液压机构概念

液压操动机构一概念液压机构是用液压油做为能源来进行操作的。目前，我国生产的断路器用的液压机构采用储能常充压差动工作原理。高压油泵把油储存在储压器中，断路器的运动是由工作缸活塞操作，活塞的运动靠阀门控制。工作缸的左侧直接与储压筒的常压油相连接。右边接阀门，也与高压油相连通，两侧均有高压油，但活塞两侧的受力面积不等，在这一压差作用下，活塞运动使开关合分闸。液压机构的优点是操作用的高压油可先用油泵储存在储压筒中，带动油泵的电动机只需 1.5kw1.5kw，且交、直流通用，动作时，速度快而平稳。直流操作电源容量易满足。二分类：（一）.按传动方式分为全液压与半液压。全体液：就是液压油直接操纵主触头进行合闸，省去了连动拉杆，减少了机构的静止阻力，速度快。半液压：液压油只到工作缸的一侧，操动活塞将液压能转化为机械能带动联动拉杆，使开关进行分、合闸。目前我国多采用此。（二）.按其充压方式分为常充压和瞬间充压常充压：即分闸管道中，无论是合闸、分闸状态皆充高压油，而合闸管道中，仅在合闸状态才充高压，分闸状态管道中油压全部泄掉。瞬时充压：无论在合闸位置和分闸位置，在液压工作缸两侧都是低压油，仅在动作过程中才充高压油。我国目前生产的属常高压半液油型液压机构。三.液压机构的结构液压机构主要包括：机构箱、储压器、阀系统、工作缸、油泵、控制板等组成。（一）机构箱：支撑整体机器及保护外壳。箱内底部设有加热器。5 5C 以下投入，2020C 以上切断。（二）储压器：液压机构的储能元件。油不可能压缩，能量靠压缩氮气储存。a.a.为什么用氮气？储压器采用高碳素钢管加工制成，内表面光洁度要求很高。而氮气是一种无色、无味气体，充入氮气可避免腐蚀损坏；另储压筒中可使用橡胶密封件。在氮气中老化慢，可提高使用寿命。使用的 N N2必须是高纯度的，纯度最低为 99.9%99.9%以上，最好的达到 99.99%99.99%，含水量小于 30mg/C30mg/Cm?。b.b.单筒和双筒式储压器有什么特点？液压机构中使用的储压筒，在结构上分为双筒、单筒两种。单筒只有一个筒结构，活塞上部为氮气腔；下部为高压油腔。活塞上装有双向 V V 形密封器圈。它的特点是加工方便,密封性能好。缺点是氮气腔容积较小，断路器分合闸一次活塞下降行程较大。压力幅度变化也大，只适用于分合闸功要求不太大的断路器。双筒结构的储压筒，它由一只专用的储气缸和一个带活塞的储压筒并列组成，两筒之间由充气块联为一体。双筒的特点是储气容积可以做的较大，适用分合闸功要求较大的开关。此时分合闸操作时的油压变化幅度小。另该结构充气方便，无需专用充氮装置。缺点是结构复杂，氮气腔和外界密封面较多。实际上，只要单筒的容积能满足断路器操作顺序（分0.30.3合分）的要求，且储压筒油量下降在容许范围内就宜采用单筒。c.c.储压筒活塞上部为什么必须加一定容积的航空液压油?有两方面原因：（1 1）.提高活塞上部氮气和下部液压油之间的密圭寸性能。当活塞上部加入一定高度（2cm2cm）的油后，形成了油封密封层。氮气就不直接作用于橡胶模范圈上，而是作用在油层上，气体不易渗漏至活塞下部。（2 2）.液压油可以改善活塞上氮气侧密封圈上与筒壁间的润滑效果，在油中滑动而不易损坏。d.d.为什么要用航空液压油?液压操动机构是用油来作为机械能传递的媒介，但油粘大小油的影响很大，当油流截面一定时，油的粘度越大，单位时间内的油量就越小，工作缸活塞的运动速度就越慢。在 2020以上时，航空液压油的粘度不比变压器油和透平油的粘度小，但在低温随着温度的降低，粘度增大的速率比其他油小的多（一年四季粘度变化不太大），所以，它能保证在允许的工作环境温度（-3535c c4040c c）范围内，分合闸速度变化不大。另外润滑性能比较好。机构一般宜用1010#航空液压油，而在东北地区宜用 2020#航空液压油。（三）、阀系统：滤油器、放油阀、控制阀等放油阀包括高压放油阀、低压放油阀控制阀包括一级阀、二级阀。液压机构阀系统常见阀有钢球阀、锥阀、片状阀。1.1.钢球阀的结构、特点：简称球阀，它是靠钢球阀和阀座之间的一道密封线（实际为面）实现封闭的。它的封闭性能主要是：1由密封线与纵轴线的夹角 a（钢球直径、阀孔直径的相对大小，CosCosa=d/D=d/D）2钢球质量：园整度、光洁度3阀座上密封线的密度和完整性4密封面上的压强大小优点：采用标准件，加工量小。缺点：全自动翻转，密封线不固定。选球时必须选一级品，经过严格筛选。阀座上的密封线一般用所配钢球放在阀孔上面敲击而成，宽度 0.15-0.2mm0.15-0.2mm，而且清晰可见，不能有缺口。阀座上密封线与纵轴线夹角一般为 4545较好。即阀孔直径与钢球直径之比约为 0.70.7。不能随变扩大阀孔或更换球的规格。阀口密封面上的压强要适当，压强小密封性能降低，压强大阀口易变形。阀口密封面的压强表现为高油压作用在钢球上的力。当阀孔直径和工作油压一定时，阀口面积越大，压强越小。密封面不能太宽。2.2.锥阀的结构及特点：其原理与球阀相同，在锥阀芯上与阀座之间形成一到密封面。优点：导向性能好，不易自动翻动，密封面稳定。如果阀芯和阀座的同心度在允许公差内，可获得较好的密封性能，否则密封得不到保证。（它是我国初期液压机构大量使用球阀的原因）.锥阀的密封性能主要由阀心的锥面和阀座封口之间的密封宽度 H H,密封面上压强大小，密封面的光洁度及清晰程度决定。通常，阀孔密封面是用磨床精加工成 9090形成，并在阀孔略带很小的倒角。阀芯椎面与纵轴线的夹角一般为 4545-60-60.当受压力大时，角度稍小一些为好。如：二级阀的锥阀芯由于受高压油作用的面积比较大，该角度为 4545 左右。而合分闸一级阀受压力较小，该角度宜大一些。阀口密封面是用所配阀芯配对研磨而成。配磨时，必须使锥阀芯上出现一道宽 0.15-0.2mm0.15-0.2mm,清晰而完整的密封面。检修如更换新品，必须重新配磨。阀孔密封面不符合要求，可用车床将阀口重新加工，如没有条件，要更换阀座。3.3.电磁阀结构性能有何要求？分合闸结构一级阀阀杆都是由分合闸电磁铁的铁芯所驱动可以移动电磁阀。分闸一级阀钢球打开所需的作用必须与所配电磁铁的吸力相匹配。目前国产所有型号液压机构的分合闸电磁铁线圈安匝数为 40004000 左右 V=220vVe=110vIe=2AIe=4AV=220vVe=110vIe=2AIe=4A 作用力还应满足：当操作机构处在高工作油压时，分闸一级阀的动作电压VdVdW65%Ve65%Ve；当机构处于低闭锁油压时，分闸一级阀最低动作电压Vd30%Ve.Vd30%Ve.结构上：分闸一级阀的阀孔直径为 3-3.5mm,3-3.5mm,钢球直径 5-5.5mm5-5.5mm,当 D=3.5mmD=3.5mm 和额定工作油压为 20mp20mp 时，作用力即为 98N98N，它相当于 50%Ve50%Ve 时的电磁吸合力。机构的固有动作时间与分闸一级闸口的油流截面大直接关系，阀孔越大，在单位时间内流过的油量越多，动作时间越短如 CY3CY3 完善化之前，产品的分闸一级阀孔内径为 3mm,3mm,配 SW6SW6I I 开关时，动作时间不满足要求，改进时，将阀孔径增大到 3.5mm3.5mm，阀座上的排油孔由一个增至【二个，动作时间就能满足。阀口开距：要适当，一般为 1 11.5mm1.5mm,阀口完全打开后的排油接面大与阀孔的截面，以防在阀口处因出现节流影响动作时间。也不宜过大，否则将有副作用。如：阀口关闭时间增长，复位弹簧过压等。对二级阀结构性能有哪些要求？二级阀采用零压动作原理：阀芯上部受压面积远大于其下部受压面积。二级阀在完成合闸动作后，其阀芯上、下部同时受至液压油的作用，但因受压面积不同而保持在合闸位置。上阀口有足够的关闭力，以保证良好的密封性。具体结构还设置了自保护高压油补充回路。CY3CY3 在阀系统外管路以形成补充油回路，并在回路中装有 0.5mm0.5mm 的节流孔。CY4CY4、CY5CY5 则在二级阀锥阀芯上打一个直径 0.5mm0.5mm 的小孔，使下部的高压油直接由该孔补充至上部合闸自保护腔中。油泵：将机械能变为液压能的能量转换装置，供给机构所需的高压油。为何用柱塞式油泵？目前使用的油泵在结构上有齿轮泵和柱塞泵两种。齿轮泵一般额定工作压力不超过 1Mpa,1Mpa,适用于压力不太高而流量大的场所。柱塞泵工作压力高，可达几十 MpaMpa,但打油量较少，适用于液压机构使用，因为液压机构油压都在 20Mpa20Mpa 以上。储压筒的储压油容积只有 250025005000cm35000cm3，要求从零表压打到额定油压时间不超过 3 35min5min 打油量在 1500cm3/mii1500cm3/miii 卩可。双柱塞打油，电机旋转一周两次打油。工作缸：由缸体、活塞组成，将储压油中储存的气体势能转变为运动的机械能，供开关操作。接线板：辅助开关、中间继电器、压力表等。