[发明专利]一种用于动车真空断路器的气动执行系统

说明书

本发明公开了气动执行领域内的一种用于动车真空断路器的气动执行系统，包括主阀、先导阀和执行气缸，主阀上腔设有上阀芯和外排气孔，主阀下腔设有下阀芯，上阀芯和下阀芯相连，主阀下腔设有复位弹簧；先导阀上腔与大气连通，先导阀上腔设有上先导阀芯，先导阀上腔设有可动压板，先导阀下腔设有下先导阀芯，上先导阀芯和下先导阀芯相连，先导阀中腔设有上先导阀座，先导阀中腔设有下先导阀座，先导阀下腔内设有弹性机构；执行气缸包括气缸上腔和气缸下腔，气缸上腔接通大气，气缸下腔接通主阀中腔；主阀下腔、先导阀下腔分别与气源相连，主阀上腔与先导阀中腔相连。本发明通过气路控制真空断路器分合闸，更加节能和安全，便于安装。

技术领域

本发明属于气动执行装置技术领域，特别涉及一种用于动车真空断路器的气动执行装置。

背景技术

目前高铁运行时没有专门的车头来牵引整个列车组，而是在每一组列车上都安装有牵引电机，通过沿途的铁路接触网给每一组列车的牵引电机提供电能，相应的牵引电机驱动整个列车组运行。电能从沿途的铁路接触网通过列车上的受电弓进入列车的主电箱，主电箱中安装有真空断路器，用于控制列车上供电的通断。

现有技术中，真空断路器分为弹簧操作机构和永磁操作机构，操作机构通过控制真空灭弧室的上、下触头分开或接触，来控制真空断路器的分闸和合闸。真空断路器的上触头和下触头受到弹簧储能机构的巨大压力，因而真空断路器分闸、合闸时都需要巨大的能量。现有技术中往往用储能电机将弹簧压缩或拉伸，用于提供真空断路器分闸、合闸时需要的巨大能量，其不足之处在于：储能电机需要较大的电压进行驱动，不够节能；储能电机的体积较大，占用的空间过大，难以安装在列车的主电箱中，安装不够方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于动车真空断路器的气动执行系统，通过先导阀和主阀控制气路的通断，来控制执行气缸的活塞杆伸缩，实现控制真空断路器分闸合闸，避免使用储能电机控制真空断路器，用在高铁列车上更加节能，整个装置结构紧凑，便于安装在列车上。

本发明的目的是这样实现的：一种用于动车真空断路器的气动执行系统，包括主阀、先导阀和执行气缸，主阀的阀体内同轴设置有主阀上腔、主阀中腔和主阀下腔，主阀上腔内周向密封配合设置有上阀芯，位于上阀芯下方的主阀上腔侧壁上开设有外排气孔，主阀下腔内设有下阀芯，上阀芯和下阀芯之间经穿过主阀中腔的主阀杆相连，主阀中腔上口设有与上阀芯相对应的上阀座，主阀中腔下口设有与下阀芯相对应的下阀座，主阀下腔内设有向上推挤下阀芯的复位弹簧；所述先导阀的阀体内同轴设置有先导阀上腔、先导阀中腔和先导阀下腔，先导阀上腔的上开口与外界大气连通，先导阀上腔内设有上先导阀芯，先导阀上腔的上开口处设有可推动上先导阀芯运动的可动压板，先导阀下腔内设有下先导阀芯，上先导阀芯和下先导阀芯相连，先导阀中腔上口设有与上先导阀芯相对应的上先导阀座，先导阀中腔下口设有与下先导阀芯相对应的下先导阀座，先导阀下腔内设有向上推挤下先导阀芯的弹性机构；所述执行气缸包括经由活塞分隔开的气缸上腔和气缸下腔，气缸上腔接通大气，气缸下腔接通主阀中腔；所述主阀下腔、先导阀下腔分别与气源相连，所述主阀上腔与先导阀中腔相连。

本发明工作时，可动压板向下压上先导阀芯，弹性机构压缩，上先导阀芯封堵住上先导阀座，下先导阀芯与下先导阀座分离，先导阀上阀口打开，气源向先导阀下腔通气，气体经先导阀中腔进入主阀上腔，气体推动上阀芯向下移动，复位弹簧压缩，上阀芯封堵住上阀座，下阀芯与下阀座分离，主阀下阀口打开，气源向主阀下腔通气，气体再通过主阀中腔进入气缸下腔，执行气缸的活塞杆向外伸出，真空断路器合闸；可动压板向下移动，在弹性机构的作用下，上先导阀芯复位，先导阀上阀口打开，先导阀下阀口关闭，主阀上腔内的气体依次进入先导阀中腔、先导阀上腔，主阀上腔内的气体最终进入大气排空，上阀芯在复位弹簧的作用下复位，主阀上阀口打开，主阀下阀口关闭，气缸下腔不再进气，执行气缸的活塞杆在外部负载作用下缩回，活塞将气缸下腔内的气体依次压入主阀中腔、主阀上腔，最终通过外排气孔排空，真空断路器分闸。