[发明专利]一种特高压断路器连杆传动机构及传动方法

摘要

本发明涉及一种特高压断路器连杆传动机构及控制方法，包括接头、下连杆、下摇杆、密封杆、第一上连杆、第二上连杆、第一上摇杆、第二上摇杆、第一动触头杆及第二动触头杆。在合闸位置时，下摇杆与下连杆及密封杆、上摇杆与上连杆、动触头杆之间的夹角均为0°，使构件保持在一条直线上。在分闸位置时，下连杆与接头的夹角、上连杆与密封杆的夹角应大于45°。各个构件采用铰接，其中摇杆均与各自的两杆的中点出铰接。接头液压系统的液压缸直接相连，是传动机构的载荷输入点，实现断路器动触头与灭弧室静触头的接合与分离。本发明可靠性强，构件少，开断性能好，效率高，且传动机构结构紧凑，使断路器整体体积小，重量轻。

主权项

一种基于特高压断路器连杆传动机构的特高压断路器连杆传动控制方法，其特征在于，基于一种特高压断路器连杆传动机构，包括依次连接的接头(1)、下连杆(2)、密封杆(4)；以及一端连接在下连杆(2)中部的下摇杆(3)；密封杆(4)上部连接有以密封杆(4)轴向为中心对称布置的第一组件和第二组件；其中，第一组件包括依次连接的第一上连杆(5)、第一上摇杆(7)、第一动触头杆(9)；第二组件包括依次连接的第二上连杆(6)、第二上摇杆(8)、第二动触头杆(10)；具体的连接方式是：所述的接头(1)的后端直接与液压系统的液压缸直接相连，接头(1)的前端与下连杆(2)的后端铰接轴A，下连杆(2)的中端与下摇杆(3)的OB端铰接轴B；下摇杆(3)在设定位置通过固定销轴O铰接，下连杆(2)与密封杆(4)下端铰接轴C，在密封杆(4)的设定位置设置滑移副；所述密封杆(4)的上端分别与第一上连杆、第二上连杆的下端铰接轴D、D’，第一上连杆(5)、第二上连杆(6)的中端分别与第一上摇杆(7)、第二上摇杆(8)、下端铰接轴E、F，第一上摇杆(7)、第二上摇杆(8)设定位置通过固定销轴O’铰接,第一上连杆(5)、第二上连杆(6)的上端分别与第一动触头杆(9)、第二动触头杆(10)铰接G、H，在动触头杆(9)、(10)的设定位置设置滑移副；包括合闸、分闸步骤；在分合闸过程中，对下连杆运动以及受力进行分析：取D点为下连杆AC上任意一点，以O为原点建立坐标系；D点的横、纵坐标为：x＝CDcosθ1   (1)y＝ADsinθ1   (2)θ1代表下连杆(2)与水平方向夹角；通过公式(1)、(2)可得：可知对于下连杆上任意一点D的轨迹均为公式(3)，为一椭圆轨迹；通过公式(3)可知，当横坐标x为0时，C点的运动轨迹为一条直线；对于该机构可知，密封杆以及第一动触头杆、第二动触头杆在分合闸过程中受到极小的侧向力，从而减少密封杆与密封槽、第一动触头杆、第二动触头杆与滑动槽之间摩擦力，减少摩擦做功；避免传动过程中出现卡滞现象，减小动触头杆的弯曲变形，减少动触头杆的端部振动，使动触头杆的纵向弹跳减小；下面对下连杆进行准静态受力分析：F1代表液压缸的水平驱动力，下连杆收到下摇杆的力F，垂直于下连杆的方向，根据力的合成，可得(4)、(5)：F2＝F1tanθ1   (5)密封杆对于下连杆的力F2的力；根据公式(5)可知，当负载力F2为固定时，增加θ1可以减小F1，因此在分闸过程结束即合闸开始时，下连杆与接头的夹角、密封杆与第一上连杆、第二上连杆的夹角应大于45°；根据公式(5)可知，当合闸过程结束时，即分闸过程开始时，θ1为90°时，F1仅需要极小的力；因此在合闸结束时，及分闸过程开始时下摇杆与下连杆及密封杆之间的夹角为0°；第一上摇杆、第二上摇杆与第一上连杆、第二上连杆及第一动触头杆、第二动触头杆之间的夹角均为0°；具体包括：合闸步骤：合闸过程中，接头(1)通过液压系统的液压缸作为传动机构的载荷输入点，驱动下连杆(2)运动，下连杆(2)驱动下摇杆(3)绕着固定销轴O做顺时针转动，下连杆(2)驱动密封杆(4)竖直向上运动，密封杆(4)驱动第一上连杆(5)、第二上连杆运动(6)，第一上连杆(5)驱动第一上摇杆(7)绕着固定销轴O’做顺时针转动；第二上连杆(6)驱动第二上摇杆(8)绕着固定销轴O’做逆时针转动；第一上连杆(5)、第二上连杆(6)驱动下连板驱动第一动触头杆(9)、第二动触头杆(10)分别向靠近静触头左右两侧滑动，实现动触头与静触头的接合；分闸步骤：分闸过程中，接头(1)通过液压系统的液压缸作为传动机构的载荷输入点，驱动下连杆(2)运动，下连杆(2)驱动下摇杆(3)绕着固定销轴O做逆时针转动，下连杆(2)驱动密封杆(4)竖直向下运动，密封杆(4)驱动第一上连杆(5)、第二上连杆(6)运动，第一上连杆(5)驱动第一上摇杆(7)绕着固定销周O’做顺时针转动；第二上连杆(6)驱动第二上摇杆(8)绕着固定销周O’做逆时针转动；第一上连杆(5)、第二上连杆(6)驱动下连板驱动第一动触头杆(9)、第二动触头杆(10)分别向远离静触头左右两侧滑动，实现动触头与静触头的分离；合闸过程结束时，即特高压断路器连杆传动机构合闸位置时，下连杆(2)与下摇杆(3)及密封杆(4)；第一上连杆(5)、第二上连杆(6)与第一上摇杆(7)、第二上摇杆(8)及第一动触头杆(9)、第二动触头杆(10)之间的夹角均为0°；在分闸过程结束时，接头(1)与下连杆(2)的夹角、密封杆(4)与第一上连杆(5)、第二上连杆(6)的夹角应大于45°。