[发明专利]一种导向密封结构及使用该结构的灭弧室和断路器

说明书

本发明提供了一种导向密封结构及使用该结构的灭弧室和断路器，导向密封结构包括压气缸和活塞筒，压气缸与活塞筒为间隙配合且之间设置有导向环，压气缸或活塞筒上设置有用于安装导向环的安装槽，压气缸或活塞筒上还设置有连通安装槽和压气室的连通通道。分闸时，压气缸远离静触头，压缩压气室内的气体，气体压力升高，在内外压差作用下，压气室内高压气体通过连通通道进入安装槽中，推动导向环向外膨胀移动，与活塞筒内壁或者压气缸内壁接触，实现密封和导向作用。合闸时，压气缸靠近静触头，压气室容积变大，产生负压，在内外压差作用下，导向环紧贴在安装槽槽底，使压气缸和活塞筒之间保持一定的运动间隙，使得合闸无阻力，起到良好的导向作用。

技术领域

本发明涉及一种导向密封结构及使用该结构的灭弧室和断路器。

背景技术

高压断路器的内部导向结构是影响断路器在传动过程中可靠性的重要环节，合理的导向结构一方面能简化产品的装配结构，另一方面可以降低产品在运动过程中的摩擦力，进而减少操作功，提高产品的机械可靠性。

导向环的结构根据位置不同，承担不同角色，发挥作用也不同。对于断路器中压气缸位置处的导向环来说，其功能有两个，其一是承担压气缸在运动过程中导向作用；其二是承担在分闸过程中，为灭弧室开断建立良好的压力特性，而需要具备密封作用。两者之间有一定的相互制约，导向性好，其间隙大、摩擦力小，但密封效果差；密封性好，其导向环间隙小，势必增加摩擦力，因此该问题也是国内外断路器的设计难点之一。

国内外厂家在导向环设计方面，一种方法是，采用聚四氟乙烯管材，通过严格控制其壁厚和缸体上沟槽的尺寸，来实现导向和密封作用。例如授权公告号为CN202905641U的中国实用新型专利公开的一种断路器灭弧室，该灭弧室包括压气缸和活塞筒，压气缸与活塞筒之间形成压气室，活塞筒的插装在压气缸中的插配端附近的外筒壁上开设有绕活塞筒周向延伸的环槽，在环槽中安装有导向环，该导向环可以使活塞筒与压气缸同轴对正。这种灭弧室对于导向环以及环槽的尺寸控制要求比较严格，导致零部件的成本比较高。

另一种方法是在沟槽内先安装密封圈，再套上导向环，形成一种压缩量自调节的导向结构，可以适当降低摩擦力。例如授权公告号为CN202549693U的中国实用新型专利公开的一种灭弧室弹性导向装置，该装置包括压气缸、聚四氟乙烯导向带、动支座（即活塞筒）等，压气缸设置在活塞筒外侧并与活塞筒为间隙配合，压气缸与活塞筒之间形成压气室，活塞筒的外圆设置有环形凹槽，该环形凹槽内由外向内依次设置有弹性橡胶圈和聚四氟乙烯导向带，弹性橡胶圈可以承受比较大的变形，因此可以自适应的调整压气缸和活塞筒之间的摩擦阻力。但是该装置结构比较复杂，对密封圈性能要求较高，在环境温度较低时，因密封圈硬度提高，压缩量减小，会增大运动的摩擦阻力；同时在环境温度较高时，会加速密封圈的老化，同样会对压缩量产生影响，导致密封性能失效，造成在分闸运动过程中压气室内建立的压力达不到开断的要求，产品的开断性能无法得到保证，造成产品在线路遇到故障时，开断失败。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合闸时无阻力、分闸时可自适应调整导向与密封作用的导向密封结构；本发明的目的还在于提供一种使用该导向密封结构的灭弧室和断路器。

为了解决上述技术问题，本发明的导向密封结构的第一种技术方案为：一种导向密封结构，包括压气缸和用于与压气缸形成压气室的活塞筒，压气缸与活塞筒为间隙配合且之间设置有导向环，压气缸或活塞筒上设置有用于安装导向环的安装槽，压气缸或活塞筒上还设置有连通安装槽和压气室的连通通道。

本发明的导向密封结构的第二种技术方案为：在本发明的导向密封结构的第一种技术方案的基础上，安装槽的截面呈槽底宽度大于槽口宽度的T形，导向环上设置有用于与安装槽中的台阶面密封配合的翻沿。

本发明的导向密封结构的第三种技术方案为：在本发明的导向密封结构的第二种技术方案的基础上，导向环的朝向安装槽槽底的内侧面上设置有凹槽。