油緩衝器及高壓直流斷路器的製造方法
2023-11-03 08:08:42 2
專利名稱:油緩衝器及高壓直流斷路器的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了油緩衝器及高壓直流斷路器，本實用新型的油緩衝器包括前後延伸的密封油缸以及與密封油缸導向滑動配合的活塞，密封油缸內充滿緩衝油，密封油缸的前端設有用於與活塞外徑導向滑動配合的緩衝段，活塞的外周面上沿活塞的縮回方向設有在運動至緩衝段內時與緩衝段的內壁面之間的間隙逐漸增大的緩衝曲面。這種油緩衝器的活塞上可以很容易製造出不同形狀的曲面，製造簡單，通過設計不同的曲面能夠控制計算緩衝油從曲面與油缸之間的間隙中排出的流量，能夠滿足活塞不同運動狀態的緩衝，同時，由於密閉油缸中沒有其他較小的活動零部件，不容易損壞。
【專利說明】油緩衝器及高壓直流斷路器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及油緩衝器及高壓直流斷路器。
【背景技術】
[0002]高壓斷路器的分合閘運動速度較高，而觸頭的運動行程相對較小，要使高速運動的觸頭在短行程內停止，需要採用緩衝效果較好的緩衝器來吸收運動部件的動能，防止斷路器中的零部件因受到巨大的衝擊而損壞，因此，緩衝器對斷路器的使用和性能起著至關重要的作用。現有技術中斷路器緩衝器多有採用油緩衝器，油緩衝器除了能夠吸收斷路器運動部件的動能，保護斷路器運動部件不受衝擊而損壞，其緩衝特性還直接影響斷路器分、合閘末期速度和行程曲線。
[0003]公告號為CN201315270Y的中國實用新型專利公開了斷路器的油緩衝器，該類型緩衝器採用內缸體、外缸體、活塞杆及油密封零部件的總體結構，在分合閘運動過程中活塞杆在小缸體內沿其軸向方向運動，推動液壓油從內缸體圓周方向阻尼孔中流出，從而起到緩衝作用。影響緩衝特性的因素主要是小缸體上的阻尼孔，合適的阻尼孔尺寸及位置關係可以提高斷路器產品的可靠性和穩定性。但是，該類型的緩衝器結構複雜、零部件加工難度大、成本高，裝配效率低，不便於維護。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在於提供一種結構簡單、緩衝效果較好的油緩衝器；同時，本實用新型還提供了一種使用該油緩衝器的高壓直流斷路器。
[0005]本實用新型的油緩衝器採用如下技術方案:油緩衝器，包括前後延伸的密封油缸以及與密封油缸導向滑動配合的活塞，密封油缸內充滿緩衝油，所述密封油缸的前端設有用於與活塞外徑導向滑動配合的緩衝段，所述活塞的外周面上沿活塞的縮回方向設有在運動至緩衝段內時與緩衝段的內壁面之間的間隙逐漸增大的緩衝曲面。
[0006]所述緩衝曲面有多個且周向間隔設置在活塞上。
[0007]所述緩衝曲面包括兩個以上階梯狀平面。
[0008]所述活塞上於緩衝段的後側設有非緩衝段，所述非緩衝段具有用於與活塞的最大外徑處的外圓周面吻合的導向面，所述導向面上設有內凹的軸向延伸的過油槽。
[0009]所述活塞上設有軸向貫通活塞兩端的通油孔。
[0010]本實用新型的高壓直流斷路器採用如下技術方案:高壓直流斷路器，包括操動機構，所述操動機構上傳動連接有油緩衝器，所述油緩衝器包括密封油缸以及與密封油缸導向滑動配合的活塞，密封油缸內充滿緩衝油，所述密封油缸的前端設有用於與活塞外徑導向滑動配合的緩衝段，所述活塞的外周面上沿活塞的縮回方向設有在運動至緩衝段內時與緩衝段的內壁面之間的間隙逐漸增大的緩衝曲面。
[0011]所述緩衝曲面有多個且周向間隔設置在活塞上。
[0012]所述緩衝曲面包括兩個以上階梯狀平面。
[0013]所述活塞上於緩衝段的後側設有非緩衝段，所述非緩衝段具有用於與活塞的最大外徑處的外圓周面吻合的導向面，所述導向面上設有內凹的軸向延伸的過油槽。
[0014]所述活塞上設有軸向貫通活塞兩端的通油孔。
[0015]本實用新型的油緩衝器密封油缸內軸向設有緩衝段，在活塞向緩衝段運動時，活塞擠壓緩衝腔內的緩衝油，緩衝油由活塞外周的曲面和緩衝段內壁面之間的間隙中排出，由於活塞外周的曲面與緩衝段的內壁面之間的間隙逐漸減小，緩衝段內的緩衝油從間隙中排出流量逐漸減少，緩衝段內沒有排出的緩衝油對活塞產生的阻力逐漸變大，起到緩衝制動作用。這種油緩衝器的活塞上可以很容易製造出不同形狀的曲面，製造簡單，通過設計不同的曲面能夠控制計算緩衝油從曲面與油缸之間的間隙中排出的流量，能夠滿足活塞不同運動狀態的緩衝，同時，由於密閉油缸中沒有其他較小的活動零部件，不容易損壞。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型一種油緩衝器的實施例結構示意圖；
[0017]圖2為圖1中密閉油缸的結構示意圖；
[0018]圖3為圖2中A-A面的剖視圖；
[0019]圖4為圖1中活塞杆的立體結構示意圖；
[0020]圖5為本實用新型的一種高壓直流斷路器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]本實用新型的一種高壓直流斷路器的實施例:如圖1-5所示，包括斷路器本體10，斷路器本體10內設有用於驅動斷路器觸頭分合閘的操動機構100，油緩衝器後端通過銷軸9與操動機構的機架鉸接，並能繞銷軸9轉動，操動機構100的輸出軸7通過輸出拐臂6分別傳動連接傳動拉杆8和油緩衝器前端的活塞杆1，活塞杆I用於與輸出拐臂6傳動連接的一端設有連接長孔5，輸出拐臂6上設有與連接長孔5配合的軸銷60，在輸出軸7動作時軸銷60能夠在活塞杆I上的連接長孔5內滑動，當斷路器分閘動作時，輸出軸7帶動輸出拐臂6逆時針旋轉，銷軸60在活塞杆I的連接長孔5內沿活塞杆軸向向下滑動，這樣在分閘初始階段緩衝器不投入使用，保證了斷路器分閘前期具有很高的運動速度，當銷軸60滑動至活塞杆I的連接長孔5的最下端時，帶動活塞杆I沿密閉油缸2軸向向缸體底部運動，輸出拐臂6逆時針方向旋轉的同時推動傳動拉杆8，從而帶動斷路器動觸頭分閘動作；在斷路器合閘運動時，與上述運動過程相反，此處不再贅述。
[0022]活塞杆I和密閉油缸2之間通過密封蓋3密封，密封蓋3具有與密閉油缸2的開口內徑吻合的外圓周，該外圓周上設有用於安裝密封墊圈的安裝槽33，密封蓋3的中心處設有供活塞杆I穿過並與活塞杆I導向滑動配合的連接孔，連接孔的內壁設有三個用於狀密封圈31的安裝槽，密閉油缸2的開口前端設有用於安裝擋圈32的環槽，在密封蓋3裝入密閉油缸2的內腔中時通過在環槽中裝入擋圈32對密封蓋3進行擋止和限位。
[0023]活塞杆I伸入密閉油缸2的內腔的一端設有活塞11，活塞11為徑向尺寸大於活塞杆I的圓柱形活塞頭，活塞頭的外周面周向均勻間隔設有三組曲面，每組曲面均由臺階面101、102、103、104組成，其中，臺階面101至臺階面104距離活塞11軸心的距離依次減小，臺階面104位於活塞11的靠近密閉油缸2底部的一端，當然，其他實施方式中，曲面可以有一到兩組或四組以上，每組曲面可以包括至少兩個臺階面，或者曲面也可以由圓錐面代替，也可以在活塞的外周開設楔槽代替。在周向方向上每組臺階面之間為圓柱形活塞頭的外圓周面，活塞11上還設有軸向延伸的貫通活塞11兩端的通油孔4。
[0024]密閉油缸2的內腔分為緩衝段202和非緩衝段201，其中，緩衝段202位於密閉油缸2的前端，緩衝段202具有圓柱型內腔，其內腔的直徑等於活塞11的最大直徑並用於與活塞11上的最大直徑處的外圓周面導向滑動配合，非緩衝段201包括內徑與緩衝段202的內徑相等的圓周面21，圓周面21上周向均布有四個軸向延伸的凹槽20，凹槽20的槽底為圓弧形且四個凹槽的槽底位於與圓周面21同心的同一個圓周上，當活塞11在非緩衝段201內運動時，圓周面21與活塞11最大直徑處的外圓周吻合配合併導向其移動，凹槽20用於連通活塞11的兩端使兩端的緩衝油能夠軸向流通不會對活塞11的移動產生阻力。
[0025]本實用新型的油緩衝器的工作原理:在分閘運動時，活塞杆I受力帶動活塞11由密閉油缸2的開口端向前端運動，即由非緩衝段201向緩衝段202運動，在非緩衝段201內運動時，由於過油槽20連通活塞11的兩端，此時，油緩衝器對活塞11產生的運動阻力很小甚至幾乎沒有，在活塞11由非緩衝段201向緩衝段202中運動時，由於活塞11的外周設有臺階面101、102、106、104，且臺階面101、102、103、104距離活塞軸線的距離依次減小，這樣隨著活塞11不斷進入緩衝段202，臺階面104、103、102、101依次進入緩衝段，活塞11與緩衝段202的內圓周面之間形成的過油縫隙越來越小，緩衝段202內的緩衝油從過油縫隙中排出到非緩衝段201內的緩衝油流量越來越小，這樣緩衝段202內的緩衝油對活塞11的運動阻力越來越大，在這樣逐漸增大的緩衝阻力下活塞杆最終停止運動，達到對斷路器的緩衝要求。同時，在其他實施方式中，由於斷路器的分合閘速度不同，觸頭及拉杆的質量不同，對緩衝器的緩衝要求不同，可以根據不同的緩衝要求計算緩衝油的流量在活塞的外圓周開設不同的曲面以實現最佳緩衝效果；在合閘運動時，活塞11在活塞杆I的帶動下從緩衝段202中向非緩衝段201中運動，由於活塞11上還設有軸向貫通的通油孔4，非緩衝段201內的一部分緩衝油能夠通過通油孔4進入緩衝段，一部分緩衝油通過活塞11的外周逐漸增大的過油間隙進入緩衝段，這樣對活塞的合閘運動速度影響很小，能夠滿足合閘要求。
[0026]本實施例中，非緩衝段處密閉油缸的內壁上具有用於導向活塞的導向面以及軸向延伸的供緩衝油通過的過油槽，在其他實施例中，非緩衝段可以設置為內孔徑大於活塞外徑的圓柱型筒體，此時，活塞在非緩衝段運動時需要密封蓋上的與活塞杆導向配合的連接孔對活塞杆進行導向。
[0027]本實用新型的一種油緩衝器的實施例:如圖1-4所示，其具體結構與上述高壓直流斷路器中的油緩衝器結構相同，此處不再贅述。
[0028]本實用新型的油緩衝器結構簡單，製作難度較低，維修方便，具有較高的使用壽命，油緩衝器的密閉油缸內部沒有體積較小的運動零件，不容易損壞。
【權利要求】
1.油緩衝器，包括前後延伸的密封油缸以及與密封油缸導向滑動配合的活塞，密封油缸內充滿緩衝油，其特徵在於，所述密封油缸的前端設有用於與活塞外徑導向滑動配合的緩衝段，所述活塞的外周面上沿活塞的縮回方向設有在運動至緩衝段內時與緩衝段的內壁面之間的間隙逐漸增大的緩衝曲面。2.根據權利要求1所述的油緩衝器，其特徵在於，所述緩衝曲面有多個且周向間隔設置在活塞上。3.根據權利要求2所述的油緩衝器，其特徵在於，所述緩衝曲面包括兩個以上階梯狀平面。4.根據權利要求1-3任意一項所述的油緩衝器，其特徵在於，所述活塞上於緩衝段的後側設有非緩衝段，所述非緩衝段具有用於與活塞的最大外徑處的外圓周面吻合的導向面，所述導向面上設有內凹的軸向延伸的過油槽。5.根據權利要求4所述的油緩衝器，其特徵在於，所述活塞上設有軸向貫通活塞兩端的通油孔。6.高壓直流斷路器，包括操動機構，所述操動機構上傳動連接有油緩衝器，所述油緩衝器包括密封油缸以及與密封油缸導向滑動配合的活塞，密封油缸內充滿緩衝油，其特徵在於，所述密封油缸的前端設有用於與活塞外徑導向滑動配合的緩衝段，所述活塞的外周面上沿活塞的縮回方向設有在運動至緩衝段內時與緩衝段的內壁面之間的間隙逐漸增大的緩衝曲面。7.根據權利要求6所述的高壓直流斷路器，其特徵在於，所述緩衝曲面有多個且周向間隔設置在活塞上。8.根據權利要求7所述的高壓直流斷路器，其特徵在於，所述緩衝曲面包括兩個以上階梯狀平面。9.根據權利要求6-7任意一項所述的高壓直流斷路器，其特徵在於，所述活塞上於緩衝段的後側設有非緩衝段，所述非緩衝段具有用於與活塞的最大外徑處的外圓周面吻合的導向面，所述導向面上設有內凹的軸向延伸的過油槽。10.根據權利要求9所述的高壓直流斷路器，其特徵在於，所述活塞上設有軸向貫通活塞兩端的通油孔。
【文檔編號】H01H3-60GK204270911SQ201420686484
【發明者】郭良超, 宋廣民, 劉宇, 王守山, 閆廣超, 宋超, 朱苛婁, 許家源, 蘇計東 [申請人]河南平高電氣股份有限公司, 國家電網公司, 平高集團有限公司