一种液压弹簧操动机构用泄压控制系统及方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明属于高压电器设备技术领域，涉及一种液压弹簧操动机构用泄压控制系统及方法。
【【背景技术】】
[0002]液压弹簧操动机构是以碟簧为储能介质，液压油为传动介质的高压断路器操动机构。液压弹簧操动机构储能时，需要通过控制碟簧的压缩量来控制机构具备分闸闭锁、合分闸闭锁、重合闸闭锁和额定四个等级的操作功，并需要提供储能位置指示，警示机构所处的状态，限制机构的操作。同时，液压弹簧操动机构在储能状态以后，在未连接负载进行调试操作时或连接负载进行检修时，都需要平稳地释放机构的能量，以免机构处于高压状态无法调试操作或机构误动造成危险。所以需要一种储能控制系统来控制液压弹簧操动机构的储能过程及释能过程，并提供相应的位置反馈，起到控制及保护机构的作用，并辅助完成调试工作。
[0003]现有的液压弹簧操动机构的储能及释能过程分别由压力开关及手动泄压装置控制。且手动泄压装置为手动操作，不能进行电控制及远程操作，在需要泄压释能时，必须靠近机构，拆除机构罩或打开机构箱，才能手动进行泄压操作，不方便，且操作时可能会人为误动，有一定危险性;对一些特殊断路器来说更无法达到性能要求。同时，机构泄压过快对机构不利，手动操作难以保证泄压操作的规范性，可能带来不必要的损伤;手动泄压装置没有保持功能，不能保持机构的释能状态，对特殊断路器来说，无法达到一些特定的性能要求。
[0004]因此，要解决上述问题，需要一种可远程操作、带保持功能、操作方便的泄压控制系统。
【
【发明内容】
】
[0005]本发明的目的是提供一种液压弹簧操动机构用泄压控制系统及方法，避免手动泄压操作对人身造成的危害。
[0006]为实现所述目的，本发明所采取的技术方案是:
[0007]—种液压弹簧操动机构用泄压控制系统，包括压块以及驱动压块旋转的驱动机构，该压块的中心设置有垂直的螺钉孔，泄压螺钉穿过该螺钉孔后，下端与泄压阀抵接;所述压块还设置有与螺钉孔垂直的销钉孔，在该销钉孔内安装有销钉，所述销钉穿过销钉孔而安装在底架上；当驱动机构驱使压块旋转时，所述压块以销钉为中心发生旋转，泄压螺钉随着压块一起旋转，在旋转的过程中，泄压螺钉挤压泄压阀，泄压阀的阀口开启，开始泄压。
[0008]所述驱动机构包括主动驱动机构，包括电机、推杆和前支架，所述前支架设置有长孔的导向槽，所述推杆通过螺钉在前支架的导向槽内滑动，所述前支架通过螺钉与压块紧固固定，当推杆在导向槽内滑动至尽头时，推杆推着前支架和压块一起旋转。
[0009]所述推杆和电机通过齿轮和丝杠连接在一起，将电机的旋转运动转变为推杆的直线运动。
[0010]所述推杆设置有伸出杆，该伸出杆通过螺钉在前支架的导向槽内滑动。
[0011 ]所述驱动机构包括被动驱动机构，包括拉杆和手柄，所述拉杆通过轴与压块连接，所述手柄与液压弹簧操动机构的上支撑环连接，通过手柄推动拉杆，从而实现压块旋转。
[0012]所述拉杆包括一对相对设置的杆状部件构成，一对杆状部件通过轴与压块的连接。
[0013]在每一个杆状部件上设置有长条孔，所述手柄设置有在该长条孔内滑动的突出部。
[0014]所述被动驱动机构通过调整拉杆的长条孔长度，或者调整手柄与液压弹簧操动机构上支撑环的连接高度来调整拉杆与手柄的相对位置，从而调整泄压阀的被动开启距离，使泄压阀在设定位置自动开启。
[0015]—种液压弹簧操动机构用泄压控制方法，需要泄压时，驱动机构驱动压块以销钉为中心发生旋转，泄压螺钉随着压块一起旋转，在旋转的过程中，泄压螺钉挤压泄压阀，泄压阀的阀口开启，开始泄压。
[0016]所述推杆由电机驱动，电机为直流电机，电机根据电流方向实现双向旋转，推杆通过电机的正反转实现伸长和收缩两个方向的运动，从而实现泄压阀的开启和关闭。
[0017]所述泄压阀的开启角度由推杆的移动行程和移动速度决定，从而控制液压弹簧操动机构的泄压速度;所述泄压阀的开启速度由推杆的移动速度决定，从而控制液压机构泄压开启速度。
[0018]与现有技术相比，本发明的有益效果是:本发明通过压块的旋转，带动泄压螺钉旋转，随着泄压螺钉挤压泄压阀实现泄压，所述压块的旋转被驱动机构驱使，从而实现整个机构的自动化，避免了手动泄压对人身造成的危害。
【【附图说明】】
[0019]图1为本发明所示控制系统的结构示意图，包括储能系统和泄压系统；
[0020]图2为本发明储能系统的结构示意图；
[0021 ]图3为本发明凸轮组的结构示意图；
[0022]图4为本发明泄压系统的结构示意图，其中，泄压阀尚未开始泄压；
[0023]图5为本发明泄压系统的结构示意图，其中，泄压阀的阀口已经开启；
[0024]图6为图5的局部放大不意图；
[0025]图7为本发明泄压系统的结构示意图；
[0026]图8为本发明泄压系统另一角度的结构示意图，其中，手柄尚未安装；
[0027]图9为本发明泄压系统另一角度的结构示意图，其中，手柄已经安装；
[0028]图10为本发明泄压系统另一角度的结构示意图；
[0029]图11为本发明压块的结构示意图；
[0030]图12为本发明所示控制系统释能控制主动工作状态示意图；
[0031]图13为本发明所示控制系统释能控制被动工作状态示意图。
【【具体实施方式】】
[0032]在图1中示出了液压弹簧操动机构用控制系统的结构示意图。本发明提供了一种液压弹簧操动机构用控制系统，包括储能系统和释能系统，其中释能系统包括主动释能系统和被动释能系统，所述主动释能系统和被动释能系统的区别在于驱动机构不同，其核心部件都是相同的。所述储能控制和释能控制通过二次电路形成电气连锁，即储能控制和释能控制不允许同时动作，一方工作时，另一方被限制，具体地说，在储能控制工作时，首先释能控制处于未启动状态，并且切断其电路，保证在储能过程中释能控制不能动作，储能过程顺利进行，储能量由凸轮组6中不同的凸轮片决定;在释能控制工作时，首先切断储能控制的电路，再启动释能控制，使机构释能，当零油压指示开关切换时，释能结束，根据不同要求，机构处于释能保持状态或恢复释能控制未启动状态，再未接到其他命令前，储能控制的电路始终切断。
[0033]请特别参阅图2和图3所示，所述储能系统通过齿轮12与微动压力开关7的组合来进行储能量的控制，具体包括凸轮组6、微动压力开关7，以及储能驱动机构。所述储能驱动机构与液压弹簧操动机构连接并随着液压弹簧操动机构移动，所述凸轮组6在储能驱动机构的作用下旋转，从而在不同的位置先后切换微动压力开关，实现切断或接通储能电源，保证液压弹簧操动机构储能开始或储能结束。下面详细介绍:
[0034]所述凸轮组6、微动压力开关7，以及储能驱动机构均安装在凸轮支架5上，该凸轮支架5通过螺钉安装在液压弹簧操动机构工作缸上，该凸轮支架5包括相对设置的一对支撑臂51，一对支撑臂51之间设置有微动压力开关支撑部53，所述微动压力开关7被微动压力开关支撑部53支撑，所述微动压力开关支撑部53的两端分别与一对支撑臂固定连接;所述一对支撑臂51和微动压力开关支撑部53之间形成一端开放的空间，所述凸轮组6安装在该空间内，微动压力开关7的接触滚子71伸入该空间内与凸轮组6保持接触或断开。
[0035]在其中一个支撑臂51的外壁设置有支撑储能驱动机构的固定部55，该固定部55由一对支承板551构成，一对支承板551上开设有贯穿孔，所述齿条11穿入一对贯穿孔而连接在固定部55上;所述齿轮12位于齿条11上方并与齿条11啮合。
[0036]所述齿条11的一端通过螺纹与液压弹簧操动机构的上支撑环连接并随上支撑环移动，在上支撑环的带动下，所述齿条11带动齿轮12、齿轮轴13及凸轮组6—起旋转。
[0037]所述凸轮组6包含多种不同外形尺寸的凸轮片61，每一个凸轮片61上开设有定位孔611，安装时，用一根长销通过定位孔611将所有凸轮片61串在一起，再安装到齿轮轴13上，保证所有凸轮片61的起始位置相同。凸轮片61旋转时，根据其不同的外形尺寸在不同的位置先后切换微动压力开关，从而切断或接通储能电源，使机构储能开始或储能终止，起到控制储能行程的作用，控制机构的储能量。
[0038]所述每个凸轮片61的外轮廓为非等径结构，包括大径部分613和小径部分615，所述大径部分613和小径部分615通过过渡面617光滑连接。对于不同的凸轮片61而言，其大径部分613的外径尺寸相同，小径部分615的外径尺寸相同。
[0039]对于不同的凸轮片61而言，其大径部分613在凸轮片61圆周所占比例不同，每一个凸轮片61的小径部分615在凸轮片61圆周所占比例不同，例如，在其中一个凸轮片61上，其大径部分613占凸轮片圆周的60%比例，但是，在其他凸轮片61上，大径部分613可以选择性的占据凸轮片61圆周的10%、30%、80%比例，同理，小径部分615所占凸轮片61圆周的比例，在不同的凸轮片61上也是不同的。
[0040]当多个凸轮片61安装在齿轮轴13上之后，多个凸轮片61的大径部分613位于不同的位置，也就是说，在同