CN202217616U - 一种断路器用充气装置及使用这种充气装置的断路器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种断路器用充气装置及使用这种充气装置的断路器，这种充气装置包括充气阀和充气接头，该充气阀包括阀体和设置在阀体中的阀腔，在阀腔中设置有阀座、阀芯和复位弹簧，充气接头包括插装在阀体前腔中的接头本体和螺旋装配在阀体前端的用于推动接头本体向后滑动的顶推螺母，接头本体沿前后方向与阀体前腔的内壁面滑动密封配合，在接头本体上开设有与阀体前腔连通的气路，接头本体后部设有用于顶开阀芯以使得充气阀打开的解封推动端，接头本体前部设有供顶推螺母向后滑动时顶推接头本体的顶推工作部。充气装置结构简单，当将充气装置安装在断路器上，需要充放气时，向后旋动顶推螺母即可，需要关闭充气阀时，向前旋动顶推螺母即可。
Description
技术领域
本实用新型属于高压开关技术领域，涉及一种安装有充气装置的断路器，特别涉及一种安装在断路器上的充气装置。
背景技术
目前断路器上的现有的充气阀的功能较为单一，仅具有充气功能，要想实现逆止阀功能，需要将两个结构类似的充气阀组合一起。如图1所示，两个独立的充气阀100、200通过螺栓300连接在一起，也有通过螺纹连接在一起的，两个充气阀100、200的顶针同轴设置且两个顶针对应的顶装在，这样通过两个充气阀中顶针的动作来实现气路的关闭和隔离。但这种连接方式比较复杂，且这种结构在三相断路器的各相所对应的气室之间连通时，安装不便。
在公告号为CN201289813Y的中国实用新型专利说明书中公开了一种高压断路器六氟化硫充气顶头装置，该装置包括过渡套、顶针螺栓和充气管接头，过渡头是一个中间设置有隔断的圆筒，在隔断的中心处开有螺纹通孔，在隔断上于螺纹通孔的周向外侧设有用于连通隔断两侧腔体的连通孔，圆筒后端与断路器充气接头螺纹连接，在圆筒前端螺纹装配有充气管接头，充气管接头的前端设有套接皮管的接头，在圆筒的隔断的中部的螺纹通孔中旋装有顶针螺栓， 当顶针螺栓顶开断路器充气结构的锥形顶头时，锥形顶头脱离断路器充气接头本体的锥形面，这样可以通过充气管接头向断路器中充入六氟化硫气体，当将充气管接头旋下并旋动顶针螺栓，由顶针螺栓顶开充气接头本体的锥形顶头，实现断路器六氟化硫的放气，在过渡套和充气管接头之间设置有两个密封圈，保证补气过程中装置的密封。
上述的充气顶头装置在对断路器进行充气时，需要旋动过渡套，由过渡套带动顶针螺栓以顶开锥形顶头，实现气路导通，但是因为充气管接头通过螺纹与过渡套固定连接，当转动过渡套时必然带动充气管接头转动，此时，转动过渡套时不仅需要克服弹簧的弹力还需要克服充气管接头所带来的阻力，转动不方便。而在需要对断路器进行放气时，需要在保证柱形顶头开启的前提下将充气管接头旋下，整个充放气过程较为繁琐。且上述的充气顶头装置所需零部件较多，各部件连接结构较为复杂，整体部件装配比较繁琐。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、装配方便的的断路器用充气装置，以解决现有技术中断路器充气装置零部件较多、装配不方便的技术问题；同时本实用新型还提供一种使用上述充气装置的断路器。
为实现上述目的，本实用新型所提供的断路器用充气装置采用如下技术方案：一种断路器用充气装置，包括充气阀，充气阀包括用于将充气阀固定在断路器上的阀体，阀体中设有沿前后方向延伸的阀腔，阀腔中设有阀座，阀座将阀腔分为前腔和用于与断路器的气室内腔相连通的后腔，阀座上设有连通前、后腔的连通孔，阀体后腔中移动装配有与连通孔对应开闭配合的阀芯，阀体后腔中还设有向阀芯施加推动阀芯向阀座运动的作用力的复位弹簧，所述的充气装置还包括装配在阀体前部的充气接头，充气接头包括插装在阀体前腔中的接头本体和螺旋装配在阀体前端的用于推动接头本体向后滑动的顶推螺母，接头本体沿前后方向与阀体前腔的内壁面滑动密封配合，在接头本体上开设有与阀体前腔连通的气路，接头本体后部设有用于顶开阀芯以使得充气阀打开的解封推动端，接头本体前部设有供顶推螺母向后滑动时顶推接头本体的顶推工作部。
所述的接头本体前端向前延伸出阀体并穿过所述顶推螺母，顶推螺母上设有供接头本体穿过的穿孔，穿孔的周围设有挡沿，所述的接头本体的顶推工作部为接头本体外上凸设的用于与顶推螺母上的挡沿顶推配合的凸缘。
所述的阀芯的前端向延伸有在阀芯与阀座密封配合时伸入阀体前腔中顶针，顶针的前端用于与接头本体上的解封推动端对应顶推配合，该顶针与阀座上的连通孔间隙配合。
所述的接头本体的外周面和阀体前腔的内壁面之间设置有滑动密封结构，该滑动密封结构包括设置在接头本体的外周面上的至少一个密封环槽，在密封环槽中装配有滑动密封圈。
所述的阀座的连通孔的后部具有由后向前逐渐缩小的锥形孔段，所述阀芯与阀座的锥形孔段对应密封配合的锥形阀芯，在锥形阀芯上的外周面上设置有加强阀座和阀芯之间密封性的密封圈。
本实用新型所提供的使用上述充气装置的断路器采用如下技术方案：一种使用充气装置的断路器，包括其内设置有气室的断路器本体，在断路器本体上设有充气装置，该充气装置包括充气阀，充气阀包括与断路器本体固定联接的阀体，阀体中设有沿前后方向延伸的阀腔，阀腔中设有阀座，阀座将阀腔分为前腔和后腔，阀座后腔与断路器本体上设的气室相连通，阀座上设有连通前、后腔的连通孔，阀体后腔中移动装配有与连通孔对应开闭配合的阀芯，阀体后腔中还设有向阀芯施加推动阀芯向阀座运动的作用力的复位弹簧，所述的充气装置还包括装配在阀体前部的充气接头，充气接头包括插装在阀体前腔中的接头本体和螺旋装配在阀体前端的用于推动接头本体向后滑动的顶推螺母，接头本体沿前后方向与阀体前腔的内壁面滑动密封配合，在接头本体上开设有与阀体前腔连通的气路，接头本体后部设有用于顶开阀芯以使得充气阀打开的解封推动端，接头本体前部设有供顶推螺母向后滑动时顶推接头本体的顶推工作部。
所述的接头本体前端向前延伸出阀体并穿过所述顶推螺母，顶推螺母上设有供接头本体穿过的穿孔，穿孔的周围设有挡沿，所述的接头本体的顶推工作部为接头本体外上凸设的用于与顶推螺母上的挡沿顶推配合的凸缘。
所述的断路器本体上设置的与阀体后腔相连通的气室为第一气室，所述的断路器本体上还设置有与第一气室隔离的第二气室，所述的第二气室通过接头本体上的气路与阀体前腔相连通。
所述的接头本体的外周面和阀体前腔的内壁面之间设置有滑动密封结构，该滑动密封结构包括设置在接头本体的外周面上至少一个密封环槽，在密封环槽中装配有滑动密封圈。
所述的阀座的连通孔的后部具有由后向前逐渐缩小的锥形孔段，所述阀芯与阀座的锥形孔段对应密封配合的锥形阀芯，在锥形阀芯上的外周面上设置有加强阀座和阀芯之间密封性的密封圈。
本实用新型的有益效果是：本实用新型所提供的充气装置包括充气阀和充气接头，充气阀包括阀体，阀体后腔中设有阀芯，充气接头包括接头本体和顶推螺母。通常充气阀处于关闭状态，由阀体后腔中的复位弹簧将阀芯推压在阀座上，阀芯与阀座相对应密封配合使得充气阀处于关闭状态。当需要打开充气阀对断路器进行充气或放气时，向后旋动顶推螺母，由顶推螺母作用在推动本体的顶推工作部上以推动接头本体向后移动，当接头本体移动到一定位置时，接头本体后部的解封推动端将克服复位弹簧施加给阀芯的力以推开阀芯，此时，充气阀打开，阀体的前、后腔通过阀座上的连通孔连通，而接头本体的气路通过前腔与阀体后腔连通，从而实现对断路器的充气或放气。当需要关闭充气阀时，向前旋动顶推螺母，接头本体不再受到向后的推力，此时，阀芯受力失去平衡，阀芯将在复位弹簧的作用下朝向阀座向前移动，阀芯推动接头本体向前移动，直至阀芯重新的顶压在阀座上，此时阀芯不再继续移动，充气阀关闭。本实用新型所提供的充气装置的结构简单，所需零部件较少，装配迅速，当将充气装置安装在断路器上时，需要充放气时，向后旋动顶推螺母即可，当需要关闭充气阀时，向前旋动顶推螺母即可，操作方便。本实用新型所提供的充气装置不需要借用太多工具只需要旋动顶推螺母即可实现充气阀的开启或关闭。
本实用新型所提供的使用上述充气装置的断路器的整体结构简单，断路器气室充放气快捷方便，安全性较高。
附图说明
图1是现有技术中将两个充气阀连接在一起的结构示意图；
图2是本实用新型所提供的充气装置的一种实施例的结构示意图；
图3是使用图2所示充气装置的断路器的部分结构示意图；
图4是图3所示的断路器中的充气阀打开时的状态结构示意图；
图5是图4中A处放大示意图；
图6是图3所示的断路器中的充气阀关闭时的状态结构示意图；
图7是图6中B处放大示意图；
图8是图3所示的断路器中的充气阀关闭后接头本体与顶针相脱离的结构示意图；
（图中箭头所示为顶推螺母的移动方向）。
具体实施方式
如图2所示，一种断路器用充气装置，包括充气阀和充气接头，充气阀包括用于将充气阀固定在断路器上的阀体4，在阀体4中设置有沿伸方向延伸的阀腔，在阀腔中设置有阀座14，阀座14将阀腔分为前腔12和用于与断路器的气室内腔相连通的后腔1，在阀座14上设置有连通前、后腔的连通孔13，在阀体后腔1中滑动装配有与阀座的连通孔的朝向后腔的孔口处对应密封配合以关闭充气阀的阀芯2，本实施例中连通孔13的后部具有由后向前逐渐缩小的锥形孔段，阀芯2与阀座的锥形孔段对应密封配合的锥形阀芯，同时在锥形阀芯的外周面上设置有加强阀座和阀芯之间密封性的密封圈3，在阀体4的后腔中固定装配有弹簧座16，在阀芯2和弹簧座16之间设置有用于向阀芯施加推动阀芯向阀座运动作用力的复位弹簧15，本实施例中，阀芯2的前端向前延伸有在阀芯与阀座密封配合时深入阀体前腔中的顶针5，该顶针5与阀座上的连通孔间隙配合；在阀体前部装配有充气接头，充气接头包括插装在阀体前腔中的接头本体9和螺旋装配在阀体前端的用于推动接头本体向后滑动的顶推螺母7，接头本体沿前后方向与阀体前腔内壁面滑动密封配合，在接头本体上开设有一阀体前腔连通的气路11，接头本体后部设有用于顶开阀芯以使得充气阀打开的解封推动端，接头本体前部设有供顶推螺母向后滑动时顶推接头本体的顶推工作部，在本实施例中，阀体前端的外周面上设置有外螺纹，顶推螺母上设置有与阀体前端的外周面上的外螺纹相对应螺旋配合的内螺纹，顶推螺母7通过相对应配合的内外螺纹旋转装配在阀体4上，所述的接头本体9与阀体前腔12的内壁面之间为滑动密封配合，在接头本体的外周面和阀体前腔的内壁面之间设置有滑动密封结构，该滑动密封结构包括设置在接头本体的外周面上的两个密封环槽，两密封环槽沿前后方向依次布置，在密封环槽中装配有滑动密封圈17，此处的滑动密封圈17为O型密封圈，在本实施例中，滑动装配在阀体前腔中的接头本体9的前端向延伸出阀体并穿过所述顶推螺母7，在顶推螺母7上设有供接头本体穿过的穿孔8，穿孔8与接头本体9为间隙配合，穿孔8的周围设于挡沿，接头本体的顶推工作部10为设置在接头本体外周面上的凸缘，使用时，顶推螺母上的挡沿顶压在接头本体的凸缘上，推动接头本体向后滑动，本实施例中的接头本体上的气路沿前后方向延伸，气路在后端末尾处分成两个气体进出口，分别朝向不同的方向，在本实施例中接头本体的后端为在顶推螺母推动下接头本体向后滑动到一定位置时用于顶开与阀座相对应密封配合的阀芯的解封推动端6，该解封推动端6工作时与阀芯前端延伸出来的顶针对应顶压配合，接头本体的后部为由前向后逐渐缩小的锥形结构，所述的接头本体的解封推动端设置在锥形结构的顶端处，在解封推动端两侧为锥形斜面，接头本体上的进排气管路末端处的四个气体进出口分别从解封推动端不同侧的锥形斜面上引出，可以保证气流分散均匀、畅通。
上述实施例中的“一定位置“是指：顶推螺母向后推动接头本体滑动，当接头本体的解封推动端顶压在顶针上并推动顶针向后移动时，接头本体所在的位置，该位置可以根据实际要求预设。
上述实施例中的接头本体的外周面上的密封环槽设置有两个，在其他实施例中可设置一个或设置两个以上。另外，密封环槽中的滑动密封圈可以选用唇形密封圈或其他结构的密封圈。
在上述实施例中，接头本体的前端向前延伸出阀体并穿过顶推螺母，并且由顶推螺母穿孔处的挡沿与接头本体上的凸缘相对应顶推配合。在其他实施中可以采用这种一种结构：顶推螺母的挡沿为顶推螺母的朝向接头本体的后端面，接头本体的朝向顶推螺母的前端面为对应的顶推配合面，当向后旋动顶推螺母时，顶推螺母的后端面顶压在接头本体的前端面上并推动接头本体向后滑动，此时，在接头本体上设置沿前后方向从接头本体的前端面延伸至后端面的气路，而在顶推螺母上设置沿前后方向从顶推螺母的前端面延伸至后端面的进排气管路，顶推螺母上的前进排气管路与接头本体上的气路路相连通，由顶推螺母上的前进排气管路通过接头本体上的气路与阀体前腔相连通，保证在充气阀打开能够正常使用。
使用时，当需要打开充气阀以对断路器进行充气或放气时，向后旋动顶推螺母7，由顶推螺母7推动接头本体9向后移动，当接头本体9移动到一定位置时，接头本体9后端的解封推动端6通过顶推顶针5将克服复位弹簧15施加给阀芯2的力以推开阀芯，此时，充气阀打开，阀体的前、后腔通过阀座上的连通孔13连通，而充气接头上的进排气通道通过前腔与阀体后腔连通，从而实现对断路器的充气或放气。当需要关闭充气阀时，向前旋动顶推螺母，接头本体不再受到向后的推力，此时，阀芯受力失去平衡，阀芯将在复位弹簧的作用下朝向阀座向前移动，阀芯推动接头本体向前移动，直至阀芯重新的顶压在阀座上，此时阀芯不再继续移动，充气阀关闭。
上述实施例所提供的充气阀在不使用时，将顶推螺母向前旋动，当顶推螺母不对接头本体顶推压力时，在复位弹簧的推动下阀芯将自动与阀座相对应密封配合以关闭充气阀，这种自封设计，可减少断路器中气体的散失。
当将本实施例中的充气阀装在断路器上后，可以实现断路器的正常充放气，通过转动顶推螺母，实现断路器的气室与外界的导通或封闭隔离。而将上述的充气阀设在断路器的不同气室之间时，将阀体后腔与一个气室相连通，而将充气阀的阀体前腔通过充气接头与另一个气室连通，旋动顶推螺母，通过控制充气阀的打开或关闭，实现断路器的两个气室的导通或隔离，实现充气阀的功能多元化。
相比现有技术来讲，采用一个充气阀、一个接头本体，一个顶推螺母接口，其所需零部件数目较少，且各部件容易加工，降低了制造成本，提高了装配效率。
如图3所示，一种断路器，包括其内设置有气室26的断路器本体25，在断路器本体上固定安装有充气装置，该充气装置包括充气阀和充气接头，充气阀包括阀体，在断路器本体25上设置有安装孔，该安装孔为台阶孔，充气阀的阀体对应的插装在台阶孔中时，在阀体和台阶孔之间设置有密封结构20，通过固定设在断路器本体上的连接压板23和台阶孔的台阶面21对阀体上的外周面上凸设的止挡凸缘22进行前后方向上的定位，从而将充气阀固定在断路器本体上，在本实施例中通过连接螺栓24将连接压板23一体固定在断路器本体25上，在本实施例中的充气装置的结构采用如图2所述的充气装置的结构，其结构形式和工作原理也与如图2中所示的充气装置的各部件连接结构形式和工作原理相同，在此不再赘述。
在上述实施例中的断路器本体上仅有一个气室，该气室与充气阀的阀体后腔相连通，而充气阀的前腔通过充气接头与外界相连通。在其他实施例中，断路器可以为三相断路器，这样断路器本体就将包含有三个气室，此时，在两个气室之间设置如图2所示结构的充气装置，断路器本体上设置的与阀体后腔相连通的气室为第一气室，断路器本体上通过接头本体上的气路与阀体前腔相连通的气室为第二气室，当充气阀开启时，第一、第二气室相连通，而当充气阀关闭时，第一、第二气室相隔离。
以下主要介绍充气阀在断路器上的使用状态：
如图4、图5所示，断路器中的充气阀打开时：旋动顶推螺母7，顶推螺母7向后移动，顶推螺母7推动接头本体9向后移动，接头本体9克服复位弹簧的预压缩力推动顶针5、阀芯2向后移动，阀芯2与阀座14相脱离，充气阀打开，断路器的气室与外界相连通，从而可以对断路器的进行充气或放气。
如图6、图7所示，断路器中的充气阀关闭时：旋动顶推螺母，顶推螺母向前移动，阀芯、顶针、接头本体在复位弹簧的作用下一起向前移动，直至在复位弹簧的作用下将阀芯顶压在阀座上，充气阀关闭，此时，断路器的气室与外界隔离。实现断路器气室的封闭。
当阀芯顶压在阀座上不再继续向前移动时，顶针不再推动接头本体向前移动，此时如果顶推螺母继续向前移动，阀体前腔中的气体将推动接头本体向前移动，使得接头本体与顶针相脱离如图8所示，此时，充气阀起到了逆止阀功能，将断路器气室彻底隔离，此时，即便误动作顶图螺母，充气阀也不会立即开启，提供了其安全性。
Claims (10)
1.一种断路器用充气装置，包括充气阀，充气阀包括用于将充气阀固定在断路器上的阀体，阀体中设有沿前后方向延伸的阀腔，阀腔中设有阀座，阀座将阀腔分为前腔和用于与断路器的气室内腔相连通的后腔，阀座上设有连通前、后腔的连通孔，阀体后腔中移动装配有与连通孔对应开闭配合的阀芯，阀体后腔中还设有向阀芯施加推动阀芯向阀座运动的作用力的复位弹簧，其特征在于：所述的充气装置还包括装配在阀体前部的充气接头，充气接头包括插装在阀体前腔中的接头本体和螺旋装配在阀体前端的用于推动接头本体向后滑动的顶推螺母，接头本体沿前后方向与阀体前腔的内壁面滑动密封配合，在接头本体上开设有与阀体前腔连通的气路，接头本体后部设有用于顶开阀芯以使得充气阀打开的解封推动端，接头本体前部设有供顶推螺母向后滑动时顶推接头本体的顶推工作部。
2.根据权利要求1所述的断路器用充气装置，其特征在于：所述的接头本体前端向前延伸出阀体并穿过所述顶推螺母，顶推螺母上设有供接头本体穿过的穿孔，穿孔的周围设有挡沿，所述的接头本体的顶推工作部为接头本体外上凸设的用于与顶推螺母上的挡沿顶推配合的凸缘。
3.根据权利要求2所述的断路器用充气装置，其特征在于：所述的阀芯的前端向延伸有在阀芯与阀座密封配合时伸入阀体前腔中顶针，顶针的前端用于与接头本体上的解封推动端对应顶推配合，该顶针与阀座上的连通孔间隙配合。
4.根据权利要求1或2或3所述的断路器用充气装置，其特征在于：所述的接头本体的外周面和阀体前腔的内壁面之间设置有滑动密封结构，该滑动密封结构包括设置在接头本体的外周面上的至少一个密封环槽，在密封环槽中装配有滑动密封圈。
5.根据权利要求1或2或3所述的断路器用充气装置，其特征在于：所述的阀座的连通孔的后部具有由后向前逐渐缩小的锥形孔段，所述阀芯与阀座的锥形孔段对应密封配合的锥形阀芯，在锥形阀芯上的外周面上设置有加强阀座和阀芯之间密封性的密封圈。
6.一种使用如权利要求1所述充气装置的断路器，包括其内设置有气室的断路器本体，在断路器本体上设有充气装置，该充气装置包括充气阀，充气阀包括与断路器本体固定联接的阀体，阀体中设有沿前后方向延伸的阀腔，阀腔中设有阀座，阀座将阀腔分为前腔和后腔，阀座后腔与断路器本体上设的气室相连通，阀座上设有连通前、后腔的连通孔，阀体后腔中移动装配有与连通孔对应开闭配合的阀芯，阀体后腔中还设有向阀芯施加推动阀芯向阀座运动的作用力的复位弹簧，其特征在于：所述的充气装置还包括装配在阀体前部的充气接头，充气接头包括插装在阀体前腔中的接头本体和螺旋装配在阀体前端的用于推动接头本体向后滑动的顶推螺母，接头本体沿前后方向与阀体前腔的内壁面滑动密封配合，在接头本体上开设有与阀体前腔连通的气路，接头本体后部设有用于顶开阀芯以使得充气阀打开的解封推动端，接头本体前部设有供顶推螺母向后滑动时顶推接头本体的顶推工作部。
7.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于：所述的接头本体前端向前延伸出阀体并穿过所述顶推螺母，顶推螺母上设有供接头本体穿过的穿孔，穿孔的周围设有挡沿，所述的接头本体的顶推工作部为接头本体外上凸设的用于与顶推螺母上的挡沿顶推配合的凸缘。
8.根据权利要求6所述的断路器，其特征在于：所述的断路器本体上设置的与阀体后腔相连通的气室为第一气室，所述的断路器本体上还设置有与第一气室隔离的第二气室，所述的第二气室通过接头本体上的气路与阀体前腔相连通。
9.根据权利要求6或7或8所述的断路器，其特征在于：所述的接头本体的外周面和阀体前腔的内壁面之间设置有滑动密封结构，该滑动密封结构包括设置在接头本体的外周面上至少一个密封环槽，在密封环槽中装配有滑动密封圈。
10.根据权利要求6或7或8所述的断路器，其特征在于：所述的阀座的连通孔的后部具有由后向前逐渐缩小的锥形孔段，所述阀芯与阀座的锥形孔段对应密封配合的锥形阀芯，在锥形阀芯上的外周面上设置有加强阀座和阀芯之间密封性的密封圈。
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