[发明专利]一种断路器用弹簧储能型液压操动机构

说明书

本发明提供一种断路器用弹簧储能型液压操动机构包括工作缸和与工作缸配合使用的弹簧储能装置，弹簧储能装置包括储能高压腔、与储能高压腔对应的储能活塞和与储能活塞传动连接的储能弹簧，操动机构还包括用于对储能高压腔进行泄压的安全泄压阀，安全泄压阀由储能弹簧控制开启，储能弹簧在受压变形至设定位置时通过中间传动机构控制安全泄压阀开启或者是在储能弹簧在受压变形至设定位置时通过向控制单元输出控制信号以控制安全泄压阀开启。由于储能弹簧压缩变形至设定位置时表明储能高压腔中的压力达到设定负荷，直接利用储能弹簧的压缩变形位置来控制泄压阀开启，有效避免了液压油压力波动的影响，提高了安全泄压阀的稳定性及可靠性。

技术领域

本发明涉及一种断路器用弹簧储能型液压操动机构。

背景技术

操动机构是高压断路器的重要组成部分，用于驱动断路器进行分闸、合闸操作。根据不同的驱动力，操动机构可分为电磁式操动机构、气动式操动机构、储能式液压操动机构等。其中，弹簧储能式液压操动机构以其输出功率大、反应快、可靠性高等特点，被普遍采用。

现有的弹簧储能式液压操动机构根据储能缸和工作缸的装配方式可分为两类，一类是储能缸中的储能活塞为环形储能活塞，该环形储能活塞套装在工作缸外，这种液压操动机构中的储能活塞直径较大，所需密封圈也较大，结构较为复杂，加工量大，需要密封点多；另一类是储能缸绕圆周方向均布在工作缸外侧，如授权公告号为CN200969310Y的专利文献中公开的高压断路器液压操动机构，包括主体板块，主体板块包括中心的工作缸和绕周向均布在工作缸外侧的三个储能缸，工作缸中导向移动装配有差动活塞，差动活塞与主活塞杆连接，主活塞杆的顶端向上延伸出工作缸，并用于在差动活塞上下动作过程中驱动断路器的动触头动作以进行分合闸操作，工作缸外套装有弹簧压环，弹簧压环与三个储能缸的储能活塞杆固连，工作缸的下部套装有碟簧组件，工作缸的下端连接有碟簧导向筒，在碟簧导向筒外设有碟簧下支持座，碟簧组件的上端顶压在弹簧压环上、下端顶压在碟簧下支持座上。工作缸外侧设有油泵和电机，电机驱动油泵工作向储能缸和工作缸提供高压油。工作缸中的差动活塞将工作缸的内腔分为工作高压腔和工作压差腔，主活塞杆经工作高压腔向上穿过油箱，油箱布置在工作缸上方，工作缸上设有控制阀，控制阀具有与油箱连通的低压油口、与工作高压腔连通的高压油口及与工作压差腔连通的中间油口，通过控制阀中阀芯的动作，实现低压油口与中间油口及中间油口与高压油口的切换导通，进而实现差动活塞受液压驱动力以驱动主活塞杆进行上下移动，实现断路器分合闸操作。

上述高压断路器液压操动机构在储能时，由油泵通过控制阀的高压油口向工作缸中的高压油路输入高压油，高压油向储能缸中的储能活塞施加向下的作用力，储能活塞在向下移动时驱动碟簧组件压缩以进行储能，工作缸的工作高压腔中也充满高压油。在进行合闸操作时，控制阀动作使得高压油口与中间油口连通，碟簧组件释放能量，储能活塞快速向上移动，将高压油快速的打入工作缸的工作压差腔中，由于差动活塞的作用，活塞下承压面的面积大于上承压面的面积，差动活塞将在压差作用下带着主活塞杆向上移动，实现合闸操作。而当进行分闸操作时，控制阀动作使得低压油口与中间油口连通，工作缸的工作压差腔与低压油腔连通，在压差作用下，差动活塞将带着主活塞杆向下移动以实现分闸操作。

通常情况下，需要设置安全泄压阀实现正常的泄压操作，一般是在储能腔油压过高时进行泄压操作。现有的安全泄压阀内部设有泄压弹簧，当压力较高时，泄压弹簧压缩，泄压钢球被顶开，实现泄压。但这种自动泄压的方式完全依赖泄压弹簧的自身性能来控制泄压操作，当泄压弹簧出现故障时，会导致无法正常泄压或泄压动作缓慢，甚至会因为内部压力波动导致意外泄压，影响操动机构的正常工作。

发明内容

本发明提供一种断路器用弹簧储能型液压操动机构，以解决现有技术中存在的依靠安全泄压阀自身内部的泄压弹簧进行泄压控制导致泄压操作不稳定的技术问题。