系列液压碟簧操动机构技术研究及工程化应用
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完成单位:西安西电高压开关操动机构有限责任公司
登记编号:ZSXC-2023-DL-1-147
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
曹伟产、张 慧、马 峰、顾 磊、刘相蕊、许艳蒲、张润田、范雪丽、李 欢、张泾全、周仙娥、孙易阳、姜章兰
1、成果简介(主要阐述成果核心内容,500字以内。)
我公司研发的252kV~1100kV断路器及GIS用系列液压碟簧操动机构,是我公司在长期对液压机构技术研究的基础上,综合国内外液压机构发展的新趋势,创新设计、自主开发的断路器操动机构,具有自主知识产权,具有高的可靠性与稳定性,检修维护方便。在设计过程中采用了系列化、模块化的设计思路,最大的实现了工业化生产中批量化加工的要求。该系列液压碟簧操动机构的研制成功,打破了国外公司的垄断地位,加快了我国重大装备的国产化进度,使开关设备的核心制造技术掌握在我国国有企业手中,保证了电力系统安全可靠运行。所研制的CY15(CYA8)液压碟簧操动机构,在国际上率先实现配双断口800kV 断路器的液压碟簧操动机构,填补了国内空白,所研制的CYA8-2液压机构配发电机断路器属于国内首创。其技术特征如下:
渐减型变刚度碟簧的设计与应用;
填充聚四氟乙烯组合密封圈在动密封中的结构设计和应用;
油缸内带变截面定缓冲压力阶梯形柱塞缓冲器的设计与应用;
缸泵组合径向双柱塞泵的设计与应用;
高压大流量控制阀的设计与应用;
高副导向装置的设计与应用。
我公司研发的252kV~1100kV断路器及GIS用系列液压碟簧操动机构,已经全面应用于各断路器制造企业的各个电压等级的断路器产品中,其中配CYA8液压碟簧操动机构现已有400多台应用800kV断路器产品中;CYA5、CYA10系列液压机构已经有近2000台应用于我公司252kV、363kV断路器产品中;CYA6系列液压机构已经有近2000台应用于我公司252kV、363kV、550kV断路器产品中,为我公司创造产值32366万余元。
2、主要创新点(主要介绍成果的创新之处,700字以内。)
1)创新点1:具有良好匹配特性
我公司系列液压碟簧操动机构先后开发设计了CYA5、CYA6、CYA8、CYA9、CYA10等全系列液压碟簧操动机构,可用于252kV-1100kV罐式、瓷柱式、GIS、HGIS、发电机断路器等不同形式的断路器产品,可适应不同结构和布置形式的断路器的要求。
2)创新点2:板式凸轮行程开关的设计
行程开关采用板式凸轮结构,装配简单,调节方便,整体高度低;板式凸轮结构简单,加工方便,体积小,成组使用,控制精度高;凸轮采用多级台阶设计,有效控制机构打压次数。发明专利: 201510940341.1
3)创新点3:机械防慢分结构的设计
采用机械防慢分结构设计,形成独立的工作单元,与国内外其它液压机构使用的液压锁防慢分装置相比,具有结构简单、加工要求低、装配简单、动作可靠性高、以及不易损坏核心零件的特点。获得专利一项: ZL201220681669.8
4)创新点4:液压机构缓冲结构设计方法
缓冲结构是影响机构机械特性的关键因素,根据不同断路器的机械特性要求,需要匹配不同的缓冲结构。CYA8-2液压机构采用变截面定缓冲压力的缓冲结构,利用 Adams和Fluent等软件的仿真计算,对三种不同的断路器,设计不同的缓冲结构,其机械特性试验结果与设计预期吻合度较高。总结出液压机构缓冲结构的一种设计方法,可有效缩短液压机构缓冲结构的设计周期,降低了研发成本。
5)创新点5:填充聚四氟乙烯组合密封圈在动密封中的应用。
动密封采用填充聚四氟乙烯组合密封圈结构 ,密封效果好、结构紧凑;静、动摩擦系数小 、寿命长, 特别适用于断路器长期静止后快速启动、高速换向不用润滑的运行工作场合。