CN116646208B - 一种液压弹簧操动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液压弹簧操动机构，涉及断路器技术领域。该液压弹簧操动机构，包括主油缸，所述主油缸的外表面滑动套接有导向环C和导向环D，所述导向环C与导向环D之间贯通固定连接有油缸套，所述主油缸的外表面螺纹固定连接有固定套，所述固定套的外表面一侧限位抵接有定位法兰，所述定位法兰的外表面一侧固定连接有与油缸套相抵接的碟簧组，所述油缸套的外表面固定连接有法兰和限位法兰。通过设置辅助阀套A、辅助阀套B配合密封圈Fh、密封圈Fi用于辅助密封分闸阀口和合闸阀口，硬软密封并用。从而增加密封可靠性，减少泄漏。
Description
技术领域
本发明涉及断路器技术领域，具体为一种液压弹簧操动机构。
背景技术
断路器是高压输变电领域的重要设备，操动机构是断路器的重要组成部分。高压断路器的合、分闸动作是通过操动机构来实现的。本发明的液压弹簧操动机构有液压控制阀具有软硬密封共同工作的优点，大大减少了开关设备动作后漏油量，设备保压能力大大增加，减少设备打压频次，增加油泵、电机以及储能电路控制触点的使用寿命。适合在高压断路器上使用。
目前应用于高压断路器的液压弹簧操动机构普遍存在操作后泄漏泄压，使电机油泵平凡工作等问题。随着工作频次的增加，工作时间加长，渐渐地影响开关使用安全。液压机构普遍存在无法调节合分时间的问题，无法在物理上对合分时间给予保障。降低了高压断路器的可靠性安全性。随着国家电力系统的发展，国家电网需要一种更为先进的液压弹簧操动机构产品。
为此，我们研发出了新的一种液压弹簧操动机构。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种液压弹簧操动机构，解决了目前断路器液压弹簧操动机构长时间运行中频繁泄压、储能的技术问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种液压弹簧操动机构，包括主油缸，所述主油缸的外表面滑动套接有导向环C和导向环D，所述导向环C与导向环D之间贯通固定连接有油缸套，所述主油缸的外表面螺纹固定连接有固定套，所述固定套的外表面一侧限位抵接有定位法兰，所述定位法兰的外表面一侧固定连接有与油缸套相抵接的碟簧组，所述油缸套的外表面固定连接有法兰和限位法兰；
所述主油缸的一端固定安装有油箱，所述油箱的开口处设有油箱盖，所述油箱盖的外表面一侧设有支架，所述主油缸与油箱、油箱盖和支架之间通过螺栓固定连接，所述油箱的一侧外壁固定安装有电机，所述电机的驱动端固定连接有小齿轮，所述小齿轮的外表面一侧啮合连接有大齿轮，所述大齿轮一侧外壁中心处固定连接有曲轴，且曲轴贯穿油箱的外壁延伸至内部并与之密封转动连接，所述油箱的内底部固定安装有油泵，所述油泵的输入端开设有孔G i；
所述主油缸的内部开设有贯穿至端面的腔体Gc，所述腔体Gc的一端抵接有分缓冲套，所述分缓冲套的一端抵接有油缸堵，且油缸堵与腔体Gc的开口处螺纹连接，所述腔体Gc的内部设有活塞杆，且活塞杆贯穿油箱延伸至支架的外部，所述活塞杆的外表面滑动连接有导向环A和导向环B，且导向环A与油箱盖之间固定连接，所述活塞杆的外表面套设有与腔体Gc一端抵接有合缓冲套，所述合缓冲套的一端抵接有隔套，所述隔套的一端抵接有与腔体Gc螺纹连接的螺纹套，且导向环B与螺纹套之间固定连接，所述活塞杆的顶部设有接头，所述接头与活塞杆之间通过螺母锁紧固定；
所述主油缸的两侧端均开设有阀孔，且两个阀孔相互连通，单个所述阀孔从外到内依次限位抵接有螺套、阀套D和阀套C，且螺套与阀孔之间螺纹固定，另一单个所述阀孔从外到内依次限位抵接有电磁铁法兰、阀套A和阀套B，且电磁铁法兰与主油缸之间固定连接，两个所述阀孔的内部分别设有阀芯B和阀芯A，所述阀芯B的外表面固定套接有导向翅B，所述导向翅B的外表面限位套设有辅助阀套B，且阀套C与辅助阀套B之间限位滑动，所述阀芯A的外表面固定套接有导向翅A，所述导向翅A与阀芯A之间共同限位套设有辅助阀套A，且辅助阀套A与阀套B之间滑动连接，所述阀套B的内表面固定连接有与阀芯A相抵接的密封圈Fh，所述阀套C的内表面固定连接有与辅助阀套B相抵接的密封圈F i；
所述阀套A的外表面一侧对称开设有两个安装孔，单个所述安装孔内固定安装有控制阀座A，所述控制阀座A的一侧内壁固定连接有弹簧A，所述弹簧A的活动端固定连接有钢球A，所述控制阀座A的外表面一侧固定连接有与钢球A相抵接的控制阀套A，所述控制阀套A的外表固定套接有密封圈Kd、密封圈Ke和密封圈Kf，所述控制阀套A的一端贯穿并滑动连接有阀杆A，所述阀杆A的外表面抵接套设有密封圈Kg，所述阀杆A的外表面套设有密封盖A，另一单个所述安装孔的内部固定安装有控制阀座B，所述控制阀座B的一侧内壁固定连接有弹簧B，所述弹簧B的活动端固定连接有钢球B，所述控制阀座B的外表面一侧固定连接有与钢球B相抵接的控制阀套B，所述控制阀套B的内表面固定连接密封圈Kc，所述控制阀套B的一端贯穿并滑动连接有阀杆B，所述阀杆B的外表面抵接套设有密封圈Kb，所述阀杆B的外表面套设有密封盖B，且电磁铁法兰对密封盖B、密封盖A和阀套A进行压紧，所述电磁铁法兰的一侧外壁固定安装有分闸电磁铁和合闸电磁铁，且分闸电磁铁与控制阀套B、阀杆B、钢球B和控制阀座B同轴布置，且合闸电磁铁与控制阀套A、阀杆A、钢球A和控制阀座A同轴布置；
所述主油缸的外表面一侧开设有合分时间阀孔，所述合分时间阀孔的一端设有与主油缸固定连接的盖板，所述合分时间阀孔与盖板之间共同压紧固定有调节阀座，所述调节阀座的一侧内壁固定连接有弹簧T，所述弹簧T的活动端固定连接有钢球T，所述钢球T的外壁抵接有调节阀套，所述调节阀套的内部匹配设有调节阀芯，所述调节阀芯的一端设有调节阀杆，所述调节阀杆的外表面螺纹套接有固定板，且固定板与主油缸之间固定连接；
所述主油缸的外表面一侧开设有孔Gh，所述孔Gh的一侧内壁开设有孔F l，所述主油缸的外表面一侧固定连接有固定板A，所述固定板A的一侧外壁贯穿并螺纹连接有分闸调速杆，且分闸调速杆贯穿主油缸的外壁延伸至孔Gh内，并与孔F l相匹配；
所述主油缸的外表面一侧开设有孔Fk，所述孔Fk的内壁开设有腔体Gb和腔体Fb，所述主油缸的外表面一侧固定连接固定板B，所述固定板B与主油缸的连接处共同安装有密封圈Ft，所述固定板B的外壁贯穿并螺纹连接有与孔Fk相匹配的合闸调速杆。
优选的，所述分闸调速杆的外表面固定套接有密封圈Fr。
优选的，所述合闸调速杆的外表面固定套接有密封圈Fs。
优选的，所述主油缸与油缸套之间形成腔体Ga，所述油缸套的内表面固定连接有与主油缸相抵接的，密封圈Gg、密封圈Gh和密封圈G i、密封圈Gf，所述活塞杆、隔套与螺纹套之间开设有腔体Gb，所述活塞杆的外表面固定套接有与腔体Gc内壁抵接的密封圈Ge，所述螺纹套与腔体Gc连接处共同安装有密封圈Gc，所述隔套的外表面套接有密封圈Gd，所述螺纹套的内表面固定连接有密封圈Gb，所述分缓冲套的外表面固定套接有密封圈Gj，所述油缸堵的外表面固定套接有密封圈Gk，所述油箱的内部开设有腔体Ge，且曲轴位于腔体Ge的内侧，所述油箱盖的外表面固定套接有密封圈Ya，所述油箱盖与活塞杆的连接处固定安装有防尘圈和密封圈Yc，所述油箱的壳体与主油缸的连接处共同固定安装有密封圈Yb。
优选的，所述调节阀芯与合分时间阀孔之间形成腔体Gh，所述腔体Gh两侧分别设有与调节阀芯固定连接的密封圈Fn和密封圈Fo，所述调节阀套与合分时间阀孔之间形成腔体G i，所述调节阀套的外表面一侧固定套接有密封圈Fm，所述调节阀杆与合分时间阀孔之间形成腔体Gf，所述腔体Gf的两侧分别设有与调节阀杆固定连接的密封圈Fp64和密封圈Fq65，所述调节阀杆、调节阀芯和合分时间阀孔之间形成腔体Gg，所述的腔体Gf和腔体Gg利用孔Fa和孔Fb相连通，所述调节阀座与合分时间阀孔之间形成腔体Gj，所述调节阀座的外表面固定套接有密封圈F l。
优选的，所述阀套A与阀孔之间形成腔体Fa，所述腔体Fa的两侧分别设有与阀套A固定连接的密封圈Fa和密封圈Fb，所述阀套B与阀孔之间形成腔体Fb，所述腔体Fb的两侧分别设有密封圈Fc、密封圈Fd和密封圈Fg，且密封圈Fc固定套接在阀套A的外表面，且密封圈Fd固定套接有在阀套B的外表面，且密封圈Fg固定套接有阀套A的外表面，所述阀套A的外表面固定套接有密封圈Ka，所述阀套C与阀孔之间共同形成腔体Fc，所述腔体Fc的两侧分别设有密封圈Fe、密封圈Ff、密封圈Fi和密封圈Fj，且密封圈Ff固定套接在阀套D的外表面，且密封圈Fj固定套接在阀芯B的外表面，所述阀套D75与阀芯B之间设有腔体Fe，所述阀套A与阀芯A之间形成腔体Fg，所述阀套B与阀套C之间形成腔体Ff，所述阀芯B的外表面固定套接有密封圈Fk。
优选的，所述腔体Fb、腔体Fe、腔体Ga、腔体Gb和腔体Gg之间组成高压腔体，所述腔体Fb、腔体Fe、腔体Ga、腔体Gb和腔体Gg之间通过孔Ga、孔Fk、孔Gd、孔Gm、孔Fc、孔Fe、孔Ff、孔Fg、孔Fh、孔F i和孔Fd相互连通。
优选的，所述腔体Fc、腔体Ge和腔体G i之间组成低压腔体，所述腔体Fc、腔体Ge和腔体G i之间通过孔Gh、孔Gg相连通。
优选的，所述腔体Ff、腔体Fg、腔体Gc、腔体Gf、腔体Gh、腔体Gj和腔体Fa之间组成变压腔体，所述腔体Ff、腔体Fg、腔体Gc、腔体Gf、腔体Gh、腔体Gj和腔体Fa之间通过孔Gn、孔Gk、孔G l、孔Go、孔Ge、孔Gc、孔Fj和孔Gf相连通，所述孔G l开口处固定安装有密封堵，所述密封堵的外表面固定套接有密封圈Ga。
(三)有益效果
本发明提供了一种液压弹簧操动机构。具备以下有益效果：
1、该液压弹簧操动机构，通过设置辅助阀套A、辅助阀套B配合密封圈Fh、密封圈Fi用于辅助密封分闸阀口和合闸阀口，硬软密封并用。从而增加密封可靠性，减少泄漏。
2、该液压弹簧操动机构，通过设置的可调整合分时间的控制阀，主要包含调节阀杆调节阀芯调节阀套调节阀座等零件。可大大保证合闸的可靠性，增加开关的安全性。
附图说明
图1为本发明液压弹簧操动机构俯视示意图；
图2为本发明液压弹簧操动机构主油缸部分俯视示意图；
图3为本发明液压弹簧操动机构A-A剖面示意图(设备合闸状态)；
图4为本发明液压弹簧操动机构图一A向示意图(设备分闸状态)；
图5为本发明液压弹簧操动机构B-B剖面示意图(控制阀合闸状态，合分时间阀闭合状态)；
图6为本发明液压弹簧操动机构C-C剖面示意图(控制阀分闸状态)；
图7为本发明液压弹簧操动机构D-D剖面示意图(合分时间阀打开状态)；
图8为本发明液压弹簧操动机构E-E剖面示意图(分闸储能状态)；
图9为本发明液压弹簧操动机构F-F剖面示意图(分闸储能状态)；
图10为本发明液压弹簧操动机构G-G剖面示意图(分闸储能状态)。
其中，1、主油缸；2、油缸套；3、法兰；4、限位法兰；5、碟簧组；6、定位法兰；7、固定套；8、油缸堵；9、分缓冲套；10、活塞杆；11、合缓冲套；12、隔套；13、螺纹套；14、油泵；15、密封堵；16、油箱；17、油箱盖；18、支架；19、螺母；20、接头；21、螺栓；22、密封圈Ya；23、密封圈Yb；24、防尘圈；25、导向环A；26、密封圈Yc；27、密封圈Ga；28、导向环B；29、密封圈Gb；30、密封圈Gc；31、密封圈Gd；32、密封圈Ge；33、密封圈Gf；34、导向环C；35、密封圈Gg；36、密封圈Gh；37、密封圈G i；38、导向环D；39、密封圈Gj；40、密封圈Gk；41、曲轴；42、大齿轮；43、小齿轮；44、电机；45、电磁铁法兰；46、分闸电磁铁；47、合闸电磁铁；48、盖板；49、密封圈Fa；50、密封圈Fb；51、密封圈Fc；52、密封圈Fd；53、密封圈Fe；54、密封圈Ff；55、密封圈Fg；56、密封圈Fh；57、密封圈F i；58、密封圈Fj；59、密封圈Fk；60、密封圈F l；61、密封圈Fm；62、密封圈Fn；63、密封圈Fo；64、密封圈Fp；65、密封圈Fq；66、阀套A；67、阀芯A；68、导向翅A；69、辅助阀套A；70、阀套B；71、辅助阀套B；72、阀芯B；73、导向翅B；74、阀套C；75、阀套D；76、螺套；77、调节阀座；78、调节阀套；79、调节阀芯；80、调节阀杆；81、固定板；82、钢球T；83、弹簧T；84、控制阀座B；85、弹簧B；86、钢球B；87、密封圈Ka；88、控制阀套B；89、阀杆B；90、密封圈Kb；91、密封圈Kc；92、密封盖B；93、控制阀座A；94、弹簧A；95、钢球A；96、密封圈Kd；97、密封圈Ke；98、阀杆A；99、控制阀套A；100、密封圈Kf；101、密封圈Kg；102、密封盖A；103、固定板A；104、密封圈Fr；105、分闸调速杆；106、固定板B；107、合闸调速杆；108、密封圈Fs；109、密封圈Ft；110、孔Ga；111、腔体Ga；112、孔Fk；113、腔体Gb；114、腔体Gc；115、孔Go；116、孔Gc；117、孔Gd；118、孔Ge；119、腔体Ge；120、孔Gf；121、孔Gg；122、孔Gh；123、孔G i；124、孔F l；125、孔Gk；126、孔G l；127、孔Gm；128、孔Fa；129、孔Fb；130、孔Gn；131、腔体Gf；132、腔体Gg；133、腔体Gh；134、腔体G i；135、腔体Gj；136、腔体Fa；137、腔体Fb；138、腔体Fc；139、腔体Fe；140、孔Fc；141、腔体Ff；142、腔体Fg；143、孔Fd；144、孔Fe；145、孔Ff；146、孔Fg；147、孔Fh；148、孔Fi；149、孔Fj。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
如图1-10所示，本发明实施例提供一种液压弹簧操动机构，包括主油缸1，主油缸1，油箱16，油箱盖17和支架18，依次串联安装，并利用螺栓固定在一起的结构。支架18用于与断路器连接。
如图3、4所示，油缸套2套装在主油缸1外并置于中部，利用导向环C34和导向环D38使油缸套2可沿着主油缸1轴向移动。主油缸1右端与固定套7螺纹连接固定，定位法兰6贴合在固定套7的左侧，碟簧组5套装在油缸套2和主油缸1外，左端用油缸套2定位并限位，右端用定位法兰6和固定套7固定限位。的油缸套2向右移动时，可压缩碟簧组5。碟簧组5释放压力时，油缸套2可利用主油缸1的凸台限位。
油箱16置于主油缸1左端面，油箱盖17置于油箱16左端面，支架18置于油箱盖17左端面，三者用螺栓21穿装固定在主油缸1左端面上。电机44固定在油箱16下方，曲轴41穿装在油箱16内，电机44上穿装小齿轮43，曲轴41上穿装大齿轮42。小齿轮43与大齿轮42为齿轮副。
如图2、3、7所示，分缓冲套9、油缸堵8依次传入主油缸1内孔，置于主油缸1右端。油缸堵8利用螺栓固定在主油缸右端面上。合缓冲套11、隔套12、螺纹套13依次穿装在活塞杆10左端，置于主油缸1内孔位于主油缸1左端，螺纹套13与主油缸1螺纹固定连接。活塞杆10左侧从油箱16穿过从油箱盖17中心孔穿出，活塞杆10利用导向环A25和导向环B28导向在主油缸1内孔可轴向移动，利用分缓冲套9和合缓冲套11限位。油泵14固定在主油缸1左端面上，置于油箱16内。
如图5、6、8所示，阀套C74阀套D75依次组合穿装入主油缸1阀孔内，并利用螺套76限位固定，阀套B70阀套A66依次组合穿装入主油缸1阀孔内，利用电磁铁法兰45限位固定。辅助阀套B71穿装在阀套C74内，辅助阀套A69穿装在阀套B70内。阀芯B72阀芯A67穿装组合后置于阀套C74、阀套D75、阀套B70、阀套A66内，并可在阀套C74、阀套D75、阀套B70、阀套A66中轴向滑动利用阀套B70和阀套C74密封并限位。的阀芯A67与阀套B70贴合时形成密封阀口，以下称分闸阀口。的阀芯A67与阀套C74贴合时形成密封阀口，以下称合闸阀口。阀芯B72穿装在辅助阀套B71内，阀芯A67穿装在辅助阀套A69内。当阀芯A67向右移动，阀芯A67推动辅助阀套A69向右移动，阀芯B72向右移动，阀芯B72上导向翅B73拉动辅助阀套B71向右移动。当阀芯A67向左移动，阀芯A67上导向翅A68拉动辅助阀套A69向左移动，阀芯A67推动辅助阀套B71向左移动。阀套C74和阀芯B72及导向翅B73可限位辅助阀套B71，阀套B70和阀芯A67及导向翅A68可限位辅助阀套A69。
的阀芯B72阀芯A67有两个位置，分别为分闸位(如图5所示)，合闸位(如图6所示)。的阀芯A67与阀套B70接触限位密封，分闸阀口闭合，设备处于分闸位，密封圈Fh56与阀芯A67接触密封，密封圈Fh56辅助密封分闸阀口。的阀芯A67与阀套C74接触限位密封，合闸阀口闭合，设备处于合闸位，密封圈F i57与阀芯A67接触密封，密封圈Fi57辅助密封合闸阀口。
如图6所示，阀套A66内设置一级阀，上方分闸控制，下方合闸控制。控制阀座A93和控制阀套A99穿装入阀套A66右端的下方，弹簧A94钢球A95穿装入控制阀座A93内，钢球A95密封控制阀套A99左端面内孔，形成阀口密封，阀杆A98穿装在控制阀套A99内孔，用密封圈Kg101密封，密封盖A102设置于控制阀套A99右端面。控制阀座B84和控制阀套B88穿装入阀套A66右端的上方，弹簧B85钢球B86穿装入控制阀座B84内，钢球B86密封控制阀套B88左端面内孔，形成阀口密封，阀杆B89穿装在控制阀套B88内孔，用密封圈Kb90密封，密封盖B92设置于控制阀套B88右端面。
电磁铁法兰45螺栓固定在主油缸1上置于阀套A66右端面，并压住密封盖B92密封盖A102和阀套A66，分闸电磁铁46合闸电磁铁47固定在电磁铁法兰45上。的分闸电磁铁46、控制阀套B88、阀杆B89、钢球B86和控制阀座B84同轴布置。的合闸电磁铁47、控制阀套A99、阀杆A98、钢球A95和控制阀座A93同轴布置。
如图5、图7所示，调节阀杆80调节阀芯79调节阀套78调节阀座77从左至右同轴置于主油缸1的合分时间阀孔中，固定板81螺栓固定于主油缸1上，调节阀杆80与固定板81螺纹连接用于调整距离，盖板48螺钉固定在主油缸1上压住并限位调节阀座77。钢球T82弹簧T83置于调节阀座77内孔，钢球T82可密封调节阀套78右端面内孔，形成阀口密封。的调节阀芯79可在孔内左右轴向移动，利用调节阀杆80和调节阀套78左右限位。的调节阀芯79向右移动限位时可顶开钢球T82密封的阀口。
的调节阀杆80调整尾部螺纹向左移动，增大调节阀芯79行程，增大腔体Gg132容积，从而控制钢球T82处阀口的打开时间。
如图2、图9所示，分闸调速杆105上套装密封圈Fr104插入主油缸1内的孔124F l中，分闸调速杆105尾部螺纹连接固定板A103，固定板A103螺钉固定在主油缸1上。旋转分闸调速杆105尾部螺纹可调整分闸调速杆105深入孔F l 124的距离。的孔F l 124与孔Gh122交错，分闸调速杆105可调整孔Gh122的截面控制油流量，从而控制分闸速度。
如图3、图6、图10所示，合闸调速杆107上套装密封圈Fs108插入固定板B106，合闸调速杆107尾部螺纹连接固定板B106，固定板B106上套装密封圈Ft109插入主油缸1内孔Fk112，并用螺钉固定。旋转合闸调速杆107尾部螺纹可调整合闸调速杆107深入孔Fk112的距离。的孔FK112连通腔体Gb113、腔体Fb137和孔Ga110。合闸调速杆107可调整腔体Gb113和腔体Fb137之间的油流量，从而控制合闸速度。
如图3所示，的主油缸1内设置多处用密封圈或阀口密闭的空间，以下称各种腔体。主油缸1内设置有各种大小长短不同的油路孔，以下称为孔。腔体Ga111是主油缸1与油缸套2套装后形成的空间，用密封圈Gg35、密封圈Ggi 36和密封圈Gj37密闭。腔体Gb113是主油缸1左侧中孔中，活塞杆10套装的密封圈Ge32左侧，隔套12和螺纹套13所在位置，用密封圈Ge32、密封圈Gb29，密封圈Gc30和密封圈Gd31密闭。腔体Gc114是主油缸1右侧中孔中，活塞杆10套装的密封圈Ge32右侧，分缓冲套9和油缸堵8左侧以及孔Go115所在位置，用密封圈Ge32、密封圈Gj39，密封圈Gk40密闭。腔体Ge119是油箱16的内部储油空间，左侧用油箱盖17右侧用主油缸1左端面包围，用密封圈Ya22，密封圈Yb23，防尘圈24和密封圈Yc26密闭。
如图5、7所示，腔体Gh133是主油缸1内调节阀芯79所在位置，密封圈Fn62和密封圈Fo 63之的密闭空间。腔体G i 134是主油缸1内调节阀套78和调节阀芯79所在位置，用密封圈Fm61、密封圈Fn62和钢球T82配合密闭。腔体Gf131是主油缸1内调节阀杆80所在位置，用密封圈Fp64和密封圈Fq65密闭。腔体Gg132是主油缸1内调节阀芯79和调节阀杆80之间的位置，用密封圈Fo63和密封圈Fp64密闭。的腔体Gf131和腔体Gg132利用孔131孔132连通。腔体Gj135是主油缸1内调节阀座77所在位置，用密封圈F l 60和钢球T82配合密封。
如图5、图6、图8所示，腔体Fa136是主油缸1内阀套A66所在位置，用密封圈Fa49和密封圈Fb50密闭。腔体Fb137是主油缸1内阀套B70所在位置，用密封圈Fc51、密封圈Fd52、密封圈Fg55和密封圈Fh56密闭。腔体Fc138是主油缸1内阀套C74所在位置，用密封圈Fe53、密封圈Ff54、密封圈F i57和密封圈Fj58密闭。腔体Fe139是主油缸1内阀套D75内部位置，用密封圈Fj58密闭。腔体Ff142是阀套A66内部位置，用密封圈Fg55密闭。腔体Ff141是主油缸1内阀套B69阀套和C74之间位置，用密封圈Fd52、密封圈Fe53、密封圈Fh56和密封圈F i57组合密闭。
的液压弹簧操动机构内部划分高压腔体，低压腔体和变压腔体三种。低压腔体是存储低压液压油的空间。高压腔体是存储高压液压油的空间，当碟簧组5压缩时将碟簧弹力势能转化为高压液压能存储。变压腔体用于传递液压能的空间。的合闸阀口闭合时，变压腔体与高压腔体通过打开的分闸阀口连通，活塞杆10向左移动限位，设备合闸。的分闸阀口闭合时，变压腔体与低压腔体通过打开的合闸阀口连通，活塞杆10向右移动限位，设备分闸。
如图2、图3、图5、图6、图7、图8所示，腔体Fb137、腔体Fe139、腔体Ga111、腔体Gb113和腔体Gg132之间组成高压腔体，腔体Fb137、腔体Fe139、腔体Ga111、腔体Gb113和腔体Gg132之间通过孔Ga110、孔Fk112、孔Gd117、孔Gm127、孔Fc140、孔Fe144、孔Ff145、孔Fg146、孔Fh147、孔F i 148和孔Fd143相互连通。
腔体Fc138、腔体Ge119和腔体G i 134之间组成低压腔体，腔体Fc138、腔体Ge119和腔体G i 134之间通过孔Gh122、孔Gg121相连通。
腔体Ff141、腔体Fg142、腔体Gc114、腔体Gf 131、腔体Gh133、腔体Gj135和腔体Fa136之间组成变压腔体，腔体Ff141、腔体Fg142、腔体Gc114、腔体Gf 131、腔体Gh133、腔体Gj135和腔体Fa136之间通过孔Gn130、孔Gk125、孔G l 126、孔Go115、孔Ge118、孔Gc116、孔Fj149和孔Gf120相连通，孔G l 126开口处固定安装有密封堵15，密封堵15的外表面固定套接有密封圈Ga27。
工作原理
储能过程：(如图2、3、4、5、6所示)电机44通电小齿轮43和大齿轮42带动曲轴41转动，油泵14工作，(分闸阀口闭合状态)将油箱16中腔体Ge119内液压油注入孔Ga110、孔Gd117、孔Fk112、孔Gm127、孔Fc140、孔Fd143，从而注入所述的高压腔体(腔体Fb137、腔体Fe139、腔体Ga111、腔体Gb113和腔体Gg133)。
随着腔体Gb113不断注入液压油，活塞杆10上密封圈Ge32两侧压力不等，使活塞杆10向右移动直至分缓冲套9贴合限位。
随着腔体Fb137和腔体Fe139不断注入液压油，阀芯A67和阀芯B72受到向右的合力，使分闸阀口闭合，密封圈Fh56辅助密封，整体高压腔体密闭。
随着腔体Gg133不断注入液压油，调节阀芯79受到向左的合力，使调节阀芯79与调节阀杆80贴合限位，钢球T82处阀口闭合。
随着腔体Ga111不断注入液压油，油缸套2向右移动压缩碟簧组5，使高压腔体内的压强增高。当移动到合适位置时，电路系统切断电机电源完成储能。
合闸过程：(如图3、5、6、7、8所示)合闸电磁铁47通电后击打阀杆A98，阀杆A98向左移动顶开钢球A95，高压腔体内液压油从腔体Fb137流经孔Fe144，阀套A99中心孔，孔Ff145孔Fg146，进入腔体Fg142，阀芯A67阀芯B72受到向左的合力，阀芯A67推着阀芯B72向左移动，分闸阀口打开，阀芯A67上导向翅A68拉着辅助阀套A69向左移动，辅助阀套A69外圆与密封圈Fh56贴合，限制密封圈Fh56掉落，阀芯A67推着辅助阀套B71向左移动，利用阀芯B72上的导向翅B73限位。阀芯A67与阀套C74贴合，合闸阀口闭合，阀芯A67与密封圈Fi57接触密封。腔体Fb137和腔体Ff141在分闸阀口处连通，高压腔体与变压腔体连通，两种腔体内部压强相等。
调节阀芯79受到向右的合力，调节阀芯79向右移动。高压油孔Gc116，孔G l 126，孔Gk125，孔Gf120，腔体Gf131，孔Fa128，孔Fb129缓慢注入腔体Gg132，调节阀芯79缓慢向右移动推开钢球T82。
活塞杆10受到向左的合力，活塞杆10向左移动。腔体Ga111里的液压油从孔Gd117，孔孔Ga110，孔Fk112，腔体Fb137，分闸阀口，腔体Ff141，孔Gc116，孔Ge118，孔Go115流入腔体Gc114。活塞杆10直至与合缓冲套11贴合限位。完成合闸过程。
分闸过程：(如图3、5、6、7、8所示)分闸电磁铁46通电后击打阀杆B89，阀杆B89向左移动顶开钢球B86，腔体Fg142内液压油流经孔Fj149，控制阀套B88中心孔，孔Fh147，孔F i148，腔体Fa136，孔Gn130，腔体Gj135，钢球T82处阀口，孔Gg121返回油箱16。阀芯A67阀芯B72受到向右的合力，阀芯B72推着阀芯A67向右移动，合闸阀口打开，阀芯B72上导向翅B73拉着辅助阀套B71向右移动，辅助阀套B71外圆与密封圈Fi57贴合，限制密封圈Fi57掉落，阀芯A67推着辅助阀套A69向右移动，利用阀芯A67上的导向翅A68限位。阀芯A67与阀套B70贴合，分闸阀口闭合，阀芯A67与密封圈Fh56接触密封。腔体Fc138与腔体Ff141在合闸阀口处连通，低压腔体与变压腔体连通，两种腔体内部压强相等。
调节阀芯79受到向左的合力，调节阀芯79向左移动。腔体Gg132内液压油从孔Fb129，孔Fa128，腔体Gf131，孔Gf120，孔Gk125,孔G l 126，孔Gc116，腔体Ff141，合闸阀口，腔体Fc138，孔Gh122注入油箱16，调节阀芯79缓慢向左移动直至调节阀芯79与调节阀杆80贴合限位，钢球T82处阀口闭合。
活塞杆10受到向右的合力，活塞杆10向右移动。腔体Gc114的液压油从孔Go115，Ge118，孔Gc116，腔体Ff141，合闸阀口，腔体Fc138，孔Gh122流入油箱16。活塞杆10直至与合缓冲套11贴合限位。完成合闸过程。
合分时间调整：所述的合闸过程中，调节阀芯79缓慢向右移动推开钢球T82。如果钢球T82处阀口不打开，所述的分闸过程中腔体Ff142的液压油就无法排到油箱16中，阀芯A67阀芯B72就不能向右移动，就不能进行分闸。所以调整钢球T82处阀口打开时间就可以控制合分时间，即调整调节阀杆80尾部螺纹，调整调节阀杆80与调节阀芯79之间腔体Gg132的容积，调整调节阀芯79的行程，便可以调整钢球T82处阀口被打开的时间。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种液压弹簧操动机构，包括主油缸(1)，其特征在于：所述主油缸(1)的外表面滑动套接有导向环C(34)和导向环D(38)，所述导向环C(34)与导向环D(38)之间贯通固定连接有油缸套(2)，所述主油缸(1)的外表面螺纹固定连接有固定套(7)，所述固定套(7)的外表面一侧限位抵接有定位法兰(6)，所述定位法兰(6)的外表面一侧固定连接有与油缸套(2)相抵接的碟簧组(5)，所述油缸套(2)的外表面固定连接有法兰(3)和限位法兰(4)；
所述主油缸(1)的一端固定安装有油箱(16)，所述油箱(16)的开口处设有油箱盖(17)，所述油箱盖(17)的外表面一侧设有支架(18)，所述主油缸(1)与油箱(16)、油箱盖(17)和支架(18)之间通过螺栓(21)固定连接，所述油箱(16)的一侧外壁固定安装有电机(44)，所述电机(44)的驱动端固定连接有小齿轮(43)，所述小齿轮(43)的外表面一侧啮合连接有大齿轮(42)，所述大齿轮(42)一侧外壁中心处固定连接有曲轴(41)，且曲轴(41)贯穿油箱(16)的外壁延伸至内部并与之密封转动连接，所述油箱(16)的内底部固定安装有油泵(14)，所述油泵(14)的输入端开设有孔Gi(123)；
所述主油缸(1)的内部开设有贯穿至端面的腔体Gc(114)，所述腔体Gc(114)的一端抵接有分缓冲套(9)，所述分缓冲套(9)的一端抵接有油缸堵(8)，且油缸堵(8)与腔体Gc(114)的开口处螺纹连接，所述腔体Gc(114)的内部设有活塞杆(10)，且活塞杆(10)贯穿油箱(16)延伸至支架(18)的外部，所述活塞杆(10)的外表面滑动连接有导向环A(25)和导向环B(28)，且导向环A(25)与油箱盖(17)之间固定连接，所述活塞杆(10)的外表面套设有与腔体Gc(114)一端抵接有合缓冲套(11)，所述合缓冲套(11)的一端抵接有隔套(12)，所述隔套(12)的一端抵接有与腔体Gc(114)螺纹连接的螺纹套(13)，且导向环B(28)与螺纹套(13)之间固定连接，所述活塞杆(10)的顶部设有接头(20)，所述接头(20)与活塞杆(10)之间通过螺母(19)锁紧固定；
所述主油缸(1)的两侧端均开设有阀孔，且两个阀孔相互连通，单个所述阀孔从外到内依次限位抵接有螺套(76)、阀套D(75)和阀套C(74)，且螺套(76)与阀孔之间螺纹固定，另一单个所述阀孔从外到内依次限位抵接有电磁铁法兰(45)、阀套A(66)和阀套B(70)，且电磁铁法兰(45)与主油缸(1)之间固定连接，两个所述阀孔的内部分别设有阀芯B(72)和阀芯A(67)，所述阀芯B(72)的外表面固定套接有导向翅B(73)，所述导向翅B(73)的外表面限位套设有辅助阀套B(71)，且阀套C(74)与辅助阀套B(71)之间限位滑动，所述阀芯A(67)的外表面固定套接有导向翅A(68)，所述导向翅A(68)与阀芯A(67)之间共同限位套设有辅助阀套A(69)，且辅助阀套A(69)与阀套B(70)之间滑动连接，所述阀套B(70)的内表面固定连接有与阀芯A(67)相抵接的密封圈Fh(56)，所述阀套C(74)的内表面固定连接有与辅助阀套B(71)相抵接的密封圈Fi(57)；
所述阀套A(66)的外表面一侧对称开设有两个安装孔，单个所述安装孔内固定安装有控制阀座A(93)，所述控制阀座A(93)的一侧内壁固定连接有弹簧A(94)，所述弹簧A(94)的活动端固定连接有钢球A(95)，所述控制阀座A(93)的外表面一侧固定连接有与钢球A(95)相抵接的控制阀套A(99)，所述控制阀套A(99)的外表固定套接有密封圈Kd(96)、密封圈Ke(97)和密封圈Kf(100)，所述控制阀套A(99)的一端贯穿并滑动连接有阀杆A(98)，所述阀杆A(98)的外表面抵接套设有密封圈Kg(101)，所述阀杆A(98)的外表面套设有密封盖A(102)，另一单个所述安装孔的内部固定安装有控制阀座B(84)，所述控制阀座B(84)的一侧内壁固定连接有弹簧B(85)，所述弹簧B(85)的活动端固定连接有钢球B(86)，所述控制阀座B(84)的外表面一侧固定连接有与钢球B(86)相抵接的控制阀套B(88)，所述控制阀套B(88)的内表面固定连接密封圈Kc(91)，所述控制阀套B(88)的一端贯穿并滑动连接有阀杆B(89)，所述阀杆B(89)的外表面抵接套设有密封圈Kb(90)，所述阀杆B(89)的外表面套设有密封盖B(92)，且电磁铁法兰(45)对密封盖B(92)、密封盖A(102)和阀套A(66)进行压紧，所述电磁铁法兰(45)的一侧外壁固定安装有分闸电磁铁(46)和合闸电磁铁(47)，且分闸电磁铁(46)与控制阀套B(88)、阀杆B(89)、钢球B(86)和控制阀座B(84)同轴布置，且合闸电磁铁(47)与控制阀套A(99)、阀杆A(98)、钢球A(95)和控制阀座A(93)同轴布置；
所述主油缸(1)的外表面一侧开设有合分时间阀孔，所述合分时间阀孔的一端设有与主油缸(1)固定连接的盖板(48)，所述合分时间阀孔与盖板(48)之间共同压紧固定有调节阀座(77)，所述调节阀座(77)的一侧内壁固定连接有弹簧T(83)，所述弹簧T(83)的活动端固定连接有钢球T(82)，所述钢球T(82)的外壁抵接有调节阀套(78)，所述调节阀套(78)的内部匹配设有调节阀芯(79)，所述调节阀芯(79)的一端设有调节阀杆(80)，所述调节阀杆(80)的外表面螺纹套接有固定板(81)，且固定板(81)与主油缸(1)之间固定连接；
所述主油缸(1)的外表面一侧开设有孔Gh(122)，所述孔Gh(122)的一侧内壁开设有孔Fl(124)，所述主油缸(1)的外表面一侧固定连接有固定板A(103)，所述固定板A(103)的一侧外壁贯穿并螺纹连接有分闸调速杆(105)，且分闸调速杆(105)贯穿主油缸(1)的外壁延伸至孔Gh(122)内，并与孔Fl(124)相匹配；
所述主油缸(1)的外表面一侧开设有孔Fk(112)，所述孔Fk(112)的内壁开设有腔体Gb(113)和腔体Fb(137)，所述主油缸(1)的外表面一侧固定连接固定板B(106)，所述固定板B(106)与主油缸(1)的连接处共同安装有密封圈Ft(109)，所述固定板B(106)的外壁贯穿并螺纹连接有与孔Fk(112)相匹配的合闸调速杆(107)。
2.根据权利要求1所述的一种液压弹簧操动机构，其特征在于：所述分闸调速杆(105)的外表面固定套接有密封圈Fr(104)。
3.根据权利要求2所述的一种液压弹簧操动机构，其特征在于：所述合闸调速杆(107)的外表面固定套接有密封圈Fs(108)。
4.根据权利要求3所述的一种液压弹簧操动机构，其特征在于：所述主油缸(1)与油缸套(2)之间形成腔体Ga(111)，所述油缸套(2)的内表面固定连接有与主油缸(1)相抵接的，密封圈Gg(35)、密封圈Gh(36)和密封圈Gi(37)、密封圈Gf(33)，所述活塞杆(10)、隔套(12)与螺纹套(13)之间开设有腔体Gb(113)，所述活塞杆(10)的外表面固定套接有与腔体Gc(114)内壁抵接的密封圈Ge(32)，所述螺纹套(13)与腔体Gc(114)连接处共同安装有密封圈Gc(30)，所述隔套(12)的外表面套接有密封圈Gd(31)，所述螺纹套(13)的内表面固定连接有密封圈Gb(29)，所述分缓冲套(9)的外表面固定套接有密封圈Gj(39)，所述油缸堵(8)的外表面固定套接有密封圈Gk(40)，所述油箱(16)的内部开设有腔体Ge(119)，且曲轴(41)位于腔体Ge(119)的内侧，所述油箱盖(17)的外表面固定套接有密封圈Ya(22)，所述油箱盖(17)与活塞杆(10)的连接处固定安装有防尘圈(24)和密封圈Yc(26)，所述油箱(16)的壳体与主油缸(1)的连接处共同固定安装有密封圈Yb(23)。
5.根据权利要求4所述的一种液压弹簧操动机构，其特征在于：所述调节阀芯(79)与合分时间阀孔之间形成腔体Gh(133)，所述腔体Gh(133)两侧分别设有与调节阀芯(79)固定连接的密封圈Fn(62)和密封圈Fo(63)，所述调节阀套(78)与合分时间阀孔之间形成腔体Gi(134)，所述调节阀套(78)的外表面一侧固定套接有密封圈Fm(61)，所述调节阀杆(80)与合分时间阀孔之间形成腔体Gf(131)，所述腔体Gf(131)的两侧分别设有与调节阀杆(80)固定连接的密封圈Fp64和密封圈Fq65，所述调节阀杆(80)、调节阀芯(79)和合分时间阀孔之间形成腔体Gg(132)，所述的腔体Gf(131)和腔体Gg(132)利用孔Fa(128)和孔Fb(129)相连通，所述调节阀座(77)与合分时间阀孔之间形成腔体Gj(135)，所述调节阀座(77)的外表面固定套接有密封圈Fl(60)。
6.根据权利要求5所述的一种液压弹簧操动机构，其特征在于：所述阀套A(66)与阀孔之间形成腔体Fa(136)，所述腔体Fa(136)的两侧分别设有与阀套A(66)固定连接的密封圈Fa(49)和密封圈Fb(50)，所述阀套B(70)与阀孔之间形成腔体Fb(137)，所述腔体Fb(137)的两侧分别设有密封圈Fc(51)、密封圈Fd(52)和密封圈Fg(55)，且密封圈Fc(51)固定套接在阀套A(66)的外表面，且密封圈Fd(52)固定套接有在阀套B(70)的外表面，且密封圈Fg(55)固定套接有阀套A(66)的外表面，所述阀套A(66)的外表面固定套接有密封圈Ka(87)，所述阀套C(74)与阀孔之间共同形成腔体Fc(138)，所述腔体Fc(138)的两侧分别设有密封圈Fe(53)、密封圈Ff(54)、密封圈Fi(57)和密封圈Fj(58)，且密封圈Ff(54)固定套接在阀套D(75)的外表面，且密封圈Fj(58)固定套接在阀芯B(72)的外表面，所述阀套D（75）与阀芯B(72)之间设有腔体Fe(139)，所述阀套A(66)与阀芯A(67)之间形成腔体Fg(142)，所述阀套B(70)与阀套C(74)之间形成腔体Ff(141)，所述阀芯B(72)的外表面固定套接有密封圈Fk(59)。
7.根据权利要求6所述的一种液压弹簧操动机构，其特征在于：所述腔体Fb(137)、腔体Fe(139)、腔体Ga(111)、腔体Gb(113)和腔体Gg(132)之间组成高压腔体，所述腔体Fb(137)、腔体Fe(139)、腔体Ga(111)、腔体Gb(113)和腔体Gg(132)之间通过孔Ga(110)、孔Fk(112)、孔Gd(117)、孔Gm(127)、孔Fc(140)、孔Fe(144)、孔Ff(145)、孔Fg(146)、孔Fh(147)、孔Fi(148)和孔Fd(143)相互连通。
8.根据权利要求7所述的一种液压弹簧操动机构，其特征在于：所述腔体Fc(138)、腔体Ge(119)和腔体Gi(134)之间组成低压腔体，所述腔体Fc(138)、腔体Ge(119)和腔体Gi(134)之间通过孔Gh(122)、孔Gg(121)相连通。
9.根据权利要求8所述的一种液压弹簧操动机构，其特征在于：所述腔体Ff(141)、腔体Fg(142)、腔体Gc(114)、腔体Gf(131)、腔体Gh(133)、腔体Gj(135)和腔体Fa(136)之间组成变压腔体，所述腔体Ff(141)、腔体Fg(142)、腔体Gc(114)、腔体Gf(131)、腔体Gh(133)、腔体Gj(135)和腔体Fa(136)之间通过孔Gn(130)、孔Gk(125)、孔Gl(126)、孔Go(115)、孔Ge(118)、孔Gc(116)、孔Fj(149)和孔Gf(120)相连通，所述孔Gl(126)开口处固定安装有密封堵(15)，所述密封堵(15)的外表面固定套接有密封圈Ga(27)。
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