CN110953385B - 一种液压断路器自动排气装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压断路器自动排气装置，包括油泵，油泵上方设有排气组件，排气组件包括进气管、连通管、滑块和第一浮球，连通管的上端设有进气口和出气口；进气管的一端与油泵连通，进气管的另一端与进气口连通；滑块设置在连通管内且与连通管滑动连接，第一浮球设置在油泵内且通过连接杆与滑块固定，滑块上端设有分别用于密封进气口和出气口的第一密封件和第二密封件，第一密封件与进气口适配，第二密封件与出气口适配。本发明提供了一种液压断路器自动排气装置，可以实现油泵的自动排气，避免了人工排气的繁琐；自动排气装置排气效果好，且密封效果好。

Description

一种液压断路器自动排气装置

技术领域

本发明涉及高压液压断路器领域，尤其是涉及一种液压断路器自动排气装置。

背景技术

高压断路器作为电力系统的重要组成设备，其广泛应用于各种变电站、发电厂等场所，在工业生产及人民的日常生活中扮演着至关重要的作用，高压断路器是负荷开关的一种，具有短路和过载保护功能。对于运行多年的断路器，其液压系统内部进入空气的现象较为常见。实际运行中的液压断路器通过电机带动油泵将油箱中的低液压油打入储能筒，利用油泵输出的高液压油压缩氮气储能。在油泵油路中，低压油箱中的油往往与空气接触，当液压油在油路中流动时往往将微量的空气带入油路，尤其在油泵打压循环工作时更易将空气带入液压油中，这将使油泵高压油路中的液压油和气体混合。如果不对聚集在油泵上部的空气进行处理，打压时将导致液压油和气体同时注入储能筒，造成高液压油油压达不到实际的压力值，从而引起油泵持续运转而油压不能升高的情况，进而造成电机频繁打压。此种情况严重时，油泵由于液压油的自润滑功能被气体削弱而导致相关的电气故障（接触器烧毁）或者机械故障（油泵损坏）。目前，用于高压液压断路器液压油与气体分离的装置较少。一般通过油泵顶部的排气阀定期排气，每年排气次数较多，对于数量日渐增加的断路器不便操作，费时费力，而且存在油泵顶部排气阀密封圈损坏漏油的安全隐患。

中国专利申请公开CN102926988B，公开日为2015年08月19日，名称为“一种断路器液压机构的自动溢气装置”，公开了一种断路器液压机构的自动溢气装置，它包括一油泵，油泵的低压油管出口处相接有一个三通，三通的一端口连接于低压油管的回油孔上，另一端口连接于油箱上；所述油泵的低压油管出口处安装有一排气栓，该排气拴连接于所述三通，所述的三通的一端口通过一新增管路连接于低压油管的回油孔上，另一端口通过一管路连接于油箱上部的排气螺丝上；它具有安装方便、排气可靠，能使断路器油泵因集气不能正常打压(频繁启动)故障消除，并能正常打压等特点。但是该专利中的气体重新回到油箱，并不能排出装置外，且由于排气管路与吸油管路部分重合，导致排气效果不理想。

发明内容

本发明的发明目的是：提供一种液压断路器自动排气装置，可以实现油泵的自动排气，避免了人工排气的繁琐；自动排气装置排气效果好，且密封效果好。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种液压断路器自动排气装置，包括油泵，油泵上方设有排气组件，排气组件包括进气管、连通管、滑块和第一浮球，连通管的上端设有进气口和出气口；进气管的一端与油泵连通，进气管的另一端与进气口连通；滑块设置在连通管内且与连通管滑动连接，第一浮球设置在油泵内且通过连接杆与滑块固定，滑块上端设有分别用于密封进气口和出气口的第一密封件和第二密封件，第一密封件与进气口适配，第二密封件与出气口适配。

上述技术方案，可以自动将断路器油泵中的气体排出，避免气体混合在液压油进入储能筒中，造成高液压油油压达不到实际的压力值，从而引起油泵持续运转而油压不能升高的情况，进而造成电机频繁打压。当油泵上方聚集空气时，油泵内液面下降，第一浮球在重力作用下随之下降，滑块向下滑动，进气口与出气口连通，多余的气体依次通过进气管、连通管和出气口排出油泵，当气体排出，液面上升，第一浮球在浮力作用下带动滑块上升，第一密封件和第二密封件重新将进气口和出气口堵住，自动排气装置停止排气。上述装置实现了油泵的自动排气，避免了人工排气的繁琐，且由于进气口和出气口同时设置在连通管的上端，当第一浮球上升时，第一密封件和第二密封件同时堵住进气口和出气口，且在浮力作用下，可以一直压紧进气口和出气口，连通管下端不需要密封，即使直接与油泵连通也有很好的密封效果。本方案相对于在连通管侧面开孔的方案，增加了密封效果；在连通管侧面开孔想要到达较好的密封效果，需要较高的加工精度，造成成本上升，因此，本方案还具有较低的加工成本的优点。

作为优选，所述连通管下端与油泵连通。油泵内的液压油具有一定的压强，所述结构浮力密封时，使当滑块下端压强（油泵内压力）大于上端压强（油泵内压力与大气压中间值，具体数值与进气口和出气口的大小有关），即使油泵内压力增大，压强产生的力相对滑块也是向上的，更可以使第一密封件和第二密封件更加压紧进气口和出气口，密封效果更好，从而可以避免液压油通过排气装置泄漏。

作为优选，所述第一密封件包括刚性内芯和弹性外套，弹性外套与刚性内芯固定，刚性内芯与滑块固定。所述第二密封件结构与第一密封件相同，刚性内芯可以保证第一密封件的整体强度。

作为优选，所述连通管的截面为椭圆形或多边形，滑块的截面形状与连通管的截面形状适配。所述连通管的截面形状还可以是其它非回转体，非回转体可以避免滑块在连通管内转动，从而保证第一密封件和第二密封件与进气口和出气口的对应关系，进而保证了密封效果

作为优选，所述第一密封件和第二密封件形状、大小相同，所述进气口和出气口形状、大小相同。所述结构可以增加第一密封件和第二密封件互换性，方便安装，安装时无需分辨第一密封件和第二密封件与进气口和出气口的对应关系，直接安装即可。

作为优选，所述第一密封件形状为圆台形，圆台形的小口端朝向进气口，进气口形状与第一密封件的形状适配。所述结构可以增强进气口处的密封效果，即使出现小的磨损也能保证密封性。

作为优选，所述第二密封件形状为圆台形，圆台形的小口端朝向出气口，出气口形状与第二密封件的形状适配。所述结构可以增强出气口处的密封效果，即使出现小的磨损也能保证密封性。

作为优选，所述油泵包括泵本体和集气罐，集气罐设置在泵本体顶部，且集气罐底部与泵本体连通，进气管与集气罐连通，第一浮球设置在集气罐内。所述结构可以避免气体在泵本体内聚集，影响使用。

作为优选，所述集气罐外设有液位显示管，且液位显示管上下两端都与集气罐连通。所述结构可以显示液面高度，进而反映气体量，方便工作人员查看。

作为优选，所述泵本体上设有外螺纹管，集气罐底部设有与外螺纹管适配的内螺纹孔，且集气罐通过外螺纹管与泵本体连通。所述结构可以使集气罐直接与泵本体上原有的外螺纹管连接，进而方便对现有的油泵进行加装即可，改造成本低。

作为优选，还包括滞后组件，滞后组件包括第二浮球、解锁块、锁紧块、固定块和伸缩弹簧，固定块上设有相互连通的第一滑槽和第二滑槽，第一滑槽竖向设置，解锁块可滑动地设置在第一滑槽；第二滑槽横向设置，锁紧块可滑动地设置在第二滑槽，伸缩弹簧设置在第二滑槽内，伸缩弹簧的一端与锁紧块连接，伸缩弹簧的另一端与固定块连接，第二滑槽与连通管连通，锁紧块上设有避让槽，解锁块上设有解锁斜面。

上述技术方案中的滞后组件可以起到滞后作用，避免自动排气装置频繁开闭，造成磨损，导致第一密封件和第二密封件密封效果减弱。当油泵内气体增多时，液面下降，此时滑块被锁紧块阻挡不能下降，第二浮球在重力作用下降，解锁块推动锁紧块横移，当第二浮球下降到一定高度后，锁紧块上的避让槽移动到滑块下方，滑块可以通过避让槽下降，此时排气装置进行放气。当气体排出时，液面缓慢上升第一浮球在浮力作用下缓慢上升，最终堵住进气口和出气口。第二浮球也上升，解锁块上升后，对锁紧块的锁紧作用消失，当第一浮球上升后，锁紧块在弹簧作用下伸出，对滑块进行锁定。由于第一密封件和第二密封件具有一定的弹性，即使浮球失去浮力，在锁紧块的锁紧下，排气装置仍具有很好的气密性。

作为优选，所述滑块下降到最低位置时，滑动侧面与锁紧块仍接触。所述结构可以保证滑块下降后，锁紧块不会伸出，保证滑块在回到密封位置前可以自由地上下移动。

作为优选，所述锁紧块上设有第二斜面，第二斜面朝向斜下方，第二斜面与滑块接触。所述结构可以使滑块上升时不受锁紧块锁紧。

本发明的有益效果是：（1）实现了油泵的自动排气，避免了人工排气的繁琐；（2）自动排气装置密封效果好；（3）滑块安装简单；（4）自动排气直接与泵本体上原有的外螺纹管连接，进而方便对现有的油泵进行加装即可，改造成本低；（5）滞后组件可以起到滞后作用，避免自动排气装置频繁开闭，造成磨损，导致第一密封件和第二密封件密封效果减弱。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本发明中锁紧块的结构示意图；

图4是实施例3的局部结构示意图；

图5是实施例4的局部结构示意图。

图中：油泵1、泵本体1.1、外螺纹管1.1.1、集气罐1.2、内螺纹孔1.2.1、液位显示管1.3、排气组件2、进气管2.1、连通管2.2、进气口2.2.1、出气口2.2.2、滑块2.4、第一浮球2.5、第一密封件2.6、刚性内芯2.6.1、弹性外套2.6.2、第二密封件2.7、连接杆2.8、滞后组件3、第二浮球3.1、解锁块3.2、解锁斜面3.2.1、锁紧块3.3、避让槽3.3.1、第二斜面3.3.2、固定块3.4、第一滑槽3.4.1、第二滑槽3.4.2、伸缩弹簧3.5。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。

实施例1：

如图1和图2所示， 一种液压断路器自动排气装置，包括油泵1，油泵1包括泵本体1.1和集气罐1.2，集气罐1.2设置在泵本体1.1顶部，泵本体1.1上设有外螺纹管1.1.1，集气罐1.2底部设有与外螺纹管1.1.1适配的内螺纹孔1.2.1，且集气罐1.2通过外螺纹管1.1.1与泵本体1.1连通，所述集气罐1.2外设有液位显示管1.3；集气罐1.2上方设有排气组件2，排气组件2包括进气管2.1、连通管2.2、滑块2.4和第一浮球2.5；

连通管2.2的上端设有进气口2.2.1和出气口2.2.2，所述连通管2.2下端与集气罐1.2连通，所述连通管2.2的截面为椭圆形；进气管2.1的一端与集气罐1.2连通，进气管2.1的另一端与进气口2.2.1连通；

滑块2.4设置在连通管2.2内且与连通管2.2滑动连接，滑块2.4的截面为椭圆形，滑块2.4的截面形状与连通管2.2的截面形状适配；第一浮球2.5设置在集气罐1.2内且通过连接杆2.8与滑块2.4固定；滑块2.4上端固定有分别用于密封进气口2.2.1和出气口2.2.2的第一密封件2.6和第二密封件2.7，所述第一密封件2.6形状为圆台形，圆台形的小口端朝向进气口2.2.1，进气口2.2.1形状与第一密封件2.6的形状适配；第一密封件2.6包括刚性内芯2.6.1和弹性外套2.6.2，弹性外套2.6.2与刚性内芯2.6.1固定，刚性内芯2.6.1与滑块2.4固定；第二密封件2.7与出气口2.2.2适配；所述第一密封件2.6和第二密封件2.7形状、大小相同，所述进气口2.2.1和出气口2.2.2形状、大小相同。

上述技术方案，可以自动将断路器油泵1中的气体排出，避免气体混合在液压油进入储能筒中，造成高液压油油压达不到实际的压力值，从而引起油泵1持续运转而油压不能升高的情况，进而造成电机频繁打压。当油泵1上方聚集空气时，油泵1内液面下降，第一浮球2.5在重力作用下随之下降，滑块2.4向下滑动，进气口2.2.1与出气口2.2.2连通，多余的气体依次通过进气管2.1、连通管2.2和出气口2.2.2排出油泵1，当气体排出，液面上升，第一浮球2.5在浮力作用下带动滑块2.4上升，第一密封件2.6和第二密封件2.7重新将进气口2.2.1和出气口2.2.2堵住，自动排气装置停止排气。上述装置实现了油泵1的自动排气，避免了人工排气的繁琐，且由于进气口2.2.1和出气口2.2.2同时设置在连通管2.2的上端，当第一浮球2.5上升时，第一密封件2.6和第二密封件2.7同时堵住进气口2.2.1和出气口2.2.2，且在浮力作用下，可以一直压紧进气口2.2.1和出气口2.2.2，连通管2.2下端不需要密封，即使直接与油泵1连通也有很好的密封效果。油泵1内的液压油具有一定的压强，所述结构浮力密封时，使当滑块2.4下端压强（下端压强等于油泵1内压力）大于上端压强（上端压强等于油泵1内压力与大气压中间值，具体数值与进气口2.2.1和出气口2.2.2的大小有关），即使油泵1内压力增大，压强产生的力相对滑块2.4也是向上的，更可以使第一密封件2.6和第二密封件2.7更加压紧进气口2.2.1和出气口2.2.2，密封效果更好，从而可以避免液压油通过排气装置泄漏。本方案相对于在连通管2.2侧面开孔的方案，增加了密封效果；在连通管2.2侧面开孔想要到达较好的密封效果，需要较高的加工精度，造成成本上升，因此，本方案还具有较低的加工成本的优点。

实施例2：

如图2和图3所示，在实施例1的基础上，还包括滞后组件3，滞后组件3包括第二浮球3.1、解锁块3.2、锁紧块3.3、固定块3.4和伸缩弹簧3.5，固定块3.4上设有相互连通的第一滑槽3.4.1和第二滑槽3.4.2，第一滑槽3.4.1竖向设置，解锁块3.2可滑动地设置在第一滑槽3.4.1；第二滑槽3.4.2横向设置，锁紧块3.3可滑动地设置在第二滑槽3.4.2，伸缩弹簧3.5设置在第二滑槽3.4.2内，伸缩弹簧3.5的一端与锁紧块3.3连接，伸缩弹簧3.5的另一端与固定块3.4连接，第二滑槽3.4.2与连通管2.2连通，锁紧块3.3上设有避让槽3.3.1，解锁块3.2上设有解锁斜面3.2.1。

上述技术方案中的滞后组件3可以起到滞后作用，避免自动排气装置频繁开闭，造成磨损，导致第一密封件2.6和第二密封件2.7密封效果减弱。当油泵1内气体增多时，液面下降，此时滑块2.4被锁紧块3.3阻挡不能下降，第二浮球3.1在重力作用下降，解锁块3.2推动锁紧块3.3横移，当第二浮球3.1下降到一定高度后，锁紧块3.3上的避让槽3.3.1移动到滑块2.4下方，滑块2.4可以通过避让槽3.3.1下降，此时排气装置进行放气。当气体排出时，液面缓慢上升第一浮球2.5在浮力作用下缓慢上升，最终堵住进气口2.2.1和出气口2.2.2。第二浮球3.1也上升，解锁块3.2上升后，对锁紧块3.3的锁紧作用消失，当第一浮球2.5上升后，锁紧块3.3在弹簧作用下伸出，对滑块2.4进行锁定。由于第一密封件2.6和第二密封件2.7具有一定的弹性，即使浮球失去浮力，在锁紧块3.3的锁紧下，排气装置仍具有很好的气密性。

实施例3：

如图4所示，在实施例2的基础上，所述滑块2.4下降到最低位置时，滑动侧面与锁紧块3.3仍接触。所述结构可以保证滑块2.4下降后，锁紧块3.3不会伸出，保证滑块2.4在回到密封位置前可以自由地上下移动。

实施例4：

如图5所示，在实施例2的基础上，所述锁紧块3.3上设有第二斜面3.3.2，第二斜面3.3.2朝向斜下方，第二斜面3.3.2与滑块2.4接触。所述结构可以使滑块2.4上升时不受锁紧块3.3锁紧。

本发明的有益效果是：实现了油泵的自动排气，避免了人工排气的繁琐；自动排气装置密封效果好；滑块安装简单；自动排气直接与泵本体上原有的外螺纹管连接，进而方便对现有的油泵进行加装即可，改造成本低；滞后组件可以起到滞后作用，避免自动排气装置频繁开闭，造成磨损，导致第一密封件和第二密封件密封效果减弱。

Claims (12)

1.一种液压断路器自动排气装置，包括油泵（1），其特征是，油泵（1）上方设有排气组件（2），排气组件（2）包括进气管（2.1）、连通管（2.2）、滑块（2.4）和第一浮球（2.5），连通管（2.2）的上端设有进气口（2.2.1）和出气口（2.2.2）；进气管（2.1）的一端与油泵（1）连通，进气管（2.1）的另一端与进气口（2.2.1）连通；滑块（2.4）设置在连通管（2.2）内且与连通管（2.2）滑动连接，第一浮球（2.5）设置在油泵（1）内且通过连接杆（2.8）与滑块（2.4）固定，滑块（2.4）上端设有分别用于密封进气口（2.2.1）和出气口（2.2.2）的第一密封件（2.6）和第二密封件（2.7），第一密封件（2.6）与进气口（2.2.1）适配，第二密封件（2.7）与出气口（2.2.2）适配；

还包括滞后组件（3），滞后组件（3）包括第二浮球（3.1）、解锁块（3.2）、锁紧块（3.3）、固定块（3.4）和伸缩弹簧（3.5），固定块（3.4）上设有相互连通的第一滑槽（3.4.1）和第二滑槽（3.4.2），第一滑槽（3.4.1）竖向设置，解锁块（3.2）可滑动地设置在第一滑槽（3.4.1）；第二滑槽（3.4.2）横向设置，锁紧块（3.3）可滑动地设置在第二滑槽（3.4.2），伸缩弹簧（3.5）设置在第二滑槽（3.4.2）内，伸缩弹簧（3.5）的一端与锁紧块（3.3）连接，伸缩弹簧（3.5）的另一端与固定块（3.4）连接，第二滑槽（3.4.2）与连通管（2.2）连通，锁紧块（3.3）上设有避让槽（3.3.1），解锁块（3.2）上设有解锁斜面（3.2.1）。

2.根据权利要求1所述的一种液压断路器自动排气装置，其特征是，所述连通管（2.2）下端与油泵（1）连通。

3.根据权利要求1所述的一种液压断路器自动排气装置，其特征是，所述第一密封件（2.6）包括刚性内芯（2.6.1）和弹性外套（2.6.2），弹性外套（2.6.2）与刚性内芯（2.6.1）固定，刚性内芯（2.6.1）与滑块（2.4）固定。

4.根据权利要求1所述的一种液压断路器自动排气装置，其特征是，所述连通管（2.2）的截面为椭圆形或多边形，滑块（2.4）的截面形状与连通管（2.2）的截面形状适配。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种液压断路器自动排气装置，其特征是，所述第一密封件（2.6）和第二密封件（2.7）形状、大小相同，所述进气口（2.2.1）和出气口（2.2.2）形状、大小相同。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种液压断路器自动排气装置，其特征是，所述第一密封件（2.6）形状为圆台形，圆台形的小口端朝向进气口（2.2.1），进气口（2.2.1）形状与第一密封件（2.6）的形状适配。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种液压断路器自动排气装置，其特征是，所述第二密封件（2.7）形状为圆台形，圆台形的小口端朝向出气口（2.2.2），出气口（2.2.2）形状与第二密封件（2.7）的形状适配。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种液压断路器自动排气装置，其特征是，所述油泵（1）包括泵本体（1.1）和集气罐（1.2），集气罐（1.2）设置在泵本体（1.1）顶部，且集气罐（1.2）底部与泵本体（1.1）连通，进气管（2.1）与集气罐（1.2）连通，第一浮球（2.5）设置在集气罐（1.2）内。

9.根据权利要求8所述的一种液压断路器自动排气装置，其特征是，所述集气罐（1.2）外设有液位显示管（1.3），且液位显示管（1.3）上下两端都与集气罐（1.2）连通。

10.根据权利要求8所述的一种液压断路器自动排气装置，其特征是，所述泵本体（1.1）上设有外螺纹管（1.1.1），集气罐（1.2）底部设有与外螺纹管（1.1.1）适配的内螺纹孔（1.2.1），且集气罐（1.2）通过外螺纹管（1.1.1）与泵本体（1.1）连通。

11.根据权利要求1或2或3或4所述的一种液压断路器自动排气装置，其特征是，所述滑块（2.4）下降到最低位置时，滑动侧面与锁紧块（3.3）仍接触。

12.根据权利要求1或2或3或4所述的一种液压断路器自动排气装置，其特征是，所述锁紧块（3.3）上设有第二斜面（3.3.2），第二斜面（3.3.2）朝向斜下方，第二斜面（3.3.2）与滑块（2.4）接触。

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