一种液压弹簧操动机构制造技术

本发明专利技术涉及电开关的触点操作机构技术领域，特别涉及一种液压弹簧操动机构。该操动机构包括工作缸、弹簧储能装置、液压系统和发电活塞缸；操动机构在合闸和分闸过程中均具有缓冲行程；发电活塞缸包括发电活塞缸体以及活动装配在发电活塞缸体内的发电活塞，发电活塞连接有发电装置；发电活塞缸体的被发电活塞分隔的两个腔中，一个连通液压系统中的油箱，另一个在工作缸的上端部连通工作缸内腔；或者，发电活塞缸体的被发电活塞分隔的两个腔中，一个连通液压系统中的油箱，另一个在工作缸的下端部连通工作缸内腔。该操动机构用于解决现有技术中的操动机构在使用时造成的能量浪费和存在密封失效的安全隐患的问题。

A hydraulic spring operating mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种液压弹簧操动机构
本专利技术涉及电开关的触点操作机构
，特别涉及一种液压弹簧操动机构。
技术介绍
高压断路器中一般通过操动机构来实现断路器的合闸和分闸，并使其维持在合闸状态或分闸状态。授权公告号为CN106783420B的专利技术专利中记载了一种断路器用弹簧储能型液压操动机构，该断路器用弹簧储能型液压操动机构即为高压断路器中常用的操动机构；通常为了提高断路器的机械寿命，会在操动机构的工作缸中的差动活塞的合闸过程中设置一段缓冲行程，在差动活塞的分闸过程中也会设置一段缓冲行程，设置缓冲行程一般是通过在差动活塞的分闸过程中和合闸过程中对油液进行节流来实现，利用节流后油液压力上升作用给差动活塞的反作用力来实现差动活塞的缓冲。上述操动机构在合闸和分闸的过程中设置缓冲行程会使差动活塞的部分动能转换为油液的热能，这会造成能量的浪费，同时油液温度上升，也会造成液压系统中各处密封件的快速老化，进而可能造成液压系统的密封失效。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种液压弹簧操动机构，用于解决现有技术中的操动机构在使用时造成的能量浪费和存在密封失效的安全隐患的问题。为实现上述目的，本专利技术所提供的液压弹簧操动机构采用以下技术方案：该液压弹簧操动机构包括：工作缸；差动活塞；工作缸内腔的上下两端分别设有合闸缓冲套和分闸缓冲套，差动活塞的上下两侧分别设有合闸缓冲台阶和分闸缓冲台阶；在差动活塞向上移动过程中，合闸缓冲台阶与合闸缓冲套之间形成合闸缓冲节流间隙，合闸动作开始缓冲，在差动活塞向下移动过程中，分闸缓冲台阶与分闸缓冲套之间形成分闸缓冲节流间隙，分闸动作开始缓冲；弹簧储能装置，包括储能油缸以及与储能油缸配合使用的储能弹簧组件；液压系统，包括油箱、油路和连接在油路上的电磁换向阀；发电活塞缸，包括发电活塞缸体以及活动装配在发电活塞缸体内的发电活塞，发电活塞连接有发电装置；发电活塞缸体的被发电活塞分隔的两个腔中，一个连通油箱，另一个在工作缸的上端部连通工作缸内腔，在合闸缓冲行程中，工作缸内腔中的油液被压至发电活塞缸体中并推动发电活塞动作；或者，发电活塞缸体的被发电活塞分隔的两个腔中，一个连通油箱，另一个在工作缸的下端部连通工作缸内腔，在分闸缓冲行程中，工作缸内腔中的油液被压至发电活塞缸体中并推动发电活塞动作。本专利技术所提供的液压弹簧操动机构的有益效果是：在操动机构中设置发电活塞缸，发电活塞缸中的发电活塞连接发电装置，利用操动机构在合闸和分闸过程中因节流而产生的油液的压力驱动发电活塞缸中的发电活塞动作，进而控制发电装置发电，相当于将差动活塞的部分动能转化为电能，减少了能量的浪费，同时也减少了转化为油液热能的能量，避免油液温度过高而使液压系统中的密封件加速老化，保证了液压系统的密封效果。进一步的，工作缸的缸体上开设有开口朝上的发电腔体，发电腔体内密封安装有封板，封板所封堵的下侧的发电腔体构成发电活塞缸的内腔，发电活塞的活塞杆滑动密封穿过封板，发电装置设置于封板上侧的发电腔体内。这样布置发电活塞缸体的内腔使得整个操动机构的布置较为紧凑，而且在工作缸的缸体上开设开口朝上的发电腔体较为简单，易操作。进一步的，工作缸的缸体上端面密封安装有围筒和密封围筒上端口的筒盖，围筒与缸体所围的内部空间构成油箱，发电腔体开设在工作缸缸体的上端面上，发电腔体的上端口处安装有密封堵盖。这样布置油箱可以提高整个操动机构的结构紧凑性，发电腔体开设在工作缸缸体的上端面上容易实现，整体上减少了操动机构的零部件数量，减小了操动机构的占用空间。进一步的，发电活塞缸体内安装有复位弹簧，复位弹簧用于提供给发电活塞朝向一侧移动的动力，且在发电活塞朝向该侧移动时，与油箱连通的内腔体积增大。设置复位弹簧能够可靠的保证发电活塞的复位，为下一次分合闸过程中进行能量回收做准备，同时发电活塞在复位弹簧的操作下移动的过程中也在发电，可以将复位弹簧的弹性势能转化为电能。进一步的，发电装置为直线发电装置，发电活塞的活塞杆上安装有永磁体，直线发电装置包括安装在处于封板上侧的发电腔体内的定子线圈，永磁体被活塞杆带动在定子线圈中直线移动时发电。这种形式的发电装置结构较为简单，且发电活塞与发电装置之间没有多级传动，避免了能量的损耗。进一步的，永磁体为套状且套装在发电活塞的活塞杆上。这样永磁体可以比较方便可靠的安装在活塞杆上。进一步的，定子线圈有多组且沿活塞杆轴向排布。这样设置可以使定子线圈为多个并联的线圈，能够在活塞杆移动过程中更充分的进行能量转化。进一步的，发电装置为压电发电装置，压电发电装置包括安装在处于封板上侧的发电腔体内的压电片，压电片的一端与发电活塞的活塞杆连接，另一端与工作缸的缸体固定设置，压电片在被活塞杆带动变形时发电。这种形式的发电装置结构较为简单，且发电活塞与发电装置之间没有多级传动，避免了能量的损耗。进一步的，压电片有多个，且沿活塞杆的轴向排布。发电活塞在移动时能够同步带动多个压电片变形，使多个压电片充分发电。进一步的，压电片为环形，其通过内边缘与活塞杆连接，通过外边缘与工作缸的缸体连接。这样设置压电片的面积较大，在发电活塞运动时其发生变形的部位也较多，产生的电量较大。附图说明图1是本专利技术所提供的液压弹簧操动机构的实施例1的原理图；图2是本专利技术所提供的液压弹簧操动机构的实施例1中的部分结构示意图；图3是本专利技术所提供的液压弹簧操动机构的实施例1中的发电活塞缸和发电装置的结构示意图；图4是本专利技术所提供的液压弹簧操动机构的实施例1中分闸状态的原理图；图5是本专利技术所提供的液压弹簧操动机构的实施例1中合闸状态的原理图；图6是本专利技术所提供的液压弹簧操动机构的实施例2中的发电活塞缸和发电装置的结构示意图。附图中：1-工作缸，2-封板，3-弹簧储能装置，4-电磁换向阀，5-油箱，6-发电活塞缸，7-发电装置，8-断路器，9-密封堵盖，11-缸体，12-差动活塞，13-差动活塞杆，14-合闸缓冲套，15-分闸缓冲套，16-工作高压腔，17-工作差压腔，111-第一流道，112-第二流道，113-第三流道，114-第四流道，115-第五流道，116-第六流道，121-合闸缓冲台阶，122-分闸缓冲台阶，31-储能缸体，32-储能活塞，33-储能弹簧组件，34-压环，35-支撑环，36-储能活塞杆，51-围筒，52-筒盖，61-发电活塞，62-发电活塞杆，63-复位弹簧，64-发电活塞缸上腔，65-发电活塞缸下腔，71-绝缘片，72-压电片，73-导向套，101-定子线圈，102-安装架，103-永磁体，104-绝缘环。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明。本专利技术所提供的液压弹簧操动机构的实施例1：本实施例中的液压弹簧操动机构用于控制高压断路器的合闸和分闸。如图1所示，该液压弹簧操动机构包括工作缸1、弹簧储能装置3、液压系统、发电活塞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压弹簧操动机构，其特征是，包括：/n工作缸；/n差动活塞；/n工作缸内腔的上下两端分别设有合闸缓冲套和分闸缓冲套，差动活塞的上下两侧分别设有合闸缓冲台阶和分闸缓冲台阶；在差动活塞向上移动过程中，合闸缓冲台阶与合闸缓冲套之间形成合闸缓冲节流间隙，合闸动作开始缓冲，在差动活塞向下移动过程中，分闸缓冲台阶与分闸缓冲套之间形成分闸缓冲节流间隙，分闸动作开始缓冲；/n弹簧储能装置，包括储能油缸以及与储能油缸配合使用的储能弹簧组件；/n液压系统，包括油箱、油路和连接在油路上的电磁换向阀；/n发电活塞缸，包括发电活塞缸体以及活动装配在发电活塞缸体内的发电活塞，发电活塞连接有发电装置；/n发电活塞缸体的被发电活塞分隔的两个腔中，一个连通油箱，另一个在工作缸的上端部连通工作缸内腔，在合闸缓冲行程中，工作缸内腔中的油液被压至发电活塞缸体中并推动发电活塞动作；或者，发电活塞缸体的被发电活塞分隔的两个腔中，一个连通油箱，另一个在工作缸的下端部连通工作缸内腔，在分闸缓冲行程中，工作缸内腔中的油液被压至发电活塞缸体中并推动发电活塞动作。/n

【技术特征摘要】
1.一种液压弹簧操动机构，其特征是，包括：
工作缸；
差动活塞；
工作缸内腔的上下两端分别设有合闸缓冲套和分闸缓冲套，差动活塞的上下两侧分别设有合闸缓冲台阶和分闸缓冲台阶；在差动活塞向上移动过程中，合闸缓冲台阶与合闸缓冲套之间形成合闸缓冲节流间隙，合闸动作开始缓冲，在差动活塞向下移动过程中，分闸缓冲台阶与分闸缓冲套之间形成分闸缓冲节流间隙，分闸动作开始缓冲；
弹簧储能装置，包括储能油缸以及与储能油缸配合使用的储能弹簧组件；
液压系统，包括油箱、油路和连接在油路上的电磁换向阀；
发电活塞缸，包括发电活塞缸体以及活动装配在发电活塞缸体内的发电活塞，发电活塞连接有发电装置；
发电活塞缸体的被发电活塞分隔的两个腔中，一个连通油箱，另一个在工作缸的上端部连通工作缸内腔，在合闸缓冲行程中，工作缸内腔中的油液被压至发电活塞缸体中并推动发电活塞动作；或者，发电活塞缸体的被发电活塞分隔的两个腔中，一个连通油箱，另一个在工作缸的下端部连通工作缸内腔，在分闸缓冲行程中，工作缸内腔中的油液被压至发电活塞缸体中并推动发电活塞动作。


2.根据权利要求1所述的液压弹簧操动机构，其特征是，工作缸的缸体上开设有开口朝上的发电腔体，发电腔体内密封安装有封板，封板所封堵的下侧的发电腔体构成发电活塞缸的内腔，发电活塞的活塞杆滑动密封穿过所述封板，发电装置设置于封板上侧的发电腔体内。


3.根据权利要求2所述的液压弹簧操动机构，其特征是，工作缸的缸体上端面密封安装有围筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷琴，刘煜，李海文，韩国辉，刘宇，李宁，程晓培，杨秋蓉，胡超然，程军强，张南林，张进科，
申请(专利权)人：平高集团有限公司，国家电网有限公司，国网浙江省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41