专利名称：液压弹簧操动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力工业中高压开关分合闸操作设备，特别是模块组合式结构的液压弹簧操动机构。
背景技术：
目前，国内外高压开关的操动系统由电磁机构发展到气动机构，进而发展到液压机构。但由于液压元件为分离式，管路多、接头多，从而密封环节多，漏油问题严重，影响了高压开关运行的可靠性。因此国外研制出液压弹簧操动机构。其原理为多级控制阀，也就是电磁铁、一级阀、二级阀、工作缸系统模式，基本结构包括支架、油箱、动力缸、工作缸、储能缸、控制阀、分合闸电磁铁、碟簧、电动机、减速传动装置、油泵与放油阀等。虽然可靠性大大提高，但在操作时最易出问题的是一级阀，一旦一级阀口因油中杂质或自身复位不好，就会造成连续分合跳跃，严重影响断路器的安全运行，而且储能器采用了三个分储能缸，总体外形大，密封点多，且三个储能缸的形位公差要求精度高，装配时难度大；另外，该种产品分闸、合闸各自配备电磁铁和一级阀，需要两套各自控制回路，在实行新标准后，要求双合双分，就要设置四个电磁铁和四个一级阀，使结构复杂，密封点增多，事故隐患面扩大；二级阀为维持合闸自保持压，结构上要钻个φ0.5mm孔路，不但加工困难，而且一旦小孔被堵会使机构合不上闸。
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述缺陷，提供一种新颖结构的液压弹簧操动机构。
本实用新型的技术方案是在原有结构基础上，将控制阀(7)改进为安装在动力缸(8)旁且油路相连通的机械触动式换向阀，实现油路转换，控制工作缸(9)中活塞杆的伸出与缩回，完成合闸与分闸动作；将储能缸(12)制成在工作缸(9)外套装一个环形储能缸且与碟簧(10)连接，该环形储能缸分别与工作缸(9)和动力缸(8)活动配合，工作缸(9)与动力缸(8)油路相通；在环形储能缸与工作缸(9)和动力缸(8)的接触面上安装有密封装置；在机械触动式换向阀旁安装有弹簧盒(27)与一套分合闸电磁铁(26)，该电磁铁(26)与弹簧盒(27)上的锁扣装置相连接。
所说的分合闸电磁铁(26)，其上的动作杆与弹簧盒(27)上锁扣装置的扣子相抵触；弹簧盒(27)盒内轨道上的滑块(25)与安装在拐臂(1)上的杠杆装置中的连杆(23)活动连接，杠杆装置中的滑板(22)与工作缸(9)中活塞杆活动连接。
所说的弹簧盒(27)，其内的齿条与安装在曲轴(30)上的齿轮(28)相啮合，齿轮(28)上装有超越离合器(29)，曲轴(30)与机械触动式换向阀中的活塞杆伸出端活动连接。
所说的动力缸(8)上还安装有控制储能缸行程的泄压安全阀(32)，该阀(32)与动力缸(8)油路相通，该阀(32)旁安装有手动压板(33)与拉杆(35)两者活动连接，手动压板(33)上装有复位弹簧，手动压板(33)上设置有弧形凸台与支座(34)上的卡子相连接，拉杆(35)与储能缸(12)上的支座(36)活动连接。
所说的拐臂(1)与安装在支架(21)内的拐臂(38)固定连接，拐臂(38)与接头(40)螺栓(39)连接，接头(40)与导轨(37)滑动配合。
本实用新型的优点是①由于只采用一个环形储能缸套装在工作缸(9)上，少了三个分储能缸，总体外形小，密封点比原结构少了16个，保压时间长，形位公差容易控制，无装配时的协调性要求；②分合闸共用一套电磁铁，直接触发控制阀，杜绝了以往机械两个命令同时误入造成的拒动或误动，大大简化了机构的脱扣装置和相应的控制回路；③采用机械触动式换向阀，无需液压先导阀(一级阀)，动作特性与压力无关，动作速度快，能自动防止机构的慢分及慢合，也能人工进行机构的慢分与慢合。
图1是本实用新型结构剖视图。
图2是本实用新型侧向视图。
图3是图2的A向视图。
图4是图2的B-B向视图。
具体实施方式
以下结合附图进一步详细说明实施例。
参照图1，1-拐臂、2-花键轴、3-连板、4-油箱盖、5-密封圈、6-弹簧座、7-控制阀、8-动力缸、9-工作缸、10-碟簧、11-底座、12-储能缸、13-油泵、14-放油阀、15-伞齿轮传动付、16-直流电动机、17-油箱、18-密封圈、19-密封圈、20-杆套、21-支架。如图示，在动力缸(8)旁安装有油路相通的机械触动式换向阀作为控制阀(7)，控制工作缸(9)中活塞杆的伸出与缩回，以及控制储能缸(12)的往前压进碟簧(10)与退回复位，完成合闸与分闸动作。换向阀(7)中的阀杆右端是骆驼峰背状卡子，与其相应的是弹簧卡，始终保持阀杆位置的固定。储能缸(12)是套装在工作缸(9)外，呈环形，且与碟簧(10)连接。环形储能缸分别与动力缸(8)和工作缸(9)活动配合，工作缸(9)与动力缸(8)油路相通，为防止漏油，在环形储能缸与工作缸(9)和动力缸(8)的接触面上都安装密封装置。工作缸(9)每次伸出合闸或缩回分闸，都带动工作缸(9)活塞杆顶端的杠杆装置，从而带动连杆(3)，使换向阀(7)工作，推动储能缸(12)工作压进碟簧(10)进行储能。工作缸(9)中活塞杆伸出油箱(17)外，为防止漏油，活塞杆与杆套(20)活动配合，且安装有密封圈(19)，杆套(20)与油箱(17)间也安装密封圈(18)，油箱盖(4)与油箱(17)间也安装密封圈(5)。直流电动机(16)输出轴上，安装伞齿轮传动付，带动油泵(13)工作，油泵(13)是柱塞泵，其上还安装有放油阀(14)。
参照图2、图3、图4，10-碟簧、11-底座、22-滑板、23-连杆、24-油标、25-滑块、26-电磁铁、27-弹簧盒、28-齿轮、29-超越离合器、30-曲轴、31-轴承、32-泄压安全阀、33-手动压板、34-支座、35-拉杆、36-支座、37-导轨、38-拐臂、39-螺栓、40-接头。
合闸过程电磁铁(26)得到合闸指令，动作杆打击扣子脱扣使弹簧盒(27)储能释放，从而使齿条左移带动齿轮(28)通过离合器扣合状态带动偏心曲轴(30)转动，拨动控制换向阀(7)阀杆左移，使高压油进入工作缸(9)活塞杆的右腔室(左腔室也有高压油)，由于左右端面面积大小不一样，使活塞杆右端压力大于左端压力，工作缸(9)中的活塞杆左移实现合闸，同时杠杆装置将驱动滑块(25)右移，继续给弹簧盒(27)储能，为下一次分闸操作作准备，且扣子在储能到位后锁扣。如图示，在机械触动式换向阀旁安装弹簧盒(27)与一套分合闸电磁铁(26)，电磁铁(26)与弹簧盒(27)上的锁扣装置相连接，也就是电磁铁(26)上的动作杆与弹簧盒(27)上的扣子相抵触，可手动也可电动。当电磁铁(26)通电工作，动作杆撞击扣子，使压缩弹簧的齿条杆脱扣，往外冲击，带动齿条与齿轮(28)，从而带动曲轴(30)，使换向阀中阀杆向右移动，打开通向工作缸(9)的油路，同时储能缸(8)在碟簧(10)释放能量复位，产生巨大的压力，使工作缸(9)中的活塞杆向外伸出，从而将连接在接头(40)上的高压开关闸刀合闸。
分闸过程当电磁铁(26)得到分闸指令，动作杆打击扣子脱扣使弹簧盒(27)储能释放，从而使齿条左移带动齿轮(28)，再带动偏心曲轴(30)步进转动，拨动换向阀(7)阀杆右移，则高压油路被截断不再进入工作缸(9)活塞的右腔室；相反，右腔室与低压油路连通，使右腔室的高压释放，而左腔室里的高压保持。活塞杆在左腔室高压油压作用下，快速右移达到快速分闸的目的。同时，杠杆装置将驱动滑块(25)右移继续使弹簧盒(27)储能，为下一次合闸操作作准备。弹簧盒(27)盒内轨道上的滑块(25)与安装在拐臂(1)上的杠杆装置中的连杆(23)活动连接，当工作缸(9)活塞杆伸出时，带动杠杆装置，使连杆(23)推动滑块(25)将弹簧盒(27)内的弹簧往压紧方向推进，这时扣子起扣住齿条作用，而且齿条与齿轮(28)相啮合，齿轮(28)上安装超越离合器(29)，只进不退，齿轮(28)装在曲轴(30)上，曲轴(30)又与机械触动式换向阀中的活塞杆伸出端活动连接。如要分闸，则手动按下电磁铁(26)上的动作杆，往上推开扣子，齿条脱扣，在弹簧的作用下，齿条移动，带动齿轮(28)转动，从而带动曲轴(30)转动，也就把换向阀中的活塞杆向左推动，实现油路换向，使工作缸(9)中心油路压力大于外面油路压力，活塞杆则往右端移动，达到分闸的目的。
在动力缸(8)上还安装有控制储能缸行程的泄压安全阀(32)，其与动力缸(8)中的油路相通，该阀(32)旁安装有手动压板(33)与拉杆(35)活动连接，手动压板(33)上装有复位弹簧，且手动压板(33)上设置有弧形凸台与支座(34)上的卡子相连接，当手动压板(33)与拉杆(35)往右端随碟簧(10)移动，到卡子时，顶开弧形凸台往里压，此时使动力缸(8)中的油往安全阀(32)处泄放。拉杆(35)与储能缸(12)上的支座(36)活动连接。从图3中看出，拐臂(1)与安装在支架(21)内的拐臂(38)固定连接，拐臂(38)又与接头(40)螺栓(39)连接，接头(40)与导轨(37)滑动配合。从图4看出，电磁铁(26)的安装位置，也看出齿轮(28)与超越离合器(29)的安装位置。
本实用新型从原结构三个分储能缸变为只用一个环形储能缸，总体外形变小了，而且大幅度减少密封点，同时由于环形储能缸套放在工作缸(9)外圆周上，因此有利于开关的三相同步；分合闸共用一套电磁铁，在控制上大大简化，从而减少误动作事故；从多级阀变为只用一级阀控制油路换向，使操作性能稳定可靠，控制时间准确。
权利要求1.液压弹簧操动机构，包括支架、油箱、动力缸、工作缸、储能缸、控制阀、分合闸电磁铁、碟簧、电动机、减速传动装置、油泵与放油阀，其特征在于a、所说的控制阀(7)是安装在动力缸(8)旁且油路相连通的机械触动式换向阀，控制工作缸(9)中活塞杆的伸出与缩回，完成合闸与分闸动作b、所说的储能缸(12)是在工作缸(9)外套装一个环形储能缸且与碟簧(10)连接，该环形储能缸分别与工作缸(9)和动力缸(8)活动配合，工作缸(9)与动力缸(8)油路相通；在环形储能缸与工作缸(9)和动力缸(8)的接触面上安装有密封装置；c、在机械触动式换向阀旁安装有弹簧盒(27)与一套分合闸电磁铁(26)，该电磁铁(26)与弹簧盒(27)上的锁扣装置相连接。
2.根据权利要求1所说的液压弹簧操动机构，其特征在于所说的分合闸电磁铁(26)，其上的动作杆与弹簧盒(27)上锁扣装置的扣子相抵触；弹簧盒(27)盒内轨道上的滑块(25)与安装在拐臂(1)上的杠杆装置中的连杆(23)活动连接，杠杆装置中的滑板(22)与工作缸(9)中活塞杆活动连接。
3.根据权利要求1或2所说的液压弹簧操动机构，其特征在于所说的弹簧盒(27)，其内的齿条与安装在曲轴(30)上的齿轮(28)相啮合，齿轮(28)上装有超越离合器(29)，曲轴(30)与机械触动式换向阀中的活塞杆伸出端活动连接。
4.根据权利要求1或2所说的液压弹簧操动机构，其特征在于在所说的动力缸(8)上还安装有控制储能缸行程的泄压安全阀(32)，该阀(32)与动力缸(8)油路相连通，该阀(32)旁安装有手动压板(33)与拉杆(35)两者活动连接，手动压板(33)上装有复位弹簧，手动压板(33)上设置有弧形凸台与支座(34)上的卡子相连接，拉杆(35)与储能缸(12)上的支座(36)活动连接。
5.根据权利要求2所说的液压弹簧操动机构，其特征在于所说的拐臂(1)与安装在支架(21)内的拐臂(38)固定连接，拐臂(38)与接头(40)螺栓(39)连接，接头(40)与导轨(37)滑动配合。
专利摘要液压弹簧操动机构属高压开关分合闸操作设备，其特征是在原有结构基础上，将控制阀(7)变为机械触动式换向阀；在工作缸(9)外套装一个环形储能缸且与碟簧(10)连接，并分别与工作缸(9)和动力缸(8)活动配合，而且油路相通，其与工作缸(9)和动力缸(8)的接触面上安装有密封装置；在机械触动换向阀旁装有弹簧盒(27)与一套分合闸电磁铁(26)，该电磁铁(26)与弹簧盒(27)上的锁扣装置相连接。本实用新型采用环形储能缸，使总体外形变小，密封点大大减少，形位公差易控制，无装配时的协调性要求；分合闸共用一套电磁铁，控制阀无需合闸自保持压，提高整体的可靠性与三相分合闸同步性能，结构更紧凑合理，降低成本，杜绝了误动作。
文档编号H01H3/24GK2802695SQ20052010254
公开日2006年8月2日 申请日期2005年5月28日 优先权日2005年5月28日
发明者周济, 富英, 余明宣, 李增华, 倪海燕 申请人:温州益坤电气有限公司