用于高压断路器自动分合闸操动装置的弹簧液压储能机构

摘要

本发明涉及一种用于高压断路器液压弹簧操动装置的弹簧液压储能机构，具有工作缸、储能缸以及蝶形弹簧，其中储能缸套装在工作缸的外径中部上，蝶形弹簧套装于储能缸外部及工作缸的外径下部，蝶形弹簧的上端面靠定位钢丝压紧在储能缸大外圆端面的沟槽中；工作缸的中部外圆上自内向外套装第二O型密封圈挡圈、第三O型密封圈以及密封圈挡环，密封圈挡环的小头外圆上套装有孔用直角组合密封圈；储能缸的小头内孔沟槽中自外向内分别安装有第三O型密封圈挡圈、第四O型密封圈、第二导向带和轴用直角组合密封圈；储能缸大头自内侧向外分别安装有第一导向带、第二O型密封圈。本发明彻底解决了渗漏油现象，降低了加工难度，成本低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压储能机构，具体的说是一种用于高压断路器液压弹簧操动装置的弹簧液压储能机构。

背景技术

高压断路器应用于高压输变电线路中，是发电厂、变电所及电力系统中最重要的控制和保护设备，可以断开或接通正常运行的高压电路中的空载电流或负荷电流，当线路发生故障时能自动迅速切断电源，防止事故扩大。断路器的使命就是体现在分、合闸的动作上，分合闸动作是通过操动装置实现的，252KV及以上电路中断路器的操动装置都采用液压弹簧操动装置，而液压弹簧操动装置的储能部件是操动装置重要组成部分，它性能的优劣直接影响躁动装置的可靠性和稳定性。

目前操动装置上使用的储能部件大都存在漏油和渗油现象，而且还有精度高加工难度大等缺点。

发明内容

针对目前弹簧液压储能部件中存在的漏油渗油、精度高加工难度大等不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种没有漏油渗油，加工难度小、安装简单、成本低且性能可靠的高压断路器液压弹簧操动装置的弹簧液压储能机构。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种用于高压断路器液压弹簧操动装置的弹簧液压储能机构，具有工作缸、储能缸以及蝶形弹簧，其中储能缸套装在工作缸的外径中部上，蝶形弹簧套装于储能缸外部及工作缸的外径下部，蝶形弹簧的上端面靠定位钢丝压紧在储能缸大外圆端面的沟槽中；工作缸的中部外圆上自内向外套装第二O型密封圈挡圈、第三O型密封圈以及密封圈挡环，密封圈挡环的小头外圆上套装有孔用直角组合密封圈；储能缸的小头内孔沟槽中自外向内分别安装有第三O型密封圈挡圈、第四O型密封圈、第二导向带和轴用直角组合密封圈；储能缸大头自内侧向外分别安装有第一导向带、第二O型密封圈。

在工作缸外圆端面设有回油沟槽；工作缸的中间部位设有用于安装孔用直角组合密封圈的密封圈挡环，工作缸和密封圈挡环间通过螺纹连接。

储能缸盖套装在工作缸的外圆上，并固定在储能缸的上端面上；储能缸盖的内孔槽中安装有第一O型密封圈挡圈、第一O型密封圈。

储能缸上设有多个回油孔，均布于储能缸壁上。

在工作缸上，位于安装孔用直角组合密封圈以上规定的距离处设有沟槽，沟通槽内设有多个径向孔，与各径向孔对应有工作缸回油孔，当蝶形弹簧被压缩到所要求的高度时，储能缸上对应的第一～第三储能缸回油孔的上端口通过环形沟槽与三个工作缸回油孔连通，回油孔与油箱连通。

密封圈挡环的小头外圆上套装有孔用直角组合密封圈。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明采用了高性能和针对本产品特点自制的非标准密封圈，彻底解决了渗漏油现象；

2.本发明机构降低了加工难度，成本低；

3.本发明性能可靠，达到了行业标准，在59MPa压力下，24小时泄压高度不大于0.8mm，具有良好的密封效果。

附图说明

图1为本发明弹簧液压储能机构结构示意图；

图2A为本发明弹簧液压储能机构中的工作缸结构主视图；

图2B为图2A的俯视图；

图2C为图2A的局部剖视图；

图2D为图2A的？图；

图3A为本发明弹簧液压储能机构中的储能缸盖主视图；

图3B为图3A的左视图；

图4A为本发明弹簧液压储能机构中的储能缸的主视图；

图4B为图4A的俯视图；

图5A为本发明弹簧液压储能机构中的密封圈挡环主视图；

图5B为图5A的右视图。

其中，1为工作缸，2为第一O型密封圈挡圈，3为第一O型密封圈，4为储能缸盖，5为第二O型密封圈，6为内六角圆柱头螺钉，7为第一导向带，8为储能缸，8a～8c为第一～第三储能缸回油孔，9为第二O型密封圈挡圈，10为第三O型密封圈，11为孔用直角组合密封圈，12为密封圈挡环，13为蝶形弹簧，14为轴用直角组合密封圈，15为第二导向带，16为第四O型密封圈，17为第三O型密封圈挡圈，18为进出油孔，19为工作缸回油孔，20为径向孔，21为回油沟槽。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。

如图1所示，本发明用于高压断路器液压弹簧操动装置的弹簧液压储能机构，具有工作缸1(结构如图2A～2D所示)、储能缸8以及蝶形弹簧13，其中储能缸8套装在工作缸1的外径中部，蝶形弹簧13套装于储能缸8外部及工作缸1的外径下部，蝶形弹簧13的上端面靠定位钢丝压紧在储能缸8大外圆端面的沟槽中；工作缸1的中部外圆上自内向外套装第二O型密封圈挡圈9、第三O型密封圈(115×3.55)10和密封圈挡环12，密封圈挡环12的小头外圆上套装有孔用直角组合密封圈(KNP613-140)11，储能缸8的小头内孔沟槽中自外向内分别安装有第三O型密封圈挡圈17、第四O型密封圈(110×5.3)16、第二导向带(346×5×2.5)15和轴用直角组合密封圈(KNR611-110)14；储能缸大头内侧安装有第一导向带(445×5×2.5)7、端面上有第二O型密封圈(145×3.55)5，储能缸盖4的内孔槽中安装有第一O型密封圈挡圈2、第一O型密封圈(140×5.3)3；储能缸盖4用六个内六角圆柱头螺钉(M8×25)6固定在储能缸8的大头端面上。

如图2A、2B所示，本实施例在工作缸1外圆140直径距端面5mm处设有回油沟槽21，沟槽内设有多个径向回油孔20(本实例三个)每个径向回油孔20分别与对应的轴向回油孔19连通，轴向回油孔19与油箱连通；工作缸1的中间部位设有用于安装密封圈挡环12的外螺纹M115×1-6H。

如图4A、4B所示，储能缸8上设有多个回油孔，本实施例为三个，即第一～第三回油孔8a～8c，均布于储能缸8壁上，回油孔的上端出口在距端面10mm处，回油孔的下端出口在距下端面10mm处；储能缸8内的高压油可能有微量泄漏，泄漏的油液通过此孔流回油箱。如图5A、5B所示，密封圈挡环12的小头外圆上套装有孔用直角组合密封圈11。

本发明的工作原理如图1所示，当液压系统不工作时储能缸8在蝶形弹簧13的作用下，其内孔端面靠紧在密封圈挡环12的大头端面上，既非工作状态。当油泵工作后系统通过进出油孔向储能缸8内孔台肩和工作缸1的外圆台肩所形成空间内注入压力油(最高压力70MPa)，在压力油作用下储能缸8内孔台肩和工作缸1的外圆台肩所形成空间容积逐渐增大，储能缸8向下移动，同时将蝶形弹簧13逐渐压缩，当移动到设定高度时行程开关断开，电机电源断开，油泵停止工作，储能缸13处于保压状态，此时蝶形弹簧13的弹力作用在储能缸8上，也就是蝶形弹簧13的作用力作用在储能缸8内孔台肩和工作缸1的外圆台肩所形成空间内的油液上，蝶形弹簧13作用力的大小决定储能缸8内油液的压强大小。当系统接到分或合闸指令后系统油路立刻变向，封闭进出油孔的阀口被打开，储能缸8内的油液在蝶形弹簧13的作用下，立刻被挤出，并流向所需完成的分或合闸位置。分闸时，油液在换向阀的控制下进入工作缸1的上腔，推动活塞下移。合闸时，油液在换向阀的控制下进行工作缸的下腔，推动活塞上移。储能缸8内的油液被挤出后，储能缸8被弹起，与其同时移动的行程开关接通，电机受电，带动油泵继续向储能缸8中注油，当达到预定高度时行程开关断开，电机停止工作，油泵停止供油。

储能缸8的大孔端与工作缸1大外圆间用孔用直角组合密封圈(KNP613-140)11密封，为了保证密封性和不损伤孔用直角组合密封圈11，采用了分体式的沟槽，增加密封圈挡环12，密封圈挡环12与工作缸1的连接为螺纹连接，为了防止螺纹连接处泄漏，在密封圈挡环12的小头内孔和工作缸1的外圆处设置了第二O型密封圈挡圈9、第三O型密封圈(115×3.55)10。

在储能缸的小头最内侧，设置轴用直角组合密封圈(KNR611-110)14，为了减少储能缸8的内表面和工作缸1的外表面的相互摩擦，在储能缸的大头内孔端部和小头内孔中间位置分别设置了第一导向带(445×5×2.5)7和第二导向带(346×5×2.5)15。

由于储能缸8内油液压力较大，上部孔用直角组合密封圈11和下部轴用直角组合密封圈14两处，可能会有微量的油液泄漏。为了不使油液泄漏到机体的外部，在储能缸8的小头内孔外侧和储能缸盖内孔分别设置第四O型密封圈16，第三O型密封圈挡圈17和第一O型密封圈3、第一O型密封圈挡圈2。为了将泄漏的油液排回油箱，在储能缸8的缸臂上均布3处回油孔。

在工作缸1上，位于安装孔用直角组合密封圈11以上规定的距离处设有沟槽，沟通槽内设有多个径向孔20，与各径向孔20对应有工作缸回油孔19(此回油孔为轴向)，本实施例为三个，当蝶形弹簧13被压缩到所要求的高度时，储能缸上对应的第一～第三储能缸回油孔8a～8c的上端口通过环形沟槽与三个工作缸回油孔19连通，回油孔与油箱连通；泄漏油液就可以回到油箱，这样就解决了油液微量外漏的问题。