CN105448614A - 一种阻尼装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻尼装置及断路器,所述阻尼装置包括缸体、活塞、活塞杆、通道和泄压装置,所述缸体包括第一端盖、缸筒和第二端盖,活塞杆的一端部贯穿第一端盖并伸入到缸体内部,和缸体内的活塞相固定,所述活塞把缸体分隔成位于第一端盖侧的第一腔室和第二腔室;泄压装置装配在缸体上,其内置的泄压阀芯的阀杆部向第一腔室延伸。所述断路器包括单极开关,单极开关和上述阻尼装置轴向连接,合闸时,在真空泡动触头行程末段,阻尼装置泄压解除阻尼,避免阻尼力促进断路器动触头合闸弹跳,提高了合闸性能。所述泄压装置设置在阻尼装置的缸体上,方便对其进行安装、维护以及更换泄压阀芯。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻尼装置,尤其涉及一种在行程前段产生阻尼行程末段解除阻尼的且方便维护的阻尼装置,以及采用所述阻尼装置的断路器,属于电力设备领域。
背景技术
断路器分闸后,真空泡的动触头运动到其行程终点时速度仍较高,动触头与限位件发生碰撞并产生反弹,当动触头和静触头之间的距离小于放电临界距离时,产生放电,发生燃弧。对动触头的分闸反弹问题多采用增加阻尼装置,用以消耗动触头的能量,阻止其分闸后反弹。合闸时,真空泡内高速运动的动触头和静触头碰撞,其接近弹性碰撞,动触头将以原碰撞前时的速度反向运动,动触头弹跳,导致断路器在合闸时合了又分开,拉弧放电,引起了较大的电气冲击,产生涌流。对动触头的合闸弹跳问题普遍采取的措施是增加蓄能装置,用以消耗动触头碰撞反弹的能量,阻止其合闸弹跳。采用阻尼装置、蓄能装置技术措施的高、低压断路器的分合闸动态性能得到很大程度的提高,但是,合闸时,阻尼装置产生的阻尼力与动触头合闸弹跳的方向相同,促进动触头产生合闸弹跳,影响合闸性能。因此,亟需开发一种在行程前段产生阻尼行程末段解除阻尼的且方便维护的阻尼装置,以及开发一种内置所述阻尼装置的断路器,阻尼装置和断路器内部的运动部件协同作用,提高合闸性能。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的问题,提供一种在行程前段产生阻尼行程末段解除阻尼的且易维护的阻尼装置。该阻尼装置的缸体上设置泄压装置,阻尼装置中的活塞在行程前段压缩阻尼介质产生阻尼,在行程末段,活塞撞击泄压装置的泄压阀芯,触发阻尼装置泄压解除阻尼,避免阻尼装置的阻尼力促进与其相连接的运动部件在行程终点处反弹。所述泄压装置装配在阻尼装置的缸体上,方便于对泄压装置进行安装、维护。
本发明的技术方案是提供一种阻尼装置,包括缸体1、活塞2和活塞杆3,所述缸体1包括依次固定的第一端盖11、缸筒12和第二端盖13,所述活塞杆3的一端部贯穿第一端盖11伸入到缸体1内部,和设置在缸体1内的所述活塞2相固定,所述活塞2把缸体1的内部腔室分隔成位于第一端盖11侧的第一腔室和位于第二端盖13侧的第二腔室,其设计要点在于:还包括设置于所述缸体1上的泄压装置4和通道5,所述泄压装置4内置泄压阀芯43,所述泄压阀芯43的阀杆部432向第一腔室延伸,所述泄压装置4和第二腔室之间通过所述通道5连通。
使用时,把本发明阻尼装置的缸体固定,活塞杆与需要缓冲的运动部件轴向固定连接。运动部件通过活塞杆带动活塞从第二端盖侧向第一端盖侧运动,活塞压缩缸体内的阻尼介质,产生阻尼力,阻尼力消耗运动部件的能量,促进运动部件减速。在行程末段,活塞撞击泄压装置的泄压阀芯,触发阻尼装置泄压解除阻尼,消除促进运动部件减速的阻尼力,避免阻尼力促进运动部件在行程终点处反弹,提高了运动部件的动态性能。所述泄压装置装配在阻尼装置的缸体上,方便于对泄压装置进行安装、维护。
本发明还有如下进一步优选的技术方案。
作为优选地,所述通道5上设置用于调节阻尼解除强弱的调节阀6。
作为优选地,所述泄压装置4还包括泄压腔41、端压板46、复位弹簧44、阀芯座42,所述泄压腔41设置于所述缸体1上,由底壁和侧壁构成顶端开口;所述泄压阀芯43包括依次固定的阀芯部431和阀杆部432,所述阀芯座42设置在泄压腔41的底壁内侧,和阀芯部431密封配合;泄压腔41的底壁上设置阀杆孔47,所述泄压阀芯43装配于阀芯座42内,阀杆部432伸入阀杆孔47并向第一腔室延伸,复位弹簧44设置在端压板46和泄压阀芯43之间,所述端压板46、复位弹簧44、泄压阀芯43依次贴合,端压板46和泄压腔41的顶端开口固定。
作为优选地,所述泄压阀芯43内置伸缩机构7,泄压阀芯43内设置沿其轴心线方向的伸缩孔433,伸缩机构7装配于伸缩孔433内,伸缩机构7的伸缩端由位于阀杆部432侧的伸缩孔433的端部伸出,另一端和泄压阀芯43的阀芯部431相连接,伸缩机构7和泄压阀芯43密封配合。
作为优选地,所述伸缩机构7至少由伸缩杆71和螺杆72构成,螺杆72包括螺杆头部721和丝杆部722,伸缩杆71的一端部设置沿其轴心线方向的螺纹盲孔,螺纹盲孔的内螺纹和丝杆部722的外螺纹相配合;所述螺杆72的丝杆部722装配于螺纹盲孔,螺杆头部721和泄压阀芯43的阀芯部431相铰链,构成转动副;所述伸缩杆71或螺杆头部721和泄压阀芯43密封配合。
作为优选地,所述伸缩杆71和泄压阀芯43间设置阻止伸缩杆71相对泄压阀芯43转动的第一限位机构8,所述泄压阀芯43和缸体1间设置防止泄压阀芯43相对缸体1转动的第二限位机构9。
作为优选地,所述伸缩机构7包括螺杆72’,螺杆72’由螺杆头部721'和丝杆部722'构成,丝杆部722’的一端部上设置外螺纹723’;泄压阀芯43内置沿其轴心线的伸缩孔433’,伸缩孔433’和所述外螺纹723’相对应的一端部内设置内螺纹434’;螺杆72'装配于所述泄压阀芯43的伸缩孔433’内,所述内螺纹434'和外螺纹723’相配合,丝杆部722'另一端部的外表面和伸缩孔433’对应的内表面密封配合。
作为优选地,所述泄压阀芯43和缸体1间设置防止泄压阀芯43相对缸体1转动的第二限位机构9。
作为优选地,所述第一限位机构8包括滑动配合的固定在伸缩杆71上并突出于其侧表面的第一滑块81和设置在泄压阀芯43的伸缩孔433内表面上的并沿其轴心方向的第一滑槽82;或者,
所述第一限位机构8包括滑动配合的固定在泄压阀芯43上并突出于伸缩孔433内表面的第一滑块81和设置在伸缩杆71侧表面上的并沿其轴心方向的第一滑槽82。
作为优选地,所述第二限位机构9包括滑动配合的固定在泄压阀芯43上并突出于其侧表面的第二滑块91和设置在缸体1的泄压腔41或阀杆孔47的内表面上并沿其轴心方向的第二滑槽92;或者,
所述第二限位机构9包括滑动配合的固定在缸体1的泄压腔41或阀杆孔47的内表面上的第二滑块91和设置在泄压阀芯43侧表面上并沿其轴心方向的第二滑槽92。
作为优选地,所述泄压装置4还包括伸缩管45,伸缩管45设置于端压板46和泄压阀芯43之间,伸缩管45的一端和泄压阀芯43密封固定,另一端和端压板46密封固定,端压板46的中部设有调节孔48;所述泄压阀芯43、伸缩管45和调节孔48构成与泄压装置4内部空间相隔离的调节通道。
作为优选地,所述伸缩管45为波纹管,或所述伸缩管45为套筒管,所述套筒管由至少两个管节依次嵌套构成且任两相临管节间密封配合。
作为优选地,所述伸缩管45嵌套于复位弹簧44的内部。
作为优选地,所述泄压装置4装配于所述缸体1的第一端盖11上;
所述通道5包括内置于所述第一端盖11内的且和泄压装置4密封连通的第一通道51、设置于缸筒12的缸筒壁内的或缸体1外部的第二通道52、设置于缸筒12的缸筒壁内且位于第二端盖13侧的和第二腔室密封连通的第三通道53,所述第一通道51、第二通道52和第三通道53依次密封连通。
作为优选地,所述泄压装置4装配于所述缸体1的缸筒12的缸筒壁上,位于第一端盖11一侧,所述泄压阀芯43的阀杆部432或泄压阀芯43内置的伸缩杆71伸入到第一腔室内的部分为球冠状、斜面状或凸轮状;
所述通道5包括内置于缸筒12的缸筒壁内且和泄压装置4密封连通的第二通道52、设置于缸筒12的缸筒壁内且位于第二端盖13侧的和第二腔室密封连通的第三通道53,所述第二通道52和第三通道53依次密封连通;或者,
所述通道5包括固定于所述泄压装置4的端压板46上的且和泄压装置4密封连通的第一通道51、设置于缸体1外部的第二通道52、设置于缸筒12的缸筒壁内且位于第二端盖13侧的和第二腔室密封连通的第三通道53,所述第一通道51、第二通道52和第三通道53依次密封连通。
作为优选地,所述泄压阀芯43的阀杆部432的外表面上设有沿其轴心线方向的导流凹槽4321。
在使用时,把本发明阻尼装置的缸体固定,活塞杆与需要缓冲的运动部件轴向固定连接。运动部件通过活塞杆带动活塞从第二端盖侧向第一端盖侧运动,活塞压缩缸体内的阻尼介质,产生阻尼力,阻尼力消耗运动部件的能量,促进运动部件被减速。在行程末段,当活塞运动到阻尼解除的泄压触发行程处,活塞撞击泄压阀芯,触发泄压装置泄压,阻尼介质通过泄压装置流出,释放储存的能量,阻尼装置的阻尼力得以解除,消除促进运动部件减速的阻尼力,使运动部件维持较高的速度向行程终点运动;运动部件运动到行程终点处,阻尼装置的阻尼力已被解除,避免了阻尼力促进运动部件反弹,提高运动部件的动态性能。调整调节阀的开度来调节阻尼解除的强弱,使阻尼装置和与其相连接的运动部件协同作用,运动部件的动态性能获得进一步优化。通过泄压装置上设置的调节通道,直接调整泄压阀芯内置的伸缩机构的伸出长度,调节阻尼解除的泄压触发行程,而不需要拆装泄压装置的端压板,调节操作非常方便,调节效率高,方便调试选定与运动部件相适配的泄压触发行程,优化运动部件的动态性能。在伸缩杆和泄压阀芯之间以及泄压阀芯和缸体之间分别设置第一、第二限位机构,伸缩杆、泄压阀芯和缸体间无法产生相对转动,旋扭螺杆可以精确调节泄压阀芯的泄压触发行程。所述泄压装置装配在阻尼装置的缸体上,安装、维护泄压装置,均不需要拆卸阻尼装置,只需要拆装泄压装置的端压板,即可以更换泄压阀芯,方便于安装和维护泄压装置,提高维护效率。
本发明的另一目的是针对现有技术中存在的问题,提供一种内置有上述阻尼装置的断路器,阻尼装置和断路器的用于分合闸的运动部件协同作用,减少合闸弹跳,缩短合闸时间,提高断路器的分合闸性能。
本发明的另一技术方案是提供一种断路器,包括上述的阻尼装置204,其设计要点在于:所述断路器还包括至少一个单级开关20,所述单极开关20包括真空泡201、绝缘筒202和电磁驱动器203,所述绝缘筒202内嵌蓄能装置205,所述真空泡201、绝缘筒202、电磁驱动器203和所述阻尼装置204轴向固定连接。
本发明还有如下进一步优选的技术方案。
所述蓄能装置205包括缸体206、活塞207、活塞杆208和弹簧209,所述缸体206包括依次密封固定的顶端盖2061、缸筒2062和底端盖2063,所述活塞杆208穿过缸体206的顶端盖2061伸入到缸体206内并和设置在缸体206内的活塞207相固定,活塞207上设置溢流孔,弹簧209设置在缸体206的底端盖2063和活塞207之间。
本发明的断路器和本发明的阻尼装置配合使用,阻尼装置和断路器的用于分合闸的运动部件轴向固定连接。在即将合闸前,阻尼装置内置的活塞高速运动,活塞压缩缸体内的阻尼介质产生阻尼力,当活塞运动到阻尼解除的泄压触发行程处,活塞撞击泄压阀芯,触发泄压装置泄压,阻尼装置的阻尼力得以解除,消除与断路器的动触头运动方向相反的且与动触头合闸弹跳方向相同的阻尼力,减少阻尼力促进的动触头合闸弹跳,同时使动触头保持更高的速度合闸,缩短合闸时间,提高了断路器的合闸性能。调整调节阀的开度来调节阻尼解除的强弱,使阻尼装置和断路器的运动部件及蓄能装置协同作用,提高前述运动部件的动态性能,降低断路器合闸弹跳,进一步优化断路器的合闸性能。通过泄压装置上的调节通道调整泄压阀芯的泄压触发行程,不需要再拆装泄压装置的端压板,调节操作非常方便;方便调试选定与断路器的运动部件相适配的泄压触发行程,优化断路器的运动部件的动态性能。在泄压装置的伸缩杆和泄压阀芯之间以及泄压阀芯和缸体之间分别设置第一、第二限位机构,伸缩杆、泄压阀芯和缸体间无法产生相对转动,伸缩杆不随螺杆的转动而转动,方便精确调节泄压阀芯的泄压触发行程,提高了调节效率和精度。所述泄压装置装配在阻尼装置的缸体上,对泄压装置进行安装、维护时,如更换泄压阀芯,不需要拆解阻尼装置,只需要拆装泄压装置的端压板,操作简便,维护更高效、更方便。
有益效果
方便安装、维护泄压装置,通过把泄压装置装配在阻尼装置的缸体上,对泄压装置进行安装、维护时,如更换泄压阀芯,不需要拆解阻尼装置,只需要拆装泄压装置的端压板,操作非常简便。
阻尼装置的阻尼力在行程末段被解除,不会促进与其相连接的运动部件发生反弹,通过在阻尼装置上设置泄压装置,阻尼装置的活塞在行程前段压缩阻尼介质产生阻尼,当活塞运动到行程末段的泄压触发行程处,活塞碰撞泄压装置的泄压阀芯触发泄压装置进行泄压,阻尼装置的阻尼力得以解除,消除了阻尼力促进运动部件减速,避免阻尼力导致运动部件在行程终点处反向弹跳。
阻尼解除的强弱可调节,通过在连通泄压装置和第二腔室的通道上设置调节阀,调整调节阀的开度,控制阻尼介质流通通道的流量,调节阻尼解除的强弱,使阻尼装置和与其相连接的运动部件协同作用,优化运动部件的动态性能。
泄压阀芯的泄压触发行程可以调节,泄压阀芯内置伸缩机构,旋扭伸缩机构的螺杆调整泄压阀芯内置的伸缩机构的伸缩端的伸出长度,调节泄压阀芯的泄压触发行程,而不需要再更换具有不同泄压触发行程的泄压阀芯。
泄压触发行程方便调节,通过在泄压装置上设置调节通道,调节工具穿过调节通道,抵达螺杆头部的端部,旋扭螺杆调整泄压阀芯内置的伸缩机构的伸缩端的伸出长度,调节阻尼解除的泄压触发行程,而不需要拆装泄压装置的端压板,调节操作非常方便。
泄压触发行程方便精度调节,在伸缩杆和泄压阀芯之间以及泄压阀芯和缸体之间分别设置第一、第二限位机构,伸缩杆、泄压阀芯和缸体间无法产生相对转动,旋扭螺杆可以精确调节泄压阀芯的泄压触发行程。
提高断路器的合闸性能,通过把本发明阻尼装置和断路器的用于分合闸的运动部件轴向连接,在将要合闸前,阻尼装置内置的活塞碰撞泄压装置的泄压阀芯触发泄压装置进行泄压,阻尼装置的阻尼力得以解除,消除了与动触头运动方向相反的且与动触头合闸弹跳方向相同的阻尼力,避免阻尼力促进的动触头合闸弹跳,同时使动触头保持更高的速度合闸,合闸时间得到进一步缩短。调节工具穿过泄压装置上的调节通道直接旋扭泄压阀芯上的螺杆调整泄压阀芯内置的伸缩机构的伸缩端的伸出长度,调试选定与断路器的运动部件相适配的泄压触发行程,减少动触头合闸弹跳,缩短合闸时间。调整调节阀的开度来调节阻尼解除的强弱,使阻尼装置和断路器的运动部件及蓄能装置协同作用,提高运动部件的动态性能,降低断路器合闸弹跳,断路器的合闸性能得到进一步优化。在伸缩杆和泄压阀芯间以及泄压阀芯和缸体间分别设置第一、第二限位机构,伸缩杆、泄压阀芯和缸体间无法产生相对转动,方便精度调节泄压阀芯的泄压触发行程。
附图说明
图1泄压装置设置在端盖上的本发明阻尼装置的一种结构示意图。
图2泄压装置设置在端盖上的本发明阻尼装置的另一种结构示意图。
图3泄压装置设置在缸筒壁上的本发明阻尼装置的一种结构示意图。
图4泄压装置的部件分解放大示意图。
图5泄压阀芯的一种结构放大示意图。
图6图5中泄压阀芯的部件分解放大示意图。
图7泄压阀芯的另一种结构放大示意图。
图8泄压阀芯的再一种结构放大示意图。
图9图8中泄压阀芯的部件分解放大示意图。
图10图1中A区域放大示意图。
图11图2中B区域放大示意图。
图12本发明断路器的一种结构示意图。
图中,1-缸体,2-活塞,3-活塞杆,4-泄压装置,5-通道,6-调节阀,7-伸缩机构,8-第一限位机构,9-第二限位机构,10-压盖,11-第一端盖,12-缸筒,13-第二端盖,111-第一密封圈,112-第二密封圈,113-第三密封圈,114-第四密封圈,21-阻尼孔,41-泄压腔,42-阀芯座,43-泄压阀芯,44-复位弹簧、45-伸缩管,46-端压板,47-阀杆孔,48-调节孔,431-阀芯部,432-阀杆部,4321-导流凹槽,81-第一滑块,82-第一滑槽,91-第二滑块,92-第二滑槽,71-伸缩杆,72-螺杆,434-盖压板,435-限位销,436-限位孔,4311-限位台阶,433-伸缩孔,723-凸缘,724-限位滑槽,20-单级开关,201-真空泡,202-绝缘筒,203-电磁驱动器,204-阻尼装置,205-蓄能装置,206-缸体,207-活塞,208-活塞杆,209-弹簧,2061-顶端盖,2062-缸筒,2063-底端盖。
具体实施方式
为了阐明本发明的技术方案及技术目的,下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。
实施方式1
本发明的一种阻尼装置,泄压装置4设置在缸体1的端盖上。所述阻尼装置,如图1所示,包括缸体1、活塞2、活塞杆3、泄压装置4、通道5和调节阀6。所述缸体1包括第一端盖11、缸筒12和第二端盖13。所述第一端盖11和缸筒1的顶端密封固定,为方便通道5的加工制造及密封连通,所述第一端盖11和缸筒12一体成型。第二端盖13采用螺栓固定在缸筒12的底端,第二端盖13和缸筒12的底端通过第一密封圈111密封。所述活塞2设置在缸体1的内部,活塞2的侧表面和缸筒12的内表面间通过第三密封圈113密封,活塞2相对缸筒12沿轴线方向可以滑动。所述活塞2把缸体1的内部腔室分隔成位于上部第一端盖11侧的第一腔室和位于下部第二端盖13侧的第二腔室。所述活塞2上设有用于连通第一腔室和第二腔室的阻尼孔21,阻尼孔21的面积不超过活塞2的面积的1%,优选的为0.8%。阻尼孔21用于调节阻尼装置的缓冲特性,阻尼孔面积越小,缓冲阻尼越大;面积越大,缓冲阻尼越小;根据缓冲需要设计合适截面积的阻尼孔。所述活塞杆3的下端部穿过第一端盖11中部的通孔,伸入到缸体1的内部;活塞杆3的下端穿过活塞2中部的通孔,并和活塞2固定。所述活塞杆3和活塞2的上述通孔间通过第二密封圈112进行密封。活塞杆3和第一端盖11中部的通孔间通过该通孔上呈环形的台阶、第四密封圈114、压盖10进行密封,压盖10压紧第四密封圈114;活塞杆3相对于第一端盖11中部的通孔可以沿轴线方向滑动。所述泄压装置4装配于所述缸体1的第一端盖11上,所述泄压装置4内置有泄压阀芯43,泄压阀芯43的阀杆部432向缸体1的第一腔室延伸。所述通道5用于连通所述泄压装置4和第二腔室,通道5上设置调节阀6。
其中,所述通道5设置在缸体1的缸筒壁内,如图1所示,包括第一通道51、第二通道52和第三通道53。第一通道51内置于所述第一端盖11内,第一通道51和泄压装置的泄压腔41密封连通,沿第一端盖11的径向分布;第二通道52设置于缸筒12的缸筒壁内,沿缸筒12的轴心线方向分布;第三通道53设置于缸筒12的缸筒壁内,且位于第二端盖13侧并和第二腔室密封连通,沿缸筒12的径向分布。所述第一通道51、调节阀6、第二通道52和第三通道53依次密封连通,所述调节阀6也可以设置在第二通道52和第三通道53间。调节阀6和通道5设置在缸筒壁内,这样,阻尼装置的结构更紧凑,在使用中也不必防备调节阀6和通道5被碰撞,导致损坏,因而更方便于使用。通道5连通泄压装置4的泄压腔41和第二腔室,当泄压解除阻尼时,缸体1的第一腔室内的阻尼介质从泄压装置流出,经通道5流回缸体1的第二腔室,缸体1内的阻尼介质的总量保持不变,阻尼装置可以连续工作,不需要频繁注入阻尼介质,减少维护工作量,也可以降低成本。调整调节阀6的开度,控制阻尼介质流通通道5的流量,缓冲泄压强度,用以调节阻尼解除的强弱。
其中,所述泄压装置4,如图4和图1所示,包括泄压腔41、端压板46、复位弹簧44、泄压阀芯43和阀芯座42。所述泄压腔41设置在缸体1的第一端盖11上,其由底壁和侧壁构成,顶端开口,即在第一端盖11的上端面开口。阀芯座42设置在泄压腔41的底壁内侧,即背离于第一腔室的一侧。泄压腔41的底壁上设置沿阀芯座42轴心线方向延伸的阀杆孔47,阀杆孔47为贯通第一腔室的通孔,泄压阀芯43的阀杆部432可以贯穿阀杆孔47。所述泄压阀芯43包括依次固定的阀芯部431和阀杆部432,阀杆部432自阀芯部431的下端面沿阀芯部431的轴心线方向向下延伸。所述阀芯部431和阀芯座42密封配合,可以采用密封件密封,阀芯部431和阀芯座42密封配合的密封面为锥面,如图2所示,也可以是平面或球面,如图1和图3所示。泄压阀芯43装配于阀芯座42内,阀杆部432伸入阀杆孔47,向缸体1的第一腔室延伸;其端部突出于阀杆孔47的下端,即突出于第一端盖11的下端面,伸入到第一腔室,并和活塞2的上端面正相对。所述复位弹簧44设置于端压板46和泄压阀芯43之间。所述端压板46、复位弹簧44、泄压阀芯43依次贴合。端压板46和泄压腔41的顶端开口相固定,可采用螺栓固定在第一端盖11的上端面,进一步地,端压板46和泄压腔41的顶端开口密封配合。泄压阀芯43的阀杆部432的外表面上设有沿其轴心线方向延伸的导流凹槽4321,如图5-图7所示,导流凹槽4321可以设置一条,也可以多条,优选地3条,在泄压阀心远离阀芯座进行泄压时,有利于阻尼介质的顺利流通,快速泄压,以使调节阀可以更好地发挥阻尼解除强弱的调节作用。所述泄压装置4装配在阻尼装置的缸体上,对泄压装置进行安装、维护时,如更换具有不同长度阀杆部的泄压阀芯,即具有不同泄压触发行程的泄压阀芯,不需要再拆卸阻尼装置,只需要拆装泄压装置的端压板,操作非常简便。调试研究不同泄压触发行程对与阻尼装置相连接的运动部件的动态性能的影响,需要备有多个具有不同长度阀杆部的泄压阀芯,并多次拆装泄压装置的端压板,更换泄压阀芯,操作繁锁,又增加了成本,非常不方便。
其中,进一步地,所述泄压阀芯43,如图5-11所示,内置伸缩机构7。泄压阀芯43内部设置可容纳伸缩机构7的伸缩孔433,伸缩孔433沿泄压阀芯43的轴心线方向延伸并贯穿阀杆部432,伸缩孔433和泄压阀芯43共轴心线,伸缩机构7装配于伸缩孔433内,伸缩机构7的伸缩端由位于阀杆部432侧的伸缩孔433的端部伸出,另一端和泄压阀芯43的阀芯部431相连接,伸缩机构7和泄压阀芯43密封配合,用于隔离泄压装置4和缸体1的第一腔室。所述伸缩机构7可以是液压伸缩机构,也可以是丝杆伸缩机构。下面重点阐述结构简单易控制的成本低的丝杆伸缩机构。
所述丝杆伸缩机构7的一种结构,如图5-7、图10-11所示,由伸缩杆71、螺杆72构成。螺杆72包括依次固定的螺杆头部721和丝杆部722,如图6所示。伸缩杆71的内部设置螺纹盲孔,螺纹盲孔从伸缩杆71顶端面沿其轴心线方向向下延伸,螺纹盲孔和伸缩杆71共轴心线,螺纹盲孔的内螺纹和丝杆部722的外螺纹相配合。泄压阀芯43的阀芯部431的顶部设有呈环形的限位台阶4311,位于伸缩孔433的顶端,沿伸缩孔433内表面周向延伸一周,限位台阶4311的内径大于伸缩孔433的内径,且限位台阶4311和伸缩孔433共轴心线。所述螺杆72的螺杆头部721的外表面上设置沿周向延伸的凸缘723,该凸缘723环绕螺杆72外表面一周,所述凸缘723和限位台阶4311配合。伸缩杆71装配于伸缩孔433内,伸缩杆71的外表面和伸缩孔433对应的内表面密封配合,可以采用密封件密封,如O型圈,伸缩杆71和泄压阀芯43密封,以实现伸缩机构7和泄压阀芯43密封配合。伸缩杆71作为伸缩机构的伸缩端,相对于伸缩孔433可以沿其轴心线方向滑动。螺杆72的丝杆部722伸入螺纹盲孔内,丝杆部722的外螺纹和螺纹盲孔的内螺纹螺纹配合。螺杆头部721上的凸缘723装配在限位台阶4311上,凸缘723的下端面和限位台阶4311的底面相贴合,盖压板434盖合在凸缘723的上方且和凸缘723的上端面贴合,盖压板434和泄压阀芯43的阀芯部431的顶端面采用螺栓固定,螺杆72的螺杆头部721和泄压阀芯43的阀芯部431实现铰链,螺杆72和泄压阀芯43构成转动副,螺杆72相对于泄压阀芯43可以绕其公共轴心线转动。螺杆头部721的顶部的自由端从盖压板434中部的通孔穿出,所述自由端的端面上设有和螺丝刀的刀口相配合的一字型槽或十字型槽,或者设有与专用调节工具相适配的槽、凸起或孔,为现有技术,不是本发明保护点,在此不再详述。此外,伸缩机构7和泄压阀芯43间还可以采用下述的密封方式实现密封配合(图中未画出),泄压阀芯43的阀芯部431内设置沿伸缩孔433内表面作周向延伸的呈环形的密封槽,该密封槽位于伸缩孔433的上端、限位台阶4311的下方,且和伸缩孔433共轴心线;螺杆头部721的凸缘723的下方设置密封面,所述密封面和密封槽相对应,密封槽内装配密封件,如O型圈,螺杆72和泄压阀芯43密封,以实现伸缩机构7和泄压阀芯43密封配合。泄压阀芯43内部设置了由螺杆72和伸缩杆71构成的伸缩机构7,利用螺丝刀或专利调节工具旋钮螺杆72,调整伸缩杆71从阀杆部432的端部的伸出长度,改变泄压阀芯43伸入到缸体1内部的长度,来调节泄压阀芯的泄压触发行程,即伸缩杆的端部到第一端盖下端面之间的距离。在泄压触发行程的调试中,不需要再备有具有不同长度阀杆部的泄压阀芯,也不需要频繁更换泄压阀芯,调试操作简便,降低了成本。
螺杆72的螺杆头部721和泄压阀芯43相铰链,还有另一种方式,如图7所示,所述泄压阀芯43还包括限位销435和限位孔436。泄压阀芯43的阀芯部431内设有用于固定限位销的所述限位孔436,限位孔436位于伸缩孔433的上端,沿阀芯部431的径向布置,限位孔436的内表面上设置有内螺纹。限位销435的一端部上设有外螺纹,限位销435的外螺纹和限位孔436的内螺纹相配合。所述螺杆72的螺杆头部721的外表面上设有沿周向延伸的限位滑槽724,限位滑槽724环绕螺杆头部721外表面一周。所述限位销435的一端部固定于限位孔436内,另一端部伸入到限位滑槽724内并和限位滑槽724滑动配合,实现螺杆72和泄压阀芯43铰链,螺杆72和泄压阀芯43构成转动副,螺杆72相对于泄压阀芯43可以绕其公共轴心线转动。此外,伸缩机构7和泄压阀芯43间还有另一种密封配合方式,泄压阀芯43的阀芯部431上设置沿伸缩孔433内表面作周向延伸的呈环形的密封槽,该密封槽位于伸缩孔433的上端、限位台阶4311的下方,且和伸缩孔433共轴心线;螺杆头部721的限位滑槽724的下方设置密封面,所述密封面和密封槽相对应,密封槽内装配密封件,如O型圈,螺杆72和泄压阀芯43密封,实现伸缩机构7和泄压阀芯43密封配合。
在旋扭螺杆调节泄压阀芯的泄压触发行程时,伸缩杆和泄压阀芯之间以及泄压阀芯和缸体之间时常会产生相对转动,影响调节操作。为了精确地调节泄压阀芯的泄压触发行程,需要拆卸泄压装置的端压板,把泄压阀芯从泄压腔内取出来,而后再旋扭螺杆调节泄压触发行程,给调节操作带来了不便,影响调节效率。为了克服出现的上述问题,在伸缩杆71和泄压阀芯43间设置阻止伸缩杆71相对泄压阀芯43转动的第一限位机构8,在旋扭螺杆调节泄压触发行程时,可防止伸缩杆随着螺杆的转动而相对于泄压阀芯发生相对转动。在泄压阀芯43和缸体1间设置防止泄压阀芯43相对缸体1转动的第二限位机构9,在旋扭螺杆调节泄压触发行程时,可防止泄压阀芯随螺杆的转动而相于对于缸体发生相对转动。通过设置上述的第一、第二限位机构,伸缩杆、泄压阀芯和缸体间无法产生相对转动,伸缩杆不在随螺杆的转动而转动,在不取出泄压阀芯的情况下,可以精确地调节泄压阀芯的泄压触发行程,调节操作非常方便,提高了调节效率和调节精度。
所述丝杆伸缩机构7还有另一种结构,如图8-9所示,包括螺杆72’。螺杆72'包括依次固定连接的螺杆头部721'和丝杆部722’。丝杆部722’可以是由两种外径不同的杆部构成的阶梯杆部,如图9所示。丝杆部722’下端部的外表面上不设置外螺纹,上端部设置外螺纹723’。泄压阀芯43内设置伸缩孔433’,伸缩孔433’沿泄压阀芯43的轴心线方向延伸,并和泄压阀芯43共轴心线,伸缩孔433’为与丝杆部722'相适配的阶梯孔。伸缩孔433’的上端部设置内螺纹434’,和丝杆部722’的外螺纹723’的位置相对应;所述内螺纹434'和外螺纹723’螺纹配合。螺杆72'装配于所述泄压阀芯43的伸缩孔433’内,丝杆部722’的上端部和伸缩孔433’的上端部螺纹配合,丝杆部722’的下端部的外表面和伸缩孔433’对应的内表面密封配合,可以采用密封圈,如O型圈,丝杆部722'和伸缩孔433’密封,即螺杆72'和泄压阀芯43密封配合,实现伸缩机构7和泄压阀芯43密封配合。所述丝杆部722’的下端部从泄压阀芯43的伸缩孔433’的下端伸出,为伸缩机构7的伸缩端。所述螺杆头部721'的上端面上设置和螺丝刀的刀口相配合的一字型槽或十字型槽,或者设有与专用调节工具相适配的槽、凸起或孔。在旋扭螺杆调节泄压阀芯的泄压触发行程时,为了避免泄压阀芯43随螺杆72’的转动而跟随同向转动,影响调整操作,在泄压阀芯43和缸体1间设置防止泄压阀芯43相对缸体1转动的第二限位机构9,在旋扭螺杆调节泄压触发行程时,可避免泄压阀芯随螺杆的转动而发生同向转动,方便精确地调节泄压阀芯的泄压触发行程。
其中,所述第一限位机构8,如图5所示,包括滑动配合的第一滑块81和第一滑槽82。所述第一滑槽82设置在伸缩杆71外表面上,沿伸缩杆71轴心线方向延伸,异于伸缩杆71和泄压阀芯43的伸缩孔433间的密封配合部,如图5所示,由于伸缩杆71和伸缩孔433间的密封配合部位于泄压阀芯43的下方,因此,所述第一滑槽82设置于伸缩杆71的上端部。泄压阀芯43的伸缩孔433的内壁上设置用于固定第一滑块81的第一固定孔,第一固定孔沿泄压阀芯43的径向分布,该第一固定孔位于所述泄压阀芯43上的和第一滑槽82相对应的区域段的下方,和第一滑槽82相对应,如图5所示。所述第一滑块81的一端部固定于泄压阀芯43上的第一固定孔内,另一端部突出于伸缩孔433的内表面,并伸入到第一滑槽82内,和第一滑槽82滑动配合,可以相对第一滑槽82滑动。其中,所述第一滑块81和泄压阀芯43也可以一体成型。所述第一限位机构8还有另一方实现方试,如图10所示,所述第一滑槽82设置在泄压阀芯43的伸缩孔433内表面上,沿泄压阀芯43轴线方向延伸,异于伸缩杆71和伸缩孔433间的密封配合部,由于伸缩杆71和伸缩孔433间的密封配合部位于泄压阀芯43的下方,所以,第一滑槽82设置于泄压阀芯43的上端部。伸缩杆71上设置用于固定第一滑块81的第一固定孔,第一固定孔沿伸缩杆71的径向分布,该第一固定孔位于所述伸缩杆71上的和第一滑槽82对应的区段的上方,和第一滑槽82相对应,如图10所示。所述第一滑块81的一端部固定于伸缩杆71上的第一固定孔内,另一端部突出于伸缩杆71的外表面,并伸入到第一滑槽82内,和第一滑槽82滑动配合,可以相对第一滑槽82滑动。其中,所述第一滑块81和伸缩杆71也可以一体成型。当螺杆72和泄压阀芯43间密封时,第一限位机构8在伸缩杆71和泄压阀芯43上的较长的区段上可以设置,而不再受伸缩杆71和伸缩孔433间的密封配合部限制,第一限位机构8在伸缩杆71和泄压阀芯43上设置的区段较长,伸缩杆71的行程较长,泄压阀芯的泄压触发行程的调节范围更大。
其中,所述第二限位机构9,如图11所示,包括滑动配合的第二滑块91和第二滑槽92。所述第二滑槽92设置在缸体1的泄压腔41的内表面上,沿泄压腔41轴心线方向延伸。泄压阀芯43的阀芯部431的侧面上设置用于固定第二滑块91的第二固定孔,第二固定孔沿阀芯部431的径向分布,第二固定孔和第二滑槽92相对应。第二滑块91的一端固定于第二固定孔内,另一端部突出于阀芯部431的侧表面,并伸入到第二滑槽92内,和第二滑槽92滑动配合,可以相对第二滑槽92沿其轴心线方向滑动。其中,所述第二滑块91和阀芯部431也可以一体成型。所述第二限位机构9还可以这样布局,第二滑槽92设置在泄压阀芯43的阀芯部431的侧表面上,第二滑槽92沿泄压阀芯43轴心线延伸;缸体1的泄压腔41的内表面上设置第二固定孔,第二固定孔沿泄压腔41的径向分布。
所述第二限位机构9还有另一种实施方试,如图10所示,所述第二滑槽92设置在泄压阀芯43的阀杆部432的外表面上,沿泄压阀芯43的轴线方向延伸。阀杆孔47的内壁上设置用于固定第二滑块91的第二固定孔,第二固定孔沿阀杆孔47的径向分布,第二固定孔和第二滑槽92相对应。第二滑块91的一端固定于第二固定孔内,另一端部突出于阀杆孔47的内表面,并伸入到第二滑槽92内,和第二滑槽92滑动配合,可以相对第二滑槽92滑动。其中,所述第二滑块91和阀杆孔47的内壁也可以一体成型。所述第二限位机构9还可以这样布局,第二滑槽92设置在阀杆孔47的内壁上,沿阀杆孔47轴心线方向延伸,泄压阀芯43的阀杆部432上设置第二固定孔,第二固定孔沿泄压阀芯43的径向分布。
泄压阀芯43内置伸缩机构7,虽可以调节泄压触发行程,不需要再更换具有不同长度阀杆部的泄压阀芯43,但是旋钮螺杆72调整泄压阀芯43内置的伸缩机构7的伸缩端的伸出长度时,必须拆装泄压装置4的端压板46,仍然给调节操作带来了不便。为了解决该问题,所述端压板46的中部设置调节孔48,端压板46和泄压阀芯43之间设置具有伸缩功能的伸缩管45。伸缩管45为波纹管,所述波纹管嵌套于复位弹簧44的内部,波纹管的一端部和泄压阀芯43的阀芯部431的顶端面密封固定,另一端和端压板46的下端面密封固定,也可以和上端面密封固定;波纹管也可以嵌套于复位弹簧44的外部,其另一端和端压板46的下端面密封固定。所述泄压阀芯43、波纹管和调节孔48构成了与泄压装置4的内部空间相隔离的调节通道,螺杆72的螺杆头部721的端部的处于所述调节通道。螺丝刀或专用调节工具伸入调节通道,抵达螺杆72的螺杆头部721的端部,通过螺丝刀或专用调节工具旋扭螺杆调整泄压阀芯内置的伸缩机构的伸缩端的伸出长度,调节泄压阀芯的泄压触发行程,而不需要再拆装泄压装置的端压板,调节操作非常方便,调试效率更高。其中,所述伸缩管45也可以采用具有伸缩功能的套筒管,所述套筒管包括3个管节,分别为第一管节、第二管节和第三管节。第一管节嵌套于第二管节内,第一管节的外表面和第二管节的内表面间密封配合;第二管节嵌套于第三管节内,第二管节的外表面和第三管节的内表面间密封配合,即所述3个管节依次嵌套。所述套筒管也可以由2个管节或4个以上管节依次嵌套构成,任意两个相贴合的管节的内、外表面密封配合。
本发明阻尼装置的工作原理是:螺丝刀或专用调节工具穿过调节通道,抵达泄压阀芯上的螺杆头部的端部,利用螺丝刀或专用调节工具旋扭螺杆,调整泄压阀芯内置的伸缩机构的伸缩端的伸出长度,改变伸缩机构伸入到阻尼装置缸体内的长度,来调节泄压阀芯的泄压触发行程,即伸缩机构的伸缩端的端部到第一端盖下端面之间的距离。通过调整调节阀的开度,控制阻尼介质流通通道的流量,来调节阻尼解除的强弱。活塞2从第二端盖13侧向第一端盖11侧运动时,活塞2压缩阻尼介质产生阻尼。被压缩的阻尼介质中存储着能量,阻尼介质通过活塞上的阻尼孔21从高压侧流向低压侧,即从第一腔室流向第二腔室,释放储存的部分能量,缓冲所产生的阻尼力。活塞2运动到泄压阀芯43的阀杆部432的端部处或泄压阀芯43内置的伸缩杆71的伸缩端的端部处,即泄压触发行程处,活塞2碰撞该阀杆部432或伸缩杆71的伸缩端,推动泄压阀芯43远离阀芯座42,触发泄压装置4泄压,阻尼介质通过泄压装置4流出,经通道5回流到第二腔室,阻尼介质中存储的能量被释放,阻尼装置的阻尼力得以解除。本发明的阻尼装置在行程前段产生阻尼,行末段解除阻尼,避免与本发明阻尼装置相连接的运动部件在行程终点产生反弹。
其中,所述通道5还可以设置在缸体1的外部,如图2所示,所述第一端盖11和缸筒1的顶端固定,第一端盖11和缸筒1的顶端间采用密封件密封。所述通道5包括第一通道51、第二通道52和第三通道53。第一通道51内置于所述第一端盖11内,第一通道51和泄压装置的泄压腔41密封连通,沿第一端盖11的径向分布;第二通道52设置于缸体1的外部,沿缸筒12的轴心线方向分布;第三通道53设置于缸筒12的缸筒壁内,第三通道53位于第二端盖13侧并和第二腔室密封连通,沿缸筒12的径向分布。所述第一通道51、第二通道52和第三通道53依次密封连通,调节阀6设置在第二通道52上并和其密封连通。
所述泄压装置4还可以设置在缸体1的缸筒壁上。如图3所示,所述泄压装置4设置于缸筒12的缸筒壁的上端部,位于第一端盖11一侧。泄压装置4的泄压腔41设置在缸筒12的缸筒壁的上,其由底壁和侧壁构成,顶端开口,即在缸筒12的外侧端开口,此处以泄压装置4的轴心线方向确定泄压装置4的空间方位的顶和底,远离阻尼装置的一方向为顶。泄压阀芯43(无伸缩机构)的阀杆部432伸入到缸体1内的部分为球冠状,也可以是斜面状或凸轮状,以方便活塞侧壁面挤压泄压阀芯,不会对活塞侧壁面造成碰撞损坏。进一步地,当泄压阀芯43内置伸缩机构7时,泄压阀芯43阀杆部432的端部在阀杆孔47的内部,即阀杆部432的端部不凸出于缸筒12的内表面。泄压阀芯43内置的伸缩机构7的伸缩端伸入到缸体1内的部分为球冠状,也可以是斜面状或凸轮状,以方便活塞侧壁面挤压泄压阀芯,不会对活塞侧壁面造成碰撞损坏。如图3所示,所述通道5设置在缸筒壁内,包括第二通道52和第三通道53。第二通道52内置于缸筒12的缸筒壁内且和泄压腔41密封连通,沿缸筒12的轴心线方向分布;第三通道53设置于缸筒12的缸筒壁内,第三通道53位于第二端盖13侧并和第二腔室密封连通,沿缸筒12的径向分布;所述第二通道52、调节阀6和第三通道53依次密封连通。调节阀6和通道5设置在缸体1的缸筒壁内,使阻尼装置的结构更紧凑,方便使用。旋扭泄压阀芯上的螺杆,调整泄压阀芯内置的伸缩机构的伸缩端的伸出长度,改变伸缩端的球冠状、斜面状或凸轮状的端部在缸筒12内表面上位于活塞上端面侧的突出位置,实现调节泄压触发行程,所述泄压触发行程是指上述突出位置到第一端盖下端面之间的距离。所述突出位置处的阀杆部432或伸缩机构7伸缩端的端部和缸筒12内表面之间平滑过度,以方便活塞侧面挤压阀杆部或伸缩机构7伸缩端的端部。当活塞2从第二端盖13侧向第一端盖11侧运动时,活塞2压缩阻尼介质产生阻尼,活塞2运动到泄压阀芯43的阀杆部432的端部处或泄压阀芯43内置的伸缩机构7的伸缩端的端部处,即泄压触发行程处,活塞2的侧壁面挤压该阀杆部432或伸缩机构7伸缩端的端部,推动泄压阀芯43远离阀芯座42,触发泄压装置4泄压,阻尼装置的阻尼力得以解除。本发明的阻尼装置在行程前段产生阻尼,行末段解解除阻尼,避免与本发明阻尼装置相连接的运动部件在行程终点产生反弹。
其中,所述通道5还有另一种布局方式(图中未画出),通道5设置在缸体1的外部。所述通道5包括第一通道51、第二通道52和第三通道53。第一通道51固定于端压板46上并和泄压腔41密封连通,且位于缸体1外部,沿缸筒12的径向分布。第二通道52设置于缸体1外部,沿缸筒12的轴心线方向分布。第三通道53设置于缸筒12的缸筒壁内,第三通道53位于第二端盖13侧并和第二腔室密封连通,沿缸筒12的径向分布。所述第一通道51、第二通道52和第三通道53依次密封连通,调节阀6设置在第二通道52上并和其密封连通。
泄压装置4装配于所述阻尼装置的缸筒12的缸筒壁上,安装、维护及更换泄压阀芯时,均不需要把阻尼装置从被连接的运动部件上拆下来,操作非常简便,维护效率更高。
在使用时,把上述实施方式的阻尼装置的缸体固定,活塞杆与需要缓冲的运动部件固定连接。运动部件通过活塞杆带动活塞从第二端盖侧向第一端盖侧运动,活塞压缩缸体内的阻尼介质,产生阻尼力,阻尼力随活塞运动速度的加快而快速增强,阻尼力消耗运动部件的能量,促进运动部件减速。被压缩的阻尼介质中存储着能量,阻尼介质通过活塞上的阻尼孔从高压侧流向低压侧,即从第一腔室流向第二腔室,释放储存的部分能量,缓冲所产生的阻尼力。在行程末段,活塞的运动速度相对前阶段的非常高,被压缩的阻尼介质中存储着更高的能量,产生的阻尼力更大,对运动部件的减速促进作用更强。当活塞运动到阻尼解除的泄压触发行程处,即泄压阀芯的阀杆部的端部处或泄压阀芯内置的伸缩机构的伸缩端的端部处,活塞撞击或挤压该端部,推动泄压阀芯远离阀芯座,触发泄压装置泄压,阻尼装置内被压缩的阻尼介质通过泄压装置流出,释放储存的能量,阻尼装置的阻尼力得以解除,去除了促进运动部件减速的阻尼力,使运动部件维持较高的速度快速向行程终点运动;当运动部件运动到行程终点处,阻尼装置中的阻尼介质所储存的能量已被消除,阻尼力已被消除,避免了所述阻尼力促进运动部件的反弹,有利提高动运部件的动态性能,使其达到工艺要求。通过调整调节阀的开度来调节阻尼解除的强弱,使阻尼装置和与其相连接的运动部件协同作用,以进一步优化运动部件的动态性能。泄压装置上设有调节通道,螺丝刀或专用调节工具的一端部穿过调节通道,抵达泄压阀芯上的螺杆头部的端部;利用螺丝刀或专用调节工具旋扭螺杆调整泄压阀芯内置的伸缩机构的伸缩端的伸出长度,调节泄压阀芯的泄压触发行程,而不需要再拆装泄压装置的端压板,调节操作非常方便。也便于调试选定与运动部件相适配的泄压触发行程,进一步优化运动部件的动态性能。此外,在伸缩杆和泄压阀芯间设置第一限位机构,可防止伸缩杆随螺杆的转动而相对于泄压阀芯转动;在泄压阀芯和缸体间设置第二限位机构,可防止泄压阀芯随螺杆的转动而相对于缸体发生相对转动。通过设置上述的第一、第二限位机构,伸缩杆、泄压阀芯和缸体间无法产生相对转动,在旋扭螺杆调节泄压阀芯的泄压触发行程时,伸缩杆、泄压阀芯和缸体均保持相对静止,避免了伸缩杆随螺杆的转动而转动,泄压阀芯随伸缩杆的转动而转动,在不取出泄压阀芯情况下,便可精确地调节泄压阀芯的泄压触发行程,使调节操作简单化。所述泄压装置和第二腔室间采用通道连通,在泄压解除阻尼时,阻尼装置缸体的第一腔室内的阻尼介质从泄压装置流出,经通道流回阻尼装置缸体的第二腔室,阻尼装置缸体内的阻尼介质的总量保持不变,阻尼装置可以连续工作,不需要频繁注入阻尼介质,减少维护工作量,也可以降低成本。所述泄压装置设置在阻尼装置的缸体上,方便对泄压装置进行安装和维护,如更换泄压阀芯,不需要拆装阻尼装置,甚至不需要把阻尼装置从被连接的运动部件上拆下来,只需要拆装泄压装置的端压板,操作非常简便。
实施方式2
本发明的一种断路器,如图12所示,由三个单极开关20及控制电路构成。其中,控制电路为现有技术,其不是本发明的保护的技术点,在此不再详述;三个单极开关20的结构构造均相同,下面将对其中一个单极开关20展开描述。所述单极开关20包括真空泡201、绝缘筒202、电磁驱动器203,所述绝缘筒202内置蓄能装置205。所述蓄能装置205包括设置在绝缘筒202内的缸体206、活塞207、活塞杆208和弹簧209。绝缘筒202的缸体206是由底端盖2063、缸筒2062和顶端盖2061构成的密闭体,缸筒2062的下端固定于底端盖2063的边侧,进一步地,缸筒2062和底端盖2063一体成型,方便于加工制造。所述顶端盖2061盖合在缸筒2062的顶端,并和顶端面密封配合。所述活塞207设置在缸体206内部,活塞207的侧表面和缸筒2062的内表面滑动密封配合,所述活塞杆208的一端部穿过顶端盖2061中部的通孔伸入到缸体206内部,并和设置在缸体206内的活塞207固定,活塞杆208和活塞207密封配合,活塞杆208和顶端盖2061中部的通孔滑动密封配合。所述弹簧209设置在缸体206的底端盖2063和活塞207之间,并相互贴合。绝缘筒202的缸体206内填充阻尼油,也可以阻尼气或其它阻尼介质。所述真空泡201的动触头的引出轴和绝缘筒202内嵌的蓄能装置205的活塞杆208轴向固定连接,绝缘筒202的下端轴和电磁驱动器203一端轴轴向固定,电磁驱动器203的另一端轴和本发明的阻尼装置的活塞杆3轴向固定,阻尼装置的缸体1、电磁驱动器203的壳体以及真空泡201分别和断路器的机架相固定。所述真空泡201的动触头的引出轴、绝缘筒202、电磁驱动器203的端轴构成所述断路器的用于分合闸的运动部件。
当前现有技术中,采用了蓄能装置和阻尼装置技术的高、低压断路器,其真空泡的动触头在分、合闸特别是合闸时时常会产生动触头弹跳,主要是因为,合闸时,断路器的电磁驱动器带动该阻尼装置内部的活塞开始运动,活塞压缩阻尼介质产生阻尼,此阶段活塞的运动速度相对较低,产生的阻尼力较小;在行程末段即将合闸前,活塞的运动速度相对前阶段的非常高,产生的阻尼力非常大。所述阻尼力的方向与动触头运动的方向相反,对动触头具有更强减速作用,会增加合闸时间;阻尼力的方向又与动触头合闸弹跳的方向相同,在合闸时会促进动触头反向运动,诱发动触头合闸弹跳,影响断路器的合闸性能。所以,采用阻尼装置可以提高断路器的分闸性能,但同时会降低其合闸性能。
本发明的断路器和本发明的阻尼装置配合使用,阻尼装置和断路器的用于分合闸的运动部件轴向固定连接。阻尼装置的缸体上设置泄压装置,泄压装置内置有用于触发泄压的泄压阀芯,泄压阀芯的阀杆部或其内置的伸缩机构的伸缩端伸入到所述阻尼装置的缸体内。在合闸时,本发明阻尼装置内置的活塞高速运动,当活塞运动到阻尼解除的泄压触发行程处,即泄压阀芯的阀杆部或泄压阀芯内置的伸缩机构的伸缩端的端部处,活塞撞击该端部,触发泄压装置泄压,阻尼装置的阻尼力得以解除,消除与断路器动触头运动方向相反的阻尼力,使动触头维持较高的速度快速向行程终点运动;消除与动触头合闸弹跳方向相同的阻尼力,减少阻尼力促进的动触头合闸弹跳。这样,在将要合闸前解除阻尼力,可以减少合闸时真空泡的动触头弹跳,又可以使所述动触头保持更高速度合闸,合闸时间得到进一步缩短,提高断路器的合闸性能。通过调整调节阀的开度来调节阻尼解除的强弱,使阻尼装置和断路器的运动部件及蓄能装置协同作用,提高断路器的运动部件的动态性能,减少动触头合闸弹跳,缩短合闸时间,进一步优化断路器的合闸性能。螺丝刀或专用调节工具的一端穿过泄压装置上的调节通道,抵达泄压阀芯上的螺杆头部的端部,利用螺丝刀或专用调节工具直接旋扭螺杆,调节泄压阀芯的泄压触发行程,而不需要再拆装泄压装置的端压板,有利于快速调试选定与断路器的运部部件相适配的泄压触发行程,使真空泡的动触头达到所需的合闸速度,缩短合闸时间,减少合闸弹跳,提高合闸性能。在泄压装置的伸缩杆和泄压阀芯之间以及泄压阀芯和缸体之间分别设置第一、第二限位机构,伸缩杆、泄压阀芯和缸体间无法产生相对转动,伸缩杆不随螺杆的转动而转动,不用取出泄压阀芯,便可以精确地调节泄压阀芯的泄压触发行程,提高了调节效率和精度。所述泄压装置装配在阻尼装置的缸体上,对泄压装置进行安装维护时,如更换泄压阀芯,不需要拆解阻尼装置,甚至不需要把阻尼装置从断路器上拆下来,只需要拆装泄压装置的端压板,操作简便,维护更高效、更方便。此外本发明还有利于提高断路器的调试效率,缩短调试周期,降低开发成本。
本发明和现有技术相比,具有如下进步性。
1)方便安装、维护泄压装置,通过把泄压装置装配在阻尼装置的缸体上,对泄压装置进行安装、维护时,如更换泄压阀芯,不需要拆解阻尼装置,只需要拆装泄压装置的端压板,操作非常简便。
2)阻尼装置的阻尼力在行程末段被解除,不会促进与其相连接的运动部件发生反弹,通过在阻尼装置上设置泄压装置,阻尼装置的活塞在行程前段压缩阻尼介质产生阻尼,当活塞运动到行程末段的泄压触发行程处,活塞碰撞泄压装置的泄压阀芯触发泄压装置进行泄压,阻尼装置的阻尼力得以解除,消除了阻尼力促进运动部件减速,避免阻尼力导致运动部件在行程终点处反向弹跳。
3)阻尼解除的强弱可调节,通过在连通泄压装置和第二腔室的通道上设置调节阀,调整调节阀的开度,控制阻尼介质流通通道的流量,调节阻尼解除的强弱,使阻尼装置和与其相连接的运动部件协同作用,优化运动部件的动态性能。
4)泄压阀芯的泄压触发行程可以调节,泄压阀芯内置伸缩机构,旋扭伸缩机构的螺杆调整泄压阀芯内置的伸缩机构的伸缩端的伸出长度,调节泄压阀芯的泄压触发行程,而不需要再更换具有不同泄压触发行程的泄压阀芯。
5)泄压触发行程方便调节,通过在泄压装置上设置调节通道,调节工具穿过调节通道,抵达螺杆头部的端部,旋扭螺杆调整泄压阀芯内置的伸缩机构的伸缩端的伸出长度,调节阻尼解除的泄压触发行程,而不需要拆装泄压装置的端压板,调节操作非常方便。
6)泄压触发行程方便精度调节,在伸缩杆和泄压阀芯之间以及泄压阀芯和缸体之间分别设置第一、第二限位机构,伸缩杆、泄压阀芯和缸体间无法产生相对转动,旋扭螺杆可以精确调节泄压阀芯的泄压触发行程。
7)提高断路器的合闸性能,通过把本发明阻尼装置和断路器的用于分合闸的运动部件轴向连接,在将要合闸前,阻尼装置内置的活塞碰撞泄压装置的泄压阀芯触发泄压装置进行泄压,阻尼装置的阻尼力得以解除,消除了与动触头运动方向相反的且与动触头合闸弹跳方向相同的阻尼力,避免阻尼力促进的动触头合闸弹跳,同时使动触头保持更高的速度合闸,合闸时间得到进一步缩短。调节工具穿过泄压装置上的调节通道直接旋扭泄压阀芯上的螺杆调整泄压阀芯内置的伸缩机构的伸缩端的伸出长度,调试选定与断路器的运动部件相适配的泄压触发行程,减少动触头合闸弹跳,缩短合闸时间。调整调节阀的开度来调节阻尼解除的强弱,使阻尼装置和断路器的运动部件及蓄能装置协同作用,提高运动部件的动态性能,降低断路器合闸弹跳,断路器的合闸性能得到进一步优化。在伸缩杆和泄压阀芯间以及泄压阀芯和缸体间分别设置第一、第二限位机构,伸缩杆、泄压阀芯和缸体间无法产生相对转动,方便精度调节泄压阀芯的泄压触发行程。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种阻尼装置,包括缸体(1)、活塞(2)和活塞杆(3),所述缸体(1)包括依次固定的第一端盖(11)、缸筒(12)和第二端盖(13),所述活塞杆(3)的一端部贯穿第一端盖(11)伸入到缸体(1)内部,和设置在缸体(1)内的所述活塞(2)相固定,所述活塞(2)把缸体(1)的内部腔室分隔成位于第一端盖(11)侧的第一腔室和位于第二端盖(13)侧的第二腔室,其特征在于:还包括设置于所述缸体(1)上的泄压装置(4)和通道(5),所述泄压装置(4)内置泄压阀芯(43),所述泄压阀芯(43)的阀杆部(432)向第一腔室延伸,所述泄压装置(4)和第二腔室之间通过所述通道(5)连通。
2.根据权利要求1所述的一种阻尼装置,其特征在于:所述通道(5)上设置用于调节阻尼解除强弱的调节阀(6)。
3.根据权利要求1或2所述的一种阻尼装置,其特征在于:所述泄压装置(4)还包括泄压腔(41)、端压板(46)、复位弹簧(44)、阀芯座(42),所述泄压腔(41)设置于所述缸体(1)上,由底壁和侧壁构成顶端开口;所述泄压阀芯(43)包括依次固定的阀芯部(431)和阀杆部(432),所述阀芯座(42)设置在泄压腔(41)的底壁内侧,和阀芯部(431)密封配合;泄压腔(41)的底壁上设置阀杆孔(47),所述泄压阀芯(43)装配于阀芯座(42)内,阀杆部(432)伸入阀杆孔(47)并向第一腔室延伸,复位弹簧(44)设置在端压板(46)和泄压阀芯(43)之间,所述端压板(46)、复位弹簧(44)、泄压阀芯(43)依次贴合,端压板(46)和泄压腔(41)的顶端开口固定。
4.根据权利要求3所述的一种阻尼装置,其特征在于:所述泄压阀芯(43)内置伸缩机构(7),泄压阀芯(43)内设置沿其轴心线方向的伸缩孔(433),伸缩机构(7)装配于伸缩孔(433)内,伸缩机构(7)的伸缩端由位于阀杆部(432)侧的伸缩孔(433)的端部伸出,另一端和泄压阀芯(43)的阀芯部(431)相连接,伸缩机构(7)和泄压阀芯(43)密封配合。
5.根据权利要求4所述的一种阻尼装置,其特征在于:所述伸缩机构(7)至少由伸缩杆(71)和螺杆(72)构成,螺杆(72)包括螺杆头部(721)和丝杆部(722),伸缩杆(71)的一端部设置沿其轴心线方向的螺纹盲孔,螺纹盲孔的内螺纹和丝杆部(722)的外螺纹相配合;所述螺杆(72)的丝杆部(722)装配于螺纹盲孔,螺杆头部(721)和泄压阀芯(43)的阀芯部(431)相铰链,构成转动副;所述伸缩杆(71)或螺杆头部(721)和泄压阀芯(43)密封配合。
6.根据权利要求5所述的一种阻尼装置,其特征在于:所述伸缩杆(71)和泄压阀芯(43)间设置阻止伸缩杆(71)相对泄压阀芯(43)转动的第一限位机构(8),所述泄压阀芯(43)和缸体(1)间设置防止泄压阀芯(43)相对缸体(1)转动的第二限位机构(9)。
7.根据权利要求4所述的一种阻尼装置,其特征在于:所述伸缩机构(7)包括螺杆(72’),螺杆(72’)由螺杆头部(721’)和丝杆部(722’)构成,丝杆部(722’)的一端部上设置外螺纹(723’);泄压阀芯(43)内置沿其轴心线的伸缩孔(433’),伸缩孔(433’)和所述外螺纹(723’)相对应的一端部内设置内螺纹(434’);螺杆(72’)装配于所述泄压阀芯(43)的伸缩孔(433’)内,所述内螺纹(434’)和外螺纹(723’)相配合,丝杆部(722’)另一端部的外表面和伸缩孔(433’)对应的内表面密封配合。
8.根据权利要求6所述的一种阻尼装置,其特征在于:
所述第一限位机构(8)包括滑动配合的固定在伸缩杆(71)上并突出于其侧表面的第一滑块(81)和设置在泄压阀芯(43)的伸缩孔(433)内表面上的并沿其轴心方向的第一滑槽(82);或者,
所述第一限位机构(8)包括滑动配合的固定在泄压阀芯(43)上并突出于伸缩孔(433)内表面的第一滑块(81)和设置在伸缩杆(71)侧表面上的并沿其轴心方向的第一滑槽(82)。
9.根据权利要求4所述的一种阻尼装置,其特征在于:所述泄压装置(4)还包括伸缩管(45),伸缩管(45)设置于端压板(46)和泄压阀芯(43)之间,伸缩管(45)的一端和泄压阀芯(43)密封固定,另一端和端压板(46)密封固定,端压板(46)的中部设有调节孔(48);所述泄压阀芯(43)、伸缩管(45)和调节孔(48)构成与泄压装置(4)内部空间相隔离的调节通道。
10.一种断路器,包括权利要求1所述的阻尼装置(204),其特征在于:所述断路器还包括至少一个单级开关(20),所述单极开关(20)包括真空泡(201)、绝缘筒(202)和电磁驱动器(203),所述绝缘筒(202)内嵌蓄能装置(205),所述真空泡(201)、绝缘筒(202)、电磁驱动器(203)和所述阻尼装置(204)轴向固定连接。
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