[其他]控制电力断路器的差动液压柱塞缸

说明书

此项发明是有关一种用来控制电力断路器的差动液压柱塞缸（jack）;此类柱塞缸中，缸体的内表面与外露的活塞杆的外表面限定一个环状室，它始终与一个高压液流源相连。

液压柱塞缸的露出的活塞杆与断路器的动触头相连。在缸体主室端部所形成的供/排液孔口，可选为与上述的高压液流源相连接（“供液”位置），以便推回活塞;或者选为与一个低压槽相连（“排液”位置），以使活塞在维持于环形室内的高压强P的作用下退回到其初始位置。

第一个动作引起活塞杆的向外移动，使得断路器移向接合或合闸位置;第二个动作引起活塞杆向内移动，使之进入缸内，这使断路器移向非接合或断开位置。

上述这类差动柱塞缸中的液压断路器控制系统是众所周知的，例如在法国专利第2，317，532号（或美国专利第4，026，523号）中已有描述。

为这种应用而做的差动柱塞缸设计，增加了在结构上的困难，特别因为它们尽管在量级为300巴至400巴这一相当高的液压强P与每秒10米至15米量级的高速下，在相当长的时期内须保证恒定而绝对地密封。正如在上文引证的先有专利中所示出的那样，这些缸体都必须于活塞杆的通道设置第一道密封，活塞杆由缸体的端部伸出;在活塞上还必须设置第二道密封。

从取得绝对密封的观点来看，构制第一道密封相对是容易的。这道密封实际上是静止的，从而寻求一种经研磨抛光之后不磨损密封的活塞杆是一件简单的事。进一步讲，固体活塞杆在压力的作用下其直径不会改变，该处的密封事实上也不会承受压力的变化，因为该环状室中总是受到由油存储罐维持的恒定油压P的作用，压力油存储罐构成压力液流源。

所考虑的第二道密封，或换言之在活塞与缸体之间形成不漏的密封的密封环，则不得不承受要困难得多的运行工况。

以上所述的安装在活塞上的密封环，需经受以下的不利因素：

-该密封环为可移动的，且需承受很大的加速度和冲击力，其原因在于其动作是在小于百分之几秒的非常短的时间间隔内发生的;

-上述的密封环需承受在合闸与跳闸位置之间显著的压力变动;

-缸体在（量级为300至400巴）的压力作用下发生膨胀;

-缸体的内表面必须精密研磨、抛光，以维护密封环的完好;

-最后，在一次跳闸位移的末尾，密封环可能要承受相当大的过载压强（数千巴），如若不采取某些预防措施，密封环的强度易受到损害，而这些预防措施却使得结构上的复杂性随之而生。

至今，所能制造出的可令人满意的活塞的密封环只能是结构比较复杂，而且价格昂贵（对此，业已提交了大量专利）。人们乐于使用的一种谓之“弹簧加载密封”，它是由一个或一些弹性材料做成的环经一个弹簧使其维持被压缩状态而构成的。这种弹簧加载密封的一个示例由上文引证过的先有专利中的图2表示。在任何情况之下，这种类型的活塞密封件只能与一个经过精细抛光过的圆筒表面相配合。

除了在设计活塞密封或密封环结构以及为使缸体表面达到所需要的状态时所遇到的困难之外，差动柱塞缸还承受着更大的不利因素;即必须要采取措施，制出一个大截面的导管或通道，以使在主室与柱塞缸环状室之间允许在高流量下进行快速的传输。实际上，断路器的合闸与跳闸动作（或换言之，该柱塞缸活塞的往返冲程）应是发生在量级为百分之几秒的相当短的时间内，这就需要避免因较低流量的油循环所引起的任何制动作用。

直到目前，这种大截面传输通道在大多数情况下是由包围在柱塞缸体外的壳体构成，在柱塞缸与外壳体之间的环形空间形成了上述的通道。这类使得差动柱塞缸的结构更趋复杂的设计的一个例子，在上文引证过的先有专利的图3中表示出来。

此项发明的目的在于克服至今已知的差动液压柱塞缸的缺点，並且通过减少元件数目，使结构更简单而经济，同时能确保甚至更高的可靠性。

在以下的说明中，“合闸冲程”一词用来代表活塞由主室端部至环状室端部的这段位移，而“跳闸冲程”一词是用来表示活塞相反方向的回程位移。

此项发明旨在对上述的那种类型的差动液压柱塞缸进行改进。在此发明中，活塞上没有提供任何形式的密封环来与柱塞缸体内表面相配合，活塞机械地与一个阀门协同作用，使得当活塞位于跳闸行程末尾位置时，确保缸体主室的供/排液孔口被连续关闭而不泄漏。