[发明专利]一种液压弹簧操动机构用的单稳态永磁液压阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种以SF₆气体为灭弧介质的高压断路器技术，特别是涉及一种液压弹簧操动机构用的单稳态永磁液压阀。

背景技术

近十年来随着国家电力事业的迅猛发展，电力系统也随之向高电压、远距离、大容量方向提升。从20世纪70年代看，许多国家的大电网相继发生重大事故，引起长时间的停电，造成巨大的经济损失，直至危机社会秩序。解决安全可靠性问题越显突出。据ABB公司调查统计显示，操动机构故障率占故障总数的43％。因此对高压断路器操动机构进行改进，尽量减少零部件数量，降低操作功耗，提高可靠性，已迫在眉睫。

目前输电线路用的断路器最高工作电压等级通常为126～1100kV，多采用以SF₆气体为灭弧介质的高压断路器。它的操动机构是液压弹簧操动机构中液压阀是该机构中的重要部件。现有液压阀利用三个电磁阀的通断控制油路，更换工作油的流动方向，进而控制阀芯向左或向右运动，最终通过连杆带动断路器操作触头做分闸或合闸运动。经验表明，现有液压阀在工作时容易出现以下问题，其一、两个电磁阀分别控制阀芯向左或向右运动，使操作过程和控制油路复杂。其二、对介质洁净度要求较高，一旦介质中出现杂质电磁阀会发生拒动现象。其三、密封环节多、安全系数低，容易漏油。其四、液压油污沉积会造成液压阀阀芯动作失常，甚至液压阀失效。

发明内容

针对现有液压阀结构不足之处，本发明提供一种结构简单，零部件少，机械寿命长，可靠性高，与液压弹簧机构完美配合的液压弹簧操动机构用的单稳态永磁液压阀。

本发明的技术构想是：一、改进现有液压阀结构：去掉现有液压阀的三个电磁阀、控制油路、和阀芯右端油腔，并调整阀芯两端的有效压力面积，使永磁液压阀阀芯在相同油压的情况，受到的合压力向右。目的是在油压和永磁阀的共同作用下推动阀芯可靠快速的向右运动。二、重点设计了一种新型永磁阀与液压阀相配合。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：该阀包括阀体，阀体内分有常低压油区，工作油区，第一常高压油区，第二常高压油区，及设在其内的阀芯，阀体右部装有永磁阀，它含有一个操作线圈、磁轭环、尼龙端盖、动铁芯、导磁环、尼龙圈和磁轭。

其中：磁轭体内设有动铁芯，动铁芯体外沿轴向方向依次设有操作线圈，磁轭环，尼龙垫圈，导磁环，其中磁轭环外表面设有永磁环，磁轭端面处设有尼龙端盖，动铁芯上的驱动杆两端分别穿出磁轭体外和尼龙端盖外，阀体上设有与工作油区连通的工作油路接口B，与第一常高压油区连通的高压油路接口C，与常低压油区连通的低压油路接口A。

本发明设置导磁环的目的是，当动铁芯处在如图2b中的位置时，操作线圈中通入较小电流就可以使动铁芯动作。设置尼龙圈(非导磁材料)的目的是，当动铁芯处在如图2c中的位置时，永磁体对动铁芯可以提供足够大的吸力。阀体的内部有密封的第一常高压油区、第二常高压油区、工作油区、常低压油区和阀芯，永磁阀嵌入阀体的右端部，阀芯与永磁阀的驱动杆通过螺纹连接，则阀芯、永磁阀的驱动杆和动铁芯连接后成一整体。

本发明相比现有技术的有益效果是：无需液压先导阀(电磁阀)，阀内液压油对阀芯产生一种预使阀芯产生向右运动的力，使断路器分闸动作速度快，可获得较为理想的分闸速度特性；永磁阀单独控制阀芯向左运动，使断路器合闸，动作特性与压力无关，防止液压阀慢分及慢合；操作功耗小，阀体体积小，密封点少，安装、维修、调试方便。

附图说明

图1是永磁液压阀结构原理示意图。

图2是永磁阀操作过程原理示意图。

其中，图a分闸位置示意图，图b合闸操作示意图，图c合闸位置示意图，图d分闸操作示意图。

图1中，1常低压油区，2工作油区，3第一常高压油区，4永磁阀，5高压油孔，6阀芯，7第二常高压油区，8阀体，A低压油路接口，B工作油路接口，C高压油路接口。

图2中，9驱动杆，10操作线圈，11永磁环，12尼龙端盖，13动铁芯，14导磁环，15尼龙圈，16磁轭，17磁轭环。

具体实施方式