CN116292452A - 储能组件和操动机构 - Google Patents

Abstract

本实施例提供了一种储能组件和操动机构。储能组件包括：工作缸，工作缸内具有储油通道，工作缸的外侧壁上设置有连通储油通道的通油孔；储能缸，套设在工作缸的外侧并能够沿工作缸上下移动，储能缸的底壁上设置有供工作缸穿过的插孔；储能装置，与储能缸相连接，储能装置能够随着储能缸的下移存储能量；储能缸位于工作缸的上极限位置时，通油孔位于外侧的开口的至少部分位于插孔孔周的上端面的正上方，储能装置未存储能量；储能缸位于工作缸的下极限位置时，储油通道内的高压油经通油孔进入下压储能缸，储能装置存储能量。在储能缸位于工作缸的上极限位置时，高压油可以经通油孔向储能缸施加向下的推力，有利于储能缸向下移动。

Description

储能组件和操动机构

技术领域

本发明涉及高压开关的操动机构领域，具体涉及一种储能组件和一种操动机构。

背景技术

现有的高压线路中对断路器进行开合闸的操动机构大多为弹簧液压操动机构，如图1所示，弹簧液压操动机构包括工作缸10＇、位于工作缸10＇内的活塞杆和套设在工作缸10＇外周的储能缸20＇，高压油能够经工作缸10＇内的储油通道110＇、工作缸10＇侧壁的通油孔120＇进入储能缸20＇，促使储能缸20＇下移挤压碟簧30＇，储存能量；而在需要释放能量时，碟簧30＇伸长，储能缸20＇内的高压油经通油孔120＇进入工作缸10＇，促使活塞杆伸出工作缸10＇进行开闸操作或者缩回工作缸10＇进行合闸操作。

具体地，储能缸20＇的底壁上具有供工作缸10＇穿过的插孔210＇，在储能缸20＇位于上极限位置，如处于完全释放能量状态或者初始装配状态时，通油孔120＇朝向外侧的开口会被插孔210＇的孔内壁堵住，当前的通油孔120＇横向贯穿工作缸10＇的侧壁，此时若需要进行储能，高压油会经通油孔120＇向储能缸20＇施加水平方向的推力，较难推动储能缸20＇下移进行储能。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种储能组件和一种操动机构，以至少解决储能缸处于完全释放能量状态或者初始装配状态时，较难下移进行储能的问题。

本发明的第一方面实施例提供了一种储能组件，用于操动机构。储能组件包括：工作缸，工作缸内具有储油通道，工作缸的外侧壁上设置有连通储油通道的通油孔；储能缸，套设在工作缸的外侧并能够沿工作缸上下移动，储能缸的底壁上设置有供工作缸穿过的插孔；储能装置，与储能缸相连接，储能装置能够随着储能缸的下移存储能量；其中，储能缸位于工作缸的上极限位置时，通油孔位于外侧的开口的至少部分位于插孔孔周的上端面的正上方，储能装置未存储能量；储能缸位于工作缸的下极限位置时，储油通道内的高压油能够经通油孔进入下压储能缸，储能装置存储能量。

另外，本发明上述实施例提供的储能组件还可以具有如下附加技术特征：

在一些实施例中，工作缸的外周具有面向工作缸底部的第一台阶面，通油孔位于外侧的开口的至少部分贯穿第一台阶面；储能缸位于工作缸的下极限位置时，储能缸的底壁远离第一台阶面，储能缸位于工作缸的上极限位置时，储能缸的底壁与第一台阶面限位配合。

在一些实施例中，通油孔从工作缸的顶部方向至工作缸的底部方向向外倾斜延伸。

在一些实施例中，通油孔位于外侧的开口包括在第一台阶面上横向延伸的第一子开口和向工作缸的底部竖向延伸的第二子开口。

在一些实施例中，通油孔为通孔，工作缸的外侧壁上设置靠近第一台阶面的位置有周向分布的第一环形槽，第二子开口位于第一环形槽的槽壁上。

在一些实施例中，工作缸的外侧壁上还设置有横向延伸的过油孔，过油孔为通孔并连通储油通道，通油孔为沉孔，通油孔与过油孔相连通；工作缸的外侧壁上靠近第一台阶面的位置设置有周向分布的第二环形槽，过油孔贯穿第二环形槽的槽底壁上。

在一些实施例中，通油孔包括横向延伸段和竖向延伸段，横向延伸的第一端段贯穿工作缸的内侧壁以与储油通道相连通，竖向延伸段的顶端与横向延伸段的第二端连通，竖向延伸段的底端贯穿第一台阶面。

在一些实施例中，储能装置为碟簧组，呈套筒状套设在工作缸的外周，碟簧组包括沿工作缸的高度方向叠设的多个碟簧，其中任意相邻的两个碟簧沿工作缸的高度方向上下对称分布。储能组件还包括：油泵和储油箱，均与工作缸相连接，油泵的进油口与储油箱的第一出油口相连通，油泵的出油口与储油通道相连通，油泵能够向储油通道内泵入高压油；压板，大致呈环状，压板与储能缸相连接以随着储能缸同步移动，压板用于挤压碟簧组；储能控制装置，与碟簧组相连接，储能控制装置能够检测碟簧组的形变高度，并在碟簧组移动至第一设定高度时控制油泵开启，以及在碟簧组形变至第二设定高度时，控制油泵关闭。其中，在碟簧组移动至第一设定高度时，储能缸位于或低于工作缸的上极限位置，在碟簧组移动至第二设定高度时，储能缸位于工作缸的下极限位置。

本发明的第二方面实施例提供了一种操动机构，操动机构包括：如上述技术方案中任一项的储能组件；活塞杆，活动地设置在工作缸的工作腔中，活塞杆靠近工作腔底部的一端具有塞体部，工作腔中位于塞体部上方的腔体为高压油腔，高压油腔与储油通道相连通，工作腔中位于塞体部下方的腔体为变换油腔；控制阀组件，控制阀组件用于控制活塞杆在变换油腔内高压油的压力作用下上移以进行合闸操作，还用于控制活塞杆在高压油腔内高压油的压力作用下下移以进行开闸操作。

在一些实施例中，控制阀组件包括：控制阀，控制阀包括阀体和活动设置在阀体内的阀杆，阀体具有高压油阀口、低压油阀口和变换阀口，高压油阀口与高压油腔相连通，低压油阀口与储能组件的储油箱的第二出油口相连通，变换阀口与变换油腔相连通；合闸阀，在合闸阀开启时，合闸阀能够控制阀杆移动至阀体内的第一设定位置，高压油阀口经阀体内腔与变换阀口相连通，活塞杆在变换油腔内的高压油作用下上移以进行合闸操作；自卫延时阀，在合闸阀开启时，阀体内的高压油能够进入自卫延时阀的延时通道内，顶起自卫延时阀的阀芯开启自卫延时阀；分闸阀，在分闸阀开启时，分闸阀能够在自卫延时阀开启的状态下，控制阀杆移动至阀体内的第二设定位置，低压油阀口经阀体内腔与变换阀口相连通，活塞杆在高压油腔内的高压油作用下下移以进行分闸操作。

本发明实施例提供的储能组件包括工作缸、储能缸和储能装置。在需要储能时，高压油经工作缸内的储油通道、工作缸外侧壁上的通油孔进入储能缸，在高压油的压力作用下向下挤压储能缸进而挤压储能装置进行储能。而在需要释放能量时，储能装置释放能量推动储能缸上移，储能缸内的高压油经通油孔流入工作缸进行工作。其中，在储能缸位于工作缸的上极限位置时，储能缸可以处于装配后的初始状态，也可以处于已完全释放能量的状态，储能装置相应的未进行储能或已完全释放能量。在这种情况下，使通油孔位于外侧的开口的至少部分位于插孔孔周的上端面的正上方，在需要进行储能时，高压油可以经通油孔向储能缸的底壁内表面施加向下的推力，从而有利于促使储能缸向下移动挤压储能装置进行储能，使用方便可靠。而在高压油挤压储能缸下移一定距离后，储能缸的底壁会解除对通油孔的封堵，高压油可以顺畅进入储能缸进行储能工作。

当然，由于通油孔的结构和位置不会发生变动，则在储能缸沿工作缸上下移动的过程中，通油孔位于外侧的开口的至少部分始终会位于插孔孔周的上端面的正上方，有利于从通油孔流出的高压油向下挤压储能缸。

本发明实施例提供的操动机构，由于具有上述实施例的储能组件，进而具有上述实施例的有益效果，在此不再赘述。

将在接下来的描述中部分阐述本发明总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明总体构思的实施而得知。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的上述以及其他目的和特点将会变得更加清楚，在附图中：

图1示出了相关技术中的操动机构在储能缸位于工作缸的上极限位置时的剖视示意图；

图2示出了本发明的一个实施例的工作缸的结构示意图；

图3示出了本发明的第一个实施例的工作缸的剖视示意图；

图4示出了图3中I处的局部放大示意图；

图5示出了本发明的第二个实施例的工作缸的剖视示意图；

图6示出了图5中J处的局部放大示意图；

图7示出了本发明的第一个实施例的操动机构在储能缸位于工作缸的上极限位置时的剖视示意图；

图8示出了图7中K处的局部放大示意图；

图9示出了本发明的一个实施例的操动机构在储能缸位于工作缸的下极限位置时的剖视示意图；

图10示出了本发明的一个实施例的高压开关组件在合闸状态下的工作原理示意图；

图11示出了本发明的一个实施例的高压开关组件在分闸状态下的工作原理示意图。

图1附图标号说明：

10＇工作缸，110＇储油通道，120＇通油孔，20＇储能缸，210＇插孔，30＇碟簧，

图2至图11附图标号说明：

10工作缸，110储油通道，120通油孔，121第一子开口，122第二子开口，130第一台阶面，140第一环形槽，150过油孔，160高压油腔，170变换油腔，180活塞杆，181塞体部，

20储能缸，210插孔，

30储能装置，

40油泵，

50储油箱，

60压板，

70储能控制装置，

80控制阀组件，810控制阀，811阀体，812阀杆，813高压油阀口，814低压油阀口，815变换阀口，820合闸阀，830分闸阀，840自卫延时阀，841延时通道，842阀芯，a油路一，b油路二，c油路三，d油路四，e油路五。

具体实施方式

提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如，在此描述的操作的顺序仅是示例，并且不限于在此阐述的那些顺序，而是除了必须以特定的顺序发生的操作之外，可如在理解本申请的公开之后将是清楚的那样被改变。此外，为了更加清楚和简明，本领域已知的特征的描述可被省略。

在此描述的特征可以以不同的形式来实现，而不应被解释为限于在此描述的示例。相反，已提供在此描述的示例，以仅示出实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式，所述许多可行方式在理解本申请的公开之后将是清楚的。

如在此使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项中的任何一个以及任何两个或更多个的任何组合。

尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不应被这些术语所限制。相反，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分进行区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

在说明书中，当元件诸如，层、区域或基底被描述为“在”另一元件上、“连接到”或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件上、直接“连接到”或“结合到”另一元件，或者可存在介于其间的一个或多个其他元件。相反，当元件被描述为“直接在”另一元件上、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于其间的其他元件。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并不将用于限制公开。除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”说明存在叙述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。术语“多个”代表两个以及两个以上中的任一数量。

本申请中的“上方”、“下方”、“顶部”和“底部”等方位词的限定，除特别说明以图示中方位为准外，均是以活塞杆180的活动方向为基准，以活塞杆180伸出工作缸10的移动方向为上，以活塞杆180向工作缸10内部缩回的移动方向为下，各部件靠上的一部分为顶部，各部件靠下的一部分为底部，不受操动机构摆放姿态的限制。

除非另有定义，否则在此使用的所有术语包括技术术语和科学术语具有与由本发明所属领域的普通技术人员在理解本发明之后通常理解的含义相同的含义。除非在此明确地如此定义，否则术语诸如，在通用词典中定义的术语应被解释为具有与它们在相关领域的上下文和本发明中的含义一致的含义，并且不应被理想化或过于形式化地解释。

下面将结合图2至图11介绍本发明的实施例提供的储能组件、操动机构和高压开关组件。

本发明的第一方面实施例提供了一种储能组件，储能组件可以为操动机构存储能量，以使操动机构依据存储的能量对断路器等高压开关进行相应的开闸和合闸动作。

储能组件包括工作缸10、储能缸20和储能装置30。

如图2、图3、图4、图5和图6所示，工作缸10内具有储油通道110，工作缸10的外侧壁上设置有连通储油通道110的通油孔120。储油通道110设置在工作缸10内，一方面可以隐藏储油通道110并利用工作缸10对储油通道110进行保护，另一方面方便储油通道110与工作缸10内的其他工作油腔相连通，从而便于储能装置30释放能量时，储能缸20内的高压油经通油孔120、储油通道110进入工作缸10内的其他工作油腔中，以促进工作缸10内的活塞杆180在其他工作油腔内高压油的压力作用下伸出工作缸10进行开闸动作，或者缩回工作缸10进行合闸动作。

如图7、图8和图9所示，储能缸20套设在工作缸10的外侧并能够沿工作缸10上下移动。储能缸20包括侧壁和位于侧壁底部内侧的底壁，储能缸20的侧壁、储能缸20的底壁和工作缸10的外侧壁之间形成存储高压油的储能腔。储能缸20的底壁上设置有供工作缸10穿过的插孔210，在储能缸20相对于工作缸10上下移动的过程中，插孔210沿工作缸10的外侧壁移动。为保证密封性，通常使插孔210的孔内壁和工作缸10的外侧壁的间隙设计极小，甚至增加密封结构，避免储能腔内高压油外露。

储能装置30与储能缸20相连接，能够随着储能缸20的下移存储能量。如图7和图9所示，储能装置30可以为碟簧组，碟簧组包括沿工作缸10的高度方向叠设的多个碟簧，其中任意相邻的两个碟簧沿工作缸10的高度方向上下对称分布。碟簧组形变稳定可靠，可以在储能缸20的挤压下稳定压缩以存储能量，而且在释放能量时，也可以平稳伸长释放能量，可以避免瞬时完全释放能量或瞬时完全存储能量，避免储能缸20移动过快与工作缸10或其他结构发生磕碰。进一步地，碟簧组呈套筒状套设在工作缸10的外周，围绕工作缸10周向分布，相较于在工作缸10的周向上间隔分布多个碟簧组，可以更平稳支撑储能缸20，也可以在周向上均衡形变，而且装配简单。

在需要储能时，可以向储油通道110内泵入高压油，高压油经通油孔120进入到储能缸20中，储能缸20可以在高压油的压力作用下沿工作缸10下移，同时挤压碟簧组，碟簧组压缩储能。图9示出了储能缸20位于工作缸10的下极限位置时的剖视示意图，图9中较为密集且较浅的填充物代表高压油，分布较稀疏的点状填充物代表低压油，此时高压油充满储能缸20，碟簧组压缩储能完毕。

在需要释放能量时，碟簧组伸长释放能量，碟簧组推动储能缸20沿工作缸10上移，储能缸20内的高压油反向经通油孔120进入储油通道110中，再进入工作缸10内的其他工作油腔中，实现活塞杆180的伸出或缩回。图7示出了储能缸20位于工作缸10的上极限位置时的剖视示意图，此时储能缸20中的高压油可以完全排出，储能释放完毕，当然，也可以作为初始装配状态下储能缸20的位置，初始装配时，由于无高压油下压储能缸20，碟簧组处于伸长状态，储能缸20位于上极限位置处。

相关技术的操动机构中，如图1所示，工作缸10＇的侧壁上设置有横向贯通的通油孔120＇，储能缸20＇的底壁上设置有供工作缸10＇穿过的插孔210＇，储能缸20＇套设在工作缸10＇的外侧。在储能缸20＇位于上极限位置，如处于完全释放能量状态或者初始装配状态时，通油孔120＇朝向外侧的开口会被插孔210＇的孔内壁堵住。这就导致在需要储能时，由于高压油会经通油孔120＇向储能缸20＇施加水平方向的推力，很难向下推动储能缸20＇，导致碟簧组很难压缩储能。

在本实施例中，如图7和图8所示，储能缸20位于工作缸10的上极限位置时，即储能缸20位于其能够沿工作缸10移动的上极限位置，也为储能缸20初始装配所在位置，通油孔120位于外侧的开口的至少部分位于插孔210孔周的上端面的正上方。则在需要进行储能时，高压油可以经通油孔120向储能缸20的底壁内表面施加向下的推力，从而有利于促使储能缸20向下移动挤压储能装置30进行储能，使用方便可靠。而在高压油挤压储能缸20下移一定距离后，储能缸20的底壁会解除对通油孔120的封堵，高压油可以顺畅进入储能缸20进行储能工作。

当然，由于通油孔120的结构和位置不会发生变动，则在储能缸20沿工作缸10上下移动的过程中，通油孔120位于外侧的开口的至少部分始终会位于插孔210孔周的上端面的正上方，有利于从通油孔120流出的高压油向下挤压储能缸20。

对于通油孔120的设置位置，在一些实施例中，如图3、图4、图5和图6所示，工作缸10的外周具有面向工作缸10的底部的第一台阶面130，通油孔120位于外侧的开口的至少部分贯穿第一台阶面130。如图9所示，储能缸20位于工作缸10的下极限位置时，储能缸20的底壁远离第一台阶面130，如图7和图8所示，储能缸20位于工作缸10的上极限位置时，储能缸20的底壁与第一台阶面130限位配合。第一台阶面130的设计，一方面可以为通油孔120外侧的开口位于至储能缸20的底壁的正上方提供承载基础，另一方面可以限制储能缸20上移的距离，储能缸20在储能装置30释放能量的过程中过度上移与顶部其他部件发生磕碰。

对于通油孔120的具体结构，在一些实施例中，如图3、图4、图5和图6所示，通油孔120从工作缸10的顶部方向至工作缸10的底部方向向外倾斜延伸。结构简单，加工方便。

作为示例，如图4和图6所示，通油孔120位于外侧的开口，指通油孔120位于工作缸10的外侧壁上的开口，该开口包括在第一台阶面130上横向延伸的第一子开口121和向工作缸10的底部竖向延伸的第二子开口122。则在加工通油孔120时，在第一台阶面130与工作缸10外侧壁的连接处倾斜打孔，从而在第一台阶面130上留有第一子开口121，在工作缸10的外侧壁上留有第二子开口122。相较于通油孔120完全在第一台阶面130上开设，可以降低对工作缸10侧壁结构强度的影响。

进一步地，如图3和图4所示，通油孔120为通孔，工作缸10的外侧壁上设置靠近第一台阶面130的位置有周向分布的第一环形槽140，第二子开口122位于第一环形槽140的槽壁上。则在储能过程中，高压油可以经通油孔120进入第一环形槽140内，使得高压油可以对储能缸20周向施加挤压力，从而有利于均衡下压储能缸20，避免储能缸20发生大幅度歪斜而出现卡死等情况。

作为示例，如图5和图6所示，工作缸10的外侧壁上还设置有横向延伸的过油孔150，过油孔150为通孔并连通储油通道110，通油孔120为沉孔，通油孔120与过油孔150相连通。从而在储能过程中，高压油可以先后经过油孔150、通油孔120进入储能缸20。其中，通油孔120为沉孔，可减小通油孔120的开设对工作缸10侧壁的结构强度的影响。而利用过油孔150连通通油孔120，由于过油孔150横向延伸不占用第一台阶面130，过油孔150对第一台阶面130附近的结构强度影响较小。

进一步地，工作缸10的外侧壁上靠近第一台阶面130的位置设置有周向分布的第二环形槽(图中未示出)，过油孔150贯穿第二环形槽的槽底壁上。作用类似于上述第一环形槽140，在此不再赘述。

对于通油孔120的具体结构，在另一些实施例中，通油孔120包括横向延伸段(图中未示出)和竖向延伸段(图中未示出)，横向延伸的第一端段贯穿工作缸10的内侧壁以与储油通道110相连通，竖向延伸段的顶端与横向延伸段的第二端连通，竖向延伸段的底端贯穿第一台阶面130。此时，通油孔120位于外侧的开口完全位于第一台阶面130上，并全部位于储能缸20的底壁的正上方。

通油孔120可以具有多种形态，只要满足通油孔120位于外侧的开口的至少部分位于储能缸20的底壁的正上方，使高压油能够向储能缸20的底壁施加向下的压力均符合本实施例的技术构思。

在一些实施例中，储能组件还包括：油泵40和储油箱50，均与工作缸10相连接，油泵40的进油口与储油箱50的第一出油口相连通，油泵40的出油口与储油通道110相连通，油泵40能够向储油通道110内泵入高压油；压板60，大致呈环状，压板60与储能缸20相连接以随着储能缸20同步移动，压板60用于挤压碟簧组；储能控制装置70，与碟簧组相连接，储能控制装置70能够检测碟簧组的形变高度，并在碟簧组移动至第一设定高度时控制油泵40开启，以及在碟簧组形变至第二设定高度时，控制油泵40关闭。

在这些实施例中，通过储能控制装置70监控碟簧组的形变高度，进而监控储能量，并及时控制油泵40开启以再次利用高压油挤压碟簧组进行储能，可有效避免操动机构在接收到开闸或合闸指令后，因碟簧组储能不足而无法有效控制工作缸10内的活塞杆180进行相应动作。储能控制装置70还能够控制油泵40及时关闭，避免油泵40向储能缸20内送入过多高压油，导致储能缸20、储油通道110内压力过大影响产品使用安全。当然，为保证产品使用安全，还可以利用操动机构的泄压装置进行泄压，属于双层防护。

进一步地，在碟簧组移动至第一设定高度时，储能缸20位于或低于工作缸10的上极限位置。若在碟簧组移动至第一设定高度时，储能缸20位于工作缸10的上极限位置，则储能控制装置70会在碟簧组完全释放能量后进行能量补充。若在碟簧组移动至第一设定高度时，储能缸20低于上极限位置，则储能控制装置70会在碟簧组完全释放能量之前就进行能量补充，从而有利于操动机构在任何时刻接收到开闸或合闸指令时，在碟簧组存有的能量下都可以及时进行开闸或合闸动作，避免出现能量不足，能量补充不及时的情况。

需要说明的是，若在碟簧组移动至第一设定高度时，储能缸20低于上极限位置。则除初始装配时，操动机构在正常运行过程中，储能缸20始终低于上极限位置，通油孔120在此过程中可以一直不被插孔210的孔内壁所遮挡，这种情况下，高压油会顺利地经通油孔120进入储能缸20。虽然通油孔120的开口处的高压油对于向下储能缸20的效果相较于在上极限位置时不那么明显，但相较于通油孔120横向贯通工作缸10侧壁，依然有利于向下挤压储油缸。

进一步地，在碟簧组移动至第二设定高度时，储能缸20位于或高于工作缸10的下极限位置。若在碟簧组移动至第二设定高度时，储能缸20位于工作缸10的下极限位置，则储能控制装置70会在碟簧组完全压缩，储能达到上限的情况下控制油泵40停止工作，储能量充足。若在碟簧组移动至第一设定高度时，储能缸20高于下极限位置，则储能控制装置70会在碟簧组完全充满能量之前就停止补充能量，可以降低储能缸20内压力过高的几率，降低风险。

本发明的第二方面实施例提供了一种操动机构，操动机构包括：如上述实施例中任一项的储能组件。由于具有上述任一实施例的储能组件，进而具有上述任一实施例的有益效果，在此不再赘述。

操动机构还包括：活塞杆180，活动地设置在工作缸10的工作腔中，活塞杆180靠近工作腔底部的一端具有塞体部181，工作腔中位于塞体部181上方的腔体为高压油腔160，高压油腔160与储油通道110相连通，工作腔中位于塞体部181下方的腔体为变换油腔170；控制阀组件80，控制阀组件80用于控制活塞杆180在变换油腔170内高压油的压力作用下上移以进行合闸操作，还用于控制活塞杆180在高压油腔160内高压油的压力作用下下移以进行开闸操作。

在本实施例中，对开合闸动作的控制和对储能的控制可以是相互独立的。储能组件的储能控制装置70无需考虑活塞杆180的位置，可以仅考虑碟簧组的形变高度来进行储能，储能控制装置70可以随时观察碟簧组的形变高度，及时储能。在储能过程中，控制阀组件80可以控制活塞杆180上移，也可以控制活塞杆180下移，也可以不变动而使活塞杆180保持在原开闸位置或原合闸位置。控制阀组件80的变动也无需考虑储能情况，可以在接收到开闸或合闸指令后，控制相应阀体811变化，而直接利用碟簧组存储的能量，利用储能缸20内流出的高压油控制活塞杆180进行相应动作。碟簧组释放的能量既可以用于开闸，也可以用于合闸。

进一步地，如图10和图11所示，控制阀组件80包括控制阀810、合闸阀820、自卫延时阀840和分闸阀830。

控制阀810包括阀体811和活动设置在阀体811内的阀杆812，阀体811具有高压油阀口813、低压油阀口814和变换阀口815，高压油阀口813与高压油腔160相连通，低压油阀口814与储油箱50的第二出油口相连通，变换阀口815与变换油腔170相连通。

在接收到合闸指令后，合闸阀820开启，合闸阀820能够控制阀810杆移动至阀体811内的第一设定位置，高压油阀口813经阀体811内腔与变换阀口815相连通，活塞杆180在变换油腔170内的高压油作用下上移以进行合闸操作。

与此同时，在合闸阀820开启时，阀体811内的高压油能够进入自卫延时阀840的延时通道841内，顶起自卫延时阀840的阀芯842开启自卫延时阀840。

在接收到分闸指令后，分闸阀830开启，分闸阀830能够在自卫延时阀840开启的状态下，控制阀810杆移动至阀体811内的第二设定位置，低压油阀口814经阀体811内腔与变换阀口815相连通，活塞杆180在高压油腔160内的高压油作用下下移以进行分闸操作。

以下参考图10和图11介绍本发明的一个具体实施例的操动机构在连续收到合闸-分闸指令时的工作原理。图10和图11中较为密集的填充物代表高压油，分布较稀疏的点状填充物代表低压油。

如图10所示，控制阀组件80在接收到合闸指令后，合闸阀820开启，油路三c和油路四d导通，高压油阀口813附近的高压油能够经油路三c泄压，促使阀杆812顶部的高压油经阀杆812中心通道泄压到高压油阀口813附近，并且，储油通道110内的高压油能够经阀体811上的高压油阀口813、油路三c和油路四d进入到阀体811底部，使得阀杆812可以在高压油的作用下上移，促使高压油阀口813和变换阀口815导通，使得储油通道110内的高压油能够经高压油阀口813、变换阀口815进入变换油腔170中，使活塞杆180在变换油腔170内高压油的作用下推动活塞杆180上移，闭合高压开关(如断路器)的开关接头，进行合闸操作。

而在阀杆812上移的过程中，油路三c和油路二b导通，油路三c内的高压油可以经油路二b进入到自卫延时阀840的延时通道841中，从而推动阀芯842上移，直至阀芯842上移到位，此时，阀芯842上的连接孔可以连通油路一a和油路五e，自卫延时阀840开启。

在接收到开闸指令后，开闸阀开启，虽然开闸阀开启，但若油路一a和油路五e互不连通，则油路四和油路五连通后依然类似于断路，因此，需要在阀芯842上移到位，油路一a和油路五e经阀芯842上的连接孔相互连通后，才实现油路通畅。而阀芯842上移需要一定时间，从而高压油在延时通道841内流动的时间以及阀芯842上移到位的时间可作为延时时间，只有在延时一定时间后，才可进行后续开闸动作，避免合闸后瞬间开闸，降低操动机构误操作的情况。而且采用物理延时，而非定时器计时延时，可靠性高。

如图11所示，在延时结束后，即自卫延时阀840开启后，开闸阀处于开启状态，油路四d、油路五e、油路一a和储能箱导通，阀杆812底部的高压油可以经油路四d、油路五e、油路一a快速泄压，使得阀杆812瞬时向下移动，变换阀口815和高压油阀口813处的高压油可以经阀体811中心通道泄压到阀体811顶部，使得阀体811可以在顶部高压油的作用下下移，使变换阀口815与低压油阀口814连通，此时，储油箱50内的低压油可以经低压油阀口814、变换阀口815进入变换油腔170，活塞杆180在高压油腔160内的高压油的作用下下移，拉开高压开关的开关接头，进行分闸操作。

本发明的第三方面实施例提供了一种高压开关组件，高压开关组件包括：高压开关(图中未示出)、如上述任一实施例的操动机构和高压开关控制装置(图中未示出)。活塞杆180与高压开关的开关接头相连接，活塞杆180能够拉动高压开关断开或闭合；高压开关控制装置与控制阀组件80相连接，用于经控制阀组件80控制活塞杆180进行开闸操作或合闸操作。本方面实施例提供的高压开关组件，由于具有上述任一实施例的操动机构，进而具有上述任一实施例的有益效果，在此不再赘述。

进一步地，高压开关控制装置可以包括人工按键，人工控制高压开关的断开或闭合。

进一步地，高压开关控制装置还可以包括检测模块，利用检测模块检测高压开关所在的高压电路是否存在异常，如短路、断路、电压不稳等等，并依此控制高压开关的断开或闭合。

进一步地，高压开关组件还包括：安装盒(图中未示出)，安装盒的顶部设置有绝缘气体保护仓(图中未示出)，高压开关设置在绝缘气体保护仓内；操动机构设置在安装盒内，安装盒的顶壁上设置有通孔，活塞杆180经通孔与高压开关的开关接头相连接。

虽然上面已经详细描述了本发明的实施例，但本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可对本发明的实施例做出各种修改和变型。应当理解，在本领域技术人员看来，这些修改和变型仍将落入权利要求所限定的本发明的实施例的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种储能组件，用于操动机构，其特征在于，所述储能组件包括：

工作缸(10)，所述工作缸(10)内具有储油通道(110)，所述工作缸(10)的外侧壁上设置有连通所述储油通道(110)的通油孔(120)；

储能缸(20)，套设在所述工作缸(10)的外侧并能够沿所述工作缸(10)上下移动，所述储能缸(20)的底壁上设置有供所述工作缸(10)穿过的插孔(210)；

储能装置(30)，与所述储能缸(20)相连接，所述储能装置(30)能够随着所述储能缸(20)的下移存储能量；

其中，所述储能缸(20)位于所述工作缸(10)的上极限位置时，所述通油孔(120)位于外侧的开口的至少部分位于所述插孔(210)孔周的上端面的正上方，所述储能装置(30)未存储能量；所述储能缸(20)位于所述工作缸(10)的下极限位置时，所述储油通道(110)内的高压油经所述通油孔(120)进入下压所述储能缸(20)，所述储能装置(30)存储能量。

2.根据权利要求1所述的储能组件，其特征在于，所述工作缸(10)的外周具有面向所述工作缸(10)底部的第一台阶面(130)，所述通油孔(120)位于外侧的开口的至少部分贯穿所述第一台阶面(130)；

所述储能缸(20)位于所述工作缸(10)的下极限位置时，所述储能缸(20)的底壁远离所述第一台阶面(130)，所述储能缸(20)位于所述工作缸(10)的上极限位置时，所述储能缸(20)的底壁与所述第一台阶面(130)限位配合。

3.根据权利要求2所述的储能组件，其特征在于，所述通油孔(120)从所述工作缸(10)的顶部方向至所述工作缸(10)的底部方向向外倾斜延伸。

4.根据权利要求3所述的储能组件，其特征在于，所述通油孔(120)位于外侧的开口包括在所述第一台阶面(130)上横向延伸的第一子开口(121)和向所述工作缸(10)的底部竖向延伸的第二子开口(122)。

5.根据权利要求4所述的储能组件，其特征在于，所述通油孔(120)为通孔，所述工作缸(10)的外侧壁上设置靠近所述第一台阶面(130)的位置有周向分布的第一环形槽(140)，所述第二子开口(122)位于所述第一环形槽(140)的槽壁上。

6.根据权利要求4所述的储能组件，其特征在于，所述工作缸(10)的外侧壁上还设置有横向延伸的过油孔(150)，所述过油孔(150)为通孔并连通所述储油通道(110)，所述通油孔(120)为沉孔，所述通油孔(120)与所述过油孔(150)相连通；

所述工作缸(10)的外侧壁上靠近所述第一台阶面(130)的位置设置有周向分布的第二环形槽，所述过油孔(150)贯穿所述第二环形槽的槽底壁上。

7.根据权利要求2所述的储能组件，其特征在于，所述通油孔(120)包括横向延伸段和竖向延伸段，所述横向延伸的第一端段贯穿所述工作缸(10)的内侧壁以与所述储油通道(110)相连通，所述竖向延伸段的顶端与所述横向延伸段的第二端连通，所述竖向延伸段的底端贯穿所述第一台阶面(130)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的储能组件，其特征在于，所述储能装置(30)为碟簧组，呈套筒状套设在所述工作缸(10)的外周，所述碟簧组包括沿所述工作缸(10)的高度方向叠设的多个碟簧，其中任意相邻的两个所述碟簧沿所述工作缸(10)的高度方向上下对称分布；

所述储能组件还包括：

油泵(40)和储油箱(50)，均与所述工作缸(10)相连接，所述油泵(40)的进油口与所述储油箱(50)的第一出油口相连通，所述油泵(40)的出油口与所述储油通道(110)相连通，所述油泵(40)能够向所述储油通道(110)内泵入高压油；

压板(60)，大致呈环状，所述压板(60)与所述储能缸(20)相连接以随着所述储能缸(20)同步移动，所述压板(60)用于挤压所述碟簧组；

储能控制装置(70)，与所述碟簧组相连接，所述储能控制装置(70)能够检测所述碟簧组的形变高度，并在所述碟簧组移动至第一设定高度时控制所述油泵(40)开启，以及在所述碟簧组形变至第二设定高度时，控制所述油泵(40)关闭；

其中，在所述碟簧组移动至第一设定高度时，所述储能缸(20)位于或低于所述工作缸(10)的上极限位置，在所述碟簧组移动至第二设定高度时，所述储能缸(20)位于或高于所述工作缸(10)的下极限位置。

9.一种操动机构，其特征在于，所述操动机构包括：

如权利要求1至8中任一项所述的储能组件；

活塞杆(180)，活动地设置在所述工作缸(10)的工作腔中，所述活塞杆(180)靠近所述工作腔底部的一端具有塞体部(181)，所述工作腔中位于所述塞体部(181)上方的腔体为高压油腔(160)，所述高压油腔(160)与所述储油通道(110)相连通，所述工作腔中位于所述塞体部(181)下方的腔体为变换油腔(170)；

控制阀组件(80)，所述控制阀组件(80)用于控制所述活塞杆(180)在所述变换油腔(170)内高压油的压力作用下上移以进行合闸操作，还用于控制所述活塞杆(180)在所述高压油腔(160)内高压油的压力作用下下移以进行开闸操作。

10.根据权利要求9所述的操动机构，其特征在于，所述控制阀组件(80)包括：

控制阀(810)，所述控制阀(810)包括阀体(811)和活动设置在所述阀体(811)内的阀杆(812)，所述阀体(811)具有高压油阀口(813)、低压油阀口(814)和变换阀口(815)，所述高压油阀口(813)与所述高压油腔(160)相连通，所述低压油阀口(814)与所述储能组件的储油箱(50)的第二出油口相连通，所述变换阀口(815)与所述变换油腔(170)相连通；

合闸阀(820)，在所述合闸阀(820)开启时，所述合闸阀(820)能够控制所述阀杆(812)移动至所述阀体(811)内的第一设定位置，所述高压油阀口(813)经所述阀体(811)内腔与所述变换阀口(815)相连通，所述活塞杆(180)在所述变换油腔(170)内的高压油作用下上移以进行合闸操作；

自卫延时阀(840)，在所述合闸阀(820)开启时，所述阀体(811)内的高压油能够进入所述自卫延时阀(840)的延时通道(841)内，顶起所述自卫延时阀(840)的阀芯(842)开启所述自卫延时阀(840)；

分闸阀(830)，在所述分闸阀(830)开启时，所述分闸阀(830)能够在所述自卫延时阀(840)开启的状态下，控制所述阀杆(812)移动至所述阀体(811)内的第二设定位置，所述低压油阀口(814)经所述阀体(811)内腔与所述变换阀口(815)相连通，所述活塞杆(180)在所述高压油腔(160)内的高压油作用下下移以进行分闸操作。

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