[发明专利]一种机械减震方法及动能吸收限位装置

说明书

本发明公开了一种太极阻尼机械减震装置，包括依次连接的主轴、太极阻尼缓冲限位凸轮和弹性缓冲限位板，其中所述主轴受外力驱动转动，带动所述太极阻尼缓冲限位凸轮随动并使之将外力转化为轮面对弹性缓冲限位板的压力，该压力的变化幅度与该太极阻尼缓冲限位凸轮的轮面曲线匹配，所述弹性缓冲限位板通过弹性缓冲吸收消耗该压力，实现减震；该太极阻尼缓冲限位凸轮的轮面曲线满足公式本发明基于太极阻尼曲线设计出太极阻尼缓冲限位凸轮，并在此基础上完善了无重燃真空断路器的减震装置和动能吸收限位装置，极大地降低了分闸中、后期反震回程和反弹，在机械减震、降低机械噪音、避免重燃等方面有着积极效果，能够有效保证真空断路器的使用安全性。

技术领域

本发明涉及机械减震领域，具体地讲，是涉及一种机械减震方法及动能吸收限位装置。

背景技术

真空断路器是配电网络中用于保护电力设备使用安全的器件，在发生故障时自动切断电力。当发生跳闸情况时，断路器系统会产生分闸动能，在极短的时间内将电力切断，时间越短，所需的分闸动能越大；由于机构本身的限制，携带分闸动能的机构往往会产生回弹，越大的分闸动能，其产生的回弹越大，回弹会导致分闸断开的部分重新接触，降低断路效果，因此通常情况下会设置缓冲减震装置来消耗分闸动能，降低回弹。现有技术中采用传统油缓冲装置依靠油受压泄漏来使分闸动能消耗，如图1所示，以达降低分闸反震幅度的目的，一般缓冲行程为10mm，按照牛顿第三定律系统动能量在与油缓冲装置刚接着时会产生前期反震回弹行程，分闸动能量越到，该回弹行程越大，由于现有的结构设计原因，较大的多余动能量会使系统产生较大的反震回程，这对开关分闸性能影响很大，极易产生重燃，造成分闸失败，尤其是在现有的高压真空断路器结构中，分闸时高压产生电弧，即使可以通过灭弧室灭弧，但也需要一定时间，在这个时间内较大的反震回程会使分闸电弧在灭弧前重连，导致分闸失败，对线路的安全断电极为不利。经分析可见，该问题主要源于真空断路器分闸过程设计不合理，其中现有的这种油缓冲装置的结构设计存在缺陷是一个重要的方面。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供一种能够有效减小反震回程的机械减震方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种机械减震方法，包括依次连接的主轴、太极阻尼缓冲限位凸轮和弹性缓冲限位板，其减震过程如下：

所述主轴受外力驱动转动，带动所述太极阻尼缓冲限位凸轮随动并使之将外力转化为轮面对弹性缓冲限位板的压力，该压力的变化幅度与该太极阻尼缓冲限位凸轮的轮面曲线匹配，所述弹性缓冲限位板通过弹性缓冲吸收消耗该压力，实现减震；该太极阻尼缓冲限位凸轮的轮面曲线满足公式

其中，p为轮面上任一点到其转动轴心的最短距离，r为以该转动轴心为圆心的内圆半径，R为圆心在该内圆圆周上的外圆半径。

上述太极阻尼缓冲限位凸轮的轮面曲线是申请人在总结、分析无重燃断电技术中无意发现的曲线，因它具有以柔克刚的性能，将之命名为太极阻尼曲线，基于该太极阻尼曲线的特殊数理性能和附着的特殊物理性能，使之成为实现高压真空断路器无重燃断电技术的关键，并应用该技术原理新设计了该机械减震方法及对应的装置，以便于无重燃断电核心技术能够更广泛地解决输配电网络和其他机械设备中存在的震动噪声问题，为提高人们的生活工作质量做贡献。

该太极阻尼曲线的推导过程如下：

将该凸轮圆面抽象为平面图形，设内圆圆心即转动轴心处为Q，轮面上任一点为P，穿过内外圆心的外圆直径AB，其中PQ距离为p，并设BP距离为a，AP距离为q，∠PQB为

根据勾股定理在△PAB中有a²＝4R²-q²……(式1)

根据余弦定理在△PAQ中有变换得

在△PBQ中有