集成一體化式高壓斷路器用液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種集成一體化式高壓斷路器用液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)。包括操作能量的儲(chǔ)能裝置、液壓操作控制裝置、液壓動(dòng)力傳輸裝置和電器控制裝置。液壓操作控制模塊為集成式的結(jié)構(gòu)形式，采用嵌入的方式安裝在液壓工作缸基體的一端內(nèi),形成一體化的結(jié)構(gòu)形式。所述液壓操作控制模塊中的主體液壓控制閥由一套管形閥、套裝閥芯、閥體及電磁閥等部件組成。本實(shí)用新型可以解決現(xiàn)有的液壓控制閥結(jié)構(gòu)方式帶來的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、液壓控制操作多級數(shù)控制、液壓系統(tǒng)管路多、模塊間結(jié)合面多、密封面多等問題，還解決了以往大容量液壓介質(zhì)傳輸時(shí)間不穩(wěn)定、密封效果不佳、產(chǎn)品機(jī)械加工要求高和制造復(fù)雜等技術(shù)問題，大幅度地提供液壓控制系統(tǒng)的控制精準(zhǔn)性及可靠性。
【專利說明】集成一體化式高壓斷路器用液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于高壓、超高壓、特高壓六氟化硫斷路器的核心驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]操動(dòng)機(jī)構(gòu)是六氟化硫高壓斷路器重要的組成部分，是高壓斷路器實(shí)現(xiàn)分閘和合閘操作的驅(qū)動(dòng)裝置。液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)是最先進(jìn)的技術(shù)和產(chǎn)品，通過液壓系統(tǒng)的可靠控制性和大功率的動(dòng)力輸出，帶動(dòng)高壓斷路器中的動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)與靜觸頭的開斷與閉合，適用高等級電壓的六氟化硫斷路器單斷口、多斷口的滅弧室或需要變換運(yùn)動(dòng)方向的場合。
[0003]液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)通常是由液壓儲(chǔ)能裝置(儲(chǔ)能液壓缸、儲(chǔ)能碟簧、液壓泵、儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī))、執(zhí)行裝置(液壓工作缸)、控制調(diào)節(jié)裝置(壓力控制開關(guān)、各類液壓控制閥等)、監(jiān)測裝置、輔助裝置和傳動(dòng)介質(zhì)(液壓油)等組成。在以往的同類產(chǎn)品的主體結(jié)構(gòu)均將主要部件分為液壓動(dòng)力傳動(dòng)工作缸、能量儲(chǔ)存及儲(chǔ)能缸，液壓控制閥、電器控制系統(tǒng)等模塊組成的狀態(tài)結(jié)構(gòu)形式，模塊單元多、液壓控制管路復(fù)雜、液壓模塊間軸向密封面多、使用的密封件和緊固件多，機(jī)構(gòu)整體受力不好，機(jī)構(gòu)使用過多的軸向密封結(jié)構(gòu)，在高壓力大功率的操作中易造成連接處松動(dòng)漏油，使整體系統(tǒng)的可靠性難以大幅度的提高。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種集成一體化式高壓斷路器用液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，以解決高度集成優(yōu)化液壓系統(tǒng)的管路設(shè)置和結(jié)構(gòu)形式，改善了現(xiàn)有的液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)方式帶來的單元結(jié)構(gòu)模塊多、液壓控制閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜、液壓控制操作多級數(shù)控制、液壓系統(tǒng)管路多、模塊間結(jié)合面多、密封面多等問題，解決了大容量液壓介質(zhì)傳輸時(shí)間不穩(wěn)定、密封效果不佳、產(chǎn)品機(jī)械加工要求高和制造復(fù)雜等技術(shù)問題，大幅度地提供液壓控制系統(tǒng)的控制精準(zhǔn)性及可靠性。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下:
[0006]集成一體化式高壓斷路器用液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括操作能量儲(chǔ)存模塊、液壓操作控制模塊、液壓動(dòng)力傳輸模塊和電器控制模塊；所述的液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的基體液壓工作缸為液壓動(dòng)力傳輸模塊，液壓油箱安裝在液壓工作缸基體的一端，能量儲(chǔ)存模塊同軸套裝在液壓工作缸基體上，電器控制模塊固定在液壓工作缸基體的外表面上；液壓油箱內(nèi)的液壓油通過液壓系統(tǒng)的油路與液壓動(dòng)力傳輸模塊、液壓操作控制模塊實(shí)現(xiàn)連通，完成各個(gè)油路間的連通和閉合；液壓操作控制模塊中的集成式主控制閥為一級閥的控制結(jié)構(gòu)，主要由一級管形閥芯、套裝閥芯、閥體及電磁閥組成，為一級閥的控制結(jié)構(gòu)，并同軸嵌入式安裝在液壓操作控制模塊的套裝式液壓工作缸體的非安裝油箱的一端，形成了液壓工作缸與液壓控制閥嵌入式集成一體化的結(jié)構(gòu)；所述閥體的缸座I經(jīng)螺栓26與機(jī)構(gòu)主缸體11連接；凸輪杠桿4由凸輪杠桿軸2穿裝于缸座I上，合閘杠桿7和分閘杠桿19由分閘杠桿軸20穿裝于缸座I上，合閘杠桿滾輪6由合閘杠桿滾輪軸5穿裝于合閘杠桿7上，合閘電磁鐵8、分閘電磁鐵17經(jīng)螺栓3安裝在缸座I上；閥座25嵌裝于缸體11的底端內(nèi)壁和缸座I中，缸套13嵌裝于缸體11中；分合閘閥套21、位于閥套14內(nèi)的缸球16和彈簧15、閥套14均嵌裝于閥座25中；管形閥芯10嵌裝于缸套13和閥座25中；閥桿23嵌裝于閥套21中；合閘電磁鐵動(dòng)觸桿9嵌裝于合閘電磁鐵8中，其端部與凸輪杠桿4的遠(yuǎn)端相接觸；分閘電磁鐵動(dòng)觸桿18嵌裝于分閘電磁鐵17中，分閘電磁鐵動(dòng)觸桿18端部與分閘杠桿19的遠(yuǎn)端相接觸；密封件24套裝于閥套21外周，密封件22裝于閥套21內(nèi)孔中。
[0007]所述缸座1的結(jié)構(gòu)外形為一 d2圓柱體，其上開有dl深hi沉孔，中部開有高h(yuǎn)2寬S1的方槽，穿過方槽開有d3、d4軸孔，以圓心d6為定位圓開有6_d5的安裝孔；凸輪杠桿4的結(jié)構(gòu)，凸輪杠桿是外形為S2寬h5高的異形件，中部開有R1弧線和S3寬直線構(gòu)成的通口槽，下部開有d7軸孔；合閘杠桿7的結(jié)構(gòu)，合閘杠桿為一有α角的楔形體，一端開有S4寬的凹槽口，兩端開有dl5、dl6的軸孔；閥座25為d8的圓柱體，其上開有d9沉孔，dlO通孔和油道A ;管形閥芯10的結(jié)構(gòu)，外觀由一圓柱體和一圓管形體組成，在圓柱體dl2柱面上開有密封槽，孔dl3將管形體與圓柱體連通，在管形體上有dl 1柱面和信號(hào)油通道dl4及d20，并造有密封錐面B和C。
[0008]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下:
[0009]本實(shí)用新型具有液壓控制系統(tǒng)輸出功率大、控制精準(zhǔn)、密封性好、可靠性高、系統(tǒng)操作重復(fù)性好、使用壽命長、集成化程度高、體積小等特點(diǎn)?？蓪?shí)現(xiàn)對液壓系統(tǒng)內(nèi)的高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)狀態(tài)的精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)了液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的全部控制功能。在液壓控制閥控制原理方面，采用的無先導(dǎo)閥的管形主控閥來操作，管形閥芯的端頭，同軸位裝設(shè)了套裝式閥芯，即閥套和閥桿，換向操作可各自分別觸動(dòng)閥套或閥桿來完成換向觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)了僅僅有一級控制閥的液壓主控制閥結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型創(chuàng)新地改變了以往在液壓控制閥的球形閥芯或錐形閥芯液壓起到控制作用的介質(zhì)液壓油的油流方式，改變了以往液壓油在操作控制過程中只能沿管形閥的外表面流通的技術(shù)狀況，實(shí)現(xiàn)了液壓介質(zhì)油流在操作控制過程中能夠在管形閥芯的內(nèi)表面和外表面均可通流的技術(shù)狀態(tài)，極大地提高了液壓控制閥的液壓控制效率和控制的精準(zhǔn)性。
[0010]在液壓操作控制模塊嵌裝于液壓動(dòng)力傳輸模塊的主缸體一側(cè)內(nèi)的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了高壓液壓油區(qū)嵌入在低壓油區(qū)結(jié)構(gòu)方式液。在液壓操作控制模塊嵌裝于液壓動(dòng)力傳輸模塊主缸體一側(cè)內(nèi)的結(jié)構(gòu)，形成了低壓油區(qū)包圍高壓液壓油區(qū)的結(jié)構(gòu)，避免了高壓油區(qū)與外表面存在的直接密封面；當(dāng)高壓油區(qū)與低壓區(qū)的密封處一旦有液壓油滲漏時(shí)，液壓油可直接流入低壓區(qū)，由低壓油區(qū)與外表面的密封面實(shí)現(xiàn)有效的密封，降低了液壓油滲漏的可能和密封工藝的難度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的位于分閘位置的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0012]圖2為集成式一體化液壓主控制閥剖面示意圖。
[0013]圖3-1為集成式一體化液壓主控制閥缸座剖面示意圖。
[0014]圖3-2為集成式一體化液壓主控制閥缸座側(cè)視圖。
[0015]圖4-1為凸輪杠桿圖。
[0016]圖4-2為凸輪杠桿側(cè)視圖。
[0017]圖5-1為合閘杠桿主視圖。
[0018]圖5-2為合閘杠桿俯視圖。
[0019]圖6為主控制閥座結(jié)構(gòu)圖。
[0020]圖7為管形閥芯結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖8為液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘起動(dòng)剖面示意圖。
[0022]圖9為液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘終止剖面示意圖。
[0023]圖10為液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)分閘起動(dòng)剖面示意圖。
[0024]圖11為液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)分閘終止剖面示意圖。
[0025]圖12為液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)未儲(chǔ)能分閘位置示意圖。
[0026]圖13為液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)未儲(chǔ)能合閘位置示意圖。
[0027]圖14為液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)已儲(chǔ)能合閘位置示意圖。
[0028]圖15為液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)已儲(chǔ)能分閘位置示意圖。
[0029]編號(hào)說明:1缸座；2凸輪杠桿軸；3螺釘；4凸輪杠桿；5合閘杠桿上滾輪軸；6合閘杠桿上滾輪；7合閘杠桿；8合閘電磁鐵；9合閘電磁鐵動(dòng)觸桿；10管形閥芯；11液壓機(jī)構(gòu)主缸體；12液壓機(jī)構(gòu)活塞桿；13缸套；14閥套；15彈簧；16鋼球；17分閘電磁鐵；18分閘電磁鐵動(dòng)觸桿；19分閘杠桿；20分閘杠桿周；21分合閘閥套；22密封件；23閥桿；24密封件；25閥座。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本實(shí)用新型所述的集成一體化式高壓斷路器用液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括操作能量儲(chǔ)存模塊、液壓操作控制模塊、液壓動(dòng)力傳輸模塊和電器控制模塊；所述的液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的基體液壓工作缸為液壓動(dòng)力傳輸模塊，液壓油箱安裝在液壓工作缸基體的一端，儲(chǔ)存操作能量的儲(chǔ)存模塊同軸套裝在液壓工作缸基體上，電器控制模塊固定在液壓工作缸基體的外表面上；液壓油箱內(nèi)的液壓油通過液壓系統(tǒng)的油路與液壓動(dòng)力傳輸模塊、液壓操作控制模塊實(shí)現(xiàn)連通，實(shí)現(xiàn)各個(gè)油路間的連通和閉合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了分合閘操作的控制。
[0031]上述操作能量儲(chǔ)存模塊、液壓動(dòng)力傳輸模塊是采用現(xiàn)有的技術(shù)方案，具體的
[0032]結(jié)構(gòu)和工作原理參見專利號(hào)為ZL201210042895.6《一種集成有控制閥的工作
[0033]缸和大功率液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)》的發(fā)明專利所公布的技術(shù)內(nèi)容。在此僅對該
[0034]現(xiàn)有技術(shù)簡要描述如下:
[0035]所述的工作缸模塊以工作缸為基體，工作缸為階梯形圓柱體，中心設(shè)有缸體中心孔，缸體中心孔為不等徑的通孔，缸體中心孔穿裝活塞桿，活塞桿上設(shè)有活塞桿密封圈，活塞桿密封圈將缸體中心孔分為上下兩個(gè)腔體，上方是工作缸高壓油腔，下方是工作缸信號(hào)腔，缸體中心孔上端從上而下依次穿裝缸套蓋、缸套、合閘緩沖套，活塞桿的上端穿過缸套蓋、缸套和合閘緩沖套的中心孔，缸套內(nèi)孔設(shè)有缸套內(nèi)孔密封圈，缸套外壁上端設(shè)有缸套外上密封圈和缸套外下密封圈，缸套蓋外螺紋與缸體中心孔上端的螺紋連接固定，缸套蓋與工作缸上端面重合，缸套蓋壓住并固定缸套；分閘緩沖套置于缸體中心孔下端，置于閥套上端面，閥套利用缸堵固定限位于缸體中心孔底端，缸堵用螺栓固定在工作缸底端面上，工作缸上法蘭螺紋固定連接工作缸上端并使兩者上端面重合。
[0036]所述的工作缸高壓油腔是活塞桿密封圈上方，缸套外上密封圈和缸套內(nèi)孔密封圈下方，缸體中心孔所在的密閉空間。
[0037]所述的工作缸信號(hào)油腔是活塞桿密封圈下方至閥套上端面缸體中心孔所在的空間。
[0038]所述的月牙形油路a、月牙形油路b、月牙形油路C、月牙形油路d、月牙形油路e均為半徑、弧長和厚度不等的半圓形缺口，都與缸體中心孔相通。上述月牙形油路是將控制閥上的不同功能的油孔通過這些對應(yīng)的月牙形油路與工作缸中心孔相通，
[0039]所述的儲(chǔ)能模塊外形為圓柱體，儲(chǔ)能缸同軸套裝于工作缸外，可在工作缸外上下滑動(dòng)，并通過工作缸上的圓環(huán)臺(tái)面貼合限位，碟簧法蘭和碟簧上法蘭依次套裝在儲(chǔ)能缸外，利用儲(chǔ)能缸上端外圓直口限位，工作缸下法蘭套在工作缸外與工作缸中間的螺紋連接并固定，碟簧下法蘭套在工作缸外與工作缸下法蘭上的斜面貼合，碟簧組下端落在碟簧下法蘭上并固定限位在工作缸上，碟簧組上端面貼合碟簧上法蘭的下端面，當(dāng)儲(chǔ)能缸向下運(yùn)動(dòng)時(shí)可通過碟簧上法蘭壓縮碟簧組，反之碟簧組釋放能量時(shí)可推動(dòng)儲(chǔ)能缸向上運(yùn)動(dòng)，直至儲(chǔ)能缸內(nèi)壁的圓環(huán)臺(tái)面與工作缸外圓的圓環(huán)臺(tái)面貼合限位。
[0040]所述的儲(chǔ)能缸內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)能缸油路、儲(chǔ)能缸油路和儲(chǔ)能缸油路，在工作缸密封圈、儲(chǔ)能缸下密封圈、儲(chǔ)能缸密封圈、儲(chǔ)能缸上密封圈的密封作用下形成密閉的腔體，此腔體與缸體橫向低壓油孔、工作缸低壓油孔相通最后通向油箱，作用是將工作缸密封圈、儲(chǔ)能缸下密封圈外流的液壓油流入此腔體后再送回油箱。
[0041]所述的儲(chǔ)能缸高壓腔體是在儲(chǔ)能缸圓環(huán)臺(tái)面和工作缸外圓環(huán)臺(tái)面之間,用工作缸密封圈、儲(chǔ)能缸下密封圈所密封的空間。
[0042]所述的油箱模塊以油箱為基體，工作缸上法蘭與工作缸螺紋固定連接，油箱套裝在工作缸上法蘭的直口上，油箱蓋裝在油箱的上端面，油箱蓋套用螺栓固定在油箱蓋的中心孔上，活塞桿穿過油箱和油箱蓋套的中心孔并可以上下滑動(dòng)，油箱被工作缸上法蘭和油箱蓋封閉，利用油箱上密封圈和油箱下密封圈密封成一個(gè)密閉的油腔，油箱上突出外壁端一側(cè)裝有電機(jī)；油箱上與突出外壁外立面裝有一組傳動(dòng)用大齒輪和小齒輪，小齒輪為驅(qū)動(dòng)齒輪與電機(jī)共軸，大齒輪中心穿裝曲軸，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)油泵工作，曲軸上穿裝兩個(gè)軸承，曲軸套裝有軸封和曲軸套密封圈后置于兩個(gè)軸承之間，利用軸封和曲軸套密封圈將曲軸密封在油箱的內(nèi)部；油箱上與傳動(dòng)齒輪相對的一面穿裝長軸，長軸上穿裝長軸密封圈和長軸套，長軸套螺紋連接在郵箱上，長軸油箱外一端裝有手柄，長軸的油箱內(nèi)一端裝有安全閥拐臂，安全閥拐臂接合安全閥桿，工作缸上端面設(shè)有安全閥孔，安全閥閥座和安全閥座裝入安全閥孔，安全閥座設(shè)置于孔底，安全閥座內(nèi)設(shè)置安全閥彈簧，安全閥閥座設(shè)置于安全閥座上方，安全閥閥座的外螺紋與安全閥孔的螺紋相連接，安全閥閥座中心孔穿裝安全閥桿，安全閥桿頂在安全閥彈簧上，安全閥座上設(shè)有安全閥密封圈，工作缸上月牙形油路將工作缸高壓油孔和安全閥孔底部連通，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)安全閥拐臂也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，安全閥拐臂壓動(dòng)安全閥桿，工作缸高壓油孔的高壓油從安全閥座油孔、安全閥座中心孔、安全閥座中心孔流回油箱。
[0043]所述的油箱與工作缸上的工作缸低壓油孔相通。
[0044]在對以上現(xiàn)有技術(shù)部分的描述中，各個(gè)部件的編號(hào)及具體連接關(guān)系，參見上述《一種集成有控制閥的工作缸和大功率液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)ZL201210042895.6》的發(fā)明專利所公布的說明書及附圖中的內(nèi)容。
[0045]參見圖1、2。液壓操作控制模塊中的集成式主控制閥主要由一級管形閥芯、套裝閥芯、閥體及電磁閥組成，并同軸嵌入式安裝在液壓操作控制模塊的套裝式液壓工作缸體的非安裝油箱的一端；所述閥體的缸座I經(jīng)螺栓26與機(jī)構(gòu)主缸體11連接；參見圖4-1、4-2，凸輪杠桿4由凸輪杠桿軸2穿裝于缸座I上，。參見圖5-1、5-2，合閘杠桿7和分閘杠桿19由分閘杠桿軸20穿裝于缸座I上，合閘杠桿滾輪6由合閘杠桿滾輪軸5穿裝于合閘杠桿7上，合閘電磁鐵8、分閘電磁鐵17經(jīng)螺栓3安裝在缸座I上；閥座25嵌裝于缸體11和缸座I中，缸套13嵌裝于缸體11中；分合閘閥套21、缸球16、彈簧15、閥套14嵌裝于閥座25中；參見圖7，管形閥芯10嵌裝于缸套13和閥座25中；閥桿23嵌裝于閥套21中；合閘電磁鐵動(dòng)觸桿9嵌裝于合閘電磁鐵8中，分閘電磁鐵動(dòng)觸桿18嵌裝于分閘電磁鐵17中；密封件24套裝于閥套21外周，密封件22裝于閥套21內(nèi)孔中。
[0046]參見圖3-1、3_2。所述缸座I的結(jié)構(gòu)外形為一 d2圓柱體，其上開有dl深hi沉孔，中部開有高h(yuǎn)2寬SI的方槽，穿過方槽開有d3、d4軸孔，以圓心d6為定位圓開有6-d5的安裝孔；凸輪杠桿4的結(jié)構(gòu)，凸輪杠桿是外形為S2寬h5高的異形件，中部開有Rl弧線和S3寬直線構(gòu)成的通口槽，下部開有d7軸孔；合閘杠桿7的結(jié)構(gòu)，合閘杠桿為一有α角的楔形體，一端開有S4寬的凹槽口，兩端開有dl5、dl6的軸孔；參見圖6，閥座25為d8的圓柱體，其上開有d9沉孔，dlO通孔和油道A ;管形閥芯10的結(jié)構(gòu)，外觀由一圓柱體和一圓管形體組成，在圓柱體dl2柱面上開有密封槽，孔dl3將管形體與圓柱體連通，在管形體上有dll柱面和信號(hào)油通道dl4及d20，并造有密封錐面B和C。
[0047]在液壓操作控制模塊、液壓動(dòng)力傳輸模塊結(jié)構(gòu)上采用高壓液壓油區(qū)嵌入在低壓油區(qū)結(jié)構(gòu)方式。
[0048]參見圖8-圖15，本實(shí)用新型所述的液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作原理:
[0049]儲(chǔ)能工作過程:參見《一種集成有控制閥的工作缸和大功率液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)ZL201210042895.6》的發(fā)明專利。
[0050]所述的液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸壓縮油泵工作，油泵將油箱內(nèi)的液壓油從油泵出油口泵出，泵入工作缸上端面的延時(shí)閥孔、工作缸高壓油孔，再通過缸體橫向高壓油孔、月牙形油路、月牙形油路流入工作缸高壓油腔、儲(chǔ)能缸高壓腔體和閥套高壓腔，隨著儲(chǔ)能缸高壓腔體內(nèi)的液壓油增多，儲(chǔ)能缸內(nèi)的圓環(huán)臺(tái)面和工作缸外圓的圓環(huán)臺(tái)面在高壓油作用下背離，使儲(chǔ)能缸向下運(yùn)動(dòng)，碟簧組下法蘭和工作缸下法蘭固定于工作缸上，因此碟簧上法蘭壓縮碟簧組使碟簧組彈力釋能存儲(chǔ)。
[0051]合閘工作過程:所述的液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)處于分閘已儲(chǔ)能狀態(tài)，需要做合閘操作時(shí)，詳見圖3a,合閘電磁鐵8受電后,推動(dòng)合閘電磁鐵動(dòng)觸桿9向右運(yùn)動(dòng),頂動(dòng)凸輪杠桿4繞凸輪杠桿軸2順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪杠桿4上的Rl弧面頂動(dòng)合閘杠桿滾輪6順時(shí)針繞分閘杠桿軸20轉(zhuǎn)動(dòng)，并頂壓閥套21、閥套14壓動(dòng)管形閥芯10向上運(yùn)動(dòng)，使管形閥芯10密封點(diǎn)B處與閥座25離開，高壓閥口打開，高壓油腔G的高壓油經(jīng)管形閥芯10的B處進(jìn)入管形閥芯10的dl3油道中，并由此進(jìn)入Q腔中，從而頂壓管形閥芯10向上運(yùn)動(dòng)，完全打開B處閥口，并關(guān)閉C處低壓通道閥口，使大量高壓油從G腔經(jīng)空K進(jìn)入Y腔中，頂壓液壓機(jī)構(gòu)活塞桿12向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)開關(guān)合閘。合閘終止見圖3b。
[0052]分閘工作過程:所述的大功率液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)處于合閘已儲(chǔ)能狀態(tài)，需要做分閘操作時(shí)，詳見圖4a，分閘電磁鐵17受電后，推動(dòng)分閘電磁鐵動(dòng)觸桿18向下運(yùn)動(dòng)，頂轉(zhuǎn)分閘杠桿19繞分閘杠桿軸20順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，分閘杠桿19的另一端頂動(dòng)閥桿23和鋼球16，將鋼球16與閥套21之間的密封閥口 Μ打開，Q腔原有的高壓油經(jīng)閥座25中的Α油道流入低壓油腔D，管形閥芯10在高壓油腔G中的高壓油作用下向下運(yùn)動(dòng)，打開管形閥芯10與缸套13密封閥口 C處，并關(guān)閉高壓閥口 B處，使液壓機(jī)構(gòu)活塞桿12下部與低壓油腔接通，變?yōu)榈蛪海@樣，液壓機(jī)構(gòu)活塞桿12在上部C腔中常高壓油作用下向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)開關(guān)分閘。分閘終止見圖4b。
[0053]集成式一體化液壓主控制閥的工作原理
[0054]由于采用了集成式一體化液壓主控制閥，在操作控制原理上，改變了以往的換向閥均需前級先導(dǎo)閥進(jìn)行驅(qū)動(dòng)換向閥傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，集成一體化的液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)將電磁信號(hào)經(jīng)高效率的杠桿裝置觸動(dòng)套裝閥芯微動(dòng)后，管形閥芯就可自動(dòng)完成全程換向動(dòng)作。在集成嵌入式控制閥結(jié)構(gòu)的技術(shù)方面，采用了一個(gè)主控制液壓閥的結(jié)構(gòu)形式，替代了傳統(tǒng)由一級閥(先導(dǎo)閥)和二級閥(主控閥)組成液壓主控閥的結(jié)構(gòu)。通過使用操作信號(hào)傳輸電磁閥的閥芯直接接觸并觸發(fā)液壓主控制閥的控制閥芯的操作方式，代替了傳統(tǒng)的先導(dǎo)閥的作用。操作時(shí)主控制閥的控制閥芯在電磁閥閥芯的直接觸動(dòng)下實(shí)現(xiàn)動(dòng)作，無需任何液壓先導(dǎo)閥提供的液壓助力，僅僅由電磁閥內(nèi)的閥芯操作動(dòng)力即可實(shí)現(xiàn)對液壓主控制閥的分合閘操作控制，簡化了一級液壓先導(dǎo)控制閥，并由僅僅由一個(gè)主控制液壓閥即可實(shí)現(xiàn)對液壓系統(tǒng)內(nèi)的高壓系統(tǒng)和低壓系統(tǒng)狀態(tài)的精準(zhǔn)控制，實(shí)現(xiàn)了液壓系統(tǒng)的全部控制功能。在液壓控制閥控制原理方面，采用的無先導(dǎo)閥的管形主控閥來操作，管形閥芯的端頭，同軸位裝設(shè)了套裝式閥芯，即閥套和閥桿，換向操作可各自分別觸動(dòng)閥套或閥桿來完成換向觸發(fā)。由于精簡了技術(shù)復(fù)雜和制造難度高的先導(dǎo)換向閥裝置。隨之免掉了大量的密封點(diǎn)和故障易發(fā)點(diǎn)，極大幅度地提高了液壓彈簧機(jī)構(gòu)液壓控制系統(tǒng)的可靠性。相比目前國內(nèi)外的同類技術(shù)，本項(xiàng)目創(chuàng)新地改變了以往在液壓控制閥能球形閥芯或錐形閥芯液壓起到控制作用的介質(zhì)油流方式，改變了以往液壓油在存在控制過程中只能沿閥的外表面流通的技術(shù)狀況，油流在閥芯內(nèi)外均能通過，油流空間利用率高，實(shí)現(xiàn)了液壓介質(zhì)油流在存在控制過程中能夠在管形閥芯的內(nèi)表面和外表面均可通流的技術(shù)狀態(tài)，極大地提高了液壓控制閥的液壓控制效率和控制的精準(zhǔn)性。
[0055]所述的液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘或分閘動(dòng)作后，參見《一種集成有控制閥的工作缸和大功率液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)ZL201210042895.6》的發(fā)明專利。工作缸高壓油腔、工作缸高壓油孔和儲(chǔ)能缸高壓油腔里的液壓油會(huì)進(jìn)入工作缸信號(hào)油腔或工作缸低壓油孔再流回油箱，使儲(chǔ)能缸內(nèi)圓環(huán)臺(tái)面和工作缸外壁上圓環(huán)臺(tái)面距離減小，即碟簧組能量的損失，當(dāng)能量損失一定量后需再次儲(chǔ)能。
[0056]實(shí)驗(yàn)證明:本實(shí)用新型液壓彈簧操動(dòng)機(jī)，在主體結(jié)構(gòu)上采用了集成一體化的結(jié)構(gòu)形式，將集成式主控制閥同軸嵌入式安裝在液壓動(dòng)力傳輸工作缸的一端內(nèi)，主控制閥與液壓工作缸采用同軸的嵌入式連接方式相互之間沒有任何連線路或連接件，液壓主控制閥和液壓動(dòng)力傳輸工作缸形成了液壓系統(tǒng)的集成一體化結(jié)構(gòu)形式。本實(shí)用新型的液壓操作控制模塊中的主體液壓操作控制閥僅僅由一級管形閥芯、套裝閥芯、閥體及電磁閥等組成的一級控制閥結(jié)構(gòu)，并采用集成一體化的形式嵌入式的集成安裝在液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作能量儲(chǔ)存模塊的套裝式液壓工作缸體內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.集成一體化式高壓斷路器用液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括操作能量儲(chǔ)存模塊、液壓操作控制模塊、液壓動(dòng)力傳輸模塊和電器控制模塊；所述的液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的基體液壓工作缸為液壓動(dòng)力傳輸模塊，液壓油箱安裝在液壓工作缸基體的一端，能量儲(chǔ)存模塊同軸套裝在液壓工作缸基體上，電器控制模塊固定在液壓工作缸基體的外表面上；液壓油箱內(nèi)的液壓油通過液壓系統(tǒng)的油路與液壓動(dòng)力傳輸模塊、液壓操作控制模塊等實(shí)現(xiàn)連通，完成各個(gè)油路間的連通和閉合；其特征在于:液壓操作控制模塊中的集成式主控制閥為一級液壓控制閥結(jié)構(gòu)，主要由管形閥芯、套裝閥芯、閥體及電磁閥組成，并同軸嵌入式安裝在液壓操作控制模塊的液壓工作缸體的非安裝油箱的一端，形成了液壓工作缸與液壓控制閥嵌入式集成一體化的結(jié)構(gòu)；所述閥體的缸座(I)經(jīng)螺栓(26)與機(jī)構(gòu)主缸體(11)連接；凸輪杠桿(4)由凸輪杠桿軸⑵穿裝于缸座⑴上，合閘杠桿(7)和分閘杠桿(19)由分閘杠桿軸(20)穿裝于缸座(I)上，合閘杠桿滾輪￠)由合閘杠桿滾輪軸(5)穿裝于合閘杠桿(7)上，合閘電磁鐵(8)、分閘電磁鐵(17)經(jīng)螺栓(3)安裝在缸座⑴上；閥座(25)嵌裝于缸體(11)的底端內(nèi)壁和缸座⑴中，缸套(13)嵌裝于缸體(11)中；分合閘閥套(21)、位于閥套(14)內(nèi)的缸球(16)和彈簧(15)、閥套(14)均嵌裝于閥座(25)中；管形閥芯(10)嵌裝于缸套(13)和閥座(25)中；閥桿(23)嵌裝于閥套(21)中；合閘電磁鐵動(dòng)觸桿(9)嵌裝于合閘電磁鐵⑶中，其端部與凸輪杠桿⑷的遠(yuǎn)端相接觸；分閘電磁鐵動(dòng)觸桿(18)嵌裝于分閘電磁鐵(17)中，分閘電磁鐵動(dòng)觸桿(18)端部與分閘杠桿(19)的遠(yuǎn)端相接觸；密封件(24)套裝于閥套(21)外周，密封件(22)裝于閥套(21)內(nèi)孔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成一體化式高壓斷路器用液壓彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于:所述缸座(I)的結(jié)構(gòu)外形為一 d2圓柱體，其上開有dl深hi沉孔，中部開有高h(yuǎn)2寬SI的方槽，穿過方槽開有d3、d4軸孔，以圓心d6為定位圓開有6-d5的安裝孔；凸輪杠桿(4)的結(jié)構(gòu)，凸輪杠桿是外形為S2寬h5高的異形件，中部開有Rl弧線和S3寬直線構(gòu)成的通口槽，下部開有d7軸孔；合閘杠桿(7)的結(jié)構(gòu)，合閘杠桿為一有α角的楔形體，一端開有S4寬的凹槽口，兩端開有dl5、dl6的軸孔；閥座(25)為d8的圓柱體，其上開有d9沉孔，dlO通孔和油道A ;管形閥芯(10)的結(jié)構(gòu)，外觀由一圓柱體和一圓管形體組成，在圓柱體dl2柱面上開有密封槽，孔dl3將管形體與圓柱體連通，在管形體上有dll柱面和信號(hào)油通道dl4及d20，并造有密封錐面B和C。
【文檔編號(hào)】H01H33/34GK204088164SQ201420555609
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】王穎, 賈越, 朱志鵬 申請人:王穎, 賈越, 朱志鵬