一种集成阀及使用该集成阀的断路器液压操作机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种集成阀及使用该集成阀的断路器液压操作机构。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的飞速发展，高压断路器技术也在不断进步，自能式、复合压气式等灭弧原理的广泛应用，仿真手段逐渐普及，为断路器小型化、集成化设计提供了有力的技术支持。操作机构作为断路器的重要组成部分，其小型化、集成化成为断路器小型化的重要课题。传统的液压机构主要由三个关键单元组成:工作缸(驱动触头)、贮压器(储存驱动用高压油)、油栗(包括供油、排油的油箱)。这三个单元安装在坚固的基座上，通过管路相连，其体积庞大、连接管路多、密封环节多，整体显得笨重，容易漏油、可靠性低。在授权公告号为CN 2119711U的中国实用新型专利文件中公布了一种高压断路器液压操作机构，该机构进行了集成化设计，将分闸一级阀、合闸一级阀、二级阀、放油阀、工作缸设计成一个整体，他们之间不需要外部管路联结，减少了漏油点，机构的体积也减小和重量减轻，该机构中用于分闸操作和合闸操作的阀门为独立设置，比较占用空间，而且当阀芯16和阀芯29处于中间位置时，系统不能建立油压，需要手工推动顶杆8，使阀芯16和阀芯29复位来重新建立压力，操作比较复杂;分闸一级阀和合闸一级阀也是分体设置，结构也相对复杂，泄漏点较多。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种集成阀，以解决现有技术中用于分闸操作和合闸操作的阀门为独立设置，导致占用阀体空间较大的技术问题。本实用新型的目的还在于提供一种使用上述集成阀的断路器液压操作机构。
[0004]为实现上述目的，本实用新型一种集成阀采用的技术方案是:
[0005]—种集成阀，所述集成阀包括阀体和阀芯组件，所述阀芯组件包括设置在阀体内沿左右方向导向移动的外阀芯和设置在所述外阀芯内沿左右方向导向移动的内阀芯，阀体上设置有控制口、排油口、用于与相应工作缸的有杆腔相连的给油口和用于与所述工作缸的无杆腔相连的工作口，内阀芯将外阀芯分隔成沿左右方向间隔设置的第一腔室、第二腔室和第三腔室，控制口与第三腔室连通，给油口与第二腔室连通，工作口与第一腔室连通，阀芯组件具有在内阀芯朝右移动时带动外阀芯朝右移动而使工作口、排油口连通，同时内阀芯通过隔断第一腔室、第二腔室而隔断工作口、给油口的分闸工位；阀芯组件还具有朝左移动时使外阀芯隔断工作口、排油口，同时内阀芯通过连通第一腔室、第二腔室而连通工作口和给油口的合闸工位。
[0006]内、外阀芯之间设置有向内阀芯施加朝右方向作用力而迫使内阀芯朝隔断第一腔室、第二腔室方向移动的内阀芯复位弹簧。
[0007]外阀芯与阀体之间设置有向外阀芯施加朝左方向作用力而迫使外阀芯朝隔断排油口、工作口方向移动的外阀芯复位弹簧。
[0008]所述阀体上设有轴线沿左右方向延伸的开口向右的第一阀腔，所述外阀芯导向移动安装于第一阀腔内，所述外阀芯上设有轴线沿左右方向延伸的开口向右的第二阀腔，所述内阀芯导向移动装配于第二阀腔内；所述工作口、给油口和控制口在阀体上从左至右间隔设置并分别与第一阀腔连通;所述排油口开设在第一阀腔底部，所述外阀芯的左侧端面与第一阀腔底部的排油口周围的端面构成排油口与工作口的第一密封口 ；所述内阀芯包括第一阀瓣和设置于第一阀瓣右侧的与第二阀腔左右导向移动配合的第一活塞，第一阀瓣与第一活塞通过连杆连接以实现联动，所述第二阀腔内第一阀瓣左侧为第一腔室，所述第一阀瓣与第一活塞之间为第二腔室，第一活塞右侧为第三腔室;在所述外阀芯的第一腔室、第二腔室、第三腔室的内壁上沿径向分别设置有连通相应工作口、给油口和控制口的第一油液通孔、第二油液通孔和第三油液通孔;所述第一阀腔内壁上的工作口、给油口、控制口处分别设置第一环形凹槽、第二环形凹槽和第三环形凹槽以使外阀芯在轴向移动时工作口、给油口和控制口始终与相应油液通孔保持连通;在相邻两个环形凹槽之间设有以使阀体与外阀芯保持密封的密封圈；在第二阀腔内壁上的第一油液通孔和第二油液通孔之间绕其轴线设有一整圈环形凸台；所述第一阀瓣位于环形凸台左侧，第一活塞位于环形凸台右侧的第二油液通孔和第三油液通孔之间，所述第一阀瓣与环形凸台形成给油口和工作口的第二密封口。
[0009]所述集成阀还包括阀盖，所述阀盖上设有用于放置第一复位弹簧的第四环形凹槽，所述第四环形凹槽内部设有与第二阀腔密封导向配合的密封凸台，所述密封凸台上设有防止外阀芯向右移动的限位台阶。
[0010]本实用新型的一种断路器液压操作机构采用如下技术方案:一种断路器液压操作机构，包括工作缸、集成阀、控制阀和油箱，所述工作缸包括有杆腔和无杆腔，所述集成阀包括阀体和阀芯组件，所述阀芯组件包括设置在阀体内沿左右方向导向移动的外阀芯和设置在所述外阀芯内沿左右方向导向移动的内阀芯，阀体上设置有控制口、排油口、用于与相应工作缸的有杆腔相连的给油口和用于与所述工作缸的无杆腔相连的工作口，内阀芯将外阀芯分隔成沿左右方向间隔设置的第一腔室、第二腔室和第三腔室，控制口与第三腔室连通，给油口与第二腔室连通，工作口与第一腔室连通，阀芯组件具有在内阀芯朝右移动时带动外阀芯朝右移动而使工作口、排油口连通，同时内阀芯通过隔断第一腔室、第二腔室而隔断工作口、给油口的分闸工位；阀芯组件还具有朝左移动时使外阀芯隔断工作口、排油口，同时内阀芯通过连通第一腔室、第二腔室而连通工作口和给油口的合闸工位。
[0011 ]内、外阀芯之间设置有向内阀芯施加朝右方向作用力而迫使内阀芯朝隔断第一腔室、第二腔室方向移动的内阀芯复位弹簧。
[0012]外阀芯与阀体之间设置有向外阀芯施加朝左方向作用力而迫使外阀芯朝隔断排油口、工作口方向移动的外阀芯复位弹簧。
[0013]所述阀体上设有轴线沿左右方向延伸的开口向右的第一阀腔，所述外阀芯导向移动装配于第一阀腔内，所述外阀芯上设有轴线沿左右方向延伸的开口向右的第二阀腔，所述内阀芯导向移动装配于第二阀腔内；所述工作口、给油口和控制口在阀体上从左至右间隔设置并分别与第一阀腔连通;所述排油口开设在第一阀腔底部，所述外阀芯的左侧端面与第一阀腔底部的排油口周围的端面构成排油口与工作口的第一密封口 ；所述内阀芯包括第一阀瓣和第一阀瓣右侧与第二阀腔左右移动导向配合的第一活塞，第一阀瓣与第一活塞通过连杆连接以实现联动，所述第二阀腔内第一阀瓣左侧为第一腔室，所述第一阀瓣与第一活塞之间为第二腔室，第一活塞右侧为第三腔室;在所述外阀芯的第一腔室、第二腔室、第三腔室的内壁上沿径向分别设置有连通相应工作口、给油口和控制口的第一油液通孔、第二油液通孔和第三油液通孔;所述第一阀腔内壁上的工作口、给油口、控制口处分别设置第一环形凹槽、第二环形凹槽和第三环形凹槽以使外阀芯在轴向移动时工作口、给油口和控制口始终与相应油液通孔保持连通;在相邻两个环形凹槽之间设有以使阀体与外阀芯保持密封的密封圈；在第二阀腔内壁上的第一油液通孔和第二油液通孔之间绕其轴线设有一整圈环形凸台；所述第一阀瓣位于环形凸台左侧，第一活塞位于环形凸台右侧的第二油液通孔和第三油液通孔之间，所述第一阀瓣与环形凸台形成给油口和工作口的第二密封口。
[0014]所述换向阀包括设有轴线沿左、右方向延伸的第三阀腔的阀套和与第三阀腔导向配合能够左右移动的第三阀芯，所述第三阀芯包括双向密封阀瓣和其两端分别与第三阀腔密封导向配合的与双向密封阀瓣联动设置的第二活塞;第三阀腔中间部位的内壁上绕其轴线设有第五环形凹槽，第五环形凹槽的左、右侧壁上分别设有与双向密封阀瓣密封配合的阀套密封面，双向密封阀瓣的左右两侧分别设有与第五环形凹槽左右侧壁密封配合的阀瓣密封面;所述第五环形凹槽连通控制口、第五环形凹槽左侧的第三阀腔连通排油口，第五环形凹槽右侧连通给油口。
[0015]本实用新型的有益效果是:本断路器液压操作机构中所用到的集成阀的阀芯组件包括外阀芯和内阀芯，阀体上设置有控制口、排油口、用于与相应工作缸的有杆腔相连的给油口和用于与所述工作缸的无杆腔相连的工作口，阀芯组件具有在内阀芯朝右移动时带动外阀芯朝右移动而使工作口、排油口连通，同时内阀芯通过隔断第一