一种轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置的制作方法

本发明涉及一种轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置，尤其涉及一种真空断路器动作机构的气动控制回路，该装置应用于高速、城际、机车等轨道交通车辆的真空断路器及开关设备。

背景技术：

真空断路器的动作机构是真空断路器的核心组成系统之一，其性能的优劣直接决定真空断路器的极限分断能力及动作可靠性；轨道交通应用的真空断路器动作机构多采用气动驱动方式，气动驱动方式具有合闸、分闸动作速度快，有利于真空断路器的闭合及分断灭弧，同时具有成本低、易维护等优点。

目前国内外所使用的气动驱动方式均使用减压阀和节流阀来设定动作机构驱动气路的动作气压及流量，以满足真空断路器需要的合闸、分闸动作速度，但工作气压及流量一旦设定好以后，动作机构驱动气路的工作气压及流量保持恒定，在所有工况下的开关动作气压及流量均保持不变。随着对真空断路器的分断电压、开断容量等极限分断能力的要求越来越高，极限工况下真空断路器的主触头动作速度要求更快，需求的工作气压及流量也越来越大，动作过程中对真空断路器的机械结构冲击及弹跳也越大，导致真空断路器的可靠性及机械寿命降低，现有的动作机构气动控制方式无法实现根据不同的开断容量等工况，调节不同的工作气压及流量来实现动作机构开闭合速度的动态调节。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置，按不同的工况匹配不同的工作气压及流量，提高真空断路器的可靠性及机械寿命。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置，包括通过气路依次连接的过滤器、储气缸、比例阀和驱动气缸，所述驱动气缸的气体回路通过所述比例阀与消音节流阀连接，所述驱动气缸的缸杆与所述真空断路器动作机构连接，所述比例阀用于动态调节真空断路器动作机构的工作气压和流量；

所述比例阀包括电子压力调节装置，所述电子压力调节装置通过接收外部的电流或电压指令信号判定输出气压值；

所述比例阀还包括压力感应器件反馈电路，该电路将采集的所述输出气压值转换为电流或电压信号反馈给所述电子压力调节装置和外部控制系统。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置，可以动态调节真空断路器驱动气路的工作压力及流量，实现按特定工况所需输出最优动作速度及时间，减小在正常工况下开闭合动作带来的机械冲击，从而达到提高真空断路器的可靠性及机械寿命。

附图说明

图1为本发明实施例提供的轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置的原理框图；

图2为本发明实施例提供的轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置的闭合动作气路原理；

图3为本发明实施例提供的轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置的分断动作气路原理；

图中：

1、过滤器，2、储气缸，3、比例阀，4、驱动气缸，5、消音节流阀，6、传动杆，7、复位弹簧，8、动触头，9、静触头。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置，其较佳的具体实施方式是：

包括通过气路依次连接的过滤器、储气缸、比例阀和驱动气缸，所述驱动气缸的气体回路通过所述比例阀与消音节流阀连接，所述驱动气缸的缸杆与所述真空断路器动作机构连接，所述比例阀用于动态调节真空断路器动作机构的工作气压和流量；

所述比例阀包括电子压力调节装置，所述电子压力调节装置通过接收外部的电流或电压指令信号判定输出气压值；

所述比例阀还包括压力感应器件反馈电路，该电路将采集的所述输出气压值转换为电流或电压信号反馈给所述电子压力调节装置和外部控制系统。

真空断路器动触头闭合时，根据外部输入比例阀的控制信号，动态输出不同工况下需要的工作气压及流量。

真空断路器动触头断开时，所述消音节流阀进一步调节驱动气缸排气的速度。

所述驱动气缸的缸杆通过传动杆和复位弹簧与所述真空断路器动作机构的动触头连接。

所述过滤器用于净化进气风源，过滤压缩空气的杂质微尘；

所述储气缸保证真空断路器动作时提供足够的风量，避免耗风量大导致进风压力波动大；

所述消音节流器用于在真空断路器分断时排气消音和调节排气流量，进而达到调节分断动作速度。

本发明的轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置，可以通过依据不同工况需求动态调节比例阀输出，控制真空断路器动作机构气路的工作气压及流量，实现在各种不同工况下按需输出最优动作速度及时间，减小在正常工况下开闭合动作带来的机械冲击，从而达到提高真空断路器的可靠性及机械寿命。

具体实施例：

需要说明的是本文中所提到的描述方位的“上”、“下”、“左”、“右”、“前、“后”“顺时针”“逆时针”除特殊说明均不特指该方位，只是为了描述方便，所述产品的放置方向不同其描述也不尽相同。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下可理解的方位，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述。

如图1所示，一种轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置，用于控制真空断路器动作机构工作气压和流量，主要包括过滤器，储气缸，用于动态调节驱动气压及流量的比例阀、消音节流阀以及驱动气缸。驱动气缸直接与真空断路器的传动杆相连，真空断路器的动触头和传动杆通过复位弹簧相连。

真空断路器动触头闭合的过程中，如图2所示，压缩空气经过过滤器、储气缸后，比例阀接收外部控制信号并输出外部控制信号所要求的气压及流量，且稳定输出保持该控制信号要求的气压值；外部控制信号依据不同工况要求设定不同的气压值和流量；压缩空气而后经比例阀进入驱动气缸，推动传动杆，压缩复位弹簧，进而实现动触头闭合。

真空断路器动触头分断的过程中，如图3所示，比例阀接收外部控制信号关闭气压输出，回复弹簧反向作用驱动传动杆及驱动气缸活塞向左复位，驱动气缸内的压缩空气经过比例阀排气口进入消音节流阀排向大气，进而实现动触头断开。

通过上述调节消音节流阀的开度，可以实现排气速度调节，从而可进一步调节动触头分断时速度，优化触头动作带来的机械冲击。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

技术特征：

1.一种轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置，其特征在于，包括通过气路依次连接的过滤器、储气缸、比例阀和驱动气缸，所述驱动气缸的气体回路通过所述比例阀与消音节流阀连接，所述驱动气缸的缸杆与所述真空断路器动作机构连接，所述比例阀用于动态调节真空断路器动作机构的工作气压和流量；

所述比例阀包括电子压力调节装置，所述电子压力调节装置通过接收外部的电流或电压指令信号判定输出气压值；

所述比例阀还包括压力感应器件反馈电路，该电路将采集的所述输出气压值转换为电流或电压信号反馈给所述电子压力调节装置和外部控制系统。

2.根据权利要求1所述的轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置，其特征在于，所述真空断路器动触头闭合时，根据外部输入比例阀的控制信号，动态输出不同工况下需要的工作气压及流量。

3.根据权利要求2所述的轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置，其特征在于，所述真空断路器动触头断开时，所述消音节流阀进一步调节驱动气缸排气的速度。

4.根据权利要求1、2或3所述的轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置，其特征在于，所述驱动气缸的缸杆通过传动杆和复位弹簧与所述真空断路器动作机构的动触头连接。

技术总结
本发明公开了一种轨道交通用真空断路器动作机构气动控制装置，包括过滤器、储气缸，用于动态调节工作气压及流量的比例阀、消音节流阀以及驱动气缸；比例阀用于动态调节真空断路器动作机构工作气压及流量；驱动气缸与传动杆相连，用于提供动触头闭合与分断作用力；真空断路器的动触头和传动杆通过复位弹簧相连。可以通过依据不同工况需求由外部控制信号输入动态调节比例阀输出气动控制装置的工作气压及流量，实现在各种不同工况下真空断路器动触头预设策略执行最优动作速度及时间，减小在正常工况下开闭合动作带来的机械冲击，从而达到提高真空断路器的可靠性及机械寿命。

技术研发人员：吴荣平;王俊峰;张东远;徐玉峰
受保护的技术使用者：北京中车赛德铁道电气科技有限公司
技术研发日：2020.08.04
技术公布日：2020.11.20