一種液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的彈簧儲(chǔ)能裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)彈簧儲(chǔ)能裝置，該彈簧儲(chǔ)能裝置包括：工作缸體、上法蘭、下法蘭、儲(chǔ)能缸、密封圈a及密封圈b、雙層圓柱螺旋壓縮彈簧組成的彈簧組，所述的工作缸體底面螺接缸堵并用密封圈密封，工作缸體上面設(shè)有油孔，油孔上端連通油泵，在工作缸體底部設(shè)有下法蘭、下限位法蘭；在工作缸體頂部設(shè)有上法蘭，在上法蘭下部的工作缸體外周套裝有儲(chǔ)能缸，儲(chǔ)能缸與工作缸體滑動(dòng)配合，儲(chǔ)能缸的上端設(shè)有上限位法蘭，上限位法蘭及下限位法蘭間設(shè)置螺旋壓縮儲(chǔ)能彈簧組，該彈簧組與工作缸體和儲(chǔ)能缸同軸套裝布置的外側(cè)。通過(guò)工作缸體內(nèi)液壓油的變化控制彈簧組，實(shí)現(xiàn)壓縮彈簧彈性勢(shì)能的儲(chǔ)能和釋放，為液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作提供了所需要的能量。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠、性價(jià)比高的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的彈簧儲(chǔ)能裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于輸變電【技術(shù)領(lǐng)域】，是一種為高壓斷路器液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)提供操作 所需能量?jī)?chǔ)能和釋放的結(jié)構(gòu)裝置。具體是一種液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)彈簧儲(chǔ)能裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)是高壓斷路器的重要組成部分，液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能裝置是 液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分合閘操作的能量來(lái)源。現(xiàn)有的液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用的碟型彈簧 組，雖然能夠滿足液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械特性的能量要求，同時(shí)也具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造難度大、 生產(chǎn)成本高、行業(yè)使用率低的缺陷，限制了在液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:
本發(fā)明目的是為了克服碟型彈簧組做為儲(chǔ)能裝置存在的缺陷，提供了一種液壓彈簧操 動(dòng)機(jī)構(gòu)的彈簧儲(chǔ)能裝置。
[0004]技術(shù)方案:
一種液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)彈簧儲(chǔ)能裝置，其特征在于:所述彈簧儲(chǔ)能裝置包括:工作缸 體、上法蘭、下法蘭、儲(chǔ)能缸、上限位法蘭、下限位法蘭和由雙層圓柱螺旋壓縮彈簧組成的彈 簧組；工作缸體采用上下二級(jí)圓柱階梯結(jié)構(gòu)，工作缸體的上圓柱直徑大于下圓柱直徑，在上 圓柱與下圓柱之間的外壁上形成圓環(huán)狀臺(tái)面，在工作缸體的中心設(shè)有中心通孔；工作缸體 內(nèi)部設(shè)有油孔，油孔上端連通油泵；上法蘭利用螺紋固定于工作缸體的上端，下法蘭利用螺 紋固定套裝在工作缸體外壁下端，下限位法蘭套裝在下法蘭上并利用下法蘭的斜坡面對(duì)下 限位法蘭限位；儲(chǔ)能缸套裝于工作缸體外，儲(chǔ)能缸與工作缸體之間滑動(dòng)配合，儲(chǔ)能缸下滑時(shí) 儲(chǔ)能缸與工作缸體之間形成高壓油腔，工作缸體的油孔連通油泵與高壓油腔，儲(chǔ)能缸外套 裝上限位法蘭并利用儲(chǔ)能缸外壁的子口對(duì)上限位法蘭限位，上限位法蘭與儲(chǔ)能缸聯(lián)動(dòng)，上 限位法蘭與下限位法蘭之間設(shè)置彈簧組并在使用時(shí)共同壓合彈簧組。
[0005]儲(chǔ)能缸下滑時(shí)高壓油腔的上端為圓環(huán)狀臺(tái)面，下端為儲(chǔ)能缸的圓環(huán)臺(tái)面，儲(chǔ)能缸 復(fù)位時(shí)通過(guò)圓環(huán)狀臺(tái)面和圓環(huán)臺(tái)面頂觸限位；工作缸體的上圓柱外壁設(shè)置有密封圈a，密 封圈a設(shè)置在圓環(huán)狀臺(tái)面的上方；在儲(chǔ)能缸內(nèi)壁上設(shè)有多道凹槽，從上到下依次安裝防塵 密封圈a、導(dǎo)向環(huán)a、密封圈b、防塵密封圈b和導(dǎo)向環(huán)b ;防塵密封圈a和導(dǎo)向環(huán)a設(shè)置在密 封圈a上方,密封圈b、防塵密封圈b和導(dǎo)向環(huán)b依次設(shè)置在圓環(huán)臺(tái)面的下方。
[0006]彈簧組是由兩個(gè)螺旋壓縮彈簧采用相反的旋向方式組成的雙層結(jié)構(gòu)，彈簧組采用 與工作缸體同軸的方式套裝布置在工作缸體和儲(chǔ)能缸外側(cè)。
[0007]優(yōu)點(diǎn)效果:
本發(fā)明采用高效精準(zhǔn)的液壓控制系統(tǒng)與性價(jià)比優(yōu)異的螺旋壓縮彈簧相組合的儲(chǔ)能方 式，在液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)領(lǐng)域用圓柱螺旋壓縮彈簧代替碟型彈簧組做為儲(chǔ)能元件，采用了 液壓控制系統(tǒng)與螺旋壓縮彈簧組相組合的彈簧儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)，形成了一種新的液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能形式和裝置，提高了儲(chǔ)能系統(tǒng)的可靠性，大幅度地降低了液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的制 造難度和制造成本，有效地提高液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的性價(jià)比。
[0008]本發(fā)明具有力學(xué)性能好、機(jī)械特性穩(wěn)定、制造成本低、工藝難度小、可靠性高等特 點(diǎn)，可顯著地提高液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的性價(jià)比，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的目的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明實(shí)例中液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)彈簧儲(chǔ)能裝置未儲(chǔ)能時(shí)示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)例中液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)彈簧儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)能后示意圖；
編號(hào)說(shuō)明:
1、上法蘭(I)2、工作缸體(2) 3、儲(chǔ)能缸(3)
4、上限位法蘭(4) 5、下限位法蘭(5) 6、下法蘭(6)
7、彈簧組(7)8、防塵密封圈a (8) 9、密封圈a (9)
10、防塵密封圈b (10) 11、導(dǎo)向環(huán)a (11)12、密封圈b (12) 13、外圓環(huán)狀臺(tái)
面(13) 14、內(nèi)圓環(huán)狀臺(tái)面(14) 15、油孔(15)
16、高壓油腔(16) 17、導(dǎo)向環(huán)b (17)
【具體實(shí)施方式】:
如圖1所示，本發(fā)明提供一種液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)彈簧儲(chǔ)能裝置，所述彈簧儲(chǔ)能裝置包 括:工作缸體2、上法蘭1、下法蘭6、儲(chǔ)能缸3、上限位法蘭4、下限位法蘭5和由雙層圓柱螺 旋壓縮彈簧組成的彈簧組7 ;工作缸體2采用上下二級(jí)圓柱階梯結(jié)構(gòu)，工作缸體2的上圓柱 直徑大于下圓柱直徑，在上圓柱與下圓柱之間的外壁上形成圓環(huán)狀臺(tái)面13，在工作缸體2 的中心設(shè)有中心通孔；工作缸體2內(nèi)部設(shè)有油孔15，油孔15上端連通油泵；上法蘭I利用 螺紋固定于工作缸體2的上端，下法蘭6利用螺紋固定套裝在工作缸體2外壁下端，下限位 法蘭5套裝在下法蘭6上并利用下法蘭6的斜坡面對(duì)下限位法蘭5限位；儲(chǔ)能缸3套裝于 工作缸體2外，儲(chǔ)能缸3與工作缸體2之間滑動(dòng)配合，儲(chǔ)能缸3下滑時(shí)儲(chǔ)能缸3與工作缸體 2之間形成高壓油腔16，工作缸體2的油孔15連通油泵與高壓油腔16，儲(chǔ)能缸3外套裝上 限位法蘭4并利用儲(chǔ)能缸3外壁的子口對(duì)上限位法蘭4限位，上限位法蘭4與儲(chǔ)能缸3聯(lián) 動(dòng)，上限位法蘭4與下限位法蘭5之間設(shè)置彈簧組7，上限位法蘭4與下限位法蘭5在使用 時(shí)共同壓合彈簧組7，利用上限位法蘭4、下限位法蘭5的子口軸向限位儲(chǔ)能彈簧組7。
[0010]儲(chǔ)能缸3下滑時(shí)高壓油腔16的上端為圓環(huán)狀臺(tái)面13，下端為儲(chǔ)能缸3的圓環(huán)臺(tái) 面14，儲(chǔ)能缸3復(fù)位時(shí)通過(guò)圓環(huán)狀臺(tái)面13和圓環(huán)臺(tái)面14頂觸限位；工作缸體2的上圓柱 外壁設(shè)置有密封圈a9，密封圈a9設(shè)置在圓環(huán)狀臺(tái)面13的上方；在儲(chǔ)能缸3內(nèi)壁上設(shè)有多 道凹槽，從上到下依次安裝防塵密封圈a8、導(dǎo)向環(huán)all、密封圈bl2、防塵密封圈blO和導(dǎo)向 環(huán)bl7 ;防塵密封圈a8和導(dǎo)向環(huán)all設(shè)置在密封圈a9上方，密封圈b 12、防塵密封圈blO和 導(dǎo)向環(huán)bl7依次設(shè)置在圓環(huán)臺(tái)面14的下方。
[0011]彈簧組7是由兩個(gè)螺旋壓縮彈簧采用相反的旋向方式組成的雙層結(jié)構(gòu)，彈簧組7 采用與工作缸體2同軸的方式套裝布置在工作缸體2和儲(chǔ)能缸3外側(cè)。
[0012]本發(fā)明采用雙層圓柱螺旋壓縮彈簧組成的彈簧組7作為儲(chǔ)能元件，同軸套裝在工 作缸體2和儲(chǔ)能缸3的外側(cè)，通過(guò)控制工作缸體2內(nèi)高壓液壓油的變化，實(shí)現(xiàn)了壓縮彈簧組2彈性勢(shì)能的儲(chǔ)能和釋放，為液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械操作提供了所需要的能量。
[0013]儲(chǔ)能缸3是利用導(dǎo)向環(huán)all和導(dǎo)向環(huán)bl7徑向限位，使得儲(chǔ)能缸(3)可以在工作 缸體2外壁上下滑動(dòng)，并通過(guò)工作缸體2外圓環(huán)狀臺(tái)面13和儲(chǔ)能缸3內(nèi)圓環(huán)臺(tái)面14接觸 限位；儲(chǔ)能缸3的密封圈bl2和工作缸體2上的密封圈a9密封形成密封的高壓油腔16和 低壓腔體，并通過(guò)工作缸體2上油孔15將高壓腔體16和低壓腔體與控制部件連接。
[0014]電機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵可向油孔15中注入液壓油，油孔15下端通往圓環(huán)臺(tái)面14，當(dāng)儲(chǔ)能缸 3的向下滑動(dòng)時(shí)可通過(guò)上限位法蘭4壓縮彈簧組7 ;彈簧組7彈性勢(shì)能的釋放，可推動(dòng)上限 位法蘭4和儲(chǔ)能缸3向上滑動(dòng)直至工作缸體2的外圓環(huán)臺(tái)面13與儲(chǔ)能缸3內(nèi)的圓環(huán)臺(tái)面 14接觸，儲(chǔ)能缸3內(nèi)壁上下都設(shè)有防塵密封圈a8和防塵密封圈blO。所述的上法蘭I是連 接工作缸體2與機(jī)構(gòu)其他部件的連接法蘭，起到固定連接作用。所述的高壓油腔16由工作 缸體2上的密封圈a9和儲(chǔ)能缸3上密封圈bl2密封而成的環(huán)形圓柱體積的空間，空間內(nèi)充 有密封液壓油，此腔體可經(jīng)油孔15連接油泵。所述的工作缸體2內(nèi)孔或其他油孔15均有 零件將其密封。所述的工作缸體2底面螺接缸堵并用密封圈密封。
[0015]所述的工作缸體2、上法蘭1、下法蘭6、雙層圓柱螺旋壓縮彈簧組7、儲(chǔ)能缸3、密封 圈bl2構(gòu)成一個(gè)模塊。
[0016]本發(fā)明液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)彈簧儲(chǔ)能裝置的工作方式:
儲(chǔ)能過(guò)程:
當(dāng)液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行儲(chǔ)能時(shí)，儲(chǔ)能電機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵將液壓油從工作缸體2的油孔15 中持續(xù)注入，液壓油通過(guò)油孔15逐漸的迫使儲(chǔ)能缸3向下移動(dòng)，液壓油流向高壓油腔16，隨 著高壓油腔16中的液壓油壓不斷增加，將儲(chǔ)能缸3的圓環(huán)臺(tái)面14逐漸推離缸體2上的圓 環(huán)狀臺(tái)面13，使儲(chǔ)能缸3沿著缸體2向下滑動(dòng)，儲(chǔ)能缸3帶動(dòng)上限位法蘭4向下運(yùn)動(dòng)，因?yàn)?下限位法蘭5和下法蘭6采用螺紋固定于缸體2下端，彈簧組7下方也就被固定的頂在下 限位法蘭5上而無(wú)法移動(dòng)，隨著上限位法蘭4的向下運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧組7完成彈性勢(shì)能的儲(chǔ) 能操作。
[0017]釋能過(guò)程:
當(dāng)液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分、合閘動(dòng)作時(shí)，高壓油腔16里的液壓油通過(guò)液壓控制閥的 控制流向低壓油腔和油箱，高壓油腔16里的高壓液壓油的迅速減少，在彈簧組7的彈性勢(shì) 能作用下，加大了上限位法蘭4下限位法蘭5之間的距離，上限位法蘭4和儲(chǔ)能缸3隨之向 上滑動(dòng)，因此彈簧組7已經(jīng)儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能得以釋放，完成了已儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能的釋放操作。
[0018]試驗(yàn)表明:采用此種彈簧儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)的液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，具有比較好的機(jī)械特性 操作性能，在進(jìn)行高壓斷路器的分閘和合閘的機(jī)械操作時(shí)，其在分合閘時(shí)間、速度，以及機(jī) 械特性曲線等方面均可滿足現(xiàn)有126KV-252KV六氟化硫斷路器的機(jī)械特性指標(biāo)的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)彈簧儲(chǔ)能裝置，其特征在于:所述彈簧儲(chǔ)能裝置包括:工作缸體(2)、上法蘭(I)、下法蘭(6)、儲(chǔ)能缸(3)、上限位法蘭(4)、下限位法蘭(5)和由雙層圓柱螺旋壓縮彈簧組成的彈簧組(7);工作缸體(2)采用上下二級(jí)圓柱階梯結(jié)構(gòu)，工作缸體(2)的上圓柱直徑大于下圓柱直徑，在上圓柱與下圓柱之間的外壁上形成圓環(huán)狀臺(tái)面(13)，在工作缸體(2)的中心設(shè)有中心通孔；工作缸體(2)內(nèi)部設(shè)有油孔(15)，油孔(15)上端連通油泵；上法蘭(I)利用螺紋固定于工作缸體(2)的上端，下法蘭(6)利用螺紋固定套裝在工作缸體(2 )外壁下端，下限位法蘭(5 )套裝在下法蘭(6 )上并利用下法蘭(6 )的斜坡面對(duì)下限位法蘭(5)限位；儲(chǔ)能缸(3)套裝于工作缸體(2)外，儲(chǔ)能缸(3)與工作缸體(2)之間滑動(dòng)配合，儲(chǔ)能缸(3)下滑時(shí)儲(chǔ)能缸(3)與工作缸體(2)之間形成高壓油腔(16)，工作缸體(2)的油孔(15)連通油泵與高壓油腔(16)，儲(chǔ)能缸(3)外套裝上限位法蘭(4)并利用儲(chǔ)能缸(3)外壁的子口對(duì)上限位法蘭(4)限位，上限位法蘭(4)與儲(chǔ)能缸(3)聯(lián)動(dòng)，上限位法蘭(4)與下限位法蘭(5)之間設(shè)置彈簧組(7)并在使用時(shí)共同壓合彈簧組(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的彈簧儲(chǔ)能裝置，其特征在于:儲(chǔ)能缸(3)下滑時(shí)高壓油腔(16)的上端為圓環(huán)狀臺(tái)面(13)，下端為儲(chǔ)能缸(3)的圓環(huán)臺(tái)面(14)，儲(chǔ)能缸(3)復(fù)位時(shí)通過(guò)圓環(huán)狀臺(tái)面(13)和圓環(huán)臺(tái)面(14)頂觸限位；工作缸體(2)的上圓柱外壁設(shè)置有密封圈a(9)，密封圈a(9)設(shè)置在圓環(huán)狀臺(tái)面(13)的上方；在儲(chǔ)能缸(3)內(nèi)壁上設(shè)有多道凹槽，從上到下依次安裝防塵密封圈a(8)、導(dǎo)向環(huán)a(ll)、密封圈b(12)、防塵密封圈b(10)和導(dǎo)向環(huán)b (17);防塵密封圈a(8)和導(dǎo)向環(huán)a (11)設(shè)置在密封圈a(9)上方，密封圈b(12)、防塵密封圈b(10)和導(dǎo)向環(huán)b (17)依次設(shè)置在圓環(huán)臺(tái)面(14)的下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的彈簧儲(chǔ)能裝置，其特征在于:彈簧組(7)是由兩個(gè)螺旋壓縮彈簧采用相反的旋向方式組成的雙層結(jié)構(gòu)，彈簧組(7)采用與工作缸體(2)同軸的方式套裝布置在工作缸體(2)和儲(chǔ)能缸(3)外側(cè)。
【文檔編號(hào)】H01H33/40GK103560038SQ201310555436
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月11日
【發(fā)明者】蘇東海, 富英, 賈濤 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)