[发明专利]一种弹簧储能液压操动机构及其储能弹簧单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种弹簧储能液压操动机构及其储能弹簧单元。

背景技术

操动机构是高压断路器的重要部分，主要分为永磁操动机构、液压操动机构和弹簧操动机构，其作用是用来实现高压断路器的分、合闸操作。对于液压操动机构，要配备储能弹簧单元，而储能弹簧单元主要采用压缩氮气或压缩弹簧的方式进行储能。

如中国专利CN100437869C公开了一种用于高压断路器的弹簧液压操动机构，主要包括工作缸以及由储能动力单元和储能弹簧单元构成的储能总成，其中工作缸活塞杆向上伸出工作缸缸体作为操动机构的动力输出轴，储能动力单元缸和储能弹簧单元自上而下布置在工作缸的缸体上。具体地，储能动力单元以工作缸缸体和间隙套设在工作缸缸体上的外缸体作为储能缸体，在该间隙内密封活动插装有储能活塞以形成一个储能缸，储能缸活塞上部的工作腔部分与工作缸活塞上部的工作腔部分相互连通；储能弹簧单元导向滑动套设于工作缸缸体上，包括上下压板以及顶装在上下压板之间的、套设于工作缸缸体上的组合碟簧，其中，上压板导向滑动套设于工作缸缸体上，下压板固定套设在工作缸缸体上，这样依靠活塞推动上压板下移，使组合碟簧压缩变形实现储能操作。该操动机构即采用弹簧储能的方式，具有行程短、负荷大、调整方便、维护更换容易的优点，但是对于采用组合碟簧的储能弹簧单元存在如下缺点：1、由于加工、安装及热处理等因素，组合碟簧的输出特性精度不高；2、需要组合碟簧具有较高的制造精度来保证输出特性在允许偏差范围内,成本较高；3、组合碟簧需预压缩，且预压缩力较大，不易安装；4、设计操作功力大时，碟簧片尺寸大，组合压偏时存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种输出特性精度高的高压断路器的储能弹簧单元；同时本发明还提供了一种使用该储能弹簧单元的弹簧储能液压操动机构。

本发明的弹簧储能液压操动机构的储能弹簧单元采用如下技术方案：一种弹簧储能液压操动机构的储能弹簧单元，包括套设于工作缸缸体上的上、下压板以及顶装在上、下压板之间的储能弹簧，所述储能弹簧由采用阵列方式布置并顶压在上、下压板之间的螺旋压簧构成，各螺旋压簧的阵列中心线与工作缸缸体的轴线重合。

所述各螺旋压簧采用以工作缸缸体的轴线为中心线的环形阵列方式布置在上、下压板之间。

所述储能动力单元由固设在工作缸缸体外周面上的、沿工作缸缸体周向均布的储能缸构成，各储能缸的活塞杆分别与所述上压板顶接配合，且各储能缸的上腔分别与工作缸的上腔连通。

所述各螺旋压簧分为内、外两组，所述各储能缸的活塞杆顶压在两组螺旋压簧之间的上压板部分。

所述上压板的下板面上凸设有供各螺旋压簧的上端部分别定位套装的上定位柱，下压板的上板面上凸设有与各上定位柱一一对应的、供各螺旋压簧的下端部分别定位套装的下定位柱。

本发明的弹簧储能液压操动机构采用如下技术方案：一种弹簧储能液压操动机构，包括工作缸以及设置在工作缸缸体上的由储能动力单元和储能弹簧单元构成的储能总成，储能弹簧单元包括套设于工作缸缸体上的上、下压板以及顶装在上、下压板之间的储能弹簧，所述储能弹簧由采用阵列方式布置并顶压在上、下压板之间的螺旋压簧构成，各螺旋压簧的阵列中心线与工作缸缸体的轴线重合。

所述各螺旋压簧采用以工作缸缸体的轴线为中心线的环形阵列方式布置在上、下压板之间。

所述储能动力单元由固设在工作缸缸体外周面上的、沿工作缸缸体周向均布的储能缸构成，各储能缸的活塞杆分别与所述上压板顶接配合，且各储能缸的上腔分别与工作缸的上腔连通。

所述各螺旋压簧分为内、外两组，所述各储能缸的活塞杆顶压在两组螺旋压簧之间的上压板部分。

所述上压板的下板面上凸设有供各螺旋压簧的上端部分别定位套装的上定位柱，下压板的上板面上凸设有与各上定位柱一一对应的、供各螺旋压簧的下端部分别定位套装的下定位柱。

采用上述结构的储能弹簧单元，由于储能弹簧由采用阵列的方式布置在两个压板之间的螺旋压簧构成，一方面，单根螺旋压簧加工误差较小，输出力与位移呈线性关系，其性能稳定且在正常使用条件下不受环境温度影响，是比较理想的储能元件；另一方面，多根螺旋压簧并列布置，可以将单根螺旋压簧特性曲线的斜率成倍地降低，通过合理设计能获得理想的输出特性，实现较小位移获得较大输出力的效果，弹簧的数量越多，组合弹簧的长度误差越小、输出精度越高。

附图说明

图1为本发明的液压操动机构的一种实施例的结构示意图；

图2为图1中的储能弹簧单元的结构示意图；