開關(guān)機(jī)構(gòu)、液壓操動機(jī)構(gòu)及其工作缸的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種開關(guān)機(jī)構(gòu)、液壓操動機(jī)構(gòu)及其工作缸，工作缸的缸體是由內(nèi)、外缸體套裝而成，而內(nèi)、外缸體之間的配合間隙會通過第一油口和內(nèi)油口連通常高壓油路和前腔室，內(nèi)缸體后端的第二油口則會連通控制油路和后腔室，在進(jìn)行工作缸的裝配時(shí)，內(nèi)、外缸體在裝配后產(chǎn)生的配合間隙將替代現(xiàn)有技術(shù)中細(xì)長油孔，來起到連通常高壓油路的作用，這樣將省去在工作缸的缸體上專門加工細(xì)長油孔所需的工序，使得整個工作缸的加工工藝簡單，而且減少了工作缸加工中材料的浪費(fèi)情況，使得材料的利用率提高，因此本發(fā)明中工作缸具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】開關(guān)機(jī)構(gòu)、液壓操動機(jī)構(gòu)及其工作缸

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種開關(guān)機(jī)構(gòu)、液壓操動機(jī)構(gòu)及其工作缸。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，液壓操動機(jī)構(gòu)被普遍應(yīng)用于超高壓、特高壓斷路器，用以操動斷路器分、合閘閘動作。如中國專利文獻(xiàn)CN2119711U所公開的一種高壓斷路器液壓操動機(jī)構(gòu)，該液壓操動機(jī)構(gòu)包括泵站、儲能器1、工作缸2和控制閥4，泵站的出油口通過高壓油管連通在工作缸2的有桿腔和儲能器I上，且工作缸2的有桿油腔又連通在控制閥4的高壓油口上，控制閥4的低壓油口則連通在工作缸2的無桿腔上，工作缸2的活塞桿傳動連接在主斷口 3上，其工作原理示意圖如圖1所示，在正常運(yùn)行時(shí)，斷路器處于合閘狀態(tài)，液壓操動機(jī)構(gòu)對應(yīng)處于合閘保持狀態(tài)，控制閥4使得工作缸2的兩側(cè)腔室連通，工作缸2的兩側(cè)腔室都充有高壓油，但無桿腔中高壓油作用在活塞上的面積大于有桿腔中高壓油作用在活塞上的面積，活塞桿保持在外伸狀態(tài)；在需要分閘時(shí)，給控制閥4中分閘電磁閥通電實(shí)現(xiàn)切換，以使得工作缸2的無桿腔與有桿腔斷開且連通油箱5，以致工作缸2的無桿腔泄壓，工作缸2的活塞桿回縮而使得斷路器斷口處觸點(diǎn)打開，實(shí)現(xiàn)分閘動作；在需要重合閘時(shí)，給控制閥4的合閘電磁閥通電而再次進(jìn)行切換動作，以使工作缸2的無桿腔和有桿腔再次連通，實(shí)現(xiàn)重合閘動作。該液壓操動機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是常充高壓保持、瞬時(shí)動作，其執(zhí)行元件工作缸2的動作由一個二位三通的控制閥4來控制，通過工作缸2內(nèi)的活塞桿帶動斷路器觸頭運(yùn)動，動作的能源由儲能器I來提供，儲能器I通過電動油泵6來儲能，除了圖中所示的元件外，液壓系統(tǒng)還包括油壓開關(guān)、信號缸、安全閥、油壓表、高壓放油閥、低壓放油閥等液壓元件，各液壓元件之間需通過液壓管路連接起來。而工作缸2是液壓操動機(jī)構(gòu)的中心元件，其結(jié)構(gòu)形式及安裝方式?jīng)Q定了液壓操動機(jī)構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)，通常所用的工作缸2及液壓元件一般采用外接管路的方式相互連接，這種方式由于外接管路較多，密封環(huán)節(jié)多，操動機(jī)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)顯得復(fù)雜，外形不美觀，產(chǎn)品運(yùn)行中易出現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象，此種結(jié)構(gòu)現(xiàn)已很少采用。
[0003]隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前的液壓操動機(jī)構(gòu)多采用模塊化、集成化的設(shè)計(jì)方法，以減少外接液壓管路，減小液壓操動機(jī)構(gòu)的總體尺寸。如圖2所示,該工作缸包括前后延伸的整體式的缸體21和缸體21內(nèi)前后導(dǎo)向裝配的活塞桿23，缸體21的側(cè)壁中開設(shè)有前后延伸的細(xì)長油孔22，細(xì)長油孔22上設(shè)有將有桿腔連通在常高壓油路上的第一油口，具體的細(xì)長油孔22的前端連通有桿腔和泵站的出油口、后端連通控制閥4的高壓油進(jìn)口，而缸體21的后端開設(shè)有連通控制油路的第二油口，即第二油口將無桿腔和控制閥4的控制油口連通，這種缸體21的外形不是回轉(zhuǎn)體并且尺寸大，內(nèi)部結(jié)構(gòu)上的細(xì)長孔較多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)中缸體21加工困難，工序多，需采用專用設(shè)備加工，效率低。另外，缸體21采用模塊式設(shè)計(jì)，夕卜形尺寸較大，材料利用率低，零部件重量大，成本較高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的工作缸，同時(shí)還提供了使用該工作缸的開關(guān)機(jī)構(gòu)和液壓操動機(jī)構(gòu)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明中工作缸的技術(shù)方案如下:
工作缸，包括前后延伸的內(nèi)缸體、內(nèi)缸體中前后導(dǎo)向裝配的活塞和內(nèi)缸體外套裝的外缸體，內(nèi)缸體和外缸體之間具有前后延伸的配合間隙，內(nèi)缸體的內(nèi)腔被活塞隔設(shè)為前后間隔的前、后腔室，內(nèi)缸體前端設(shè)有連通前腔室和配合間隙的內(nèi)油口，內(nèi)缸體后端部和外缸體之間形成用于連通配合間隙和常高壓油路的第一油口，內(nèi)缸體的后端設(shè)有用于連通后腔室和控制油路的第二油口。
[0006]內(nèi)缸體和外缸體通過連接結(jié)構(gòu)可拆固連。
[0007]連接結(jié)構(gòu)包括內(nèi)、外缸體的如端和/或后端可拆連接的連接塊，連接塊擋止在內(nèi)、外缸體的對應(yīng)端部并與內(nèi)、外缸體沿徑向限位配合。
[0008]內(nèi)、外缸體的前端和后端分別設(shè)有連接塊，兩連接塊連接螺柱可拆固連。
[0009]內(nèi)、外缸體的后端設(shè)有內(nèi)設(shè)與第一、二油口分別對應(yīng)連通的油道的多通體。
[0010]本發(fā)明中液壓操動機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案如下:
液壓操動機(jī)構(gòu)，包括工作缸及其上設(shè)置的控制閥，控制閥的高壓油進(jìn)口上連通有常高壓油路、控制油口上連通有控制油路，工作缸包括前后延伸的內(nèi)缸體、內(nèi)缸體中前后導(dǎo)向裝配的活塞和內(nèi)缸體外套裝的外缸體，內(nèi)缸體和外缸體之間具有前后延伸的配合間隙，內(nèi)缸體的內(nèi)腔被活塞隔設(shè)為前后間隔的前、后腔室，內(nèi)缸體前端設(shè)有連通前腔室和配合間隙的內(nèi)油口，內(nèi)缸體后端部和外缸體之間形成連通配合間隙和常高壓油路的第一油口，內(nèi)缸體的后端設(shè)有連通后腔室和控制油路的第二油口。
[0011]內(nèi)缸體和外缸體通過連接結(jié)構(gòu)可拆固連。
[0012]內(nèi)、外缸體的后端設(shè)有內(nèi)設(shè)與第一、二油口分別對應(yīng)連通的油道的多通體。
[0013]本發(fā)明中開關(guān)機(jī)構(gòu)的技術(shù)方案如下:
開關(guān)機(jī)構(gòu)，包括斷路器及其上傳動連接的液壓操動機(jī)構(gòu)，液壓操動機(jī)構(gòu)包括傳動連接在斷路器主斷口上的工作缸及其上設(shè)置的控制閥，控制閥的高壓油進(jìn)口上連通有常高壓油路、控制油口上連通有控制油路，工作缸包括前后延伸的內(nèi)缸體、內(nèi)缸體中前后導(dǎo)向裝配的活塞和內(nèi)缸體外套裝的外缸體，內(nèi)缸體和外缸體之間具有前后延伸的配合間隙，內(nèi)缸體的內(nèi)腔被活塞隔設(shè)為前后間隔的前、后腔室，內(nèi)缸體前端設(shè)有連通前腔室和配合間隙的內(nèi)油口，內(nèi)缸體后端部和外缸體之間形成連通配合間隙和常高壓油路的第一油口，內(nèi)缸體的后端設(shè)有連通后腔室和控制油路的第二油口。
[0014]內(nèi)缸體和外缸體通過連接結(jié)構(gòu)可拆固連。
[0015]本發(fā)明中工作缸的缸體是由內(nèi)、外缸體套裝而成，而內(nèi)、外缸體之間的配合間隙會通過第一油口和內(nèi)油口連通常高壓油路和前腔室，內(nèi)缸體后端的第二油口則會連通控制油路和后腔室，在進(jìn)行工作缸的裝配時(shí)，內(nèi)、外缸體在裝配后產(chǎn)生的配合間隙將替代現(xiàn)有技術(shù)中細(xì)長油孔，來起到連通常高壓油路的作用，這樣將省去在工作缸的缸體上專門加工細(xì)長油孔所需的工序，使得整個工作缸的加工工藝簡單，而且減少了工作缸加工中材料的浪費(fèi)情況，使得材料的利用率提高，因此本發(fā)明中工作缸具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]進(jìn)一步的，內(nèi)缸體和外缸體通過連接結(jié)構(gòu)可拆固連，這樣工作缸不但在安裝時(shí)，可加快安裝的速度，而且在需要檢修時(shí)，工作缸中內(nèi)、外缸體可方便的拆開，從而使得工作缸的安裝和檢修效果更高。
[0017]進(jìn)一步的，連接結(jié)構(gòu)包括兩個連接塊和連接螺柱，兩個連接塊分別可拆連接在內(nèi)、外缸體的兩端，而連接螺柱將兩個連接塊固連在一起，再通過兩個連接塊對內(nèi)、外缸體的擋止作用來夾緊內(nèi)、外缸體，使得內(nèi)、外缸體通過連接結(jié)構(gòu)固連成一個整體，該連接結(jié)構(gòu)是一種螺桿式可拆連接結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高了工作缸的安裝和檢修效率。
[0018]進(jìn)一步的，內(nèi)、外缸體的后端設(shè)有內(nèi)設(shè)與第一、二油口分別對應(yīng)連通的油道的多通體，該多通體通過其內(nèi)部設(shè)置的油道將第一、二油口集成在一起，這樣在需要將工作缸接入液壓操動系統(tǒng)時(shí)，工作缸和控制閥、泵站的連通結(jié)構(gòu)將被集中在多通體上，使得整個液壓操動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)更加緊促，也優(yōu)化了工作缸上油口的布局。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中液壓操動機(jī)構(gòu)的原理示意圖；
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中工作缸的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明開關(guān)機(jī)構(gòu)實(shí)施例中工作缸的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖3中內(nèi)缸體的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是圖3中外缸體的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]本發(fā)明中開關(guān)機(jī)構(gòu)的實(shí)施例:如圖3至圖5所示，該開關(guān)機(jī)構(gòu)包括斷路器和控制斷路器開、合閘動作的液壓操動機(jī)構(gòu)，而液壓操動機(jī)構(gòu)又包括泵站、控制閥和工作缸，其中泵站的高壓油出口和控制閥的高壓油進(jìn)口通過常高壓油路連通在工作缸上，而控制閥的控制油口又通過控制油路也連通在工作缸上，工作缸為一種雙層缸體結(jié)構(gòu)的液壓工作缸，其包括前后延伸的內(nèi)缸體10、內(nèi)缸體10中前后導(dǎo)向裝配的活塞20和內(nèi)缸體10外同軸套裝的外缸體30，內(nèi)缸體10和外缸體30之間具有前后延伸的環(huán)形的配合間隙40，內(nèi)缸體10的內(nèi)腔被活塞20隔設(shè)為前后間隔的前腔室和后腔室，內(nèi)缸體10前端的周壁上開設(shè)有一圈連通前腔室和配合間隙40的內(nèi)油口 101，內(nèi)缸體10后端部和外缸體30之間形成連通配合間隙40和常高壓油路的第一油口，內(nèi)缸體10的后端設(shè)有連通后腔室和控制油路的第二油口。
[0021]內(nèi)缸體10前端裝配有堵頭50和被擋止在堵頭50之后的合閘緩沖體60，內(nèi)缸體10的后端則對應(yīng)裝配有分閘緩沖體70。內(nèi)缸體10和外缸體30通過連接結(jié)構(gòu)可拆固連，連接結(jié)構(gòu)主要由內(nèi)缸體10和外缸體30的前端可拆連接的前連接塊80以及內(nèi)缸體10和外缸體30的后端可拆連接的后連接塊90，前連接塊80通過密封圈密封套裝在外缸體30前端的外周面上，前連接塊80的內(nèi)壁面和內(nèi)缸體10的前端之間設(shè)有環(huán)形擋圈，環(huán)形擋圈使得前連接塊80擋止在內(nèi)缸體10和外缸體30的前端并在徑向上與內(nèi)缸體10和外缸體30限位配合；內(nèi)缸體10的后端從外缸體30的后端伸出，且內(nèi)缸體10和外缸體30分別通過后端外周面上沿軸向限位裝配的密封圈密封插裝在后連接塊90上，在后連接塊90上又一體設(shè)置有內(nèi)設(shè)與第一、二油口分別對應(yīng)連通的油道的多通體；前連接塊80和后連接塊90通過外缸體30外圍沿周向間隔均布的四根連接螺柱100可拆固連。
[0022]第一油口包含有連通工作缸的前腔室和控制閥的高壓油進(jìn)口的出油口 901以及連通工作缸和泵站的進(jìn)油口 902，第二油口則包含連通控制閥的控制油口和工作缸的無桿腔的配合油口 903。
[0023]本實(shí)施例中內(nèi)缸體10和外缸體30之間的配合間隙40起高壓油的管路連接及傳遞作用，改變了原缸體的一體式結(jié)構(gòu)，取消了缸體上的細(xì)長深孔，減小了缸體的壁厚，這樣可簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使元件布置更加緊湊，內(nèi)缸體10結(jié)構(gòu)簡化為一個簡單的管狀結(jié)構(gòu)，加工也更加簡單、方便。由于活塞20不與外缸體30接觸，對外缸體30的精度要求大大降低，結(jié)構(gòu)更加簡單，內(nèi)缸體10和外缸體30套裝后，二個缸體之間形成的環(huán)形空腔代替了原缸體上的細(xì)長孔，簡化了外缸體30的結(jié)構(gòu)，有利于減小缸體的外形尺寸，提高材料利用率。
[0024]本實(shí)施采用模塊式、集成式設(shè)計(jì)的液壓操動機(jī)構(gòu)，決定其總體結(jié)構(gòu)的主要因素之一是工作缸的結(jié)構(gòu)形式及安裝方式，采用帶有雙層缸體結(jié)構(gòu)的工作缸，以可滿足模塊式、集成式設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)采用帶有雙層缸體結(jié)構(gòu)的工作缸，可以簡化工作缸及整個機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，減小工作缸缸體及整個機(jī)構(gòu)的外形尺寸。由于工作缸缸體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，便于加工，生產(chǎn)中工序少、效率高，同時(shí)，減小了缸體外形尺寸，提高了材料利用率，可有效降低產(chǎn)品成本。另外，此結(jié)構(gòu)也有利于減小液壓系統(tǒng)的壓力損失，提高液壓系統(tǒng)的傳動效率。
[0025]在上述實(shí)施例中，內(nèi)、外缸體的兩端均通過連接塊可拆連接在一起，在其他實(shí)施例中，內(nèi)、外缸體的端部也可以通過其周壁上對應(yīng)設(shè)置的連接結(jié)構(gòu)，如螺紋連接結(jié)構(gòu)、螺栓連接結(jié)構(gòu)等可拆連接在一起，或者直接通過焊接、鉚接、粘接等將內(nèi)、外缸體不可拆的固連在一起。
[0026]在上述實(shí)施例中，多通體上的油道與各個油口——對應(yīng)設(shè)置，以便于將工作缸接入液壓操動機(jī)構(gòu)的油路中，在其他實(shí)施例中，第一油口中包含的兩個以上的油口也可以合并為一個油口，即泵站的出油口和控制閥的高壓油進(jìn)口在工作缸外連通在一起。另外，在不考慮油道的集成效果的情況下，第一、二油口也可以分設(shè)在不同的部件上。
[0027]在上述實(shí)施例中，配合間隙是環(huán)形的，且內(nèi)、外缸體同軸插套裝配在一起，在其他實(shí)施例中，內(nèi)、外缸體也可以偏心裝配在一起，這樣內(nèi)、外缸體之間的配合間隙有可能是環(huán)形的，也有可能是C形、螺旋形等。
[0028]在上述實(shí)施例中，內(nèi)、外缸體通過連接塊和連接螺桿形成的夾緊式連接結(jié)構(gòu)可拆固連，在其他實(shí)施例中，內(nèi)、外缸體也可以通過法蘭連接、焊接、鉚接、螺紋連接等結(jié)構(gòu)固連在一起。
[0029]本發(fā)明中液壓操動機(jī)構(gòu)的實(shí)施例，本實(shí)施例中液壓操動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例中液壓操動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，因此不再贅述。
[0030]本發(fā)明中工作缸的實(shí)施例，本實(shí)施例中工作缸的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例中工作缸的結(jié)構(gòu)相同，因此不再贅述。
【權(quán)利要求】
1.工作缸，其特征在于，包括前后延伸的內(nèi)缸體、內(nèi)缸體中前后導(dǎo)向裝配的活塞和內(nèi)缸體外套裝的外缸體，內(nèi)缸體和外缸體之間具有前后延伸的配合間隙，內(nèi)缸體的內(nèi)腔被活塞隔設(shè)為前后間隔的前、后腔室，內(nèi)缸體前端設(shè)有連通前腔室和配合間隙的內(nèi)油口，內(nèi)缸體后端部和外缸體之間形成用于連通配合間隙和常高壓油路的第一油口，內(nèi)缸體的后端設(shè)有用于連通后腔室和控制油路的第二油口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作缸，其特征在于，內(nèi)缸體和外缸體通過連接結(jié)構(gòu)可拆固連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工作缸，其特征在于，連接結(jié)構(gòu)包括內(nèi)、外缸體的前端和/或后端可拆連接的連接塊，連接塊擋止在內(nèi)、外缸體的對應(yīng)端部并與內(nèi)、外缸體沿徑向限位配口 ο
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工作缸，其特征在于，內(nèi)、外缸體的前端和后端分別設(shè)有連接塊，兩連接塊連接螺柱可拆固連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的工作缸，其特征在于，內(nèi)、外缸體的后端設(shè)有內(nèi)設(shè)與第一、二油口分別對應(yīng)連通的油道的多通體。
6.液壓操動機(jī)構(gòu)，包括工作缸及其上設(shè)置的控制閥，控制閥的高壓油進(jìn)口上連通有常高壓油路、控制油口上連通有控制油路，其特征在于，工作缸包括前后延伸的內(nèi)缸體、內(nèi)缸體中前后導(dǎo)向裝配的活塞和內(nèi)缸體外套裝的外缸體，內(nèi)缸體和外缸體之間具有前后延伸的配合間隙，內(nèi)缸體的內(nèi)腔被活塞隔設(shè)為前后間隔的前、后腔室，內(nèi)缸體前端設(shè)有連通前腔室和配合間隙的內(nèi)油口，內(nèi)缸體后端部和外缸體之間形成連通配合間隙和常高壓油路的第一油口，內(nèi)缸體的后端設(shè)有連通后腔室和控制油路的第二油口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液壓操動機(jī)構(gòu)，其特征在于，內(nèi)缸體和外缸體通過連接結(jié)構(gòu)可拆固連。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的液壓操動機(jī)構(gòu)，其特征在于，內(nèi)、外缸體的后端設(shè)有內(nèi)設(shè)與第一、二油口分別對應(yīng)連通的油道的多通體。
9.開關(guān)機(jī)構(gòu)，包括斷路器及其上傳動連接的液壓操動機(jī)構(gòu)，液壓操動機(jī)構(gòu)包括傳動連接在斷路器主斷口上的工作缸及其上設(shè)置的控制閥，控制閥的高壓油進(jìn)口上連通有常高壓油路、控制油口上連通有控制油路，其特征在于，工作缸包括前后延伸的內(nèi)缸體、內(nèi)缸體中前后導(dǎo)向裝配的活塞和內(nèi)缸體外套裝的外缸體，內(nèi)缸體和外缸體之間具有前后延伸的配合間隙，內(nèi)缸體的內(nèi)腔被活塞隔設(shè)為前后間隔的前、后腔室，內(nèi)缸體前端設(shè)有連通前腔室和配合間隙的內(nèi)油口，內(nèi)缸體后端部和外缸體之間形成連通配合間隙和常高壓油路的第一油口，內(nèi)缸體的后端設(shè)有連通后腔室和控制油路的第二油口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的開關(guān)機(jī)構(gòu)，其特征在于，內(nèi)缸體和外缸體通過連接結(jié)構(gòu)可拆固連。
【文檔編號】F15B13/02GK104295554SQ201410061586
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
【發(fā)明者】顧根泉 申請人:國家電網(wǎng)公司, 河南平高電氣股份有限公司, 平高集團(tuán)有限公司