御部として使用することができる。また、微妙な
閉路動作速度の調整は、ボルト37aを外部から操作す
ることにより流量調整可変絞り37により行うことがで
きる。
されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様
な形態を実施可能である。すなわち、駆動部、液圧制御
部、アキュムレータ、ポンプ、圧力監視部、及び低圧タ
ンク等の具体的な構成は適宜選択可能である。
駆動部、液圧制御部、アキュムレータ、ポンプ及び低圧
タンク等の構成部を小型集積化する際に、簡素な構造で
構成することができ、また、液圧制御部の性能を向上さ
せ、安定した動作が可能な信頼性の高い液圧操作装置を
提供できる。
一つの実施の形態を示す断面図
部に係る一つの実施の形態を示す拡大断面図
きの圧力モニタの一つの実施の形態を示す拡大断面図
クに係る一つの実施の形態を示す拡大断面図
レータの窒素ガス室側の固定部に係る第2の実施の形態
を示す断面図
部に係る第2の実施の形態を示す拡大断面図
作装置の一例を示す構成図
た時のレイアウトの一例を示す斜視図
Claims (7)
- 【請求項1】 遮断器における開閉部の開閉動作を行う
液圧操作装置であって、駆動シリンダと、この駆動シリ
ンダ内に摺動自在に挿入された駆動ピストンと、この駆
動ピストンと前記遮断器の開閉部とを連結させる駆動ロ
ッドと、前記駆動ピストンを隔壁として前記駆動シリン
ダ内の前記駆動ロッド側とその反対側とにそれぞれ形成
される第1の液室および第2の液室と、前記第2の液室
における圧力流体の供給と排出とを選択的に行って液室
内の液圧を制御する液圧制御部と、前記第1の液室に対
し高圧液を常時作用させるアキュムレータと、前記アキ
ュムレータに高圧液を供給するポンプと、前記第2の液
室からの排液を回収すると共に低圧液を蓄積する低圧タ
ンクとが設けられた液圧操作装置において、 前記アキュムレータから前記第1の液室に高圧液を供給
するための管路が、前記駆動シリンダの外側を覆うよう
に同軸上で、且つ2重円筒となるように構成されたこと
を特徴とする液圧操作装置。 - 【請求項2】 前記アキュムレータを固定するアキュム
レータブロックと、前記駆動シリンダを固定するシリン
ダブロッックの一部とが一体的に設けられたことを特徴
とする請求項1記載の液圧操作装置。 - 【請求項3】 遮断器における開閉部の開閉動作を行う
液圧操作装置であって、駆動シリンダと、この駆動シリ
ンダ内に摺動自在に挿入された駆動ピストンと、この駆
動ピストンと前記遮断器の開閉部とを連結させる駆動ロ
ッドと、前記駆動ピストンを隔壁として前記駆動シリン
ダ内の前記駆動ロッド側とその反対側とにそれぞれ形成
される第1の液室および第2の液室と、前記第2の液室
における圧力流体の供給と排出とを選択的に行って液室
内の液圧を制御する液圧制御部と、前記第1の液室に対
し高圧液を常時作用させるアキュムレータと、前記アキ
ュムレータに高圧液を供給するポンプと、前記第2の液
室からの排液を回収すると共に低圧液を蓄積する低圧タ
ンクとが設けられた液圧操作装置において、 前記液圧制御部には、前記アキュムレータから常時高圧
液を取込む給液ポートと、前記第2の液室と連通する制
御ポートと、前記低圧タンクと連通する排液ポートとが
形成され、且つ給液ポートおよび排液ポートのうちのい
ずれか一方と前記制御ポートとを選択的に連通させる切
換弁と、この切換弁を動作させるソレノイドとが設けら
れ、 さらに前記給液ポートには、高圧液の流量を調整するた
めの流量調整手段が設けられたことを特徴とする液圧操
作装置。 - 【請求項4】 前記給液ポートに常時一定流量の高圧液
を流すための一定量流路が形成されたことを特徴とする
請求項3記載の液圧操作装置。 - 【請求項5】 遮断器における開閉部の開閉動作を行う
液圧操作装置であって、駆動シリンダと、この駆動シリ
ンダ内に摺動自在に挿入された駆動ピストンと、この駆
動ピストンと前記遮断器の開閉部とを連結させる駆動ロ
ッドと、前記駆動ピストンを隔壁として前記駆動シリン
ダ内の前記駆動ロッド側とその反対側とにそれぞれ形成
される第1の液室および第2の液室と、前記第2の液室
における圧力流体の供給と排出とを選択的に行って液室
内の液圧を制御する液圧制御部と、前記第1の液室に対
し高圧液を常時作用させるアキュムレータと、前記アキ
ュムレータに高圧液を供給するポンプと、前記第2の液
室からの排液を回収すると共に低圧液を蓄積する低圧タ
ンクとが設けられた液圧操作装置において、前記液圧制
御部は、主操作弁部と、この主操作弁部を制御するパイ
ロット弁部とから構成され、 前記主操作弁部には、前記第2の液室に圧力流体を供給
する給液弁と、前記第2の液室から圧力流体を排出する
排液弁とがほぼ同一の動作軸上に配置され、 前記給液弁には、前記排液弁と共に摺動する摺動部と、
弁としての開閉を行うシール部とが設けられたことを特
徴とする液圧操作装置。 - 【請求項6】 遮断器における開閉部の開閉動作を行う
液圧操作装置であって、駆動シリンダと、この駆動シリ
ンダ内に摺動自在に挿入された駆動ピストンと、この駆
動ピストンと前記遮断器の開閉部とを連結させる駆動ロ
ッドと、前記駆動ピストンを隔壁として前記駆動シリン
ダ内の前記駆動ロッド側とその反対側とにそれぞれ形成
される第1の液室および第2の液室と、前記第2の液室
における圧力流体の供給と排出とを選択的に行って液室
内の液圧を制御する液圧制御部と、前記第1の液室に対
し高圧液を常時作用させるアキュムレータと、前記アキ
ュムレータに高圧液を供給するポンプと、前記第2の液
室からの排液を回収すると共に低圧液を蓄積する低圧タ
ンクとが設けられた液圧操作装置において、 前記アキュムレータ内の高圧液の液圧を監視する圧力監
視部が設けられ、 この圧力監視部には、前記アキュムレータから高圧液を
取込む高圧流路と、この高圧流路と連通可能な低圧流路
と、前記高圧流路を流れる高圧液の液圧が所定の設定値
を越えた時に高圧流路と低圧流路とを連通させて高圧液
を高圧流路から低圧流路へと放出する安全弁と、高圧流
路と低圧流路とを連通させて前記設定値を低下させる止
弁とが設けられたことを特徴とする液圧操作装置。 - 【請求項7】 遮断器における開閉部の開閉動作を行う
液圧操作装置であって、駆動シリンダと、この駆動シリ
ンダ内に摺動自在に挿入された駆動ピストンと、この駆
動ピストンと前記遮断器の開閉部とを連結させる駆動ロ
ッドと、前記駆動ピストンを隔壁として前記駆動シリン
ダ内の前記駆動ロッド側とその反対側とにそれぞれ形成
される第1の液室および第2の液室と、前記第2の液室
における圧力流体の供給と排出とを選択的に行って液室
内の液圧を制御する液圧制御部と、前記第1の液室に対
し高圧液を常時作用させるアキュムレータと、前記アキ
ュムレータに高圧液を供給するポンプと、前記第2の液
室からの排液を回収すると共に低圧液を蓄積する低圧タ
ンクとが設けられた液圧操作装置において、 前記低圧タンクが分割可能に構成されたことを特徴とす
る液圧操作装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10160155A JPH11353983A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | 液圧操作装置 |
KR1019990020283A KR100336828B1 (ko) | 1998-06-09 | 1999-06-02 | 액압 조작 장치 |
CNB2005100836917A CN100405514C (zh) | 1998-06-09 | 1999-06-09 | 液压操作装置 |
CN991080777A CN1218342C (zh) | 1998-06-09 | 1999-06-09 | 液压操作装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10160155A JPH11353983A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | 液圧操作装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11353983A true JPH11353983A (ja) | 1999-12-24 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10160155A Pending JPH11353983A (ja) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | 液圧操作装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH11353983A (ja) |
KR (1) | KR100336828B1 (ja) |
CN (2) | CN1218342C (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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