申请/专利权人：苏州西捷克缓冲科技有限公司

申请日：2017-11-17

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN107747607B

主分类号：F16F13/10

分类号：F16F13/10;F16F9/19;F16F9/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2018.03.27#实质审查的生效;2018.03.02#公开

摘要：本发明提供了用于直流高压开关的油压缓冲器，其能解决现有用于直流高压开关的油压缓冲器存在的能量吸收效果不理想的问题。外缸的中空内腔内灌注有液压油且外中空内腔内自后盖一侧向外挡盖一侧延伸依次设置有缓冲装置和蓄压装置；缓冲装置包括活塞杆和设于中空内腔内的内缸，内缸的外周壁与外缸的内壁之间的空隙形成液压油的溢流通道并与蓄压装置连接，内缸内设置有相互联通的第一缓冲腔和第二缓冲腔，活塞杆的前端依次贯穿外挡盖、蓄压装置后与第一缓冲腔内的一级缓冲组件连接，内缸的周壁上开设有第二溢流通孔和多级的第一溢流通孔，第一缓冲腔、第二缓冲腔分别通过对应的第一溢流通孔、第二溢流通孔与内缸外部的溢流通道联通。

主权项：1.用于直流高压开关的油压缓冲器，其包括缓冲装置、蓄压装置和设有中空内腔的外缸（10），所述中空内腔内灌注有液压油且所述外缸（10）的两端分别通过后盖（11）和外挡盖（12）密封，所述外缸（10）的中空内腔内自后盖（11）一侧向外挡盖（12）一侧延伸依次设置有所述缓冲装置和蓄压装置，所述后盖（11）上设有与所述中空内腔联通的注油口，所述注油口内安装有注油螺丝（13），其特征在于：所述缓冲装置包括活塞杆（22）和设于所述中空内腔内的内缸（21），所述内缸（21）的外周壁与所述外缸（10）的内壁之间的空隙形成液压油的溢流通道（A）并与所述蓄压装置连接，所述内缸（21）内设置有相互联通的第一缓冲腔（23）和第二缓冲腔（24）且所述第一缓冲腔（23）内设有一级缓冲组件、第二缓冲腔（24）内设有二级缓冲组件，所述活塞杆（22）的前端依次贯穿所述外挡盖（12）、蓄压装置后与所述一级缓冲组件连接，所述内缸（21）的周壁上开设有第二溢流通孔（212）和多级的第一溢流通孔（211），所述第一缓冲腔、第二缓冲腔分别通过对应的所述第一溢流通孔（211）、第二溢流通孔（212）与内缸（21）外部的溢流通道（A）联通；所述二级缓冲组件包括设于所述第二缓冲腔（24）内的第二活塞（241）和蝶形弹簧（242），且所述第二活塞（241）设置于所述第二缓冲腔（24）与第一缓冲腔（23）的联通处，所述蝶形弹簧（242）的前端与所述第二缓冲腔（24）的前端底面抵接、后端与所述第二活塞（241）抵接，所述第二活塞（241）内开设有相互联通的轴向溢流通道（243）和径向溢流通道（244），所述轴向溢流通道（243）与所述第一缓冲腔（23）联通；在所述缓冲装置的活塞杆受到外部冲击力的过程中，当实际受到的冲击力超过一级缓冲组件的设计溢流压力时，则第二活塞（241）受到的来自于第一缓冲腔（23）内的压力大于所述蝶形弹簧（242）对其施加的压力时，来自于第一缓冲腔内的部分液压油流向第二活塞（241）并推动第二活塞（241）克服蝶形弹簧（242）的压力而向前侧移动并使得径向溢流通道（244）与第二溢流通孔（212）联通；所述蝶形弹簧（242）设置有两组，所述两组蝶形弹簧（242）弧形相背对的设置成X形，单组蝶形弹簧为两个以上叠合的单体蝶形弹簧组合而成。

全文数据：用于直流高压开关的油压缓冲器技术领域[0001]本发明涉及缓冲器技术领域，尤其是涉及油压缓冲器，具体为用于直流高压开关的油压缓冲器。背景技术_[0002]直流高压开关分合闸机构为直流高压开关设备的核心机构，设计通常采用电磁配合碟簧分离，此分离机构通常设计运行速度为8_2〇ms之间，由此产生超高速的撞击动能，通常在分离机构底部安装直流高压开关用缓冲器，用于吸收此机构产生的超高速撞击动能，从而能够将分合闸机构平顺稳定的停止下来，并保护机构避免受到太大的冲击，消除分阐弹振;同时可以使分阐曲线过程较为平缓。[0003]现有的用于直流高压开关的油压缓冲器多为固定型阻尼流量结构，见图1，当撞击头55受到外力冲击时，将带动活塞杆54推动活塞53挤压内管52里的液压油520,液压油受压后将由内管52上的多个排油孔521流出，同时流入橡胶蓄压棉56中，将橡胶蓄压棉56压缩由此产生蓄压空间，在液压油依次流出内管52上的排油孔的过程中缓冲器产生曲线阻尼效果，当活塞53每经过一个排油孔521后，阻尼流量减少一次，直至行程走完最后一个排油孔，此时外界的动能已转换为缓冲器的热能，再由热量散发到空气中，实现能量的循环；当外力消失时，复归弹簧57将活塞杆54复归至始点位置，等待下次的动作。依此原理，油压缓冲器将能把移动中的物体有效的停止。但是现有的这种固定型阻尼流量的油压缓冲器在直流高压开关分合闸机构超高速运行下，能量吸收的效果并不理想，容易产生较大反弹震荡，最终导致设备机构无法稳定运行；另外现有的油压缓冲器采用橡胶蓄压棉作为蓄压装置，而橡胶蓄压棉在使用过程中存在易老化、易产生伸缩疲劳而使得橡胶蓄压棉的弹性变差，从而导致蓄压能力的降低和不足，最终影响油压缓冲器的正常使用。发明内容[0004]针对上述问题，本发明提供了用于直流高压开关的油压缓冲器，其能解决现有用于直流高压开关的油压缓冲器存在的能量吸收效果不理想，容易对机构产生较大反弹震荡而影响设备机构稳定运行的问题。[0005]其技术方案为，用于直流高压开关的油压缓冲器，其包括缓冲装置、蓄压装置和设有中空内腔的外缸，所述中空内腔内灌注有液压油且所述外缸的两端分别通过后盖和外挡盖密封，所述外缸的中空内腔内自后盖一侧向外挡盖一侧延伸依次设置有所述缓冲装置和蓄压装置，所述后盖上设有与所述中空内腔联通的注油口，所述注油口内安装有注油螺丝，其特征在于:所述缓冲装置包括活塞杆和设于所述中空内腔内的内缸，所述内缸的外周壁与所述外缸的内壁之间的空隙形成液压油的溢流通道并与所述蓄压装置连接，所述内缸内设置有相互联通的第一缓冲腔和第二缓冲腔且所述第一缓冲腔内设有一级缓冲组件、第二缓冲腔内设有二级缓冲组件，所述活塞杆的前端依次贯穿所述外挡盖、蓄压装置后与所述一级缓冲组件连接，所述内缸的周壁上开设有第二溢流通孔和多级的第一溢流通孔，所述第一缓冲腔、第二缓冲腔分别通过对应的所述第一溢流通孔、第二溢沭通孔与内缸外部的溢流通道联通。M[0006]进一步的，所述二级缓冲组件包括设于所述第二缓冲腔内的第二活塞和蝶形弹簧，且所述第二活塞设置于所述第二缓冲腔与第一缓冲腔的联通处，所述蝶形弹簧的前端与所述第二活塞腔的前端底面抵接、后端与所述第二活塞抵接，所述弟一活塞内开设有相互联通的g向溢流通道和径向溢流通道，所述轴向溢流通道与所述第一活塞腔联通，所述径向溢流通道能够与所述第二溢流通孔联通。[0007]进一步的，所述蝶形弹簧设置有两组，所述两组蝶形弹簧弧形相背对的设置成X形。[0008]进一步的，所述一级缓冲组件包括设置于所述第一缓冲腔内的第一活塞和复归弹簧，所述活塞杆的前端依次贯穿所述外挡盖、蓄压装置后与所述第一活塞连接、后端设有受撞头，所述复归弹簧的前端与所述第一缓冲腔的前端底面抵接、后端与所述第一活塞套接。[0009]进一步的，所述第一活塞内还设有逆止阀结构，所述逆止阀结构包括钢珠，所述第一活塞内设有相互联通的钢珠容纳腔和轴向通孔，所述钢珠容置于所述钢珠容纳腔内且所述钢珠的直径大于所述轴向通孔的孔径，所述活塞杆的前端开设有相互贯通的轴向辅助回流通道和径向辅助回流通道，所述轴向辅助回流通道与所述轴向通孔联通，所述钢珠容纳腔朝向所述第一缓冲腔的一侧开口处设有弹簧销。[0010]进一步的，所述蓄压装置包括轴承和内部充有空气的密封橡胶油囊，所述活塞杆滑动安装于所述轴承的内孔内，所述密封橡胶油囊套装于所述轴承的外周。[0011]进一步的，所述轴承的外周设有环形槽，所述环形槽与所述外缸内壁形成环形腔，所述密封橡胶油囊套于所述轴承外周并位于所述环形腔内，所述轴承位于所述缓冲装置的一侧开设有通孔，所述环形腔通过所述通孔与溢流通道联通。[0012]进一步的，所述轴承的两端分别与所述内缸、外挡盖顶紧，所述活塞杆与所述轴承且所述轴承与所述外挡盖的接合处通过密封件密封。[0013]进一步的，所述活塞杆与所述外挡盖之间设有防尘套。[0014]本发明的有益效果在于:其在内缸中设置了二级缓冲组件，当实际受到的冲击力超过一级缓冲组件的设计溢流压力时，通过二级缓冲组件以及内缸上开设的第二溢流通孔能够起到有效地补偿溢流作用，从而能够充分吸收冲击能量，确保理想的缓冲效果，避免了对分离机构产生反弹震荡而影响机构正常稳定运行的问题;而二级缓冲组件采用了蝶形弹簧，其不仅结构简单而且能够在内缸有限的轴向空间内实现高效的补偿能力，进一步保障了二级缓冲组件的补偿溢流作用;另外，相较于传统的橡胶蓄压棉，本发明的蓄压装置采用了内部充有空气的密封橡胶油囊，由于密封橡胶油囊内的空气具有良好的流动性使得密封橡胶油囊具有良好的变形性能，其能不仅能更加平稳缓和地吸收动能而且其弹性变形大、不易老化，从而保证其蓄压能力的持久稳定性，进一步确保理想的缓冲效果。附图说明[0015]图1为现有用于直流高压开关的油压缓冲器的内部结构示意图；[0016]图2为本发明用于直流高压开关的油压缓冲器的内部结构示意图。[0017]图中的附图标记：[0018]10-外缸，11-后盖，12-外挡盖，13-注油螺丝，21-内缸，21卜第一溢流通孔，212-第二溢流通孔，22-活塞杆，221-受撞头，222-轴向辅助回流通道，223-径向辅助回流通道，23-第一缓冲腔，231-第一活塞，232-复归弹簧，233-钢珠，234-钢珠容纳腔，235-轴向通孔，236-弹簧销24-第二缓冲腔，241-第二活塞，242-蝶形弹簧，243-轴向溢流通道，244-径向溢流通道，31-轴承，32-密封橡胶油囊，33_环形腔，34-通孔，41-密封件，42-防尘套，A-溢流通道；[0019]51-外管，52-内管，52卜排油孔，53-活塞，54-活塞杆，55-撞击头，56-橡胶蓄压棉，57-复归弹簧，58-后盖，59-逆止阀，510-密封件，511-铜轴承，512-防尘套座，520-液压油。具体实施方式[0020]本实施例中所指的“前”、“后”是以施加于受撞头221上的外力方向为基准，沿着外力方向的一侧为前，反之为后。[0021]见图2,本发明用于直流高压开关的油压缓冲器，其包括缓冲装置、蓄压装置和设有中空内腔的外缸10,中空内腔内灌注有液压油且外缸10的两端分别通过后盖11和外挡盖12密封，外缸10的中空内腔内自后盖11一侧向外挡盖12—侧延伸依次设置有缓冲装置和蓄压装置，后盖12上设有与中空内腔联通的注油口，注油口内安装有注油螺丝13;其中缓冲装置包括活塞杆22和设于中空内腔内的内缸21，内缸21的外周壁与外缸10的内壁之间的空隙形成液压油的溢流通道A且溢流通道A与蓄压装置连接，内缸21内设置有相互联通的第一缓冲腔23和第二缓冲腔24且第一缓冲腔23内设有一级缓冲组件、第二缓冲腔24内设有二级缓冲组件，活塞杆22的前端依次贯穿外挡盖12、蓄压装置后与一级缓冲组件连接，内缸21的周壁上开设有第二溢流通孔212和多级的第一溢流通孔211，第一缓冲腔23、第二缓冲腔24分别通过对应的第一溢流通孔211、第二溢流通孔212与内缸外部的溢流通道A联通。[0022]其中，二级缓冲组件包括设于第二缓冲腔24内的第二活塞241和蝶形弹簧242,且第二活塞241设置于第二缓冲腔24与第一缓冲腔23的联通处，蝶形弹簧242的前端与第二活塞腔24的前端底面抵接、后端与第二活塞241抵接，第二活塞241内开设有相互联通的轴向溢流通道243和径向溢流244通道，轴向溢流通道243与第一活塞腔23联通，径向溢流通道244能够与第二溢流通孔212联通;蝶形弹簧242设置有两组，两组蝶形弹簧242弧形相背对的设置成X形;根据实际承载设需求，单组蝶形弹簧可以是一个单体蝶形弹簧也可以是由两个或两个以上叠合的单体蝶形弹簧组合而成，以保证良好的自动溢流补偿效果。[0023]—级缓冲组件包括设置于第一缓冲腔23内的第一活塞231和复归弹簧232，活塞杆22的前端依次贯穿外挡盖12、蓄压装置后与第一活塞231连接、后端设有受撞头221，复归弹簧232的前端与第一缓冲腔23的前端底面抵接、后端与第一活塞231套接;第一活塞231内还设有逆止阀结构，逆止阀结构包括钢珠233,第一活塞231内设有相互联通的钢珠容纳腔234和轴向通孔235,钢珠233容置于钢珠容纳腔234内且钢珠233的直径大于轴向通孔235的孔径，从而钢珠233能够将轴向通孔235完全闭合，活塞22的前端开设有相互贯通的轴向辅助回流通道222和径向辅助回流通道223,轴向辅助回流通道222与轴向通孔235联通，钢珠容纳腔233朝向第一缓冲腔23的一侧开口处设有弹簧销236;活塞杆22上的径向辅助回流通道223、轴向辅助回流通道222与第一活塞231上的轴向通孔235、钢珠容纳腔234形成了一条液压油的辅助回流通道。[0024]蓄压装置包括轴承31和内部充有空气的密封橡胶油囊32,活塞杆22滑动安装于轴承31的内孔内，密封橡胶油囊32套装于轴承31的外周；[0025]轴承31的外周设有环形槽，环形槽与外缸1〇内壁形成环形腔33,密封橡胶油囊32套于轴承31外周并位于环形腔33内，轴承31位于缓冲装置的一侧开设有通孔34,环形腔33通过通孔34与溢流通道A联通；[0026]轴承31的两端分别与内缸21、外挡盖12顶紧，活塞杆22与轴承31且轴承31与外挡盖12的接合处通过密封件41密封;活塞杆22与外挡盖12之间设有防尘套42。[0027]下面具体描述一下本发明油压缓冲器的工作过程：当受撞头221受到外力冲击时，将带动活塞杆22推动第一活塞231挤压内缸21内的液压油且复归弹簧232压缩，液压油受压后流向内缸21上的第一溢流孔211，此时如果第一缓冲腔23的内部压力超过内缸的设计溢流压力，则第一缓冲腔23的内部压力大于蝶形弹簧242的压力，那么部分液压油会同时流向第二活塞241并推动第二活塞241向前侧移动，且该部分液压油通入第二活塞241上的轴向溢流通道243、径向溢流通道244内，当第二活塞241移动至与内缸21上的第二溢流通孔212逐渐接合联通时，第二活塞241内的液压油流入第二溢流通孔212,液压油分别通过第一溢流通孔211、第二溢流通孔212流入内缸21的外周壁与外缸10的内壁之间的空隙形成液压油的溢流通道A内，再通过轴承31的通孔34流向密封橡胶油囊32,由于密封橡胶油囊32内充有空气，密封橡胶油囊32受压后会产生变形从而形成密封的蓄压空间，随着外部压力减小，第一缓冲腔23内的压力逐渐小于蝶形弹簧242的压力，则蝶形弹簧242向后推动第二活塞241至初始关闭状态。[0028]当外部撞击力最大时第二活塞242的径向溢流通过244完全与第二溢流通孔212接合联通，即把自动补偿溢流通道完全打开，第二活塞241将随外部冲击力的减小自动调整合适的溢流截面积，在整个撞击过程中第二活塞241起到将外部撞击压力与内部液压油流动阻尼的平衡补偿功能，使油压缓冲器吸收动能的过程呈现平稳完美阻尼效果，直至外部撞击动能结束停止，当外力消失时，密封橡胶油囊处32的液压油大部分通过通孔34经由溢流通道A、第一溢流通孔211返流入第一缓冲腔23的内部，同时复归弹簧232将第一活塞231复归至始点位置，等待下次的外部冲击；同时当外力消失时，部分液压油从轴承31与第一活塞231之间的间隙经由径向辅助回流通道223、轴向辅助回流通道222与第一活塞231上的轴向通孔235、钢珠容纳腔234形成的辅助回流通道回流并打开钢珠逆止阀回流入第一缓冲腔23内；此时外界的动能已转换为油压缓冲器的热能，由油压缓冲器零件散发到空气中，实现能量的循环。[0029]以上对本发明的具体实施进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施方案，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

权利要求：1.用于直流高压开关的油压缓冲器，其包括缓冲装置、蓄压装置和设有中空内腔的外缸10，所述中空内腔内灌注有液压油且所述外缸10的两端分别通过后盖U和外挡盖12密封，所述外缸（10的中空内腔内自后盖11一侧向外挡盖（12—侧延伸依次设置有所述缓冲装置和蓄压装置，所述后盖（11上设有与所述中空内腔联通的注油口，所述注油口内安装有注油螺丝（13，其特征在于:所述缓冲装置包括活塞杆22和设于所述中空内腔内的内缸21，所述内缸21的外周壁与所述外缸10的内壁之间的空隙形成液压油的溢流通道A并与所述蓄压装置连接，所述内缸21内设置有相互联通的第一缓冲腔2¾和第二缓冲腔24且所述第一缓冲腔23内设有一级缓冲组件、第二缓冲腔¾内设有二级缓冲组件，所述活塞杆22的前端依次贯穿所述外挡盖（12、蓄压装置后与所述一级缓冲组件连接，所述内缸（21的周壁上开设有第二溢流通孔（212和多级的第一溢流通孔211，所述第一缓冲腔、第二缓冲腔分别通过对应的所述第一溢流通孔211、第二溢流通孔212与内缸21外部的溢流通道㈧联通。2.根据权利要求1所述的用于直流高压开关的油压缓冲器，其特征在于:所述二级缓冲组件包括设于所述第二缓冲腔24内的第二活塞241和蝶形弹簧242，且所述第二活塞241设置于所述第二缓冲腔24与第一缓冲腔23的联通处，所述蝶形弹簧242的前端与所述第二活塞腔（24的前端底面抵接、后端与所述第二活塞（241抵接，所述第二活塞241内开设有相互联通的轴向溢流通道243和径向溢流通道244，所述轴向溢流通道243与所述第一活塞腔（23联通，所述径向溢流通道（244能够与所述第二溢流通孔212联通。3.根据权利要求2所述的用于直流高压开关的油压缓冲器，其特征在于:所述蝶形弹簧242设置有两组，所述两组蝶形弹簧242弧形相背对的设置成X形。4.根据权利要求3所述的用于直流高压开关的油压缓冲器，其特征在于:所述一级缓冲组件包括设置于所述第一缓冲腔23内的第一活塞231和复归弹簧232，所述活塞f22的前端依次贯穿所述外挡盖12、蓄压装置后与所述第一活塞231连接、后端设有受撞头221，所述复归弹簧232的前端与所述第一缓冲腔23的前端底面抵接、后端与所述第一活塞231套接。5.根据权利要求4所述的用于直流高压开关的油压缓冲器，其特征在于:所述第一活塞内（231还设有逆止阀结构，所述逆止阀结构包括钢珠233，所述第一活塞231内设有相互联通的钢珠容纳腔234和轴向通孔235，所述钢珠233容置于所述钢珠容纳腔234内且所述钢珠233的直径大于所述轴向通孔235的孔径，所述活塞杆22的前端开设有相互贯通的轴向辅助回流通道222和径向辅助回流通道223，所述轴向辅助回流通道222与所述轴向通孔235联通，所述钢珠容纳腔234朝向所述第一缓冲腔2¾的一侧开口处设有弹簧销236。6.根据权利要求1〜5中任一所述的用于直流高压开关的油压缓冲器，其特征在于:所述蓄压装置包括轴承31和内部充有空气的密封橡胶油囊32，所述活塞杆22滑动安装于所述轴承31的内孔内，所述密封橡胶油囊32套装于所述轴承31的外周。7.根据权利要求6所述的用于直流高压开关的油压缓冲器，其特征在于:所述轴承31的外周设有环形槽，所述环形槽与所述外缸（1〇内壁形成环形腔33，所述密封橡胶油囊32套于所述轴承31外周并位于所述环形腔3¾内，所述轴承31位于所述缓冲装置的一侧开设有通孔34，所述环形腔33通过所述通孔34与溢流通道A联通。8.根据权利要求7所述的用于直流高压开关的油压缓冲器，其特征在于:所述轴承31的两端分别与所述内缸21、外挡盖（12顶紧，所述活塞杆22与所述轴承3D且所述轴承31与所述外挡盖12的接合处通过密封件41密封。、、9.根据权利要求8所述的用于直流高压开关的油压缓冲器，其特征在于：所述活塞杆22与所述外挡盖12之间还设有防尘套42。

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