[发明专利]一种具有组合型缓冲柱塞的新型高压断路器液压工作缸

说明书

本发明公开了一种具有组合型缓冲柱塞的新型高压断路器液压工作缸，主要由活塞杆、左压板、导向套、连接套、合闸缓冲套、工作缸缸体、合闸缓冲柱塞、活塞、分闸缓冲柱塞、分闸缓冲套以及右压板等组成。当液压工作缸活塞将要运动到行程右终端时，无杆腔Ⅱ中的液压油必须通过分闸缓冲柱塞外表面与分闸缓冲套内表面之间形成的间隙才能排出；当液压工作缸活塞将要运动到行程左终端时，有杆腔Ⅰ中的液压油必须通过合闸缓冲柱塞外表面与合闸缓冲套内表面之间形成的间隙才能排出，从而增大了回油阻力，使活塞速度降低；同时，由于其缓冲套采用圆柱面‑圆锥面‑圆柱面组合的结构，使其拥有峰值压力低，制动时间短，缓冲平稳，对中性能好的特点。

技术领域

本发明涉及一种液压工作缸，尤其涉及一种具有组合型缓冲柱塞的、适用于百万伏高压断路器液压操动机构的新型高速液压工作缸。

背景技术

当液压传动与控制的执行元件，最常见的如液压工作缸拖动沉重的部件作为高速运动至行程末端时，如果没有合适的缓冲装置，往往会发生剧烈的压力和钝力冲击和振动，使系统工作不平稳，产生刺耳的噪声，有时甚至使紧固件松动，损坏液压传动的零件，影响液压元件和系统的寿命，具有很大的危险性。液压工作缸作为百万伏高压断路器液压操动机构的重要组成部分，其性能直接决定了断路器分合闸性能的好坏。在执行分合闸操作时，液压工作缸的速度达到了14m/s，同时液压缸的负载当量质量达136kg，这样的高速度大能量的运动作为运动的终止需要合适的缓冲结构来减少操动机构在分合闸完成时的冲击。

传统液压缸的缓冲形式很多，大致上可以分为缓冲橡胶垫，缓冲弹簧，液压缓冲。液压缓冲又可以分为外缓冲即在液压系统中构建缓冲回路进行节流缓冲；内缓冲即在液压缸上设计合适的缓冲结构进行节流缓冲。对于用于高压断路器液压操动机构的液压工作缸，由于其高速度大能量缓冲时间短以及液压操动机构所要求的高稳定性低故障率，决定了缓冲橡胶垫，缓冲弹簧这类缓冲不适合液压操动机构；在液压缓冲中液压缸内部机构缓冲是液压操动机构的最佳选择。

现有的用于高压断路器液压操动机构的工作缸其内缓冲柱塞为台阶型或者单一的圆柱面及圆锥面，台阶型内缓冲的虽然容易加工，但是因为缓冲间隙大小不连续，所以缓冲时腔内压力有明显的压力脉动；单一的圆柱面内缓冲难以保证对中性，加工难度大而单一的圆锥面在不降低工作缸工作的平均速度的前提下控制缸内液压油峰值压力和活塞末端速度的效果也并不理想。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提出一种具有组合型缓冲柱塞的新型高压断路器液压工作缸。采用圆柱面和圆锥面组合的缓冲柱塞结构。当高压断路器执行分闸操作时，液压工作缸活塞高速向右运动，当活塞将要运动到行程终端时，分闸缓冲柱塞进入分闸缓冲套，此时无杆腔Ⅱ中的液压油必须通过分闸缓冲柱塞外表面与分闸缓冲套内表面之间形成的间隙才能通过无杆腔油口排出；当高压断路器执行合闸操作时，液压工作缸活塞高速向左运动，当活塞将要运动到行程终端时，合闸缓冲柱塞进入合闸缓冲套，此时有杆腔Ⅰ中的液压油必须通过合闸缓冲柱塞外表面与合闸缓冲套内表面之间形成的间隙才能通过有杆腔油口排出；从而增大了回油阻力，使活塞速度降低；同时，由于此新型液压工作缸的缓冲套采用圆柱面-圆锥面-圆柱面组合的结构，使其即拥有峰值压力低，制动时间短的特点，又具有较好的对中性能，避免因不对中引起的缓冲失效，减小了缓冲时腔内压力脉动，使得缓冲过程更加平稳，缓冲效果好，同时又降低了加工难度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：