[发明专利]具有紧急功能的液压操作装置的四腔缸及其液压操作装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压的操作装置以及适合于其的四腔缸，该四腔缸用于调整与安全相关的部件，并且该操作装置在操作装置供给故障时实现紧急功能。

背景技术

在文献DE 101 52 414 A1以及文献DE 197 23 624 A1中示出了用于以缸和阀体之间的固定的机械耦合机构来调整阀体的液压的操作装置。该阀体通过紧急弹簧沿着阀门的关闭方向预张紧，经由该紧急弹簧能够在紧急运行中关闭阀门。

这种液压的操作装置的缺点是，在阀体的每个调整运动中都通过操作装置释放或者张紧紧急弹簧。

文献DE 103 08 017 B4示出了具有机械耦合装置以及紧急弹簧的液压的操作装置，其中在调节或者正常运行中将紧急弹簧在张紧的状态下连同耦合装置一起运动。在触发紧急关闭功能时触发肘杆装置，从而释放紧急弹簧并且在此扩展或者说延长机械的耦合装置。由此关闭阀门。

后面所述的操作装置的缺点是用于机械的触发功能的装置技术上的花费，该触发功能在正常运行中必须与紧急弹簧一起运动。

DE 10 2010 011 516 A1示出了具有机械耦合装置的液压的操作装置，其中在正常运行中紧急弹簧在张紧的状态下与耦合装置一起运动。在紧急运行中触发保持紧急弹簧张紧的锁止装置，从而释放紧急弹簧并且在此扩展或者说延长耦合装置。由此关闭阀门。为此提出了具有两个活塞的液压的锁止装置，所述活塞在正常运行中通过压力介质相互顶压，其中在紧急运行中释放压力介质并且取消顶压。

这种液压操作装置的缺点是一方面需要用于位置调节的液压系统的装置技术上的花费以及另一方面需要用于锁止装置的液压系统的技术上的花费，这种花费例如可以在两个分开的缸上看出。

发明内容

相应地，本发明的任务是实现一种液压的操作装置以及适合于此的操作缸，该操作缸需要很小的结构空间并且在此能够灵活地双向安装并且运行，并且此外进行体积补偿。

该任务通过具有权利要求1所述特征的四腔缸以及具有权利要求12所述特征的液压的操作装置得到解决。

按本发明的四腔缸具有两个活塞装置，所述活塞装置分别具有一个活塞以及一个活塞杆。第一活塞限制了第一腔室，通过该第一腔室能够沿着朝第二活塞装置的方向用压力加载第一活塞装置，并且此外该第一活塞限制了反作用于第一腔室的第二腔室，通过该第二腔室能够沿着远离第二活塞装置的方向用压力加载第一活塞装置。第二活塞相应地限制了第四腔室，通过该第四腔室能够沿着朝第一活塞装置的方向用压力加载第二活塞装置，并且该第二活塞还限制了反作用于第四腔室的第三腔室，通过该第三腔室能够沿着远离第一活塞装置的方向用压力加载第二活塞装置。所述活塞杆相互指向，其中第一活塞杆至少能够部分地伸缩套叠式地伸入第二活塞杆的导引空隙中。第二活塞杆为此可以简单地构造成管子。所述两个活塞装置可以通过压力加载使第一以及第四腔室相互靠着并且保持在那里。由此将压力弹性的紧急元件（例如紧急弹簧）置于并且保持在预应力之下，该预应力可以在四腔缸供给失灵时在紧急运行中释放并且可以产生紧急运动。由此实现了结构紧凑的四腔缸，该四腔缸用于调整对其提出较高的安全要求的阀门、涡轮机或者处理设备（Prozessarmatur），因为其例如用在发电厂中。按本发明的四腔缸可以双向安装并且运行。也就是例如可以将阀门的关闭体耦合到第一或者第二活塞装置上或者固定在其上，并且在两种情况下确保所有功能范围（尤其具有张紧紧急元件的功能、调节运行和紧急运行）。

本发明的其它有利的设计方案在从属权利要求中进行描述。

在按本发明的四腔缸的调节运行中（在调节运行中两个活塞装置相互抵靠）特别优选的是，第二活塞杆的端面覆盖形成在第二腔室与第一活塞之间的整个压力面的部分压力面，并且由此“切断”第二腔室的压力对第一活塞或者说第一活塞装置的影响。在此，第二腔室的压力所作用的压力面缩小成所谓的差压面（=整个压力面-部分压力面），并且第二腔室通过第二活塞杆进行缩小。由此可以根据装置的运行状态改变第二腔室中压力的作用。

当可覆盖的部分压力面布置在活塞侧的凹处中时，第二活塞杆的端部段可以以端面伸入所述凹处中，则特别安全地“关闭”部分压力面。优选该端部段或者凹处在此设有密封件。

能够可选地设计按本发明的四腔缸的压力面，从而在压力加载部分压力面时不改变功能或者说运行。由此取消部分压力面的影响。

在调节运行中有利的是，第二以及第三腔室根据同步缸的原理作用到两个耦合的活塞装置上。在此，差压面同形成在第三腔室和第二活塞之间的第三压力面应该是一样大小的。