电力合闸阀阀体的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供的电力合闸阀阀体，包括止回阀和用于制动止回阀开启的止回阀制动机构，所述止回阀包括止回阀阀体（11）、活塞杆（12）、止回钢球（13）、止回钢球弹簧（15）和止回阀下盖板（20），止回阀阀体（11）的轴向方向中心位置的上方设置有上空腔，止回阀阀体（11）的轴向方向中心位置的下方设置有下空腔，且上空腔和下空腔相互贯通，所述活塞杆（12）的一端截面积大于另一端。本实用新型体积小，利用油泵作为制动止回阀开启的动力源，有利于简化断路器系统结构，减小断路器系统所占空间和减少断路器系统投资。
【专利说明】电力合闸阀阀体
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉高压电通、断电控制阀门领域，特别是涉及电力合闸阀阀体。
【背景技术】
[0002] 高压电力液压操动机构，是依靠压缩氮气储能，依靠液体压力传递能量，借助控制 元件，使液体压力推动工作缸做活塞运动，以进行断路器分闸操作的机构，具有输出功率 大、动作快、能快速制动闸、在暂时失去控制电源时，仍能可靠进行合闸操作等优点，被广泛 运用于110KV及以上电压等级，特别是超高压的断路器。
[0003] 现有液压操动机构由机构箱、储压筒、油泵、工作油缸和电气控制板等组成，油泵 对液压油做功，液压油推动工作油缸中的活塞运动，活塞杆连接断路器，达到合闸目的。然 而现有液压操动机构用于控制液压油油路的阀门，由于在保持合闸状态时油路中的油压甚 至处于高压范围内，驱动合闸阀释放液压油一般使用人工泄压或借助另外的动力源，如压 缩空气，造成合闸阀泄压不便，或合闸阀系统结构复杂的问题。 实用新型内容
[0004] 针对上述现有合闸阀液压油释放不便或采用如压缩空气等另外动力源制动合闸 阀，使得合闸阀系统结构复杂的问题，本实用新型提供了电力合闸阀阀体。
[0005] 为解决上述问题，本实用新型通过以下技术方案来达到上述目的：电力合闸阀阀 体，包括止回阀和用于制动止回阀开启的止回阀制动机构，所述止回阀包括止回阀阀体、活 塞杆、止回钢球、止回钢球弹簧、止回阀下盖板，所述止回阀阀体呈圆筒状，止回阀阀体的轴 向方向中心位置的上方设置有上空腔，止回阀阀体的轴向方向中心位置的下方设置有下空 腔，且上空腔和下空腔相互贯通，所述活塞杆的一端截面积大于另一端，且活塞杆截面积较 大端位于上空腔内，所述活塞截面积较小端位于下空腔内，所述止回阀下盖板固定连接在 止回阀阀体的下端，止回钢球弹簧和止回钢球均位于下空腔内，且止回钢球弹簧位于止回 钢球和止回阀下盖板之间，所述止回钢球与止回阀阀体线接触，且接触线为一个整圆，止回 钢球将下空腔分割成上部分和下部分，上部分下空腔侧面上设置有进油口，下部分下空腔 侧面上设置有出油口，所述止回阀制动机构固定连接在止回阀的上方。
[0006] 设置的止回钢球弹簧处于压缩状态，其弹簧力使得止回钢球实现下空腔上部分和 下部分的密封，止回阀进油口连接油泵，止回阀出油口连接工作油缸，油泵工作时，下空腔 上部分的油压作用于止回钢球上，止回钢球弹簧被进一步压缩，止回钢球下移，下空腔上部 分和下部分之间的密封失效，液压油进入下空腔下部分，从而增大工作油缸内的压力，工作 油缸中的活塞杆推动断路器动触头向静触头运动，实现断路器合闸，当合闸完成后，关闭油 泵，此时下空腔上部分和下部分油压基本相等，且位于下空腔下部分中的止回钢球表面积 大于位于上部分中的止回钢球表面积，加之止回钢球弹簧的弹簧力，使得止回钢球上移与 止回阀阀体接触，实现下空腔上部分和下部分的密封，从而保持工作油缸中的油压，实现断 路器动触头与静触头的接触，使得断路器保持合闸状态。
[0007] 设置的止回阀制动机构用于制动止回钢球，使止回钢球下移，以释放下空腔下部 分中的液压油，从而降低工作油缸中的压力，使得工作油缸活塞杆带动动触头运动，实现断 路器动触头与接触头的分离。
[0008] 更进一步的技术方案为：
[0009] 所述止回阀制动机构包括上磁轭铁、动铁心、线圈、下磁轭铁、阀杆、上复位弹簧、 阀座，所述上磁轭铁与下磁轭铁固定连接，且上磁轭铁与下磁轭铁之间形成一个柱形腔，所 述线圈和动铁芯位于柱形腔内，且动铁芯位于线圈内，下磁轭铁上还设置有位于动铁芯正 下方的通孔，阀杆位于通孔内，下磁轭铁与阀座固定连接，且下磁轭铁与阀座之间有一个圆 柱形的弹簧腔，所述上复位弹簧位于弹簧腔内，所述阀杆中部成阶梯轴状，弹簧的上端与一 个轴肩接触，阀杆下部为锥形段，阀座设有位于阀杆中心线上的阀座通孔，且阀杆的下端位 于阀座通孔内，阀座的侧面上还分别设置有一个进油口和一个出油口，且进油口和出油口 位于锥形段直径最大端和直径最小端之间。
[0010] 设置的进油口连接油泵出口，设置的出油口连接储油箱，阀杆仅在上复位弹簧的 作用下，阀座的进油口和出油口之间有最大流通间隙，此时油泵工作时，单位时间通过阀座 的液压油量最大；当向线圈供电时，线圈产生磁场，动铁芯在电磁力的作用下向下运动，推 动阀杆向下运动，这样，阀杆的锥形段改变进油口和出油口之间的流通间隙，在阀杆运动过 程中，流通间隙线性变小直至进油口与出油口断开，此过程中，止回阀制动机构中的液压油 压力逐渐变大，当压力达到一定程度时，活塞杆在止回阀制动机构中液压油的作用下下移， 油压继续增大，最终活塞杆推动止回钢球向下运动，解除下空腔上部分和下部分之间的密 封，从而达到制动止回阀开启的作用。而阀杆的运动依靠线圈提供的磁场制动，这样通过控 制通过线圈的电流大小，便能控制阀杆相对于对进口和出油口的位置，以达到调整止回阀 制动机构内液压油液压油压力的目的。
[0011] 所述下磁轭铁包括上腔体、设有中心孔的滑套、下腔体，所述上腔体成圆盘状，所 述柱形腔位于上腔体与上磁轭铁之间，滑套上端固定连接在上腔体底部，动铁芯和阀杆部 分位于中心孔内，滑套的下端与下腔体上端固定连接，下腔体下端与阀座固定连接，所述弹 簧腔位于下腔体与阀座之间。
[0012] 在液压油进入阀座后，阀杆受到液压油的冲击，将向远离液压油进口的一端运动， 设置的滑套有利于减小阀杆与下磁轭铁之间的摩擦力，延长下磁轭铁的使用寿命。
[0013] 还包括下复位弹簧、钢球和控制阀座，所述控制阀座上端与阀座固定连接，控制阀 座下端与止回阀阀体上端固定连接，控制阀座中心设有连通阀座上阀座通孔和止回阀阀体 上空腔的流道，且流道在阀杆的正下方，下复位弹簧和钢球位于流道内，且钢球位于下复位 弹黃上方。
[0014] 设置的下复位弹簧和钢球旨在为阀杆提供一个支撑，在线圈磁场消失时，阀杆能 迅速复位，有利于提高止回阀制动机构的敏捷性。
[0015] 还包括球托，所述球托下端与下复位弹簧上端固定连接，球托上端设置有球面凹 槽，钢球部分位于球面凹槽内。
[0016] 设置的球托旨在防止钢球相对于弹簧中心线偏离。
[0017] 还包括至少一块平垫，所述平垫分布在上复位弹簧上端与阀杆上轴肩之间或上复 位弹簧下端与阀座之间。
[0018] 通过调整设置的平垫的个数，调整阀杆锥形段相对于阀座的位置，这样便于选取 止回阀制动机构最大的初始液压油流通能力。
[0019] 还包括至少一个活塞杆密封圈和止回钢球托，活塞杆密封圈设置在上空腔与下空 腔贯通孔内的活塞杆上，止回钢球托设置在止回钢球与止回钢球弹簧之间，且止回钢球托 与止回钢球弹簧固定连接。
[0020] 设置的止回钢球托下端与止回钢球弹簧固定连接，上端设置与止回钢球半径相等 的球面凹槽，有利于防止止回钢球相对于止回钢球弹簧中心线偏离，提高止回钢球密封的 可靠性；设置的活塞杆密封圈用于增强下空腔上部分与上空腔之间的密封性能，有利于止 回阀制动机构的可靠性。
[0021] 本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0022] 1、本实用新型设置在油泵与工作油缸之间，在油泵作用于工作油缸的过程中，通 过控制通过线圈的电流，调整止回阀制动机构内液压油的压力：当断路器需要合闸时，不向 线圈供电，止回阀制动机构的进油口和出油口之间有最大流通间隙，止回阀制动机构中的 液压油压力最小，此时下腔体内的油压增大，最终实现断路器合闸，当需要分闸时，再次启 动油泵，同时向线圈供电，止回阀制动机构迫使止回钢球下移，从而释放下腔体下部分中的 油压，这样，本实用新型用于开启止回阀的动力源来源于油泵，不需要其他辅助动力源，相 较于现有技术，本实用新型有利于减小断路器系统结构的复杂程度，减少配电站建设成本。
[0023] 2、本实用新型中，止回阀制动机构代替现有普遍使用的气动气缸，具有结构小的 特点，有利于减小断路器阀系统机构箱的体积，减小断路器系统所占空间的大小。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1是本实用新型的电力合闸阀阀体一个具体实施例的结构示意图。
[0025] 图示标记对应的名称为：1、上磁轭铁，2、动铁芯，3、线圈，4、下磁轭铁，401、上腔 体，402、滑套，403、下腔体，5、阀杆，6、上复位弹簧，7、阀座，8、钢球，9、球托，10、下复位弹 簧，11、止回阀阀体，12、活塞杆，13、止回钢球，14、止回钢球托，15、止回钢球弹簧，16、止回 阀出油口，17、止回阀进油口，18、活塞杆密封圈，19、控制阀座，20、止回阀下盖板。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
[0027] 实施例1 ：
[0028] 如图1所示，电力合闸阀阀体,包括止回阀和用于制动止回阀开启的止回阀制动 机构，所述止回阀包括止回阀阀体11、活塞杆12、止回钢球13、止回钢球弹簧15、止回阀下 盖板20，所述止回阀阀体11呈圆筒状，止回阀阀体11的轴向方向中心位置的上方设置有 上空腔，止回阀阀体11的轴向方向中心位置的下方设置有下空腔，且上空腔和下空腔相互 贯通，所述活塞杆12的一端截面积大于另一端，且活塞杆12截面积较大端位于上空腔内， 所述活塞杆12截面积较小端位于下空腔内，所述止回阀下盖板20固定连接在止回阀阀体 11的下端，止回钢球弹簧15和止回钢球13均位于下空腔内，且止回钢球弹簧15位于止回 钢球13和止回阀下盖板20之间，所述止回钢球13与止回阀阀体11线接触，且接触线为一 个整圆，止回钢球13将下空腔分割成上部分和下部分，上部分下空腔侧面上设置有进油口 17，下部分下空腔侧面上设置有出油口 16，所述止回阀制动机构固定连接在止回阀的上方。
[0029] 设置的止回钢球弹簧15处于压缩状态，其弹簧力使得止回钢球13实现下空腔上 部分和下部分的密封，止回阀进油口 16连接油泵，止回阀出油口 17连接工作油缸，油泵工 作时，下空腔上部分的油压作用于止回钢球13上，止回钢球弹簧15被进一步压缩，止回钢 球13下移，下空腔上部分和下部分之间的密封失效，液压油进入下空腔下部分，从而增大 工作油缸内的压力，工作油缸中的活塞杆推动断路器动触头向静触头运动，实现断路器合 闸，当合闸完成后，关闭油泵，此时下空腔上部分和下部分油压基本相等，且位于下空腔下 部分中的止回钢球13表面积大于位于上部分中的止回钢球13表面积，加之止回钢球弹簧 15的弹簧力，使得止回钢球13上移与止回阀阀体11接触，实现下空腔上部分和下部分的密 封，从而保持工作油缸中的油压，实现断路器动触头与静触头的接触，使得断路器保持合闸 状态。
[0030] 设置的止回阀制动机构用于制动止回钢球13，使止回钢球13下移，以释放下空腔 下部分中的液压油，从而降低工作油缸中的压力，使得工作油缸活塞杆带动动触头运动，实 现断路器动触头与接触头的分离。
[0031] 实施例2:
[0032] 本实施例在实施例1的基础上作进一步限定，如图1所示，所述止回阀制动机构包 括上磁轭铁1、动铁心2、线圈3、下磁轭铁4、阀杆5、上复位弹簧6、阀座7，所述上磁轭铁1 与下磁轭铁4固定连接，且上磁轭铁1与下磁轭铁4之间形成一个柱形腔，所述线圈3和动 铁芯2位于柱形腔内，且动铁芯2位于线圈3内，下磁轭铁4上还设置有位于动铁芯2正下 方的通孔，阀杆5位于通孔内，下磁轭铁4与阀座7固定连接，且下磁轭铁4与阀座7之间 有一个圆柱形的弹簧腔，所述上复位弹簧6位于弹簧腔内，所述阀杆5中部成阶梯轴状，弹 簧6的上端与一个轴肩接触，阀杆5下部为锥形段，阀座7设有位于阀杆5中心线上的阀座 通孔，且阀杆5的下端位于阀座通孔内，阀座7的侧面上还分别设置有一个进油口和一个出 油口，且进油口和出油口位于锥形段直径最大端和直径最小端之间。
[0033] 设置的进油口位于出油口的下方，设置的进油口连接油泵出口，设置的出油口连 接储油箱，阀杆5仅在上复位弹簧6的作用下，进油口和出油口之间有最大流通间隙，此时 油泵工作时，单位时间通过阀座7的液压油量最大；当向线圈3供电时，线圈3产生磁场，动 铁芯2在电磁力的作用下向下运动，推动阀杆5向下运动，这样，阀杆5的锥形段改变进油 口和出油口之间的流通间隙，在阀杆5运动过程中，流通间隙线性变小直至进油口与出油 口断开，此过程中，止回阀制动机构中的液压油压力逐渐变大，当压力达到一定程度时，活 塞杆12在止回阀制动机构中液压油的作用下下移，油压继续增大，最终活塞杆12推动止回 钢球13向下运动，解除下空腔上部分和下部分之间的密封，从而达到制动止回阀开启的作 用。而阀杆5的运动依靠线圈3提供的磁场制动，这样通过控制通过线圈3的电流大小，便 能控制阀杆5相对于对进口和出油口的位置，以达到调整止回阀制动机构内液压油液压油 压力的目的。
[0034] 实施例3 ：
[0035] 本实施例在实施例2的基础上做出了以下进一步限定，如图1所示，所述下磁轭 铁4包括上腔体401、设有中心孔的滑套402、下腔体403，所述上腔体401成圆盘状，所述柱 形腔位于上腔体401与上磁轭铁1之间，滑套402上端固定连接在上腔体401底部，动铁芯 2和阀杆5部分位于中心孔内，滑套402的下端与下腔体403上端固定连接，下腔体403下 端与阀座7固定连接，所述弹簧腔位于下腔体与阀座7之间。
[0036] 设置的滑套402采用黄铜，在液压油进入阀座后，阀杆5受到液压油的冲击，将向 远离液压油进口的一端运动，滑套402直接为阀杆5提供液压油冲击力的反作用力，有利于 减小阀杆5与下磁轭铁4之间的摩擦力，延长下磁轭铁4的使用寿命。
[0037] 实施例4 ：
[0038] 本实施例在实施例2或3的基础上做出了以下进一步限定，如图1所示，
[0039] 还包括至少一块平垫，所述平垫分布在上复位弹簧6上端与阀杆5上轴肩之间或 上复位弹簧下端与阀座7之间。
[0040] 通过调整设置的平垫的个数，调整阀杆5的锥形段相对于阀座7的位置，这样便于 调整本实用新型最大的初始液压油流通能力。
[0041] 实施例5:
[0042] 本实施例在实施例1到4的基础上做进一步限定，如图1所示，还包括至少一个活 塞杆密封圈18和止回钢球托14，活塞杆密封圈18设置在上空腔与下空腔贯通孔内的活塞 杆12上，止回钢球托14设置在止回钢球13与止回钢球弹簧15之间，且止回钢球托与止回 钢球弹簧15固定连接。
[0043] 设置的止回钢球托14下端与止回钢球弹簧15固定连接，上端设置与止回钢球13 半径相等的球面凹槽，有利于防止止回钢球13相对于止回钢球弹簧15中心线偏离，提高止 回钢球13密封的可靠性；设置的活塞杆密封圈18用于增强下空腔上部分与上空腔之间的 密封性能，有利于止回阀制动机构的可靠性。
[0044] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认 定本实用新型的【具体实施方式】只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用 新型的保护范围内。
【权利要求】
1.电力合闸阀阀体，其特征在于，包括止回阀和用于制动止回阀开启的止回阀制动机 构，所述止回阀包括止回阀阀体（11)、活塞杆（12)、止回钢球（13)、止回钢球弹簧（15)、止 回阀下盖板（20)，所述止回阀阀体（11)呈圆筒状，止回阀阀体（11)的轴向方向中心位置的 上方设置有上空腔，止回阀阀体（11)的轴向方向中心位置的下方设置有下空腔，且上空腔 和下空腔相互贯通，所述活塞杆（12)的一端截面积大于另一端，且活塞杆（12)截面积较大 端位于上空腔内，所述活塞杆（12)截面积较小端位于下空腔内，所述止回阀下盖板（20)固 定连接在止回阀阀体（11)的下端，止回钢球弹簧（15)和止回钢球（13)均位于下空腔内，且 止回钢球弹簧（15)位于止回钢球（13)和止回阀下盖板（20)之间，所述止回钢球（13)与止 回阀阀体（11)线接触，且接触线为一个整圆，止回钢球（13)将下空腔分割成上部分和下部 分，上部分下空腔侧面上设置有进油口（ 17)，下部分下空腔侧面上设置有出油口（ 16)，所 述止回阀制动机构固定连接在止回阀的上方。
2.根据权利要求1所述的电力合闸阀阀体，其特征在于，所述止回阀制动机构包括上 磁轭铁（1)、动铁心（2)、线圈（3)、下磁轭铁（4)、阀杆（5)、上复位弹簧（6)、阀座（7)，所述 上磁轭铁（1)与下磁轭铁（4)固定连接，且上磁轭铁（1)与下磁轭铁（4)之间形成一个柱形 腔，所述线圈（3)和动铁芯（2)位于柱形腔内，且动铁芯（2)位于线圈（3)内，下磁轭铁（4) 上还设置有位于动铁芯（2 )正下方的通孔，阀杆（5 )位于通孔内，下磁轭铁（4)与阀座（7 ) 固定连接，且下磁轭铁（4)与阀座（7)之间有一个圆柱形的弹簧腔，所述上复位弹簧（6)位 于弹簧腔内，所述阀杆（5)中部成阶梯轴状，弹簧（6)的上端与一个轴肩接触，阀杆（5)下部 为锥形段，阀座（7)设有位于阀杆（5)中心线上的阀座通孔，且阀杆（5)的下端位于阀座通 孔内，阀座（7)的侧面上还分别设置有一个进油口和一个出油口，且进油口和出油口位于锥 形段直径最大端和直径最小端之间。
3.根据权利要求2所述的电力合闸阀阀体，其特征在于，所述下磁轭铁（4)包括上腔体 (401)、设有中心孔的滑套（402)、下腔体（403)，所述上腔体（401)成圆盘状，所述柱形腔位 于上腔体（401)与上磁轭铁（1)之间，滑套（402 )上端固定连接在上腔体（401)底部，动铁 芯（2)和阀杆（5)部分位于中心孔内，滑套（402)的下端与下腔体（403)上端固定连接，下 腔体（403)下端与阀座（7)固定连接，所述弹簧腔位于下腔体与阀座（7)之间。
4.根据权利要求2所述的电力合闸阀阀体，其特征在于，还包括下复位弹簧（10)、钢球 (8)和控制阀座（19)，所述控制阀座（19)上端与阀座（7)固定连接，控制阀座（19)下端与 止回阀阀体（11)上端固定连接，控制阀座（19)中心设有连通阀座（7)上阀座通孔和止回阀 阀体（11)上空腔的流道，且流道在阀杆（5)的正下方，下复位弹簧（10)和钢球（8)位于流 道内，且钢球（8)位于下复位弹簧（10)上方。
5.根据权利要求4所述的电力合闸阀阀体，其特征在于，还包括球托（9)，所述球托（9) 下端与下复位弹簧（10)上端固定连接，球托（9)上端设置有球面凹槽，钢球（8)部分位于球 面凹槽内。
6.根据权利要求2所述的电力合闸阀阀体，其特征在于，还包括至少一块平垫，所述平 垫分布在上复位弹簧（6)上端与阀杆（5)上轴肩之间或上复位弹簧下端与阀座（7)之间。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电力合闸阀阀体，其特征在于，还包括至少一 个活塞杆密封圈（18)和止回钢球托（14)，活塞杆密封圈（18)设置在上空腔与下空腔贯通 孔内的活塞杆（12)上，止回钢球托（14)设置在止回钢球（13)与止回钢球弹簧（15)之间， 且止回钢球托与止回钢球弹簧（15)固定连接。
【文档编号】F15B13/02GK203835848SQ201420258906
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】曾奕 申请人:国网四川省电力公司成都市新都供电分公司