液压机构的结构原理图简介

1.OM-3液压机构简介

这是三菱公司经过长期完善改进后推出的较近期的液压机构，动作原理如下：

分闸动作：如图5-1上图所示，此时机构及断路器处于合闸位置且液压系统储能完毕。接到分闸命令后分闸电磁铁得电动作，二级阀排油阀上端的高压油流经分闸电磁阀排回油箱，二级阀排油阀、二级阀供油阀向上运动打开低压通道的同时封闭高压通道，释放排油阀上端的高压油，排油阀和供油阀向上运动打开低压通道的同时封闭高压通道，释放活塞杆左端的高压油排回油箱。在活塞杆右端高压油的作用下，活塞杆快速向左运动带动断路器完成分闸。在活塞杆运动的同时，辅助开关（未画出）切换，断开分闸回路接通合闸回路，分闸电磁铁断电复位，当工作缸运动到底后，排油阀上端的弹簧推动排油阀关闭排油阀口，靠其截面产生的压差可靠的保持在分闸位置，保持活塞在弹簧力和液压力作用下推动拐臂转动锁住保持销，高压油进入活塞杆左端，为下次合闸做好准备。

合闸动作：如图5-1下图所示，在分闸状态下接到合闸命令后，合闸电磁铁得电动作，释放保持活塞排油阀上端的高压油，保持活塞排油阀、保持活塞供油阀向上运动打开低压通道的同时封闭高压通道，释放保持活塞左端的高压油，解除拐臂的锁紧力。在差动力作用下，活塞杆快速向右运动带动断路器完成合闸。在活塞杆运动的同时辅助开关切换，断开合闸回路接通分闸回路，断开保持活塞排油阀上端的排油通道，保持活塞排油阀、保持活塞供油阀换向，维持保持活塞左端的高压油，为分闸做好准备。

储能动作：蓄能器处于释放位置或储能不足的位置时，压力开关接通液压泵电动机储能，电动机运转带动液压泵打压，高压油通过逆止阀进入常高压腔，推动储能活塞向上运动压缩氮气获得高压强。到达预定位置（液压泵停转位置）后，压力开关断开，电动机停转，储能过程结束。

如果由于某种原因引发故障，到达预定位置后电动机继续运转带动液压泵打压，推动储能活塞继续向上运动，此时安全阀打开，将液压泵输出的高压油释放至低压腔，防止系统过压破坏。

图5-1 三菱公司OM-3液压机构动作原理图

特点介绍：该机构结构设计合理、紧凑，采用集装板块式结构，外连管路很少，外漏可能性大为减少。因分、合闸位置液压系统始终处于高压状态，所以油中含气量极少，系统稳定性高，使用寿命长。

2.ABB公司AHMA-4/-8液压机构简介

这是ABB公司推出的较早期的碟簧储能液压机构，动作原理如下：

分闸动作：如图5-2左图所示，此时机构及断路器处于合闸位置，且液压系统储能完毕。接到分闸命令后分闸电磁阀7b得电动作，换向阀6上端的高压油流经电磁阀7b排回油箱，换向阀6向上运动封闭高压通道，使操作活塞3底部的高压油排回油箱13。在操作活塞3上端高压油的作用下，活塞3快速向下运动带动断路器完成分闸。在活塞运动的同时，辅助开关11切换，断开分闸回路转换到合闸回路，电磁阀7b断电复位，换向阀6靠其截面产生的压差可靠的保持在分闸位置，如图5-2中间图所示。

合闸动作：在分闸状态下接到合闸命令后，合闸电磁阀7a得电动作，高压油流经电磁阀7a到换向阀6的上端，推动换向阀6向下运动封闭排油通道，同时使高压油接通至操作活塞3底部，在差动原理的作用下推动活塞向上运动带动断路器完成合闸。在活塞运动的同时辅助开关11切换，断开合闸回路，为分闸做好准备。合闸电磁阀7a断电复位，高压油经自保持回路的小孔作用于换向阀6的上端，使其可靠地保持在合闸位置。如图5-2左图所示。

储能动作：碟簧处于释放位置或储能不足的位置时，液压泵电动机储能控制开关接通，如图5-2右图所示。此时电动机运转带动液压泵打压，高压油通过逆止阀进入常高压腔14，推动储能活塞5向上运动，通过轨道钢丝2来压缩碟簧组1获得高压强。到达预定位置（液压泵停转位置）后，储能控制连杆10带动开关断开，电动机停转，储能过程结束。

图5-2 ABB公司AHMA-4/-8液压机构动作原理图

1—碟簧组 2—轨道钢丝 3—操作活塞 4—高压部位 5—储能活塞 6—换向阀 7a—合闸电磁阀 7b—分闸电磁阀 8—液压泵 9—电动机 10—控制连杆 11—辅助开关 12—安全阀 13—低压油箱 14—常高压腔 15—防慢分销 16—低压放油阀 17—高压放油阀 18—连接半环 19—连接法兰 20—外罩

如果由于某种原因引发故障，到达预定位置后电动机继续运转带动液压泵打压，推动储能活塞继续向上运动，此时安全阀12打开，将液压泵输出的高压油释放至低压腔，防止系统过压破坏。

防慢分原理：在AHMA-4/-8液压机构中，防慢分同时应用有防止液压系统慢分的阀系统防慢分和用于防止断路器运动部分慢分的操作活塞防慢分两种结构形式。

阀系统防慢分原理：如在合闸位置由于某种原因机构失压时，再次起动液压泵打压可能使换向阀趋向分闸位置而引起慢分事故。与国内生产的多种液压机构（如CY3）一样，AH-MA-4/-8在换向阀中采用了面积差和斜面碰珠结构来防止阀系统慢分，如图5-3a所示。图5-3b所示为CY3阀系统防慢分结构。

操作活塞防慢分原理：因为断路器的向下分力除了可动件的重力外，还有SF6气体压强作用在断路器直动杆上产生的压力促使机构操作活塞3下移，正常的情况下液压力将其可靠地维持在合闸位置。由于某种原因机构失压时，液压锁防慢分销15弹出，将操作活塞3锁定在合闸位置，使其不会下滑产生慢分。在系统压力正常时，液压锁防慢分销15缩回去，不影响正常的分合闸动作。

图5-3a AHMA-4/-8液压机构阀系统防慢分原理结构示意

图5-3b CY3阀系统防慢分结构

特点介绍：该机构绕工作缸为轴排列，用碟簧储能，储存的油压受温度变化影响小。结构设计较合理、紧凑，采用集装板块式结构、无外连管路，外漏可能性小。采用密闭油箱，抽真空注油，所以油中含气量极少，系统稳定性高，使用寿命长。不足之处是现场检修难，一般牵扯到油路解体都要返厂进行，很不方便。(www.xing528.com)

3.ABB公司HMB-4/-8液压机构简介

储能动作：接通液压泵电动机回路（见图5-4），储能电动机15带动柱塞液压泵16运转，柱塞液压泵16输出的高压油同时进入3个储能活塞5的上端，推动储能活塞5向下运动压缩碟簧7进行储能。储能到位后，弹簧行程开关18切断液压泵电动机15，柱塞液压泵16停转，储能过程结束。当操作后或泄漏到一定值时，弹簧行程开关18接通液压泵电动机15再次补压到柱塞液压泵16停转位置。

合闸动作：在分闸位置时（见图5-4a），接通合闸电磁阀11，换向阀切换至合闸状态，常充压差动活塞3的底部与高压油接通，在差动原理的作用下，快速向上合闸并带动辅助开关8切换，断开合闸回路，为分闸作好准备。

分闸动作：在合闸位置接到分闸命令（见图5-4b），分闸电磁阀12动作，换向阀切换至分闸位置，差动活塞3的底部高压油通过换向阀释放至低压油箱，在差动活塞3上端常高压的作用下，活塞快速向下运动分闸，并带动辅助开关8切换，切断分闸回路，为下次合闸做好准备。

防慢分原理：同时应用有防止液压系统慢分的阀系统防慢分和用于防止断路器运动部分慢分的机械防慢分两种结构形式。防止液压系统慢分的阀系统防慢分原理和AHMA-4/-8液压机构一样。

机械防慢分原理：因为断路器的向下分力除了可动件的重力外，还有SF6气体压强作用在断路器直动杆上产生的压力促使机构工作缸活塞杆3下移，正常的情况下液压力将其可靠地维持在合闸位置。由于某种原因机构失压时，机械防慢分组件在碟簧的推动下，将工作缸活塞杆3锁定在合闸位置，使其不会下滑产生慢分。在系统压力正常时，机械防慢分组件在自身复位弹簧的推动下缩回去，不影响正常的分合闸动作。HMB-4/-8液压弹簧操动机构机械防慢分工作原理如图5-5所示。

图5-4 HMB-4/-8液压弹簧操动机构工作原理图

a）已储能，分闸状态 b）已储能，合闸状态 1—低压油箱 2—油位指示器 3—差动活塞 4—高压油腔 5—储能活塞 6—支撑环 7—碟簧 8—辅助开关 9—注油孔 10—合闸节流阀 11—合闸电磁阀 12—分闸电磁阀 13—分闸节流阀 14—排油阀 15—储能电动机 16—柱塞液压泵 17—泄压阀 18—行程开关

特点介绍：该机构绕工作缸为轴排列，用碟簧储能，储存的油压受温度变化影响小。结构设计合理、紧凑，采用模块式集装结构，检修更换方便。无外连管路，与AHMA型相比，密封点减少，外漏可能性更小。采用密闭油箱，抽真空注油，所以油中含气量极少，系统稳定性高，使用寿命长，是AHMA型液压机构的升级换代产品。

4.平开东芝363kV断路器用液压机构（见图5-6）

动作原理如下：

分闸动作：如图5-7左上、左下、右下图所示，此时机构及断路器处于合闸位置且液压系统储能完毕。接到分闸命令后分闸线圈1得电动作打开分闸电磁阀2，释放换向阀6左端的高压油，换向阀6向左移动，打开排油通道的同时封闭高压通道，释放分闸主阀7、合闸主阀8上端的高压油，打开油压活塞9上部的排油通道的同时封闭高压通道，油压活塞9上部的高压油排回油箱。在下端高压油的作用下，油压活塞9快速运动带动断路器灭弧室完成分闸。在油压活塞9运动的同时，辅助开关切换，断开分闸回路接通合闸回路，分闸电磁阀2断电复位，换向阀6靠其截面产生的压差可靠地保持在分闸位置。

图5-5 HMB-4/-8液压弹簧操动机构机械防慢分工作原理

图5-6 平开东芝363kV断路器用液压机构结构外观及特点

合闸动作：如图5-7右下、右上、左上图所示，此时机构及断路器处于分闸位置且液压系统储能完毕。接到合闸命令后合闸线圈3得电动作打开合闸电磁阀4，释放换向阀6右端的高压油，换向阀6向右移动，打开高压通道的同时封闭排油通道，使高压油进入分闸主阀7、合闸主阀8的上端，分闸主阀7封闭油压活塞9上部的排油通道，合闸主阀8打开油压油压活塞9上部的高压通道，油压活塞9在差动力的作用下快速运动带动断路器灭弧室完成合闸。在油压活塞9运动的同时，辅助开关切换，断开合闸回路接通分闸回路，合闸电磁阀4断电复位，换向阀6靠其截面产生的压差可靠地保持在合闸位置。

储能动作：蓄能器储能不足时，压力开关接通电动机12运转带动液压泵13打压，高压油推动储能活塞向上运动压缩氮气11获得高压强。到达预定位置（液压泵停转位置）后，压力开关断开，电动机停转，储能过程结束。

如果由于某种原因引发故障，到达预定位置后电动机12继续运转带动液压泵13打压，推动储能活塞继续向上运动，此时安全阀打开，将液压泵输出的高压油释放至低压腔，防止系统过压破坏。

特点介绍：该机构结构设计合理、紧凑，采用集装板块式结构、外连管路少，外漏可能性减少。采用机械防跳装置，在液压回路中装有防弹跳阀5。因分、合闸位置液压系统始终处于高压状态，所以油中含气量极少，系统稳定性高，使用寿命长。

图5-7 平开东芝363kV液压机构工作原理图

1—分闸线圈 2—分闸电磁阀 3—合闸线圈 4—合闸电磁阀 5—防弹跳阀 6—换向阀 7—分闸主阀 8—合闸主阀 9—油压活塞 10—储压器 11—氮气 12—电动机 13—液压泵 14—灭弧室 —高压油 —高压、氮气 —低压油