CN203434014U - 一种用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置，包括机构主体、连接支架总成、辅助开关总成、压力控制总成、液压阀总成、安全阀总成、失压闭锁总成、驱动装置总成以及油箱总成，其中油箱总成安装于机构主体上，连接支架总成安装于油箱总成的上部，液压阀总成、驱动装置总成、压力控制总成以及安全阀总成分别顺时针依次固定在油箱总成的四个侧面，失压闭锁总成和辅助开关总成安装于连接支架总成外侧。本实用新型为全封闭状态，没有外露油管和油路，具有非常可靠的密封性能，不受环境影响，降低噪音，并且性能可靠稳定，总高度不大于700mm，比同类产品最少降150mm；结构简单，加工难度低，最大限度地缩小了体积。

Description

一种用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置

技术领域

本实用新型涉及一种高压断路器中的自动分合闸操动装置，具体的说是一种用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置。

背景技术

高压断路器应用于高压输变电线路中，是发电厂、变电所及电力***中最重要的控制和保护设备，可以分断和接通正常运行的高压电路中的空载电流或负荷电流，还可以在***发生故障等非正常情况下，与保护装置及自动装置相配合，迅速切断故障电源，防止事故扩大，减少停电范围，保证***的安全运行。断路器的全部使命，归根到底是体现在触头的分、合动作，而分、合动作又是通过操动机构来实现的，因此操动机构的工作性能和质量的优劣，对高压断路器的工作性能和可靠性起着极为重要的作用。

目前现有的高压断路器分合闸操动机构为有多种形式，如电磁操动机构、弹簧操动机构、气动储能操动机构以及弹簧液压储能操动机构等。电磁操动机构、弹簧操动机构、气动储能操动机构已使用多年，而弹簧液压储能操动机构是近几年出现最先进的操动机构。随着技术水平的进步，近几年我国也开始研究弹簧液压储能操动机构，但仍然存在着体积大，结构复杂，可靠性差，受环境影响大，体积较大，造价太高，渗油、漏油等缺陷。

实用新型内容

针对现有技术中的高压断路器分合闸操动装置存在的体积较大，渗、漏油等不足之处。本实用新型要解决的技术问题是提供一种性能可靠、不受环境影响且体积小、造价低的用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型一种用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置，包括机构主体、连接支架总成、辅助开关总成、压力控制总成、液压阀总成、安全阀总成、失压闭锁总成、驱动装置总成以及油箱总成，其中油箱总成安装于机构主体上，连接支架总成安装于油箱总成的上部，液压阀总成、驱动装置总成、压力控制总成以及安全阀总成分别顺时针依次固定在油箱总成的四个侧面，失压闭锁总成和辅助开关总成安装于连接支架总成外侧。

所述机构主体具有碟形弹簧、储能缸以及工作缸，其中储能缸与工作缸的两个外圆柱面分别配合，储能缸外设有上支撑环，工作缸的底座外部由内到外设有承重环及下支承环，碟形弹簧以预变形的方式轴向限定在上、下支撑环之间，活塞杆设于工作缸内；接触盘上装有安全装置螺母套和限位拉杆螺母套，活塞杆上部连接有铜滑块及负载接头。

所述连接支架总成为具有底板的框架结构，与油箱总成的油箱上端面固定连接；框架结构的四个侧面为工字型，其中一个工字型立柱上设有滑道，一支撑轴与框架结构固连，连接支架总成与油箱总成之间及与机构主体的活塞杆之间设有密封件，底板上安装有油箱总成的排气阀；在框架结构安装滑道的立柱外侧设有一圆孔，内装有回位弹簧和失压闭锁回位顶杆；

框架结构501下底板上装有排气阀，位置处于油箱最上方。

所述辅助开关总成具有组合开关、组合开关固定板、转轴、长摇臂以及连杆传动机构，其中组合开关安装在组合开关固定板上，组合开关固定板上端固定在支撑轴和框架结构的立柱上，下端固定在油箱上；转轴转动安装于固定座中；长摇臂顶端连接有圆柱销，圆柱销活动容置于活塞杆上端的铜滑块的沟槽中，长摇臂的另一端与连杆传动机构的力输入端分别与转轴盘上的不同边部固定连接，连杆传动机构的力输出端与组合开关的芯轴固定连接。

所述液压阀总成具有电磁阀及阀体，其中阀体内部设有阀套及阀芯，阀套及阀芯之间依次形成左腔体及第一～四腔体，左腔体在阀芯的左端，与阀芯芯部腔体连通；第一腔***于阀芯的一端侧部，与左腔体相邻，第一腔体与第一分闸电磁阀或第二分闸电磁阀连接，通过设于油箱总成中的合闸节流阀与油箱连通；

第二腔体在阀芯向右移动时与第一腔体连通，在阀芯向左移动时与第三腔体连通；第二腔体通过液压管路与工作缸下腔连通；

第三腔体通过阀芯芯部的孔与阀芯芯部腔体连通，第三腔体与第四腔体之间设有合闸电磁阀，第三腔体通过设于油箱总成中的分闸节流阀与工作缸的上腔、储能缸的内腔连接；

第四腔***于阀芯的一端头部，通过第一分闸电磁阀与第一腔体连接。

所述压力控制总成具有磁吹开关、限位拉杆、滑板、限位条、支撑杆、固定板以及侧板，其中两侧板与支撑杆和固定板组装成框式结构，多个磁吹开关并排固定在上下两个固定板上，滑板上固定多个具有不同限位高度的限位条；各限位条分别对应各磁吹开关底部的滚轮；滑板的上部安装有失压闭锁顶杆，该失压闭锁顶杆808与失压闭锁总成中的闭锁板配合。

所述失压闭锁总成位于压力控制总成的上方，固定于连接支架总成的框架结构上，具有闭锁板总成，为U型折弯的三个立面，其中一个侧立面水平延伸出一半圆形凸起，其下端面对应压力控制总成中的失压闭锁顶杆；另一侧立面上部具有突出部分，该突出部分与安装在活塞杆顶部的铜滑块下部抵接。

所述安全阀总成安装于油箱总成的侧面，具有阀座、阀杆、阀套、阀杆顶轴、拉杆以及杠杆，其中阀杆及阀杆顶轴设于阀座内腔中，阀杆顶轴的一端与阀抵接，阀杆外设有阀套，阀套一端部与阀杆的端部凸出部位相抵，另一端设有阀套法兰，阀套法兰与阀杆顶轴之间设有使阀杆顶轴有向右侧的推力的顶轴弹簧，顶轴弹簧内部的阀杆上套设有可使阀套和阀杆紧密密封的阀杆弹簧；阀套的外圆上设有密封圈，与油箱上对应的孔相配合；

杠杆的支点与阀座转动连接，动力臂连接拉杆，阻力臂容置于阀杆顶轴的凹槽内；拉杆的底部与碟形弹簧上端的接触盘固连。

所述油箱总成安装在机构主体1中工作缸的上端，具有油箱、油泵，分闸节流阀、合闸节流阀、放油阀、整流桥、接线排、油窗、油箱内套、合闸缓冲环和油箱内法兰，其中油箱外部为正四方形底面的立方体构造，油泵安装在油箱内部；整流桥、接线排设于油箱外侧，放油阀设于油箱外壁下部，油窗设于油箱外壁上部；圆柱形油腔中部设有可穿置活塞杆的油箱内套，油箱内套底部同轴安装有合闸缓冲，上部同轴安装有油箱内法兰；油箱具有多个油路通孔，合闸节流阀、分闸节流阀分别设于油箱内部液压管路上。

所述驱动装置总成具有电机，其输出轴固接有小齿，小齿轮与内齿偏心轴啮合，内齿偏心轴带动推力顶杆推动油箱总成中的油泵做往复运动；上述输出轴、小齿轮以及内齿偏心轴设于壳体中，壳体上、下端面通过电机端盖及齿轮轴下端盖密封，推力顶杆穿置于壳体外。

本实用新型具有以下有益效果及优点:

1.本实用新型通过蝶形弹簧作用在液压油上的压力进行储能，压力稳定，并不受环境的影响，油泵驱动机构采用内齿轮传动方式，并为全封闭状态，不受环境影响，最大限度地缩小了体积，降低噪音，并且性能可靠稳定，总高度不大于700mm，比同类产品最少降150mm。

2.本实用新型油路都是在零件内部，油泵固定在油箱的内部，油箱采用钢材料制作，增加了各部螺栓的连接强度，没有外露油管和油路，框架结构下端面直接与油箱连接，取消油箱盖，所以具有非常可靠的密封性能。

3.本实用新型压力控制总成中磁吹开关的开启，采用滑条式驱动，与同类产品比较，结构简单，加工难度低，最大限度地缩小了体积。

4.排气阀安装在框架结构的底板上，其位置在油箱最高处，可有效地利用油箱空间，加油量最大，油箱内空气最少，提高了本实用新型的动作稳定性。

附图说明

图1A为本实用新型弹簧液压操动装置主视图；

图1B为图1的侧面视图；

图2为本实用新型中的驱动装置总成结构示意图；

图3A为本实用新型中的压力控制总成主视图；

图3B为图3A的侧面视图；

图4为本实用新型中框架结构与油箱的连接结构示意图；

图5A为本实用新型中排气阀与框架结构的连接结构示意图；

图5B为图5A的俯向剖视图；

图5C为图5A的剖视图；

图6为本实用新型中的机构主体结构示意图；

图7A为本实用新型中的液压阀总成结构示意图；

图7B为图7A的侧面视图；

图7C为图7A的剖视图；

图8A为本实用新型中失压闭锁总成结构示意图；

图8B为图8A的俯视图；

图9A为本实用新型中辅助开关总成结构示意图；

图9B为图9A的侧面示图；

图9C为图9A的A-A向旋转视图；

图10为安全阀总成结构示意图；

图11A为油箱总成结构剖视图；

图11B为油箱总成俯向视图；

图11C为图11B的A-A剖视图；

图11D为图11B的B-B剖视图；

图12为本实用新型工作原理图。

其中，1为机构主体，101为蝶形弹簧，102为储能缸，103为工作缸，104为上支撑环，105为底座，106为承重环，107为下支承环，108为活塞杆，109为接触盘，110为分闸缓冲环，111为安全装置螺母套，112为压力控制螺母套，113为铜滑块，114为负载接头；

4为液压阀总成，401为电磁阀，402为阀体，403为阀套，404为阀芯，406第一分闸电磁阀，407为第二分闸电磁阀，408为合闸电磁阀；I为第一腔体，Ⅱ为第二腔体，Ⅲ为第三腔体，Ⅳ为第四腔体；

5为连接支架总成，501框架结构，502为排气阀，503为支撑轴，504为滑道，505为失压闭锁回位顶杆，506为回位弹簧；

6为驱动装置总成，601为电机，602为小齿轮，603为内齿轮偏心轴，604为推力顶杆，605为壳体，606为电机端盖，607为齿轮轴下端盖；

7为失压闭锁总成，701为闭锁板总成，702为支撑板；

8为压力控制总成，801为限位拉杆，802为滑板，803为限位条，804为支撑杆，805为固定板，806为磁吹开关，807为侧挡板，808为失压闭锁顶杆，809为滚轮；

9为油箱总成，901为油箱，902为油泵，903为油箱内套，904为合闸缓冲环，905为油箱内法兰，906为整流桥，907为接线排，908为油窗，909为放油阀，910为分闸节流阀，911为合闸节流阀；

10为安全阀总成，1001为阀座，1002为手柄，1003为拉杆，1004为拉杆套，1005为螺母，1006为杠杆，1007为阀杆，1008为顶轴弹簧，1009为阀杆弹簧，1010为阀杆顶轴，1011为阀套法兰，1012为手柄销轴，1013为阀套；

11为辅助开关总成，1101为转轴，1102固定座，1103长摇臂，1104第一挡圈，1105为组合开关，1106为圆柱销，1107a为第一短摇臂，1107b为第二短摇臂，1108短拉杆，1109为长拉杆，1110为组合开关固定板。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型作进一步阐述。

如图1A、1B所示，本实用新型一种用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置，包括机构主体1、连接支架总成5、辅助开关总成11、压力控制总成8、液压阀总成4、安全阀总成10、失压闭锁总成7、驱动装置总成6以及油箱总成9，其中油箱总成9安装于机构主体1上，连接支架总成5安装于油箱总成9上部，油箱总成9的外形为四方形结构，液压阀总成4、驱动装置总成6、压力控制总成8以及安全阀总成10按顺时针方向分别固定在油箱总成9的四个侧面，失压闭锁总成7和辅助开关总成11安装于连接支架总成5外侧。

1.机构主体

机构主体1如图6所示，具有碟形弹簧101、储能缸102以及工作缸103，其中储能缸102的两个台肩内孔与工作缸103的两个外圆柱面分别配合，储能缸102外园设有接触盘109和上支撑环104，工作缸103下部内孔设有底座105密封，103下外部由内到外设有设有承重环106及下支承环107，碟形弹簧101以预变形的方式轴向限定在上、下支撑环104、107之间，蝶型弹簧101的预变形量为自由状态下轴向长度的75-85%，碟形弹簧101的总压缩量为84mm，达到最大压缩量时碟形弹簧101的总压力为265±10KN。（即碟形弹簧对储能缸102内油液的作用力）。活塞杆108设于工作缸103内，活塞杆108上部连接有铜滑块113及负载接头114，并设有两个密封圈密封。

上述结构中，工作缸103外表面有两极台肩圆柱体，储能缸102套在两个圆柱体上，工作缸103下端外表面有沟槽，半圆形承重环106安装在沟槽内，承重环106外面套装有下支撑环107，储能缸102的上端装有储能缸端盖和上支撑环104，碟形弹簧101安装在上、下支撑环104、107之间，储能缸102的内孔上下端有导向环和密封圈密封，使其在工作中有良好密封效果。

接触盘109上装有与安全阀总成10配合的安全装置螺母套111和与压力控制总成8配合的压力控制螺母套112。

2.驱动装置总成

所述驱动装置总成6如图2所示，驱动装置总成6具有电机601，其输出轴固接有小齿轮602，小齿轮602与内齿偏心轴603啮合，内齿偏心轴603带动推力顶杆604推动油箱总成9中的油泵902做往复运动；上述输出轴、小齿轮602以及内齿偏心轴603设于壳体605中，壳体605上、下端面通过电机端盖606及齿轮轴下端盖607密封，推力顶杆604穿置于壳体605外。

即使电机601的旋转运动转变成油泵902的往复直线运动，实现了给***供油。驱动装置总成结构的所有零件都密封在齿轮壳体605中，用螺栓固定在油箱901外侧。此结构紧凑，零件为密封状态，安全，噪音小。改善了同类产品的齿轮外露，体积较大，噪音大的缺点。

3.油箱总成

油箱总成9如图4、图11A～11D所示，通过螺栓安装在机构主体1中工作缸103的上端，其间有密封圈密封。

所述油箱总成9具有油箱901、油泵902，分闸节流阀910、合闸节流阀911、放油阀908、整流桥906、接线排907、油窗908、油箱内套903、合闸缓冲环904和油箱内法兰905，其中油箱901外部为正四方形底面的立方体构造，内部为圆柱形油腔，油泵902安装在油箱901内部；整流桥906、接线排907设于油箱901外侧，放油阀设于油箱901外壁下部，油窗908设于油箱901外壁上部；圆柱形油腔中部设有可穿置活塞杆108的油箱内套903，油箱内套903底部同轴安装有合闸缓冲环904，上部同轴安装有油箱内法兰905；油箱901具有多个油路通孔，合闸节流阀911、分闸节流阀910分别设于油箱901内部液压管路上，此结构特点与同类产品比较改变邮箱的单一用途，它不仅起到了油箱的储油功能，它的内部设有多个油路通孔，还提供了其它总成的安装位置和空间，使整个装置结构更加紧凑。

4.压力控制总成

如图3A、3B所示，所述压力控制总成8具有磁吹开关806、限位拉杆801、滑板802、限位条803、支撑杆804、固定板805以及侧板807，其中两侧板807与支撑杆804和固定板805组装成框式结构，多个（本实施例为8个）磁吹开关806并排固定在上下两个固定板805上，滑板802上固定8个具有不同限位高度的限位条803；各限位条803分别对应各磁吹开关底部的滚轮；滑板802的上部安装有失压闭锁顶杆808，该失压闭锁顶杆808与失压闭锁总成7中的闭锁板总成701配合。

本实施例中压力控制总成8，两侧板807由两支撑杆804使其固定在一起，使其成为框式整体结构，安装有8个限位条803的滑板802可在两侧板807的沟槽中自由地上下移动，两固定板805分别固定在两侧板807斜面的上、下端，8个磁吹开关806并排固定在固定板805上，磁吹开关806的底部滚轮809分别压紧在对应的限位条803上，限位拉杆801的上端与滑板802的下端连接，限位拉杆801的下端与安装在接触盘109上的限位拉杆螺母套（即压力控制螺母套112）相连，当蝶型弹簧101弹起或压缩时，通过接触盘109带动限位拉杆801推动滑板802和限位条803同时向上或向下运动，由于每个限位条上的斜面位置不同，所以实现了每个磁吹开关在不同高度的断或开（每个磁吹开关的开断位置由开关厂决定）。此结构体积小，加工难度低，性能可靠稳定。同类产品此处多为齿条带动齿轮带动凸轮的控制，本实用新型采用了限位条803来控制磁吹开关806的开启方法，相对齿轮齿带结构，限位条式结构简单，制造容易，而且体积为可缩小一倍以上，结构更紧凑。

在滑板802的上端安装有失压闭锁顶杆808，当蝶型弹簧101弹起最大高度时，失压闭锁顶杆808顶住闭锁板总成701的半圆形凸起部分的下端，实现闭锁。

5.连接支架总成

连接支架总成5如图5A～5C所示，为具有底板的框架结构501，框架结构501的四个侧面为工字型，其中一个工字型立柱上设有滑道504，用于固定辅助开关总成11，可防止活塞杆和铜接头在上下运动时作圆周运动；一支撑轴503与框架结构501固连，用于固定辅助开关总成11，连接支架总成5与油箱总成9之间及与机构主体1的活塞杆108之间设有密封件，底板上安装有油箱总成9的排气阀502。

框架结构501直接通过螺栓与油箱总成9的油箱901上端面固定连接，通过密封圈密封，减少了油箱盖。

在框架结构501安装滑道504的立柱外侧还设有一圆孔，内装有回位弹簧506和失压闭锁回位顶杆505，当闭锁撤出后，起到闭锁板复位的作用。

框架结构501下底板上装有排气阀502，位置处于油箱901最上方，保证油箱901油液充满整个油箱的内部空间，并能使油箱901内的空气得到最大的排出，此结构也是与同类产品的不同之处。

6.液压阀总成

液压阀总成4如图7A～7C所示，用来控制分闸、合闸操作，具有电磁阀401及阀体402，其中阀体402内部设有阀套403及阀芯404，阀套403及阀芯404之间依次形成左腔体及第一～四腔体，左腔体在阀芯404的左端，与阀芯404芯部腔体连通；第一腔体I位于阀芯404的一端侧部，与左腔体相邻，第一腔体I与第一分闸电磁阀406或第二分闸电磁阀407连接，通过合闸节流阀911与油箱901连通；

第二腔体II在阀芯404向右移动时与第一腔体I连通，在阀芯404向左移动时与第三腔体III连通；第二腔体II通过液压管路与工作缸103下腔连通；

第三腔体III通过阀芯404芯部的孔与阀芯404芯部腔体连通，第三腔体III与第四腔体IV之间设有合闸电磁阀408，第三腔体III通过分闸节流阀910与工作缸103的上腔、储能缸102的内腔连通；

第四腔体IV位于阀芯404的一端头部，通过第一分闸电磁阀406与第一腔体I连接。

7.失压封闭锁总成

失压封闭锁总成7如图8A、8B所示，位于压力控制总成8的上方，具有闭锁板总成701，安装在框架结构501的立柱上，闭锁板总成701具有U型折弯的三个立面，为了增加强度在闭锁板总成701上部突出部分的内侧帮衬支撑板702固连为一体结构，失压闭锁顶杆808安装在滑板802的上方（失压闭锁顶杆高度可调），当蝶型弹簧101弹起最大高度时（即储能缸内无油液，或剩余油液无法完成后续工作时），安装在滑板802上端的失压闭锁顶杆808将顶住闭锁板总成701半圆形凸起部分的下端使闭锁板总成701向内倾斜，闭锁板总成701上端的突出部分顶住安装在活塞杆108顶部的铜滑块113下部，限制活塞杆801向下移动（限制分闸），实现闭锁。失压封闭锁总成7结构简单，性能可靠，在装置中无油压时保证机构不做分、合闸动作。当油泵工作向储能缸内充油后，蝶型弹簧101逐渐被压缩，失压闭锁顶杆808逐渐下移，离开闭锁板总成701，装在框架结构501立柱外侧孔内的弹簧和失压闭锁顶轴将使闭锁板总成向外顶出（即复位），闭锁解除。

8.辅助开关总成

辅助开关总成11如图9A～9C所示，所述辅助开关总成11具有组合开关1105、组合开关固定板1110、转轴1101、长摇臂1103以及连杆传动机构，其中组合开关1105为两个，并排安装在组合开关固定板1110上，组合开关固定板1110上端固定在支撑轴503和框架结构501的立柱上，下端固定在油箱901上；转轴1101转动安装于1102固定座中；长摇臂1103顶端连接有圆柱销1106，圆柱销1106活动容置于活塞杆801上端的铜滑块113的沟槽中，长摇臂1103的另一端与连杆传动机构的力输入端分别与转轴1101盘上的不同边部固定连接，连杆传动机构的力输出端与组合开关1105的芯轴固定连接。

连杆传动机构依次为长拉杆1109、第一短摇臂1107a、短拉杆1108以及第二短摇臂1107b，长摇臂1109顶端固定有圆柱销1106，当活塞杆801上、下移动时（即分、合闸时），圆柱销1106将在铜滑块113的沟槽中左右移动，同时长摇臂1103将以固定座1102的孔为圆心做上下摆动，由于长摇臂1103下端为四方形孔，转轴1101与长摇臂1103连接处也是四方形，所以在长摇臂1103摆动时转轴1101也将随之转动，通过连接在转轴1101盘上的长拉杆1109，带动第一短摇臂1107a旋转，第一短摇臂1107a与组合开关11056的芯轴连接处也是四方形连接，所以组合开关芯轴也将随之转动，实现组合开关1105各触点的通断；另一个组合开关通过第二短摇臂1107b及短拉杆1108同样实现各触点的通断；此结构安全可靠，保证各触点通、断与分、合闸同步运行。

9.安全阀总成

安全阀总成10如图10所示，安装于油箱总成9的侧面，具有阀座1001、阀杆1007、阀套1013、阀杆顶轴1010、拉杆1003以及杠杆1006，其中阀杆1007及阀杆顶轴1010设于阀座1001内腔中，阀杆顶轴1010的一端与阀杆1007抵接，阀杆1007外设有阀套1013，阀套1013一端部与阀杆1007的端部凸出部位相抵，在阀杆弹簧1009的作用下使其紧密接触，保持密封状态；另一端设有阀套法兰1011，阀套法兰1011与阀套1013之间有密封圈密封，顶轴弹簧1008使阀杆顶轴1010有向右侧的推力，保证在密封时阀杆1007不受向左的推力；顶轴弹簧1008内部的阀杆1007上套设有可使阀套1013和阀杆1007紧密密封的阀杆弹簧1009；阀套1013的外圆上有密封圈密封，它与油箱901上对应的孔相配合，杠杆1006的支点与阀座1001转动连接，动力臂连接拉杆1003，阻力臂容置于顶轴1010的凹槽内；拉杆1003的底部与碟形弹簧101上端的接触盘109固连。

当碟形弹簧101被压缩到最大的极限时，通过接触盘109带动1003拉杆使安全阀打开，压力油经过阀杆1007和阀套1013的阀口，进入阀套1013的内腔，再经过阀套1013上的径向孔回到油箱，保证碟形弹簧101在安全的状态下工作；当碟形弹簧101弹回安全位置时，安全阀自动关闭。安全阀总成10还配有手动操作用的手柄1012，手柄1012的端部凸轮与阀杆顶轴1010另一端抵接。当设备调试，更换零件及运输中，通过手柄1012操作释放***中的油压保证人身安全。

机构主体1的储能缸102外圆的接触盘109上固定安装着安全阀总成10的拉杆1003和压力控制总成8中的限位拉杆801，以控制安全阀的开启和磁吹开关806的通断，压力控制总成8中滑板802的上端装失压闭锁顶杆808，当碟形弹簧101到达最高位置（即储能缸102内无油）时，失压闭锁顶杆808顶住闭锁板701，使其锁住活塞杆108上端的铜滑块113，实现闭锁。

本实用新型的工作原理如图12所示：

驱动装置总成6中的电机601起动，通过小齿轮602带动内齿偏心轴603旋转，内齿偏心轴603推动推力顶杆604，推力顶杆604推动油泵902开始工作，压力油同时进入液压阀总成4阀体402的第三腔体Ⅲ，工作缸103的上腔、储能缸102内腔，在不进行分合闸操作时，压力油只能向储能缸102内供油压缩碟形弹簧101，安装在碟形弹簧101上部的接触盘109上的压力控制总成8中的限位拉杆801拉动滑板802同时向下运动，当运动到最大极限时（即碟形弹簧被压缩到最大极限时），滑板802上的限位条803触动压力控制总成8中的磁吹开关806滚轮使磁吹开关断开，电机601断电，即油泵902停止工作，此时碟形弹簧101处于压缩状态，储能缸102的油液在碟形弹簧101的作用下处于储能状态，此时装置中各处油液的压力是由储能缸101的油压控制的。所有电磁阀不通电时，第三腔体Ⅲ的压力油通过阀芯404芯部的孔进入阀芯404的左腔，由于阀芯404左端的受力面积大于右端的受力面积，所以阀芯404向右移动，使第二腔体Ⅱ与油箱901连通，工作缸103下腔的油排回油箱901，工作缸103上腔的油为高压油，活塞杆108将向下移动，即分闸状态，活塞杆108向下移动的速度可以通过分闸节流阀910进行调整。

当合闸电磁阀408通电，第三体腔Ⅲ的压力油经合闸电磁阀408进入第四腔体Ⅳ，此时阀芯404右端的受力面积大于左端的受力面积，所以阀芯404向左运动，打开第二腔体Ⅱ的右侧阀口，关闭左侧阀口，第三腔体Ⅲ的压力油进入第二腔体Ⅱ，再进入工作缸103的下腔，由于活塞杆108下端的受力面积大于上端的受力面积，所以活塞杆108向上运动，即合闸状态，活塞杆108向上运动速度可以通过合闸节流阀911进行调节。

当第一分闸电磁阀406通电时，第四腔体Ⅳ的油液通过第一分闸电磁阀406经第一腔体Ⅰ进入油箱901，此时阀芯404右端的受力面积小于左端受力面积，所以阀芯404向右移动，打开第二腔体Ⅱ的左侧阀口，关闭右侧阀口，工作缸103下腔的油液和油箱901连通，变为低压油，工作缸103上腔为高压油，所以活塞杆108向下运动，即分闸状态。

储能缸102内油液被挤出后，碟形弹簧101弹起，逐渐离开最大压缩位置，碟形弹簧101带动连接于接触盘109上的压力控制总成8中的限位拉杆801使限位条803上移，限位条803上的高点离开磁吹开关806的滚轮，磁吹开关806被接通，即电机601开始带动油泵902工作，继续向储能缸102中注油，使碟形弹簧101再被压缩。

磁吹开关806的限位条803安装在滑板802上，滑板802上端装有失压闭锁顶杆808，当碟形弹簧101弹出最大位置时，即储能缸102内的油液没有时，滑板802上部的失压闭锁顶杆808将顶住闭锁板总成701下部的半圆形部位，闭锁板总成701发生向内倾斜，闭锁板总成701上部突出部位将顶住安装在活塞杆108上端的铜滑块113底部，防止活塞杆108下移，即防止分闸。

本实用新型的工作过程如下：在驱动装置6的带动下油泵902工作，压力油通过油箱总成9内部及工作缸103内部的油路同时向工作缸103上腔、液压阀总成4的第三腔体Ⅲ及储能缸102内充油，油液充满电磁阀总成4和工作缸103上腔后，继续充入储能缸102内，当蝶形弹簧101达到最大压缩量时,电机601停止工作，储能缸102内的油液在蝶形弹簧101的作用下处于储能状态；通过液压阀总成4中第一、二分闸电磁阀406、407、合闸电磁阀408的通电或断电，使液压阀总成4中的阀芯404改变关闭位置，使工作缸103的下腔充入和放出油液；充入油液时工作缸103内的活塞杆108上移，由于安装在活塞杆108上端的负载接头114与***动开关相连，实现合闸；当放出油液时，活塞杆108下移，实现分闸。机构主体1中的蝶形弹簧101的弹起或压缩，带动安全阀总成11的开通或封闭，确保***在安全的压力下工作。活塞杆108的上部还装有铜滑块113,在上下移动时通过长摇臂1103、转轴1101及长拉杆1109等传动装置，使辅助开关1105上的各触点按不同的要求接通或断开，以便用户在此接入不同的控制线路。在蝶形弹簧101的弹起或压缩的同时，还带动压力控制总成8和失压闭锁总成7的开或锁；（1）可以使压力控制总成8的多个磁吹开关806按不同的用途和位置完成接通或断开；（2）可以使失压闭锁总成7在***处于无油压或油液不足时，限制活塞杆108的下移，防止分闸速度过慢引起电弧过大，保护开关不被电弧击伤。***油压和油量恢复正常时，失压闭锁总成7在回位弹簧506和回位顶杆505的作用下自动复位，恢复正常工作。

Claims (10)

1.一种用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置，其特征在于：包括机构主体（1）、连接支架总成（5）、辅助开关总成（11）、压力控制总成（8）、液压阀总成（4）、安全阀总成（10）、失压闭锁总成（7）、驱动装置总成（6）以及油箱总成（9），其中油箱总成（9）安装于机构主体（1）上，连接支架总成（5）安装于油箱总成（9）的上部，液压阀总成（4）、驱动装置总成（6）、压力控制总成（8）以及安全阀总成（10）分别顺时针依次固定在油箱总成（9）的四个侧面，失压闭锁总成（7）和辅助开关总成（11）安装于连接支架总成（5）外侧。

2.按权利要求1所述的用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置，其特征在于：所述机构主体（1）具有碟形弹簧（101）、储能缸（102）以及工作缸（103），其中储能缸（102）与工作缸（103）的两个外圆柱面分别配合，储能缸（102）外设有上支撑环（104），工作缸（103）的底座（105）外部由内到外设有承重环（106）及下支承环（107），碟形弹簧（101）以预变形的方式轴向限定在上、下支撑环（104、107）之间，活塞杆（108）设于工作缸（103）内；接触盘（109）上装有安全装置螺母套（111）和限位拉杆螺母套（112），活塞杆（108）上部连接有铜滑块（113）及负载接头（114）。

3.按权利要求1所述的用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置，其特征在于：所述连接支架总成（5）为具有底板的框架结构（501），与油箱总成（9）的油箱（901）上端面固定连接；框架结构（501）的四个侧面为工字型，其中一个工字型立柱上设有滑道（504），一支撑轴（503）与框架结构（501）固连，连接支架总成（5）与油箱总成（9）之间及与机构主体（1）的活塞杆（108）之间设有密封件，底板上安装有油箱总成（9）的排气阀（502）；在框架结构（501）安装有滑道（504）的立柱外侧设有一圆孔，内装有回位弹簧（506）和失压闭锁回位顶杆（505）；

框架结构（501）下底板上装有排气阀（502），位置处于油箱（901）最上方。

4.按权利要求1所述的用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置，其特征在于：所述辅助开关总成（11）具有组合开关（1105）、组合开关固定板（1110）、转轴（1101）、长摇臂（1103）以及连杆传动机构，其中组合开关（1105）安装在组合开关固定板（1110）上，组合开关固定板（1110）上端固定在支撑轴（503）和框架结构（501）的立柱上，下端固定在油箱（901）上；转轴（1101）转动安装于（1102）固定座中；长摇臂（1103）顶端连接有圆柱销（1106），圆柱销（1106）活动容置于活塞杆（801）上端的铜滑块（113）的沟槽中，长摇臂（1103）的另一端与连杆传动机构的力输入端分别与转轴（1101）盘上的不同边部固定连接，连杆传动机构的力输出端与组合开关（1105）的芯轴固定连接。

5.按权利要求1所述的用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置，其特征在于：所述液压阀总成（4）具有电磁阀（401）及阀体（402），其中阀体（402内部设有阀套（403）及阀芯（404），阀套（403）与阀芯（404）之间依次形成左腔体及第一～四腔体（I～IV），左腔体在阀芯（404）的左端，与阀芯（404）芯部腔体连通；第一腔体（I）位于阀芯（404）的一端侧部，与左腔体相邻，第一腔体（I）与第一分闸电磁阀（406）或第二分闸电磁阀（407）连接，通过设于油箱总成（9）中的合闸节流阀（911）与油箱（901）连通；

第二腔体（II）在阀芯（404）向右移动时与第一腔体（I）连通，在阀芯（404）向左移动时与第三腔体（III）连通；第二腔体（II）通过液压管路与工作缸（103）下腔连通；

第三腔体（III）通过阀芯（404）芯部的孔与阀芯（404）芯部腔体连通，第三腔体（III）与第四腔体（IV）之间设有合闸电磁阀（408），第三腔体（III）通过设于油箱总成（9）中的分闸节流阀（910）与工作缸（103）的上腔、储能缸（102）的内腔连接；

第四腔体（IV）位于阀芯（404）的一端头部，通过第一分闸电磁阀（406）与第一腔体（I）连接。

6.按权利要求1所述的用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置，其特征在于：所述压力控制总成（8）具有磁吹开关（806）、限位拉杆（801）、滑板（802）、限位条（803）、支撑杆（804）、固定板（805）以及侧板（807），其中两侧板（807）与支撑杆（804）和固定板（805）组装成框式结构，多个磁吹开关（806）并排固定在上下两个固定板（805）上，滑板（802）上固定多个具有不同限位高度的限位条（803）；各限位条（803）分别对应各磁吹开关底部的滚轮；滑板（802）的上部安装有失压闭锁顶杆（808），该失压闭锁顶杆（808）与失压闭锁总成（7）中的闭锁板配合。

7.按权利要求1所述的用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置，其特征在于：所述失压闭锁总成（7）位于压力控制总成（8）的上方，固定于连接支架总成（5）的框架结构（501）上，具有闭锁板总成（701，为U型折弯的三个立面，其中一个侧立面水平延伸出一半圆形凸起，其下端面对应压力控制总成（8）中的失压闭锁顶杆（808）；另一侧立面上部具有突出部分，该突出部分与安装在活塞杆（108）顶部的铜滑块（113）下部抵接。

8.按权利要求1所述的用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置，其特征在于：所述安全阀总成（10）安装于油箱总成（9）的侧面，具有阀座（1001）、阀杆（1007）、阀套（1013）、阀杆顶轴（1010）、拉杆（1003）以及杠杆（1006），其中阀杆（1007）及阀杆顶轴（1010）设于阀座（1001）内腔中，阀杆顶轴（1010）的一端与阀杆（1007）抵接，阀杆（1007）外设有阀套（1013），阀套（1013）一端部与阀杆（1007）的端部凸出部位相抵，另一端设有阀套法兰（1011），阀套法兰（1011）与阀杆顶轴（1010）之间设有使阀杆顶轴（1010）有向右侧的推力的顶轴弹簧（1008），顶轴弹簧（1008）内部的阀杆（1007）上套设有可使阀套（1013）和阀杆（1007）紧密密封的阀杆弹簧（1009）；阀套（1013）的外圆上设有密封圈，与油箱（901）上对应的孔相配合；

杠杆（1006）的支点与阀座（1001）转动连接，动力臂连接拉杆（1003），阻力臂容置于阀杆顶轴（1010）的凹槽内；拉杆（1003）的底部与碟形弹簧（101）上端的接触盘（109）固连。

9.按权利要求1所述的用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置，其特征在于：所述油箱总成（9）安装在机构主体（1）中工作缸（103）的上端，具有油箱（901）、油泵（902），分闸节流阀（910）、合闸节流阀（911）、放油阀（908）、整流桥（906）、接线排（907）、油窗（908）、油箱内套（903）、合闸缓冲环（904）和油箱内法兰（905），其中油箱（901）外部为正四方形底面的立方体构造，油泵（902）安装在油箱（901）内部；整流桥（906）、接线排（907）设于油箱（901）外侧，放油阀设于油箱（901）外壁下部，油窗（908）设于油箱（901）外壁上部；圆柱形油腔中部设有可穿置活塞杆（108）的油箱内套（903），油箱内套（903）底部同轴安装有合闸缓冲环（904），上部同轴安装有油箱内法兰（905）；油箱（901）具有多个油路通孔，合闸节流阀（911）、分闸节流阀（910）分别设于油箱（901）内部液压管路上。

10.按权利要求1所述的用于高压断路器分合闸操作的液压弹簧操动装置，其特征在于：所述驱动装置总成（6）具有电机（601），其输出轴固接有小齿轮（602），小齿轮（602）与内齿偏心轴（603）啮合，内齿偏心轴（603）带动推力顶杆（604）推动油箱总成（9）中的油泵（902）做往复运动；上述输出轴、小齿轮（602）以及内齿偏心轴（603）设于壳体（605）中，壳体（605）上、下端面通过电机端盖（606）及齿轮轴下端盖（607）密封，推力顶杆（604）穿置于壳体（605）外。

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