[发明专利]一种液压缸及其制造方法及液压弹簧操动机构

说明书

本发明涉及一种液压缸及其制造方法及液压弹簧操动机构，其中制造方法包括以下步骤，预制内缸体毛坯，内缸体毛坯为由SiC陶瓷材料制成，将内缸体毛坯放置在铸造模具中，向铸造模具中注入高温液态铝合金，对未凝固的液相铝合金施压，使得液相铝合金充满铸造模具内腔，外缸体毛坯制成，同时液压缸毛坯也成型；取出液压缸毛坯，进行机加工。本发明将整个液压缸的缸体分为两部分，内缸体采用SiC陶瓷材料预制成型，在内缸体基础上挤压铸造出铝合金材质的外缸体。内缸体是铝合金基复合材料，具备接近钢材的强度和刚度，能够承载额定油压及缓冲油压。外缸体采用铝合金材质，使得液压缸的整体质量比整体采用钢材的液压缸降低，便于加工、运输和装配。

技术领域

本发明涉及一种液压缸及其制造方法及液压弹簧操动机构。

背景技术

高压断路器是电力输送的关键设备，而其中的操动机构是关键部件，用来使断路器实现分合闸。按照储能方式的不同，主要分为液压弹簧操动机构、弹簧操动机构、气动操动机构、电磁式操动机构，液压弹簧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。液压操动机构，以液压缸为中心布置，液压缸不仅是连接中心，也是油路集成块。液压缸需要承受高油压，额定油压50MPa左右，缓冲油压100MPa左右，甚至更高。液压缸需具备较高的机械强度以保证机械连接和承载的可靠性。目前，液压缸一般采用铝材或钢材锻制或铸造而成，具体的结构可参见授权公告号为CN201655571U的中国专利公开的高压断路器的液压弹簧操动机构。

应用在超/特高压开关设备中的大功率液压弹簧操动机构，例如中国专利（公开号为CN1808650A）公开的大功率液压操动机构，其中的液压缸体积更大，额定油压更高，接近60MPa。这种液压缸若也采用常规的制造方法制造，存在如下弊端：

（1）采用铝材锻制或铸造，如果热处理过程控制不当，会导致液压缸材料的金相组织发生异常，产生安全隐患，严重时会引起重大故障。

（2）采用钢材锻制或铸造，由于液压缸体积很大，重量会特别重，不利于加工、运输和装配。大功率液压弹簧操动机构是安装在超/特高压开关筒体的法兰上的，重量过大，不利于与之对接的超/特高压开关筒体的受力，严重时甚至会造成开关漏气。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压缸制造方法，以解决现有技术中液压缸不能兼顾机械强度高、重量轻的技术问题。同时本发明还提供一种液压缸及使用该液压缸的液压弹簧操动机构。

为了实现以上目的，本发明中液压缸制造方法的技术方案如下：液压缸制造方法，将液压缸分为内缸体和外缸体进行制造，具体包括以下步骤，1）、预制内缸体毛坯，内缸体毛坯为由SiC陶瓷材料制成的中空结构，内缸体毛坯的中空部分形成与活塞适配的活塞腔；2）、将所述内缸体毛坯放置在铸造模具中；3）、向铸造模具中注入高温液态铝合金，对未凝固的液相铝合金施压，使得液相铝合金充满铸造模具内腔，外缸体毛坯制成，同时液压缸毛坯也成型；4）、取出液压缸毛坯，进行机加工，使得内缸体和外缸体尺寸符合要求。

在步骤1）中，将SiC颗粒与造孔剂、粘结剂按一定比例混合均匀后烧结，制成具有孔隙的所述内缸体毛坯。

在步骤4）中，于机加工之前，对液压缸毛坯进行热处理。

在进行步骤3）之前，在所述铸造模具中放置预先制造好的油道型芯，以通过所述油道型芯在铸造过程中铸造出液压缸的油道主体。

所述油道型芯以石英玻璃为基体，与矿化剂、增塑剂按一定比例混合均匀后烧结而成。

使用上述的液压缸制造方法制造的液压缸的技术方案：

液压缸，包括外缸体、位于外缸体内部的内缸体，内缸体由SiC陶瓷材料制成且其上设有与活塞适配的活塞腔，外缸体由铝合金铸造而成，外缸体上设有油道。

内缸体上具有供铝合金液体渗入的孔隙结构。