CN106356211B - 一种高速斥力机构用气体缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速斥力机构用气体缓冲装置，包括支撑板和固定安装在支撑板上的腔体，所述的腔体内设置有活塞和位于活塞下方的弹簧，还包括穿过支撑板中轴线、腔体、活塞和弹簧的机构动杆，机构动杆上固定有撞击环，所述的撞击环位于活塞上方，所述的机构动杆一端连接断路器的动触头，另一端连接机构锁扣单元；本发明解决了高速机构缓冲的问题，大大降低了缓冲过程中冲击力对机构造成的损害，提高了高速机构的使用寿命和运行稳定性；通过改变布置方式，本缓冲装置也可用于高速机构的闭合缓冲。

Description

一种高速斥力机构用气体缓冲装置

技术领域

本发明涉及一种高速斥力机构用气体缓冲装置，具体是一种可用于断路器电磁斥力机构分断、闭合气体缓冲的装置。

背景技术

随着我国电力系统的发展, 系统短路电流水平急剧上升，对保护用电器设备操作的快速性、稳定性和可靠性要求越来越高。

高速电磁斥力机构，因其结构简单、分断速度快等优点得到越来越多的应用。

现在应用的高速电磁斥力机构制动缓冲措施存在缺陷。一般斥力机构动作过程中的最大速度可以达到5—10m/s，甚至更高，目前采取的缓冲方式多为机械强制止位类型的硬缓冲方式。

制动过程中，机构由高速运动突然制动甚至反弹，产生巨大的加速度，设备的运动部分承受很大冲击作用力，对设备本身结构也有很大伤害。因此，高速操作机构的寿命一般不是很高。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足，提供一种高速电磁斥力机构用气体缓冲装置，可实现高速机构后半行程的气体缓冲。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高速斥力机构用气体缓冲装置，包括支撑板和固定安装在支撑板上的腔体，所述的腔体内设置有活塞和位于活塞下方的弹簧，还包括穿过支撑板中轴线、腔体、活塞和弹簧的机构动杆，机构动杆上固定有撞击环，所述的撞击环位于活塞上方，所述的机构动杆一端连接断路器的动触头，另一端连接机构锁扣单元。

所述的一种高速斥力机构用气体缓冲装置，其腔体的顶部开口处设置有对活塞进行限位的腔体端盖。

所述的一种高速斥力机构用气体缓冲装置，其腔体与支撑板之间设置有气密环。

所述的一种高速斥力机构用气体缓冲装置，其腔体端盖上以及腔体的侧面均开有若干气压调节孔。

所述的一种高速斥力机构用气体缓冲装置，其腔体内部底端面与活塞的下端面设有相适配的斜面。

所述的一种高速斥力机构用气体缓冲装置，其腔体内部底端面为两个斜面构成的凸台，所述的活塞的下端面为两个斜面构成的凹槽。

本发明的有益效果是：电动斥力机构在应用本专利提供的气体缓冲装置后，对斥力机构的前半行程运动特性没有影响，断路器可快速开断；当运动至后半程，气体缓冲装置发生作用，在到达机构机械限位前，迅速将机构运动部分速度降低到较低水平，能有效降低结构受到的冲击损伤，解决斥力机构分断缓冲问题，可大大延长高速斥力机构的使用寿命；该气体缓冲装置同样可用于机构闭合缓冲。

附图说明

图1 为本发明分断缓冲时的结构示意图；

图2 为本发明分断缓冲时的剖视图；

图3为本发明闭合缓冲时的结构示意图；

图4为本发明闭合缓冲时的剖视图。

附图标记为：1—斥力线圈，2—斥力盘，3—撞击环，4—腔体端盖，5—活塞，6—弹簧，7—机构动杆，8—腔体，9—气密环，10—支撑板，11—机构锁扣单元。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。所述实施例的图示在附图中示出，相同的标号表示相同或类似的元件或者具有相同或类似功能的元件。下面描述的实施例是示例性的，旨在解释本发明，不能理解为对本发明的限制。

参照图1至图4所示，本发明公开了一种高速斥力机构用气体缓冲装置，包括支撑板10和固定安装在支撑板10上的腔体8，腔体8与支撑板10之间设置有气密环9，用于保证腔体8的气密性，所述的腔体8内依次设置有活塞5和位于活塞5下方的弹簧6，活塞5可在腔体8中沿机构动杆7轴向上下滑动，通过压缩与腔体8之间的空气，同时改变与腔体端盖4之间的气体压强，在双重措施下实现缓冲功能，弹簧6安装在腔体8与活塞5之间，弹簧6除了使活塞5保持在初始位置的功能外，在缓冲时会被压缩，吸收部分动能，有一定的辅助缓冲作用，腔体8的顶部开口处设置有对活塞5进行限位的腔体端盖4，腔体端盖4压装在活塞5上方，通过螺钉压紧固定在腔体8上，还包括穿过支撑板10中轴线、腔体8、活塞5和弹簧6的机构动杆7，机构动杆7上固定有撞击环3，所述的撞击环3位于活塞5上方，可随机构动杆7运动，所述的机构动杆7上部连接断路器的动触头，下部连接机构锁扣单元11，使用时，机构动杆7上依次固定有斥力盘2以及位于斥力盘2上方的斥力线圈1。

高速分断时，撞击环3撞击活塞5后，启动气体缓冲功能，斥力机构的动能迅速转移，斥力机构迅速减速，通过调节撞击环3与活塞5的距离D，可以控制气体缓冲功能的启动时刻。

进一步，所述的腔体端盖4上以及腔体8的侧面均开有若干气压调节孔，可通过选择调节孔的开通数量或大小调节缓冲力大小。

进一步，所述的腔体8内部底端面与活塞5的下端面均设有相适配的斜面，角度相匹配，其中，所述的腔体8内部底端面为两个斜面构成的凸台，所述的活塞5的下端面为两个斜面构成的凹槽，凸台和凹槽中间设有容纳弹簧6的空腔，在缓冲末期，活塞5与腔体8端面接触时，缓冲装置能够对斥力机构进行机械限位，限位受力面积更大，且受力方向向外辐射使得受力更加均匀，减小了限位时造成的冲击影响。

本发明工作过程如下：

用于分断缓冲：斥力线圈1通电，斥力盘2带动机构动杆7和撞击环3向下运动，机构动杆7的前半行程运动特性不受缓冲装置影响；当撞击环3撞击活塞5端面的时候，机构动能快速转移，并压缩空气做功消耗使高速机构迅速减速；机构运动末期，速度已经降低到较低水平，此时机构锁扣单元11可在低速状态下可靠锁扣，活塞5撞击腔体8进行最后机械限位，通过调整气压调节孔的开通数量或大小可以调节缓冲效果。

用于闭合缓冲：当机构锁扣单元11脱扣以后，在闭合弹簧（图中未出现）的作用力下，斥力盘2、机构动杆7和撞击环3向上运动，机构开始闭合；闭合的前半行程运动特性不受缓冲装置影响，当撞击环3撞击活塞5端面的时候，机构动能快速转移，并压缩空气做功消耗能量，闭合速度降低，断路器触头能以较低的速度闭合并减少弹跳，大大降低闭合冲击力。

应用本发明气体缓冲装置后，机构的前半行程（运动位移小于D）运动特性不受任何影响；在机构的后半行程（运动位移大于D），通过压缩空气及缓冲装置的内置弹簧等措施，吸收大部分机构动能，该缓冲装置能实现斥力机构的柔性缓冲，对机构迅速减速，大幅度降低快速机构冲击所造成的不利影响，提高机构使用寿命和稳定性；可通过调节撞击环与活塞之间的间距D控制缓冲启动时刻；可通过选择气压调节孔的开通数量或大小调节缓冲力大小，进而控制缓冲效果。

在本发明中，略去某些零件，例如取消气密环9、取消腔体端盖4采用其他方式对活塞5进行限位，同样能达到缓冲效果。

本说明书中的图示形状是示例性的，更改某些零件的形状同样能达到气压缓冲的效果，这不能理解为对本发明的限制。

本发明中的描述中，需要理解的是：“分断”指图示方向为基准，机构的运动部分向下运动；“闭合”指图示方向为基准，机构的运动部分向上运动；触头部分在图示中没有出现，以图示方向为基准，触头固定在机构动杆的上部；机构的前半行程指的是运动位移小于图示距离D的运动部分，机构的后半行程指的是运动位移大于图示距离D，启动缓冲功能的运动部分。这些说明是为了便于描述本发明，而不能理解为对本发明的限制。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种高速斥力机构用气体缓冲装置，其特征在于：包括支撑板（10）和固定安装在支撑板（10）上的腔体（8），所述的腔体（8）内设置有活塞（5）和位于活塞（5）下方的弹簧（6），所述的腔体（8）内部底端面与活塞（5）的下端面设有相适配的斜面，所述的腔体（8）内部底端面为两个斜面构成的凸台，所述的活塞（5）的下端面为两个斜面构成的凹槽，凸台和凹槽中间设有容纳弹簧（6）的空腔，还包括穿过支撑板（10）中轴线、腔体（8）、活塞（5）和弹簧（6）的机构动杆（7），机构动杆（7）上固定有撞击环（3），所述的撞击环（3）位于活塞（5）上方，所述的机构动杆（7）一端连接断路器的动触头，另一端连接机构锁扣单元（11），所述的腔体（8）的顶部开口处设置有对活塞（5）进行限位的腔体端盖（4），所述的腔体（8）与支撑板（10）之间设置有气密环（9），所述的腔体端盖（4）上以及腔体（8）的侧面均开有若干气压调节孔。