CN111986951B - 一种波纹管组件、真空灭弧室及真空断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及波纹管技术领域，具体涉及一种波纹管组件、真空灭弧室及真空断路器。波纹管组件包括：波纹管主体，所述波纹管主体轴向两端分别设有固定用波纹；法兰，设置在所述波纹管主体的轴向两端，所述法兰的内周面上设有内环槽；所述固定用波纹嵌入所述内环槽中，且固定用波纹的两根部均固定在法兰上。固定用波纹嵌入法兰的内环槽中，且两根部均固定在法兰上，达到将波纹管主体端部的波纹与法兰融合为一体的效果，使得波纹管主体端部的受力由固定用波纹、法兰以及固定用波纹与法兰连接处共同承担，与现有技术相比，有效改善了波纹管主体端部处波纹的受力情况，进而能有效降低波纹管端部处波纹出现疲劳裂纹的可能性。
Description
技术领域
本发明涉及波纹管技术领域，具体涉及一种波纹管组件、真空灭弧室及真空断路器。
背景技术
在国外，真空断路器已成为中压领域的主导产品，主要由于以下原因：首先，随着真空断路器技术的进步，出现了高电压型、大电流型、频繁操作型、欠电压过电压型及经济型等专用类型的真空断路器，能满足不同开断任务的需求，给用户提供了充分选择的空间，受到用户的青睐；其次，在功能上，真空断路器从原来的单一功能发展到多功能型，即除原来的开断功能外，还增加了隔离、接地等功能，这就大大简化了开关的整体结构；此外，真空断路器采用环保气体作为绝缘介质，如N2、C02等，属于环境友好型真空断路器，与SF6真空断路器相比，真空断路器不用SF6气体，因而不存在因SF6气体泄漏而造成的温室效应的问题，这也从客观上促进了真空断路器的发展。
真空灭弧室是真空断路器的重要部件，我国已有多年关于真空灭弧室的生产经验，近年来经过各方面的努力，40.5kV及以下中低压真空断路器用真空灭弧室的质量和可靠性都有了很大提高，基本能满足真空断路器的使用要求。而高压真空断路器在向着环保型发展的过程中，采用真空灭弧室作为开断单元时，由于外绝缘介质压力更高，开断速度更大，这就对真空灭弧室提出了更高的要求。
具体的，中低压真空断路器用真空灭弧室结构如图1所示，该真空灭弧室包括壳体200，壳体200的两端分别设有动盖板100和静盖板400，静触头500固定在静盖板400上，动盖板100上设有通孔，动导电杆700的一端通过通孔伸入至壳体200内并与动触头300固定，动导电杆700上套设有波纹管600，波纹管600的一端焊接固定在动盖板100上、另一端焊接固定在动导电杆700上，在动导电杆700带动动触头300动作时，波纹管600随动导电杆700伸缩变形。波纹管600外部处于壳体200、动盖板100与静盖板400围成的真空气室内，波纹管600内部与真空断路器外壳内部连通，需要承受一定的绝缘气体压力。
目前，真空灭弧室均采用单层U形液压波纹管，对于上述中低压开关而言，其开距、开合速度、绝缘气体压力均较低，其波纹管自由长度较短，在内承压时其疲劳寿命能满足开关万次机械寿命要求。
而对于126kV开关而言，一方面其开距增加造成波纹管自由长度增长，另一方面开关开合速度和绝缘气体压力大幅增加，采用常规的内承压单层U形波纹管，运动过程中极易出现轴向失稳现象，造成局部扭曲、开裂等现象，进而造成波纹管寿命较低，无法满足环保开关的开关需求，特别是位于波纹管端部的波纹，起到最先受力且将力和动作向波纹管整体传动的作用，该波纹的波谷处最易出现疲劳裂纹，进而造成波纹管失效。对于使用上述波纹管的真空灭弧室而言，则会由于波纹管失效而无法满足真空灭弧室使用寿命的要求，同样的，对于使用该真空灭弧室的真空断路器而言，也会由于真空灭弧室失效而无法满足使用寿命要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种波纹管组件，以解决现有技术中波纹管因端部处波纹容易疲劳开裂造成波纹管失效的技术问题；本发明的目的还在于提供一种真空灭弧室，以解决现有技术中因波纹管失效造成真空灭弧室使用寿命短的技术问题；本发明的目的还在于提供一种真空断路器，以解决现有技术中因真空灭弧室的波纹管失效造成真空断路器使用寿命短的问题。
为实现上述目的，本发明波纹管组件的技术方案是：
波纹管组件包括：波纹管主体，所述波纹管主体轴向两端分别设有固定用波纹；
法兰，设置在所述波纹管主体的轴向两端，所述法兰的内周面上设有内环槽；
所述固定用波纹嵌入所述内环槽中，且固定用波纹的两根部均固定在法兰上。
本发明的有益效果是：固定用波纹嵌入法兰的内环槽中，且两根部均固定在法兰上，达到将波纹管主体端部的波纹与法兰融合为一体的效果，使得波纹管主体端部的受力由固定用波纹、法兰以及固定用波纹与法兰连接处共同承担，与现有技术相比，有效改善了波纹管主体端部处波纹的受力情况，进而能有效降低波纹管端部处波纹出现疲劳裂纹的可能性，解决了现有技术中波纹管因端部处波纹容易疲劳开裂造成波纹管失效的技术问题。
作为优选的技术方案，所述波纹管主体是由多层管体形成的多层结构，所述波纹管主体的轴向两端分别设有直边部分，所述直边部分由波纹管主体的各层管体通过滚焊连接为一体形成；
定义固定用波纹的两根部中远离波纹管主体外端设置的根部为内侧根部，所述直边部分与相应法兰的内侧端面焊接固定形成环形焊缝，以实现固定用波纹的内侧根部在法兰上的固定。
有益效果：波纹管主体设为多层结构，有利于提升波纹管主体的整体韧性，进而提高波纹管主体的疲劳强度，有利于延长波纹管主体的使用寿命。此外，由于波纹管主体的各层均较薄，因此通过滚焊的方式可降低焊接过程各层被焊穿的可能性，进而能通过一次焊接保证内侧根部各层之间的密封性，方便焊接；当各层通过焊接形成一个直边部分时，直边部分具有一定的厚度，通过合适的焊接方式将直边部分固定在法兰上即可，而不用考虑层与层之间的密封性，方便将内侧根部固定在法兰上。
作为优选的技术方案，所述波纹管主体是由多层管体形成的多层结构，定义固定用波纹的两根部中靠近波纹管主体外端设置的根部为外侧根部，波纹管主体各层的外端面与相应法兰的内壁面焊接固定形成内环焊缝，并实现固定用波纹的外侧根部在法兰上的固定。
有益效果：方便外侧根部的各层之间以及外侧根部与法兰间的焊接固定。
作为优选的技术方案，所述波纹管主体是由多层管体形成的多层结构，固定用波纹的两根部的各层之间以及固定用波纹的两根部与法兰之间均通过滚焊固定。
有益效果：由于波纹管主体的各层均较薄，因此通过滚焊的方式可降低焊接过程各层被焊穿的可能性，进而能通过一次焊接保证各层管体之间的密封性，方便焊接；此外，根部与法兰通过滚焊固定，有利于增加根部与法兰的焊接面积，从而有利于提高根部与法兰的连接稳定性。
作为优选的技术方案，所述法兰包括第一法兰体和第二法兰体，第一法兰体和第二法兰体沿波纹管主体轴向对合并相互固定，所述内环槽由第一法兰体和第二法兰体对合形成。
有益效果：方便法兰的设计加工。
作为优选的技术方案，设置在波纹管主体轴向两端的两法兰中，其中一个的外端部设有内凸缘，所述内凸缘用于与真空灭弧室的动导电杆的外周面固定连接。
有益效果：波纹管组件用于真空灭弧室上时，能通过法兰的内凸缘与动导电杆的外周面固定连接，同时另一法兰与真空灭弧室的动盖板连接，使得波纹管组件的外部位于真空灭弧室外部的高压气室中，同时使波纹管组件的内部与真空灭弧室内部相连通，进而使波纹管组件外部承受高压，以此来提高波纹管组件使用过程的稳定性，从而有利于提高真空灭弧室的疲劳寿命。
作为优选的技术方案，定义波纹管主体上靠近所述固定用波纹设置的一条波纹为端部波纹，所述端部波纹的波峰高度小于处于两端部波纹之间的其他任一波纹的波峰高度。
有益效果：端部波纹的波峰高度设计，有利于提升波纹管组件力和动作的传导能力、传导速率，改善端部波纹的受力情况，进而延长波纹管的使用寿命。
为实现上述目的，本发明真空灭弧室的技术方案是：
真空灭弧室包括：外壳、导向活动装配在所述外壳上的动导电杆、固定在所述动导电杆上的波纹管组件；
所述波纹管组件包括：波纹管主体，所述波纹管主体轴向两端分别设有固定用波纹；
法兰，设置在所述波纹管主体的轴向两端，所述法兰的内周面上设有内环槽；
所述固定用波纹嵌入所述内环槽中，且固定用波纹的两根部均固定在法兰上。
本发明的有益效果是：固定用波纹嵌入法兰的内环槽中，且两根部均固定在法兰上，达到将波纹管主体端部的波纹与法兰融合为一体的效果，使得波纹管主体端部的受力由固定用波纹、法兰以及固定用波纹与法兰连接处共同承担，与现有技术相比，有效改善了波纹管主体端部处波纹的受力情况，提高了波纹管的使用寿命，从而解决了现有技术中因波纹管失效造成真空灭弧室使用寿命短的技术问题。
作为优选的技术方案，所述波纹管主体是由多层管体形成的多层结构，所述波纹管主体的轴向两端分别设有直边部分，所述直边部分由波纹管主体的各层管体通过滚焊连接为一体形成；
定义固定用波纹的两根部中远离波纹管主体外端设置的根部为内侧根部，所述直边部分与相应法兰的内侧端面焊接固定形成环形焊缝，以实现固定用波纹的内侧根部在法兰上的固定。
有益效果：波纹管主体设为多层结构，有利于提升波纹管主体的整体韧性，进而提高波纹管主体的疲劳强度，有利于延长波纹管主体的使用寿命。此外，由于波纹管主体的各层均较薄，因此通过滚焊的方式可降低焊接过程各层被焊穿的可能性，进而能通过一次焊接保证内侧根部各层之间的密封性，方便焊接；当各层通过焊接形成一个直边部分时，直边部分具有一定的厚度，通过合适的焊接方式将直边部分固定在法兰上即可，而不用考虑层与层之间的密封性，方便将内侧根部固定在法兰上。
作为优选的技术方案，所述波纹管主体是由多层管体形成的多层结构，定义固定用波纹的两根部中靠近波纹管主体外端设置的根部为外侧根部，波纹管主体各层的外端面与相应法兰的内壁面焊接固定形成内环焊缝，并实现固定用波纹的外侧根部在法兰上的固定。
有益效果：方便外侧根部的各层之间以及外侧根部与法兰间的焊接固定。
作为优选的技术方案，所述波纹管主体是由多层管体形成的多层结构，固定用波纹的两根部的各层之间以及固定用波纹的两根部与法兰之间均通过滚焊固定。
有益效果：由于波纹管主体的各层均较薄，因此通过滚焊的方式可降低焊接过程各层被焊穿的可能性，进而能通过一次焊接保证各层管体之间的密封性，方便焊接；此外，根部与法兰通过滚焊固定，有利于增加根部与法兰的焊接面积，从而有利于提高根部与法兰的连接稳定性。
作为优选的技术方案，所述法兰包括第一法兰体和第二法兰体，第一法兰体和第二法兰体沿波纹管主体轴向对合并相互固定，所述内环槽由第一法兰体和第二法兰体对合形成。
有益效果：方便法兰的设计加工。
作为优选的技术方案，设置在波纹管主体轴向两端的两法兰中，其中一个的外端部设有内凸缘，所述内凸缘用于与真空灭弧室的动导电杆的外周面固定连接。
有益效果：波纹管组件用于真空灭弧室上时，能通过法兰的内凸缘与动导电杆的外周面固定连接，同时另一法兰与真空灭弧室的动盖板连接，使得波纹管组件的外部位于真空灭弧室外部的高压气室中，同时使波纹管组件的内部与真空灭弧室内部相连通，进而使波纹管组件外部承受高压，以此来提高波纹管组件使用过程的稳定性，从而有利于提高真空灭弧室的疲劳寿命。
作为优选的技术方案，定义波纹管主体上靠近所述固定用波纹设置的一条波纹为端部波纹，所述端部波纹的波峰高度小于处于两端部波纹之间的其他任一波纹的波峰高度。
有益效果：端部波纹的波峰高度设计，有利于提升波纹管组件力和动作的传导能力、传导速率，改善端部波纹的受力情况，进而延长波纹管的使用寿命。
作为优选的技术方案，所述外壳包括壳体、动盖板和静盖板，所述动盖板和静盖板分别固定在壳体的轴向两端；
所述动盖板上设有凹陷部，所述凹陷部上开设有通孔，所述动导电杆由所述通孔伸入至外壳内部；所述波纹管组件轴向一端的法兰固定在动导电杆上、轴向另一端的法兰固定在所述凹陷部上，以使波纹管主体的外部处于所述外壳外部，同时使波纹管主体的内部通过通孔与所述外壳内部连通。
有益效果：波纹管组件外部承受高压，能有效提高波纹管组件使用过程的稳定性，从而有利于提高真空灭弧室的疲劳寿命。
为实现上述目的，本发明真空断路器的技术方案是：
真空断路器包括：真空灭弧室和操动机构；
所述真空灭弧室包括：外壳、导向活动装配在所述外壳上的动导电杆、固定在所述动导电杆上的波纹管组件；
所述波纹管组件包括：波纹管主体，所述波纹管主体轴向两端分别设有固定用波纹；
法兰，设置在所述波纹管主体的轴向两端，所述法兰的内周面上设有内环槽；
所述固定用波纹嵌入所述内环槽中，且固定用波纹的两根部均固定在法兰上。
本发明的有益效果是：固定用波纹嵌入法兰的内环槽中，且两根部均固定在法兰上，达到将波纹管主体端部的波纹与法兰融合为一体的效果，使得波纹管主体端部的受力由固定用波纹、法兰以及固定用波纹与法兰连接处共同承担，与现有技术相比，有效改善了波纹管主体端部处波纹的受力情况，提高了波纹管的使用寿命，从而解决了现有技术中因真空灭弧室的波纹管失效造成真空断路器使用寿命短的技术问题。
作为优选的技术方案，所述波纹管主体是由多层管体形成的多层结构，所述波纹管主体的轴向两端分别设有直边部分，所述直边部分由波纹管主体的各层管体通过滚焊连接为一体形成；
定义固定用波纹的两根部中远离波纹管主体外端设置的根部为内侧根部，所述直边部分与相应法兰的内侧端面焊接固定形成环形焊缝，以实现固定用波纹的内侧根部在法兰上的固定。
有益效果：波纹管主体设为多层结构，有利于提升波纹管主体的整体韧性，进而提高波纹管主体的疲劳强度，有利于延长波纹管主体的使用寿命。此外，由于波纹管主体的各层均较薄，因此通过滚焊的方式可降低焊接过程各层被焊穿的可能性，进而能通过一次焊接保证内侧根部各层之间的密封性，方便焊接；当各层通过焊接形成一个直边部分时，直边部分具有一定的厚度，通过合适的焊接方式将直边部分固定在法兰上即可，而不用考虑层与层之间的密封性，方便将内侧根部固定在法兰上。
作为优选的技术方案，所述波纹管主体是由多层管体形成的多层结构，定义固定用波纹的两根部中靠近波纹管主体外端设置的根部为外侧根部，波纹管主体各层的外端面与相应法兰的内壁面焊接固定形成内环焊缝，并实现固定用波纹的外侧根部在法兰上的固定。
有益效果：方便外侧根部的各层之间以及外侧根部与法兰间的焊接固定。
作为优选的技术方案，所述波纹管主体是由多层管体形成的多层结构，固定用波纹的两根部的各层之间以及固定用波纹的两根部与法兰之间均通过滚焊固定。
有益效果：由于波纹管主体的各层均较薄，因此通过滚焊的方式可降低焊接过程各层被焊穿的可能性，进而能通过一次焊接保证各层管体之间的密封性，方便焊接；此外，根部与法兰通过滚焊固定，有利于增加根部与法兰的焊接面积，从而有利于提高根部与法兰的连接稳定性。
作为优选的技术方案，所述法兰包括第一法兰体和第二法兰体，第一法兰体和第二法兰体沿波纹管主体轴向对合并相互固定，所述内环槽由第一法兰体和第二法兰体对合形成。
有益效果：方便法兰的设计加工。
作为优选的技术方案，设置在波纹管主体轴向两端的两法兰中，其中一个的外端部设有内凸缘，所述内凸缘用于与真空灭弧室的动导电杆的外周面固定连接。
有益效果：波纹管组件用于真空灭弧室上时，能通过法兰的内凸缘与动导电杆的外周面固定连接，同时另一法兰与真空灭弧室的动盖板连接，使得波纹管组件的外部位于真空灭弧室外部的高压气室中，同时使波纹管组件的内部与真空灭弧室内部相连通，进而使波纹管组件外部承受高压，以此来提高波纹管组件使用过程的稳定性，从而有利于提高真空灭弧室的疲劳寿命。
作为优选的技术方案，定义波纹管主体上靠近所述固定用波纹设置的一条波纹为端部波纹，所述端部波纹的波峰高度小于处于两端部波纹之间的其他任一波纹的波峰高度。
有益效果：端部波纹的波峰高度设计，有利于提升波纹管组件力和动作的传导能力、传导速率，改善端部波纹的受力情况，进而延长波纹管的使用寿命。
作为优选的技术方案，所述外壳包括壳体、动盖板和静盖板，所述动盖板和静盖板分别固定在壳体的轴向两端；
所述动盖板上设有凹陷部，所述凹陷部上开设有通孔，所述动导电杆由所述通孔伸入至外壳内部；所述波纹管组件轴向一端的法兰固定在动导电杆上、轴向另一端的法兰固定在所述凹陷部上，以使波纹管主体的外部处于所述外壳外部，同时使波纹管主体的内部通过通孔与所述外壳内部连通。
有益效果：波纹管组件外部承受高压，能有效提高波纹管组件使用过程的稳定性，从而有利于提高真空灭弧室的疲劳寿命。
附图说明
图1为现有技术中真空灭弧室的结构示意图；
图2为本发明的波纹管组件的具体实施例1的结构示意图；
图3为图2中A处的局部放大图；
图4为图2中B处的局部结构示意图；
图5为图2中C处的局部结构示意图；
图6为本发明的真空灭弧室的具体实施例1的结构示意图。
图中：100-动盖板；200-壳体；300-动触头；400-静盖板；500-静触头；600-波纹管；700-动导电杆；1-波纹管主体；2-法兰；3-固定用波纹；4-端部波纹；5-壳体；6-动盖板；7-静盖板；8-动触头；9-静触头；10-动导电杆；11-直边部分；12-波形；800-真空气室；900-高压气室；21-第一法兰体；22-第二法兰体；23-内环槽；24-内凸缘；31-内侧根部；32-外侧根部。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明的波纹管组件的具体实施例1：
如图2和图3所示，波纹管组件包括波纹管主体1和两个法兰2，波纹管主体1的轴向两端分别设有固定用波纹3，固定用波纹3与两个法兰2一一对应设置。各法兰2的内周面上均设有内环槽23，固定用波纹3嵌入对应法兰2的内环槽23中，且固定用波纹3的两根部分别焊接固定在相应法兰2上。
具体的，如图2至图5所示，法兰2包括第一法兰体21和第二法兰体22，两法兰体沿波纹管主体1轴向对合并通过焊接固定，形成内环槽23。需要说明的是，在第一法兰体21和第二法兰体22对合时，两法兰体的外周面对合形成外环焊缝。上述波纹管主体1是由五层管体形成的五层结构，波纹管主体1的波形12为U形。定义固定用波纹3的两根部中远离波纹管主体1外端的根部为内侧根部31、靠近波纹管主体1外端的根部为外侧根部32，波纹管主体1的各层管体通过滚焊连接为一体形成图5所示的直边部分11，保证内侧根部31层与层之间的密封性；直边部分11与第一法兰体21的内侧端面采用焊接固定形成环形焊缝，实现内侧根部31与法兰2的固定。如图2和图3所示，波纹管主体1的各层的外端面与第二法兰体22的内壁面焊接形成内环焊缝，内环焊缝保证该处层与层之间的密封性，同时将外侧根部32固定在相应的法兰2上。
上述波纹管主体1与两法兰2焊接固定形成波纹管组件，使得固定用波纹3与相应的法兰2融合，从而改善波纹管主体1两端的固定用波纹3的受力情况，即固定用波纹3的受力由固定用波纹3、法兰2以及固定用波纹3与法兰2连接处共同承担，达到提升波纹管的耐疲劳开裂情况的目的，解决了现有技术中波纹管因端部处波纹容易出现疲劳裂纹，造成波纹管失效的技术问题。此外，波纹管主体1采用多层结构，在增加波纹管主体1整体厚度、提高刚性及承压能力的同时，其韧性大大提高，进一步提高了波纹管组件的耐疲劳度。
如图2和图5所示，定义靠近固定用波纹3设置的波纹为端部波纹4，上述固定用波纹3和端部波纹4的波峰高度均低于其他任一波纹的波峰高度，通过降低固定用波纹3和端部波纹4的高度，来改善固定用波纹3和端部波纹4的耐受力情况，进而提升波纹管组件的力及动作的传导能力及速率，改善固定用波纹3和端部波纹4的受力情况，有利于进一步提高波纹管组件的使用寿命。需要说明的是，位于波纹管主体1同一侧的端部波纹4与固定用波纹3之间距离较长，目的是为内侧根部31各层的滚焊预留足够的空间。
此外，如图3所示，两法兰2中的一个的外端部设有内凸缘24，当该波纹管组件用于真空灭弧室上时，该内凸缘24用于与真空灭弧室的动导电杆的外周面焊接固定。
本发明的波纹管组件的制造方法：
（1）卷焊五个不同直径的不锈钢筒，将不同直径的不锈钢筒逐层嵌套在一起，同时加工各法兰2的两法兰体；
（2）将第一法兰体21套入上述不锈钢筒的外层筒体上并固定，通过专用的模具对波纹管主体1进行液压涨型；
（3）将端部波纹4与固定用波纹3之间的各层管体通过滚焊连接在一起形成直边部分11；将第一法兰体21的内侧端面与波纹管主体1的直边部分11的外层通过氩弧焊焊接在一起；
（4）将第一法兰体21和相应的第二法兰体22对接并通过氩弧焊焊接在一起；内侧根部31的各层与第二法兰体22的内周面通过氩弧焊焊接在一起，完成波纹管组件的整体成型。
本发明的波纹管组件的具体实施例2：
上述实施例1中为满足使用要求波纹管主体为五层结构。本实施例中的波纹管主体根据使用场景采用单层结构。需要说明的是，当波纹管主体采用单层结构时，波纹管主体的厚度一般较厚，此时内侧根部与外侧根部可直接通过氩弧焊等其他方式焊接固定在相应的法兰上。当然，在其他实施例中，在满足使用要求的情况下，波纹管主体也可采用一层至五层之间的任意层数，或者，波纹管主体采用五层以上结构。
本发明的波纹管组件的具体实施例3：
上述实施例1中的法兰由两法兰体对合形成内环槽。本实施例中的法兰为一体式结构，并在法兰的内周面上加工所述的内环槽。需要说明的是，在加工本实施例的波纹管组件时，通过专用的模具对波纹管主体进行液压涨型前，需要通过模具将法兰固定在多层结构的相应位置，具体进行波纹管主体的液压涨形过程中，法兰作为相应固定用波纹的成型模具使用。
本发明的波纹管组件的具体实施例4：
上述实施例1中直边部分与第一法兰体的内侧端面通过氩弧焊固定，而将内侧根部固定在法兰上；本实施例中直边部分与第一法兰体的内周面通过滚焊固定，而将内侧根部固定在法兰上。直边部分与第一法兰体采用滚焊固定，有利于增加内侧根部与法兰之间的焊接面积；提高该处的焊接强度。
当然，在其他实施例中，也可通过一次滚焊，同时实现内侧根部处各层管体之间的相互固定，以及内侧根部与第一法兰体之间的固定。
本发明的波纹管组件的具体实施例5：
上述实施例1中波纹管主体各层的外端面与第二法兰体的内壁面焊接，而将波纹管主体的外侧根部固定在法兰上。本实施例中，将外侧根部的各层管体先通过滚焊连接为一体，再将滚焊后的外侧根部通过氩弧焊固定在第二法兰体上，实现外侧根部与法兰的固定。
当然，在其他实施例中，也可通过一次滚焊，同时实现外侧根部处各层管体之间的相互固定，以及外侧根部与第二法兰体之间的固定。
本发明的波纹管组件的具体实施例6：
上述实施例1中端部波纹的波峰高度低于处于两端部波纹之间的其他任一波纹的波峰高度。本实施例中端部波纹的波峰高度等于处于两端部波纹之间的某一波纹的高度。
本发明的真空灭弧室的具体实施例1：
如图6所示，真空灭弧室包括包括壳体5，壳体5的两端分别设有动盖板6和静盖板7，动盖板6、静盖板7和壳体5固定形成真空灭弧室的外壳，静触头9固定在静盖板7上，动盖板6上设有通孔，动导电杆10的一端通过通孔伸入至外壳内部并与动触头8固定，动导电杆10上套设有波纹管组件，本实施例中的波纹管组件的结构与上述波纹管组件的具体实施例1中所述的波纹管组件的结构相同，不再赘述。波纹管组件的一端焊接固定在动盖板6上、另一端焊接固定在动导电杆10上，在动导电杆10带动动触头8动作时，波纹管组件随动导电杆10伸缩变形。
具体的，动盖板6中部设有凹陷部，通孔设置在凹陷部的中心，图2中未设置内凸缘的法兰2焊接固定在动盖板6的凹陷部的底部，且波纹管主体1的内部通过通孔与真空灭弧室的内部连通，设置有内凸缘24的法兰2与动导电杆10的外周面焊接固定。上述波纹管组件在真空灭弧室上的固定方式，使波纹管组件的外部位于真空灭弧室所应用的真空断路器的高压气室900中，同时，波纹管组件的内部与真空灭弧室的真空气室800相连通，即波纹管组件内部真空外部受压，在真空断路器开断时，能大大提高波纹管的稳定性，从而提高真空灭弧室的使用寿命。此外，由于该波纹管组件合理的结构设计，能更好的满足真空灭弧室应用于大开距、大开合速度以及高绝缘气体压力的高压真空断路器上使用要求。
当然在真空灭弧室的其他实施例中，波纹管组件的结构也可采用上述波纹管组件的具体实施例2-6中任一个所述的波纹管组件的结构。
本发明的真空断路器的具体实施例1：
真空断路器包括真空灭弧室和操动机构，真空灭弧室如图6所示，操动机构和真空灭弧室的动导电杆10传动连接，在操动机构带动动导电杆10动作、动导电杆10带动动触头8动作时，波纹管组件随动导电杆10伸缩变形。
当然在真空断路器的其他实施例中，波纹管组件的结构也可采用上述波纹管组件的具体实施例2-6中任一个所述的波纹管组件的结构。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.真空灭弧室，包括：外壳、导向活动装配在所述外壳上的动导电杆、固定在所述动导电杆上的波纹管组件；其特征是，所述波纹管组件包括：
波纹管主体，所述波纹管主体轴向两端分别设有固定用波纹；
法兰，设置在所述波纹管主体的轴向两端，所述法兰的内周面上设有内环槽；
所述固定用波纹嵌入所述内环槽中，且固定用波纹的两根部均固定在法兰上；
所述外壳包括壳体、动盖板和静盖板，所述动盖板和静盖板分别固定在壳体的轴向两端；
所述动盖板上设有凹陷部，所述凹陷部上开设有通孔，所述动导电杆由所述通孔伸入至外壳内部；所述波纹管组件轴向一端的法兰固定在动导电杆上、轴向另一端的法兰固定在所述凹陷部上，以使波纹管主体的外部处于所述外壳外部，同时使波纹管主体的内部通过通孔与所述外壳内部连通。
2.根据权利要求1所述的真空灭弧室，其特征是，所述波纹管主体是由多层管体形成的多层结构，所述波纹管主体的轴向两端分别设有直边部分，所述直边部分由波纹管主体的各层管体通过滚焊连接为一体形成；定义固定用波纹的两根部中远离波纹管主体外端设置的根部为内侧根部，所述直边部分与相应法兰的内侧端面焊接固定形成环形焊缝，以实现固定用波纹的内侧根部在法兰上的固定。
3.根据权利要求1所述的真空灭弧室，其特征是，所述波纹管主体是由多层管体形成的多层结构，定义固定用波纹的两根部中靠近波纹管主体外端设置的根部为外侧根部，波纹管主体各层的外端面与相应法兰的内壁面焊接固定形成内环焊缝，并实现固定用波纹的外侧根部在法兰上的固定。
4.根据权利要求1所述的真空灭弧室，其特征是，所述波纹管主体是由多层管体形成的多层结构，固定用波纹的两根部的各层之间以及固定用波纹的两根部与法兰之间均通过滚焊固定。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的真空灭弧室，其特征是，所述法兰包括第一法兰体和第二法兰体，第一法兰体和第二法兰体沿波纹管主体轴向对合并相互固定，所述内环槽由第一法兰体和第二法兰体对合形成。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的真空灭弧室，其特征是，设置在波纹管主体轴向两端的两法兰中，其中一个的外端部设有内凸缘，所述内凸缘用于与真空灭弧室的动导电杆的外周面固定连接。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的真空灭弧室，其特征是，定义波纹管主体上靠近所述固定用波纹设置的一条波纹为端部波纹，所述端部波纹的波峰高度小于处于两端部波纹之间的其他任一波纹的波峰高度。
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| CN112951648A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-06-11 | 国网陕西省电力公司电力科学研究院 | 一种用于真空灭弧室中的多层金属波纹管 |
| CN114360959A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-04-15 | 北京中车赛德铁道电气科技有限公司 | 一种真空绝缘传动杆及小型化真空断路器 |
| CN114709108B (zh) * | 2022-04-25 | 2023-08-11 | 国网山东省电力公司德州供电公司 | 一种具有波纹管破损保护功能的真空断路器 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB746922A (en) * | 1954-04-15 | 1956-03-21 | Shell Refining & Marketing Co | Improvements in or relating to pipes |
| GB1137224A (en) * | 1966-05-24 | 1968-12-18 | Pickup & Sons Ltd J | Pipe coupling |
| CN2314214Y (zh) * | 1997-12-30 | 1999-04-14 | 机械工业部沈阳仪器仪表工艺研究所 | 力平衡波纹补偿器 |
| ITTO980970A1 (it) * | 1998-11-18 | 2000-05-18 | Sail Spa | Sistema di connessione flangia soffietto per compensatori didilatazione a soffietto metallico ondulato. |
| CN207687550U (zh) * | 2017-12-22 | 2018-08-03 | 秦皇岛北方管业有限公司 | 一种用于金属膨胀节的波纹管与法兰连接结构 |
| CN210088255U (zh) * | 2019-05-29 | 2020-02-18 | 山东鸿陆机械有限公司 | 金属波纹管与法兰连接结构 |
| CN210510709U (zh) * | 2019-08-12 | 2020-05-12 | 南京普亿康智能科技有限公司 | 一种新型高压组合电器用金属波纹管补偿器 |
| CN111584296A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-25 | 南京普亿康智能科技有限公司 | 一种真空灭弧室用不锈钢波纹管 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0479117A (ja) * | 1990-07-19 | 1992-03-12 | Fuji Electric Co Ltd | ガス絶縁開閉装置 |
| CN1079540A (zh) * | 1992-06-05 | 1993-12-15 | 林瑞兴 | 聚四氟乙烯-金属管加强补偿器及其制造方法 |
| CN202165591U (zh) * | 2011-07-18 | 2012-03-14 | 成都凯赛尔电子有限公司 | 新型波纹管 |
| RU2567115C1 (ru) * | 2014-07-22 | 2015-11-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Вакуумный выключатель тока |
| CN204348598U (zh) * | 2014-12-12 | 2015-05-20 | 天津平高智能电气有限公司 | 一种真空灭弧室及使用该真空灭弧室的真空断路器 |
| DE102017223548B4 (de) * | 2017-12-21 | 2021-03-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Antriebsstange mit Kompensationselement |
| CN209671820U (zh) * | 2019-03-22 | 2019-11-22 | 贵州枫叶管业有限公司 | 一种带有安装旷量的抗压式双壁波纹管连接组件 |
| CN111986951B (zh) * | 2020-07-08 | 2022-07-05 | 平高集团有限公司 | 一种波纹管组件、真空灭弧室及真空断路器 |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB746922A (en) * | 1954-04-15 | 1956-03-21 | Shell Refining & Marketing Co | Improvements in or relating to pipes |
| GB1137224A (en) * | 1966-05-24 | 1968-12-18 | Pickup & Sons Ltd J | Pipe coupling |
| CN2314214Y (zh) * | 1997-12-30 | 1999-04-14 | 机械工业部沈阳仪器仪表工艺研究所 | 力平衡波纹补偿器 |
| ITTO980970A1 (it) * | 1998-11-18 | 2000-05-18 | Sail Spa | Sistema di connessione flangia soffietto per compensatori didilatazione a soffietto metallico ondulato. |
| CN207687550U (zh) * | 2017-12-22 | 2018-08-03 | 秦皇岛北方管业有限公司 | 一种用于金属膨胀节的波纹管与法兰连接结构 |
| CN210088255U (zh) * | 2019-05-29 | 2020-02-18 | 山东鸿陆机械有限公司 | 金属波纹管与法兰连接结构 |
| CN210510709U (zh) * | 2019-08-12 | 2020-05-12 | 南京普亿康智能科技有限公司 | 一种新型高压组合电器用金属波纹管补偿器 |
| CN111584296A (zh) * | 2020-05-14 | 2020-08-25 | 南京普亿康智能科技有限公司 | 一种真空灭弧室用不锈钢波纹管 |
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