CN110993381B - 用于电磁斥力机构能自动泄压的气体缓冲结构及工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电磁斥力操动机构能自动泄压的气体缓冲结构及工作方法，该气体缓冲结构包括电磁斥力板、斥力板上连杆，斥力板下连杆、合闸驱动线圈、分闸驱动线圈、气缸、上导向滑动密封装置、下导向滑动密封装置、斥力板滑动密封装置、上气室和下气室；本发明可以有效地对电磁斥力机构的可动部件进行缓冲，缓冲特性与电磁斥力操动机构的运动特性相匹配，可以同时应用于电磁斥力操动机构的分闸与合闸过程，并且可以有效解决缓冲末期的气室内高气压的泄放问题，具有零部件少，结构简单、紧凑的特点。

Description

用于电磁斥力机构能自动泄压的气体缓冲结构及工作方法
技术领域
本发明属于快速真空开关技术领域，特别涉及一种用于电磁斥力机构具有自动泄压功能的气体缓冲结构及工作方法。
背景技术
电磁斥力机构是一种利用电磁感应原理产生电磁斥力作为机构出力的装置，目前其广泛地用作开关的操动机构。以电磁斥力机构作为操动机构的开关具有分合闸时间短、分合闸速度快、分合闸时间分散性小等优点。然而，由于速度快会在行程末期造成强烈的刚性碰撞给电磁斥力机构造成机械损伤。因此，为了减小机械损伤，提高机械寿命，必须要有合理的缓冲措施。
目前，电磁斥力操动机构的缓冲装置主要有两种：油缓冲器和气体缓冲器。对于油缓冲器而言，它是在行程末尾对运动部件进行缓冲，但油缓冲器自身的缓冲特点是被缓冲物体的速度越快，油缓冲的缓冲力越大。当电磁斥力机构的运动部件与油缓冲器相撞时的速度极快，会产生极大的冲击力，对机械寿命产生不利影响，甚至会造成机械损伤，并且油缓冲器只能应用于电磁斥力机构分闸过程而无法应用于合闸过程；对于现有的应用于电磁斥力机构的气体缓冲器，如专利(CN201710592924.9)“一种用于电磁斥力操动机构的气体缓冲结构”，采用了将斥力盘封装于气缸内的结构进行缓冲，其缓冲特性与电磁斥力机构的运动特性相匹配，且可以同时应用于分闸与合闸过程，但是，该专利并未考虑分合闸末期高气压气室内的泄压问题，该问题如果不妥善解决会产生反弹，导致分合闸失败，而用于开关的普通的气体缓冲器会加装泄压阀(如电磁阀)的方式，控制泄压阀在分合闸末期打开，进行泄压，但这种方式使得气体缓冲器的结构变得复杂，而且需要外部控制电路对泄压阀进行控制。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缓冲方式的缺点，提出一种用于电磁斥力机构能自动泄压的气体缓冲结构及工作方法，可以有效地对电磁斥力机构的可动部件进行缓冲，可以对分闸与合闸过程都起缓冲作用，缓冲特性与电磁斥力机构的运动特性相匹配，在分合闸末期具有自动对气室内高气压泄放的功能，具有结构简单、紧凑，效果稳定的特点。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于电磁斥力机构能自动泄压的气体缓冲结构，包括由气缸上壁4、气缸下壁5和气缸侧壁6构成的气室，电磁斥力板1位于气室内并通过固定于其两端的斥力板滑动密封装置9滑动设置在气缸侧壁6之间；固定在电磁斥力板1上下两端的斥力板上连接杆2和斥力板下连接杆3；斥力板上连接杆2与气缸上壁4之间设置上导向滑动密封装置7，斥力板下连接杆3与气缸下壁5之间设置下导向滑动密封装置8，所述斥力板上连接杆2、斥力板下连接杆3、气缸上壁4、气缸下壁5、气缸侧壁6、上导向滑动密封装置7和下导向滑动密封装置8使得气室成为封闭的气室；电磁斥力板1和斥力板滑动密封装置9将该封闭的气室分为上气室10和下气室11；分闸驱动线圈12位于上气室10内，固定于气缸上壁4上，合闸驱动线圈13位于下气室11内，固定于气缸下壁5上；所述电磁斥力板1、斥力板上连接杆2、斥力板下连接杆3和斥力板滑动密封装置9能够相对于气缸上壁4、气缸下壁5、气缸侧壁6、上导向滑动密封装置7和下导向滑动密封装置8在竖直方向上运动；
所述上导向滑动密封装置7和下导向滑动密封装置8上均开有长条孔14，所述斥力盘上连接杆2和斥力盘下连接杆3上均开有平口槽15，长条孔14和平口槽15配合用于在分合闸行程末期组成泄放气室内高压气体的通道。
所述的用于电磁斥力机构具有自动泄压功能的气体缓冲结构的工作方法，当电磁斥力机构在进行分闸操作时，电磁斥力板1在电磁斥力的推动下，带动斥力板上连接杆2和斥力板下连接杆3一起竖直向下运动，下气室11的体积逐渐减小，内部气压逐渐升高，上气室10的体积逐渐增大，内部气压逐渐降低，上气室10与下气室11之间的压力差形成缓冲阻力，对运动部件进行缓冲，缓冲阻力随着分闸行程的增加逐渐加大，运动部件的速度逐渐降低，最终在电磁斥力操动机构的分闸行程末尾将其减速至零；在分闸行程末期，斥力板下连杆3的平口槽15到达了下导向滑动密封装置8上长条孔4的位置，下气室11通过平口槽15和长条孔14与外部环境相连通，下气室11内的高气压气体通过平口槽15和长条孔14的路径得以泄放，避免分闸结束后下气室11内的高气压无法泄放，导致运动部件发生反弹，导致分闸失败；所述气体缓冲结构在电磁斥力机构进行合闸操作的过程中与以上所述的分闸过程具有同样的工作原理及过程。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明所述的用于电磁斥力机构具有自动泄压功能的气体缓冲结构可以同时用于分闸过程和合闸过程。
2、在缓冲过程中缓冲力由大到小逐渐增大，缓冲特性与电磁斥力操动机构的运动特性相匹配。
3、在分合闸行程末期，会自动对高气压气室内的高压气体进行泄放，防止最后气室内的高压造成分合闸反弹，实现气压泄放功能并未增加额外零件，整体结构简单、紧凑。
附图说明
图1为本发明用于电磁斥力机构具有自动泄压功能的气体缓冲结构示意图。
其中，1为电磁斥力板，2为斥力板上连接杆，3为斥力板下连接杆，4为气缸上壁，5为气缸下壁，6为气缸侧壁，7为上导向滑动密封装置，8为下导向滑动密封装置，9为斥力板滑动密封装置，10上气室，11为下气室，12为分闸驱动线圈，13为合闸驱动线圈，14为长条孔，15为平口槽。
图2为本发明用于电磁斥力机构具有自动泄压功能的气体缓冲结构于分闸行程末期气体泄放。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细描述。
如图1所示，本发明一种用于电磁斥力机构能自动泄压的气体缓冲结构，包括由气缸上壁4、气缸下壁5和气缸侧壁6构成的气室，电磁斥力板1位于气室内并通过固定于其两端的斥力板滑动密封装置9滑动设置在气缸侧壁6之间；固定在电磁斥力板1上下两端的斥力板上连接杆2和斥力板下连接杆3；斥力板上连接杆2与气缸上壁4之间设置上导向滑动密封装置7，斥力板下接连杆3与气缸下壁5之间设置下导向滑动密封装置8，所述斥力板上连接杆2、斥力板下连接杆3、气缸上壁4、气缸下壁5、气缸侧壁6、上导向滑动密封装置7和下导向滑动密封装置8使得气室成为封闭的气室；电磁斥力板1和斥力板滑动密封装置9将该封闭的气室分为上气室10和下气室11；分闸驱动线圈12位于上气室10内，固定于气缸上壁4上，合闸驱动线圈13位于下气室11内，固定于气缸下壁5上；所述电磁斥力板1、斥力板上连接杆2、斥力板下连接杆3和斥力板滑动密封装置9能够相对于气缸上壁4、气缸下壁5、气缸侧壁6、上导向滑动密封装置7和下导向滑动密封装置8在竖直方向上运动。
所述上导向滑动密封装置7和下导向滑动密封装置8上均开有长条孔14，所述斥力盘上连接杆2和斥力盘下连接杆3上均开有平口槽15，长条孔14和平口槽15配合用于在分合闸行程末期组成泄放气室内高压气体的通道。
本发明所述的用于电磁斥力机构能自动泄压的气体缓冲结构的工作方法，当电磁斥力机构在进行分闸操作时，电磁斥力板1在电磁斥力的推动下，带动斥力板上连接杆2和斥力板下连接杆3一起竖直向下运动，下气室11的体积逐渐减小，内部气压逐渐升高，上气室10的体积逐渐增大，内部气压逐渐降低，上气室与下气室之间的压力差形成缓冲阻力，对运动部件进行缓冲，缓冲阻力随着分闸行程的增加逐渐加大，运动部件的速度逐渐降低，最终在电磁斥力操动机构的分闸行程末尾将其减速至零；如图2所示，在分闸行程末期，斥力板下连接杆3的平口槽15到达了下导向滑动密封装置8上长条孔4的位置，下气室11通过平口槽15、长条孔14与外部环境相连通，下气室11内的高气压气体通过平口槽15、长条孔14的路径得以泄放，避免分闸结束后下气室11内的高气压无法泄放，导致运动部件发生反弹，导致分闸失败；所述气体缓冲结构在电磁斥力机构进行合闸操作的过程中与以上所述的分闸过程具有同样的工作原理及过程。

Claims (2)

1.一种用于电磁斥力机构能自动泄压的气体缓冲结构，其特征在于：包括由气缸上壁(4)、气缸下壁(5)和气缸侧壁(6)构成的气室，电磁斥力板(1)位于气室内并通过固定于其两端的斥力板滑动密封装置(9)滑动设置在气缸侧壁(6)之间；固定在电磁斥力板(1)上下两端的斥力板上连接杆(2)和斥力板下连接杆(3)；斥力板上连接杆(2)与气缸上壁(4)之间设置上导向滑动密封装置(7)，斥力板下连接杆(3)与气缸下壁(5)之间设置下导向滑动密封装置(8)，所述斥力板上连接杆(2)、斥力板下连接杆(3)、气缸上壁(4)、气缸下壁(5)、气缸侧壁(6)、上导向滑动密封装置(7)和下导向滑动密封装置(8)使得气室成为封闭的气室；电磁斥力板(1)和斥力板滑动密封装置(9)将该封闭的气室分为上气室(10)和下气室(11)；分闸驱动线圈(12)位于上气室(10)内，固定于气缸上壁(4)上，合闸驱动线圈(13)位于下气室(11)内，固定于气缸下壁(5)上；所述电磁斥力板(1)、斥力板上连接杆(2)、斥力板下连接杆(3)和斥力板滑动密封装置(9)能够相对于气缸上壁(4)、气缸下壁(5)、气缸侧壁(6)、上导向滑动密封装置(7)和下导向滑动密封装置(8)在竖直方向上运动；
所述上导向滑动密封装置(7)和下导向滑动密封装置(8)上均开有长条孔(14)，所述斥力盘上连接杆(2)和斥力盘下接连杆(3)上均开有平口槽(15)，长条孔(14)和平口槽(15)配合用于在分合闸行程末期组成泄放气室内高压气体的通道。
2.权利要求1所述的用于电磁斥力机构能自动泄压的气体缓冲结构的工作方法，其特征在于：当电磁斥力机构在进行分闸操作时，电磁斥力板(1)在电磁斥力的推动下，带动斥力板上连接杆(2)和斥力板下连接杆(3)一起竖直向下运动，下气室(11)的体积逐渐减小，内部气压逐渐升高，上气室(10)的体积逐渐增大，内部气压逐渐降低，上气室与下气室之间的压力差形成缓冲阻力，对运动部件进行缓冲，缓冲阻力随着分闸行程的增加逐渐加大，运动部件的速度逐渐降低，最终在电磁斥力操动机构的分闸行程末尾将其减速至零；在分闸行程末期，斥力板下连杆(3)的平口槽(15)到达了下导向滑动密封装置(8)上长条孔(14)的位置，下气室(11)通过平口槽(15)和长条孔(14)与外部环境相连通，下气室(11)内的高气压气体通过平口槽(15)和长条孔(14)的路径得以泄放，避免分闸结束后下气室(11)内的高气压无法泄放，导致运动部件发生反弹，导致分闸失败；所述气体缓冲结构在电磁斥力机构进行合闸操作的过程中与以上所述的分闸过程具有同样的工作原理及过程。
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