液压弹簧机构

500kV交流场断路器液压弹簧机构的结构与工作原理1．概述某换流站500kV交流场采用新东北电气（沈阳）高压开关有限公司生产的LW56-550/Y4000-63型断路器，该断路器操动机构采用HMB-8.3型弹簧储能液压操动机构。

HMB-8.3型弹簧储能液压操动机构利用了现代化制造技术和模块化组装技术的优势，具有碟簧储能、液压油传递力和转换能量的双重优越性。

2．HMB-8.3型弹簧储能液压操动机构的结构HMB-8.3型弹簧储能液压操动机构采用模块设计，五个主要功能模块用螺栓和工作缸联接，便于维修。

这些功能模块是：动力模块、工作模块、储能模块、监视模块和控制模块。

2.1 动力模块动力模块（如下图1、图2所示）由电动机、齿轮传动装置、偏心转轴及柱塞泵等组成。

用法兰装在工作缸外部。

油标安装在低压油箱外侧，以便观察油位。

图1 储能电机图2 动力模块2.2 工作模块工作模块包括工作缸、工作缸活塞杆缓冲系统。

工作缸是操动机构的关键零件。

所有其它模块都用法兰径向装在工作缸的周围。

这些模块与工作缸间用密封联结件作为液压油的通道，不需要采用任何管道。

2.3 储能模块储能模块采用安装在碟片弹簧装置上部的三个蓄能活塞储蓄能量。

碟片弹簧装置采用八个双片弹簧，正反叠装，以取得较大作用力。

三个储能活塞直接作用在碟片弹簧装置上，确保一定的油压，建立一定的碟簧压缩变形量。

机械储能的优点是长期稳定、可靠和不受温度影响。

图3 工作模块图4 储能模块2.4 监测模块监测模块（如下图5所示）由带凸轮装置的限位开关、位于碟片弹簧装置圆盘上的齿条齿轮啮合装置、标志碟片弹簧压缩量的信号灯和压力释放阀等组成。

限位开关监测碟片弹簧的储能状态。

由于限位开关的转动与碟片弹簧的轴向运动关联，可以直接反映后者的储蓄能量值。

且这一测量值不受温度影响。

限位开关可以对电磁阀分、合闸操作进行闭锁，以防止碟片弹簧压力变形不满足规定值，而出现断路器误操作。

断路器进行分、合闸操作造成的油压降低，通过限位开关可控制油泵自动启动打压，以补充能量。

SF6断路器的操动机构操动机构是高压断路器的重要组成部分，它由储能单元、控制单元、和力传递单元组成。

高压SF6断路器的操动机构有多种型式，如弹簧操动机构、气动机构、液压机构、液压弹簧机构等。

根据灭弧室承受的电压等级和开断电流的差异，SF6产品选用弹簧机构、气动机构或液压机构。

弹簧机构、气动机构、液压机构各自的特点比较见表1。

表1一．弹簧操动机构弹簧操动机构是一种以弹簧作为储能元件的机械式操动机构。

弹簧的储能借助电动机通过减速装置来完成，并经过锁扣系统保持在储能状态。

开断时，锁扣借助磁力脱扣，弹簧释放能量，经过机械传递单元使触头运动。

弹簧操动机构结构简单，可靠性高，分合闸操作采用两个螺旋压缩弹簧实现。

储能电机给合闸弹簧储能，合闸时合闸弹簧的能量一部分用来合闸，另一部分用来给分闸弹簧储能。

合闸弹簧一释放，储能电机立刻给其储能，储能时间不超过15s（储能电机采用交直流两用电机）。

运行时分合闸弹簧均处于压缩状态，而分闸弹簧的释放有一独立的系统，与合闸弹簧没有关系。

这样设计的弹簧操动机构具有高度的可靠性和稳定性，既可满足O-0.3 sec -CO-180 sec -CO操作循环，又可满足CO-15sec-CO操作循环，机械稳定性试验达10000次。

1.1 CT20弹簧操动机构动作原理CT20型弹簧操动机构（图1、图2、图3）利用电动机给合闸弹簧储能，断路器在合闸弹簧的作用下合闸，同时使分闸弹簧储能。

储存在分闸弹簧的能量使断路器分闸。

1.1.1分闸动作过程图1所示状态为开关处于合闸位置，合闸弹簧已储能（同时分闸弹簧也已储能完毕）。

此时储能的分闸弹簧使主拐臂受到偏向分闸位置的力，但在分闸触发器和分闸保持掣子的作用下将其锁住，开关保持在合闸位置。

分闸操作（图1、2）分闸信号使分闸线圈带电并使分闸撞杆撞击分闸触发器，分闸触发器以顺时针方向旋转并释放分闸保持掣子，分闸保持掣子也以顺时针方向旋转释放主拐臂上的轴销A，分闸弹簧力使主拐臂逆时针旋转，断路器分闸。

浅析HMB-4型液压弹簧操作机构的工作原理及日常运维摘要：电网中断路器液压操作机构可靠性关系到断路器的运行可靠性，乃至电网运行的安全性；HMB-4型液压弹簧操作机构属于维护工作量少，无渗漏，性能优越的操作机构，本文主要对其组成、工作原理、日常运维、常见故障进行简要讲述。

关键词：机构组成；工作原理；运行及维护；故障与处理六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）因为其良好的绝缘性能，以及较小的占地空间、较少的维护工作量目前被广泛使用到电厂升压站、变电站，本厂采用西安高压电气研究所电器制造厂生产的ZF1-252型产品，其中断路器液压操作机构采用ABB公司生产的HMB-4型操作机构，运行稳定，可靠性高。

一、HMB-4型操作机构组成（一）机构主要由充压模块、储能模块、工作模块、控制模块、监测模块等组成，如图1所示：图 1 HMB-4液压操作机构机芯外形图1-HMB-4碟簧柱 2-手动泄压阀 3-充油接头 4-活塞杆 5-低压油缸 6-油标7-碟簧柱（非本型号） 8-充压模块 9-油泵电机 10-碳刷 11-储能模块 12-监测模块13-前级换向阀（分闸2） 14-前级换向阀（分闸1） 15-前级换向阀（合闸）16-控制模块（二）液压弹簧操作机构的主要优点：结构紧凑、高可靠性、免维修、磨损极低、内部液压缓冲、工作特性不受温度影响、集成液压回路，不含任何油管、被广泛应用。

二、工作原理（一）操作原理：液压储能缸压缩弹簧进行储能，操作缸进行分合闸操作。

断路器触头的操动力在液压机构里靠差动活塞产生，操动活塞集成在操动机构内。

如图2所示，A1为换向阀轴左端面积，A2为换向阀轴右端面积，A3为换向阀轴右端的面积，其中A3>A2，即分闸；A1+A2>A3，即合闸；图 4合闸操作原理图（二）储能：当机构失压时，行程开关的接点导通，储能电机通电，将油从低压油区泵向高压油区，随着高压油量的增加，高压油推动三个储能活塞运动压缩弹簧，到达预定位置时，行程开关的接点断开，电机停转。

液压地弹簧原理引言液压地弹簧是一种具有广泛应用的弹簧装置，通过液体的压力来实现弹簧的力学特性。

它具有结构简单、可调性强、稳定性好等优点，在工业生产和机械设计中得到了广泛应用。

本文将详细介绍液压地弹簧的原理及其工作原理。

一、液压地弹簧的结构液压地弹簧主要由液压缸、活塞、密封件、液体介质以及支撑弹簧等组成。

液压缸由金属材料制成，内部充满了液体介质，而活塞则是在液压缸内移动的零件。

密封件的作用是防止液体泄漏，确保系统的正常运行。

支撑弹簧则负责提供弹性支撑力。

二、液压地弹簧的工作原理液压地弹簧的工作原理是通过液体的压力来调节弹簧的硬度和位置。

当外部施加力作用于液压地弹簧时，液体介质受到压力而产生位移，进而使活塞移动。

在这个过程中，液体介质的压力会传递给支撑弹簧，从而使弹簧发生形变。

液体介质在液压地弹簧中起到了关键的作用。

当外部施加力作用于液压地弹簧时，液体介质会受到压力而产生位移。

根据帕斯卡定律，液体的压力是均匀的，所以液体介质的压力会传递到液压缸的各个部分。

当活塞移动时，压力会传递给支撑弹簧，从而使弹簧发生形变。

通过调节液体介质的压力，可以实现对弹簧硬度的调节。

三、液压地弹簧的应用领域液压地弹簧由于其结构简单、可调性强、稳定性好等特点，在工业生产和机械设计中有着广泛的应用。

1. 汽车工业：液压地弹簧可以用于汽车悬挂系统，通过调节液体介质的压力，可以实现对汽车悬挂硬度的调节，提高汽车行驶的舒适性和稳定性。

2. 工业机械：液压地弹簧可以用于工业机械的减震和减振装置，通过调节液体介质的压力，可以降低机械设备的震动和噪音，提高工作效率和稳定性。

3. 建筑工程：液压地弹簧可以用于建筑工程中的隔震装置，通过调节液体介质的压力，可以减少地震产生的冲击力，保护建筑物的安全。

4. 航空航天：液压地弹簧可以用于航空航天器的减震装置，通过调节液体介质的压力，可以降低航天器在飞行过程中的震动，提高飞行的稳定性和安全性。

总结液压地弹簧通过液体的压力来实现弹簧的力学特性，具有结构简单、可调性强、稳定性好等优点。

浅谈液压弹簧操动机构对断路器分合闸的有效性作者：***来源：《机电信息》2020年第29期摘要：上海华电奉贤热电有限公司在对并网间隔三相机械联动断路器进行优化改造时，选用了HMB-8.3型液压弹簧操动机构。

现对这种液压弹簧操动机构在三相机械联动断路器分合闸时的有效性进行了分析，实践证明，三相机械联动断路器配备HMB-8.3型液压弹簧操动机构具有显著优势。

关键词：GIS;HMB-8.3型液压弹簧操动机构;三相机械联动断路器0 引言上海华电奉贤热电有限公司220 kV母线采用1套IFT-252型GIS设备，双母线双分段共设19个间隔。

其中#52主变间隔和#62主变间隔作为汽机发电机的并网间隔，采用的是三相电气联动结构的断路器。

GIS设备自投产以来已安全运行两年多，但机组并网用断路器采用的是三相电气联动操作机构，在结构上没有三相机械联动可靠，存在发电机非全相运行的可能。

同时，根据国家电网及国家能源局的防止电力生产事故的十八项及二十五项措施要求：“220 kV 及以下电压等级机组的并网间隔断路器应采用三相机械联动式结构。

”因此，公司将两台机组并网用断路器由三相电气联动结构改为三相机械联动结构。

1 IFT-252 GIS三相机械联动断路器介绍2014年，特变电工中发上海高压开关有限公司为了满足市场需求，在220 kV GIS原单相操作的基础上，开发了IFT-252型GIS三相机械联动断路器，它由三相断路器本体、液压弹簧机构、传动系统、机构箱等部分组成，其外形结构如图1所示。

该三相机械联动断路器为水平式布置，采用多连杆的传动机构将断路器的三相与灭弧室有效连接起来。

IFT-252型GIS断路器三相机械联动操作机构配用技术成熟、质量可靠的德国ABB公司生产的HMB-8.3型液压弹簧操动机构。

HMB系列液压弹簧操动机构在瑞士ABB公司及中国高压开关行业500 kV及以下的机组上得到了普遍应用，并且在电力系统中的运行时间最长，已接近40年。

液压弹簧的概念液压弹簧是一种利用压缩液体作为弹性介质实现弹簧效果的装置。

液压弹簧通常由一个密闭的容器、一个可压缩的液体和一个密封的活塞组成。

当外力作用于液压弹簧时，活塞被压缩，液体被挤压，产生反作用力，从而实现弹簧的功能。

液压弹簧主要用于需要稳定的压力支持和减震的系统中。

它们可以用于车辆悬挂系统、机械装置、航空航天技术、工业机械等领域。

与传统弹簧相比，液压弹簧具有以下几个特点：1. 支持稳定的压力：液压弹簧可以提供稳定的输出压力，不会因为变形或松弛而导致压力的不稳定。

这使得液压弹簧在需要稳定压力支持的系统中非常有用，例如机械装置中的传送带或液压缸。

2. 可调节性：液压弹簧可以通过改变液体的压力来调节弹簧的刚度和阻尼。

这使得液压弹簧能够适应不同的工作条件和负载要求，提供个性化的支持。

3. 减震性能好：液压弹簧可以通过改变液体的流动速度和阻力来实现减震效果。

这使得液压弹簧在需要减少冲击力或振动的应用中非常有用，例如汽车悬挂系统中的减震器。

液压弹簧的工作原理如下：当外力作用在液压弹簧上时，活塞会被压缩，液体被挤压。

由于液体几乎是不可压缩的，在液压弹簧内部会产生一个压力。

这个压力会反过来产生一个反作用力，使得液压弹簧呈现出弹簧的效果。

反作用力的大小由液体的压力和液压弹簧的设计参数决定。

在液压弹簧中，液体的流动速度和阻力可以通过调节液体的流量来实现。

通常，液压弹簧内部有一个可调节的流量调节阀，通过改变阀口的大小，可以调节液体的流量和阻力，从而实现对弹簧的刚度和减震性能的调节。

液压弹簧具有许多优点，但也存在一些局限性。

首先，由于液压弹簧需要液体作为工作介质，因此需要一个密封的系统来保持液体的正常循环。

这可能会增加设计和维护的复杂性。

其次，液压弹簧的性能可能会受到温度变化的影响，因为液体的性质会随温度的变化而变化。

此外，液压弹簧的安装和调整可能相对复杂，需要一定的技术要求。

总之，液压弹簧是一种利用压缩液体作为弹性介质实现弹簧效果的装置。

液压弹簧机构储能回路的故障分析发表时间：2017-12-06T09:54:00.190Z 来源：《电力设备》2017年第23期作者：陈舒婷[导读] 摘要：在中国电力系统的应用中，液压弹簧机构伴随着SF6断路器的发展而取得了很大的发展，但运行中液压弹簧机构的故障现象还是时有发生。

（广西北海市北海供电局 536000）摘要：在中国电力系统的应用中，液压弹簧机构伴随着SF6断路器的发展而取得了很大的发展，但运行中液压弹簧机构的故障现象还是时有发生。

断路器在正常运行和分、合闸操作时，液压机构（在正常运行时允许少量泄漏）都需要电机启动补压。

所以储能回路的动作次数最多，故障发生几率也较大，是断路器液压弹簧机构常见的故障之一，可能威胁断路器的工作性能和可靠性。

因此，有必要对液压弹簧机构储能回路的故障进行分析。

关键词：液压弹簧机构；断路器；储能回路；故障；可靠性1液压弹簧机构液压弹簧操作机构集碟形弹簧的机械式储能与液压式的驱动和控制于一体。

由弹簧作为储能部件，液压油做为传动载体的机构。

1.1储能过程接通液压泵电动机回路，电动机带动液压泵运转，液压泵输出的高压油同时进入3个储能活塞的上端，推动储能活塞向下运动压缩碟簧进行储能。

储能到位后，弹簧行程开关切断储能回路，液压泵停转，储能过程结束。

正常运行时，直流接触器KMB励磁，其对应的常开接点闭合，储能电机运转。

接触器励磁回路：＋→高分断小型断路器→碟形弹簧限位开关接点，储能未到位则一直接通→中间继电器常闭接点→接触器→热继电器常闭接点→高分断小型断路器→—。

储能完毕后，断路器弹簧储能行程开关WKB常闭接点断开，即断开整个回路。

1.2动作过程（1）分闸过程。

断路器在合闸位置接到分闸命令，分闸电磁铁通电而动作，二级阀切换至分闸位置，合闸节流螺钉闭合，分闸节流螺钉打开。

工作缸活塞下部原有的高压油注入低压油箱，变成低压油，上部为高压油，在工作缸活塞上下产生的差动力作用下，工作缸活塞向下移动带动断路器转向分闸位置，并带动辅助开关切换，切断分闸回路，连通合闸回路，为下次合闸作好准备。

断路器液压弹簧机构工作原理
断路器液压弹簧机构是一种用于断路器的辅助操作装置，其工
作原理如下：
1. 压缩弹簧，当断路器处于闭合状态时，液压弹簧机构会通过
液压装置对弹簧施加压力，将弹簧压缩存储能量。

这样做的目的是
为了在需要打开断路器时提供足够的力量来克服闭合时的弹簧压力。

2. 释放压力，当需要打开断路器时，液压系统会释放对弹簧的
压力，使弹簧释放储存的能量。

释放压力的方式可以是通过控制阀
控制液压油的流动，使液压缸内的油液返回油箱，从而释放压力。

3. 推动机构，释放弹簧压力后，弹簧会推动与其连接的机构，
进而带动断路器执行开断动作。

这个机构通常是通过连杆、销轴等
连接到断路器的触头部分，当弹簧释放能量时，这个机构会带动触
头分离，实现断路器的开断操作。

4. 控制系统，整个液压弹簧机构的工作需要一个完善的控制系
统来控制液压装置的压力释放和机构的动作，通常会有液压控制阀、传感器、执行元件等组成一个闭环控制系统，确保断路器的安全可
靠操作。

总的来说，断路器液压弹簧机构通过压缩弹簧储存能量，释放压力推动机构，实现断路器的开断操作，同时需要一个完善的控制系统来确保其可靠性和安全性。

液压弹簧操作机构运行和维护指导HMB-4/-8型1HDH 118 041 de Rev. D文件号HMB-4/-8型液压弹簧操作机构总目录1 概述2 产品说明3 运输，存储，安装和投入运行4 运行和维护5 零件表6 附录HMB-4/-8型液压弹簧操作机构图目录图 1.5-1: 铭牌 (7)图 2.1-1: HMB-4/-8机芯 (10)图 2.1-2: HMB-4 扩展型机芯 (11)图 2.1-3: HMB-4/-8整机 (12)图 3.1-1: HMB-4/-8整机的运输 (13)图 3.1-2: HMB-4/-8（扩展型）机芯的运输 (14)图 3.1-3: HMB-4/-8（扩展型）机芯的运输 (15)图 3.4-1: 储能活塞的检查 / 对中心调整 (17)图 3.4-2: 控制模块 (18)图 3.4-3: 使失压防慢分装置失去作用 (20)图 3.4-4: 油泵电机 (21)图 3.5-1: 控制模块 (22)图 4.1-1: 内部密封的测量 (24)图 4.1-2: 碟簧柱释压 (25)图 4.1-3: 安装位置（垂直或水平）的充油油位，机构已储能 (26)图 4.3-1: 携动块和防扭块的润滑 (28)图 6.4-1: 外形尺寸图 1HDH 115 001, HMB-4 机芯 (35)图 6.4-2: 外形尺寸图1HDH 115 002, HMB-4 扩展型机芯 (36)图 6.4-3: 外形尺寸图 1HDH 115 000, HMB-4/-8 整机 (37)图 6.4-4: 外形尺寸图 1HDH 115 003, HMB-8 机芯 (38)图 6.4-5: 外形尺寸图 1HDH 115 004, HMB-8 扩展型机芯 (39)图 6.4-6: 外形尺寸图 1HDH 115 013, HMB-4 整机 (40)图 6.4-7: 外形尺寸图 1HDH 115 035, HMB-4 扩展型机芯 (41)HMB-4/-8型液压弹簧操作机构目录总目录 (1)图目录 (2)目录 (3)1概述 (5)1.1请先阅读 (5)1.1.1使用保证 (5)1.1.2版权 (5)1.2安全提示 (5)1.2.1一般性提示 (6)1.3有效性 (6)1.4型号说明 (6)1.5铭牌 (7)2产品说明 (8)HMB-4/-8 型操作机构的结构 (8)2.1.1机构的部件-模块 (8)2.1.2机芯 (9)2.1.3扩展型机芯 (9)2.1.4整机 (9)2.1.5HMB-4 /-8 型操作机构的优点 (9)3运输，存储，安装和投入运行 (13)3.1运输 (13)3.1.1整机的运输 (13)3.1.2（扩展型）机芯的运输，垂直式 (14)3.1.3（扩展型）机芯的运输，水平式 (15)3.2存储 (16)3.2.1包装 (16)3.2.2对存储区域的要求 (16)3.3安装 (16)3.4投入运行 (17)3.4.1机构的手动操作 (18)3.4.2慢操作 (19)3.4.3使失压防慢分装置失去作用 (20)3.4.4充压模块 (21)3.5可选性调整 (22)3.5.1开关速度的调整 (22)4运行和维护 (23)4.1运行提示 (23)4.1.1油泵起动和内部泄漏的检查 (23)4.1.2退出运行 (25)4.1.3油位 (26)4.2常见故障的排除 (27)4.3检查 (28)4.4回收 (29)5零件表 (30)5.1备品备件，一般性信息 (30)6附录 (31)6.1技术数据 (31)6.1.1HMB-4.x (31)6.1.2HMB-8.x (32)6.2螺栓的拧紧转距 (33)6.3运行材料 (33)6.3.1清洁剂 (33)6.4外形尺寸图 (34)1 概述1.1请先阅读 我们认真撰写了这本产品说明书，以便让我们的客户能安全地使用我们的产品。

液压弹簧机构动作原理引言：液压弹簧机构是一种基于液体压力传递和控制的弹簧装置，其动作原理基于液压力的传递和控制。

液压弹簧机构具有结构简单、动作平稳、力量可调节等优点，在工程和机械领域得到广泛应用。

本文将详细介绍液压弹簧机构的动作原理。

一、液压弹簧机构的基本结构液压弹簧机构由液压缸、活塞、弹簧和控制阀组成。

液压缸内充满液体，活塞通过液压力的作用来产生力量，弹簧则起到缓冲和回复作用，控制阀用于控制液压力的传递和释放。

二、液压弹簧机构的工作原理液压弹簧机构的工作原理可以分为两个阶段：压缩阶段和释放阶段。

1. 压缩阶段：当外力作用于液压缸活塞上时，活塞受到压力的作用向下移动，液体被压缩，压力传递到弹簧上，使其产生弹性变形，从而储存能量。

同时，控制阀关闭，阻止液压力的释放，维持机构处于压缩状态。

2. 释放阶段：当外力消失或达到设定条件时，控制阀打开，液压力得到释放，活塞受到弹簧的推力向上移动，将储存的弹性能量转化为机械能量，并传递给外部装置。

同时，液体从液压缸流出，使弹簧恢复原状，机构回到初始状态。

三、液压弹簧机构的应用领域液压弹簧机构具有力量可调节、动作平稳、结构简单等优点，在工程和机械领域有广泛的应用。

1. 工程机械领域：液压弹簧机构可用于起重机、挖掘机、装载机等工程机械中，用于承受和传递力量，实现机械装置的平稳运动和调节。

2. 汽车行业：液压弹簧机构可应用于汽车悬挂系统和减震系统中，通过调节液压力来改变悬挂高度和调节车身的平稳性和舒适性。

3. 航空航天领域：液压弹簧机构可用于飞机的起落架、操纵系统和减震系统中，通过控制液压力来实现飞机的平稳起降和机身的稳定控制。

4. 机械制造领域：液压弹簧机构可用于机械装置中的力量传递和调节，如模具机械、冲床等，能够实现力量的平稳控制和调节。

结论：液压弹簧机构是一种基于液压原理的弹簧装置，通过液压力的传递和控制实现力量的传递和调节。

其工作原理包括压缩阶段和释放阶段，通过液压缸、活塞、弹簧和控制阀的协同作用，实现机械能量的储存、转换和传递。