[發明專利]火藥氣體驅動式超高速操動機構

有效

• 申請號: 201310299978.8
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN104134586B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 林麟;張豪;張博;劉暢;郭煜敬;金光耀;張高潮;張友鵬;李艷;鄧亞;李旭
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;河南平高電氣股份有限公司;平高集團有限公司
• 主分類號: H01H71/10
• 分類號: H01H71/10
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司41119
• 代理人: 陳浩

技術領域

本發明涉及火藥氣體驅動式超高速操動機構。

背景技術

一些高壓斷路器在開斷時會產生一個大電流，因此對開斷時間有著明確的要求，例如，某電壓等級為320kV直流電網中，發生短路時直流側電流的上升速度為3.5kA/ms，假定正常運行時線路上電流值為2kA，2ms后線路上的短路電流可以達到9kA，即一個能開斷9kA電流的高壓直流斷路器必須在2ms的時間內能快速動作，切斷電流。而現有的彈簧操動機構、液壓操動機構的分閘速度均無法實現在如此短的時間內開斷斷路器；而磁力機構，速度能夠滿足雙斷口或者多斷口斷路器，但是其制造難度很高；斥力機構，速度勉強達到要求，理論上可以達到60m/s，但是存在行程短的問題。

申請號為94246009.X，授權公告日為1995-09-06的中國專利公開了一種發射式操動機構，包括用于向相應的分合閘機構傳遞驅動力的傳動件，所述傳動件具有與分合閘機構對應的分閘位和合閘位，所述傳動件的底端是活塞形式并滑動密封裝配在相應的活塞缸內，能夠在活塞缸內導向運動，活塞缸底部設有與活塞腔連通的進氣口。發射式操動機構還包括與所述進氣口連通的用于向活塞腔內噴入高壓氣體的空包彈發射裝置，該空包彈發射裝置包括槍機、復進簧、用于安裝空包彈的槍膛、擊發空包彈的撞針、擊發撞針的擊發機構和供彈機構等，所述槍機在其運動行程上具有在外力作用下克服復進簧的作用力而帶動撞針運動到儲能位的后退位和用于在復進簧的作用下推動空包彈上膛的前進位，其原理與現有槍機后座式自動槍械的原理相同，空包彈上膛后，擊發機構釋放撞針，撞針擊發空包彈，空包彈產生高壓氣體噴入活塞腔并推動傳動件運動從而帶動斷路器高速合閘，同時高壓氣體推動槍機向下退回，該過程中槍機壓縮復進簧，并且依靠拋殼機構將打空的彈殼拋出，撞針運動到待擊發位置在擊發機構擋止下處于待擊發狀態，氣體從槍膛排出后，槍機在復進簧的作用下復進，配合供彈機構將下一發空包彈上膛。但是，上述發射式操動機構只能夠實現快速合閘，而無法實現快速分閘。并且，由于采用了槍機后座式結構，彈殼在火藥燃氣的作用下會膨脹貼膛，若彈殼過長或膛壓過高，會導致彈殼抽殼不暢，甚至導致彈殼斷裂，這就限制了所用彈藥的威力，不利于操動機構動作速度的提升。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠實現斷路器快速分閘和快速合閘的火藥氣體驅動式超高速操動機構。

本發明采用的技術方案是：火藥氣體驅動式超高速操動機構，包括用于向相應的分合閘機構傳遞驅動力的傳動件、驅動傳動件運動的空包彈發射裝置，所述傳動件具有分閘位和合閘位，所述空包彈發射裝置包括槍機、復進簧和撞針，所述槍機在其運動行程上具有帶動撞針運動到儲能位的后退位和用于在復進簧的作用下推動空包彈上膛的前進位，所述空包彈發射裝置設有兩個，兩空包彈發射裝置分別設置在傳動件分合閘運動方向的兩側并分別設有對應的槍管，兩所述槍管的噴射口均朝向傳動件并且軸線相互平行間隔設置，兩槍管在與槍管軸線平行的直線上的投影具有重合段，兩空包彈發射裝置的槍機上分別固連有朝向傳動件懸伸的活塞導桿；各活塞導桿均是導向密封插設于設置在對應側的導氣腔內，任意一側的槍管與另一側的導氣腔之間通過對應設置的導氣通道連通。

所述傳動件朝向分合閘方向兩側的端面上分別設有供兩槍管的對應端部導向密封插設的盲孔，各所述盲孔的孔壁上均設有用于連通盲孔內部與外界大氣的泄氣孔。

所述導氣腔是由傳動件分合閘方向兩側的端面上分別與兩側活塞導桿對應的導氣盲孔構成。

各所述盲孔均具有在傳動件運動到合閘位或分閘位時供對應側槍管管口的口沿頂壓密封的燃燒腔底壁。

所述槍管上套設有用于與燃燒腔的內壁導向密封配合的閉氣環。

所述盲孔具有內徑大于槍管直徑而與槍管的對應外周面之間形成用于收集火藥殘渣的空間的殘渣收集段。

所述泄氣孔是貫通設置在殘渣收集段的腔側壁上。