省力弹簧储能机构的设计研究

本文针对高压真空短路器的弹簧操动机构的工作要求,探讨了高压断路器弹簧操动机构中储能机构的设计问题。所设计的储能机构实质上是一棘轮机构,为使整个机构结构紧凑,手动、电动两套储能机构的棘爪互为止动棘爪。同时储能机构的设计中,还加入了帮助电机推动棘轮转动的省力弹簧,可使储能电机功率减小。通过分析,得出了互为止动棘爪的棘轮机构棘爪的配置结果,以及储能机构中储能电机功率的确定方法。     

一种弹簧操动机构储能簧的结构与性能分析

弹簧操动机构以其合闸时间短、速度快、储能电源容量小的特点在我国电力系统10kV、35kV电压等级的断路器中应用广泛,储能簧决定了操动机构输出能量的大小和合闸是否到位以及合闸时间和合闸速度参数是否满足要求。现对弹簧操动机构储能簧的结构和性能进行分析,希望能提升弹簧操动机构设计质量。     

弹簧和液压弹簧操动机构在ZF9-252(L)气体绝缘金属封闭开关中的应用

本文以田家庵发电厂现场使用的ZF9-252(L)气体绝缘金属封闭开关CT20-Ⅳ弹簧操动机构和CYA10-1液压弹簧操动机构为例,通过对弹簧和液压弹簧储能控制原理的优缺点进行比较,分析操动机构在运行中需注意的事项和易出现的故障并提出解决方法。     

互为止动棘爪的棘轮机构的设计

针对高压断路器弹簧操动机构中储能机构的设计问题。设计了一种新的棘轮机构,为使整个机构结构紧凑,手动、电动两套储能机构的棘爪互为止动棘爪。通过分析,得出了互为止动棘爪的棘轮机构棘爪的配置结果。     

新型大功率弹簧操动机构动力学仿真分析

对新型大功率弹簧操动机构的储能元件和缓冲元件进行了理论计算与分析;建立了弹簧操动机构动力传动系统的三围实体模型;并将模型导入到动力学仿真软件中,建立弹簧操动机构的虚拟样机;分析了断路器动触头位移和加速度随时间的变化;重点分析了缓冲元件参数对触头位移和加速度的影响。为产品研发及升级提供了理论基础及改进意见。     

断路器合闸储能弹簧状态监测

为保证弹簧操动机构断路器安全可靠运行,设计了一种断路器合闸储能弹簧状态监测系统。使用压力传感器、加速度传感器、光电编码器、电流互感器对合闸储能弹簧的压力、合闸储能弹簧动作行程、断路器合闸行程和储能电机电流进行监测,利用MPS-140801采集卡对各个传感器的输出信号进行采集,使用LabVIEW对采集到的数据进行读取、处理、显示和存储。在LW25-126瓷柱式六氟化硫断路器上进行了试验验证,结果表明该监测系统能够准确测量反应断路器合闸储能弹簧性能的状态参数。     

基于多体动力学的弹簧操动机构的动态特性研究

利用多刚体系统动力学理论建立弹簧操动机构的动力学模型,研究弹簧操动机构在合闸过程中的动态特性,提示其运动学和动力学规律,然后基于ADAMS建立了该弹簧操动机构的虚拟样机,实现对该机构动态仿真分析,并对其动态特性进行分析研究.通过对弹簧操动机构的数值计算和动态仿真分析研究及两种方法分析结果的相互验证,为弹簧操动机构的动态优化设计和可靠性设计提供了理论基础.     

省力弹簧储能机构──剌轮机的新应用

省力弹簧储能机构──剌轮机的新应用西安交通大学姜琪，陈晓南在高压开关的电动弹簧操动机构中，是以圆柱螺旋弹簧作为动力，以转动方式输出运动，驱动其它机构动作．因此在机构动作之前需要对弹簧进行储能，即将弹簧进行拉伸或压缩（本机构用弹簧１０的最大作用力为２０...     

断路器弹簧操动机构凸轮轮廓曲线参数化设计

在断路器弹簧操动机构中凸轮的使用使得操动机构的输出力特性能够与断路器的负载特性更好地配合。凸轮轮廓曲线的合理设计也直接影响着弹簧操动机构的输出力特性。弹簧操动机构中对凸轮轮廓曲线准确并且方便的设计方法具有重要意义。通过对凸轮参数与输出力特性的关系分析,结合摆动从动件滚子凸轮的设计方法建立了弹簧操动机构中凸轮机构设计的数学模型。基于MATLAB利用遗传算法开发了图形用户界面(GUI),弹簧操动机构中凸轮参数化设计直观方便。     

断路器弹簧操动机构双四杆机构优化设计

断路器弹簧操动机构中四杆机构的结构参数直接影响着断路器动触头的速度和位移。很多厂家在生产弹簧操动机构过程中,四杆机构设计较多为经验设计,需要不断试验、修改、比较。为适应实际生产过程中不同机构输出要求,能够快速准确给出四杆机构系统的理论设计方法和修改方案尤为重要。文中通过分析四杆机构与断路器弹簧操动机构的输出特性的关系,按照输出力特性设计铰链四杆机构结构参数。基于粒子群优化算法求解计算结果,运用MATLAB编程设计图形用户界面。图形用户界面中通过调整相应参数可以快速修改方案并得到计算结果,使弹簧操动机构四杆机构设计直观方便。     

弹簧操动机构拒合故障的机械原因分析和排除

介绍了弹簧操动机构拒合故障的一般种类和排除方法,叙述了一例罕见的弹簧操动机构拒合故障的排除过程。     

大功率弹簧操动机构凸轮机构设计分析

弹簧操动机构是否与断路器负载特性很好地匹配,关键在于凸轮机构的合理设计。介绍一种按输出力特性设计弹簧操动机构凸轮机构的方法,采用该方法开发了一款合闸操作功达6 600 J的大功率弹簧操动机构,并成功应用在550 k V SF6断路器上。仿真与试验结果表明,采用这种方法设计凸轮机构,不仅实现了弹簧操动的输出力特性和负载特性的最佳匹配,而且可有效减小机构操作功、缓解机构的冲击,从而提高机构的使用寿命。     

CT口-5.5 I弹簧操动机构中缓冲器性能研究与优化设计

缓冲器是CT口-5.5(I)弹簧操动机构中安装的重要组成部件,其性能的好坏直接关系到弹簧操动机构的可靠性与寿命.通过对缓冲器工作原理的分析,建立其数学模型.应用ADAMS与MATLAB/Simulink软件进行联合仿真得到弹簧操动机构可靠的缓冲过程.采用粒子群优化算法,从提高弹簧操动机构可靠性和寿命的角度对缓冲器阻尼孔排列方式进行优化.提高了弹簧操动机构的性能:最大缓冲力减少了25％、缓冲效率提高了50％、缓冲末速度减少了94％、碰撞力减少了78.8％.     

一种液压操动机构动密封结构的优化改进

液压操动机构密封性能是影响其可靠性的重要因素,该文针对一种液压操动机构储能模块的动密封结构进行了研究,对该部位动密封结构及密封性能进行了分析,找到了影响储能活塞动密封性能的主要因素,通过对不同密封结构的对比分析,经过设计计算,提出了一种对储能活塞动密封结构的优化改进方案,通过试验验证,该优化改进方法有效提升了液压操动机构储能模块的密封性能。     

CT口型弹簧操动机构动态仿真分析

以CT□-110型弹簧操动机构为研究对象,利用多体动力学仿真软件ADAMS提供的Exchange(图形接口)模块将UG中的CTX-110模型导入,应用ADAMS对其进行动态仿真,得到该弹簧操动机构运动中的关键数据,为弹簧操动机构的改型与优化工作提供了有效的平台.结果表明,随着对多体动力学仿真技术的深入了解和全面掌握,可以极为有效地提高研究人员设计开发新产品的能力.     

基于变电运行的断路器弹簧储能机构异常分析

通过对断路器弹簧储能机构原理及结构进行分析,总结这种构件在使用过程中的常见异常现象。从变电站运行角度全面地看待断路器弹簧储能机构异常,制定出切实有效的措施进行处理,有利于延长断路器弹簧储能机构的使用寿命,优化其工作性能。同时,需要注重相关人员的培训,做好日常的事故预想,促使断路器弹簧储能机构使用中存在的安全隐患得到及时排除。     

考虑小波包-灰度共生矩阵的高压断路器弹簧疲劳故障程度诊断研究

弹簧操动机构作为高压断路器(High voltage circuit breakers, HVCBs)分合闸操作的储能单元,其可靠性对电力系统的安全运行具有重要意义。本文以六氟化硫高压断路器的弹簧操动机构为研究对象,分析分合闸弹簧的动作机理,对弹簧进行不同程度的故障设置。介绍了振动、声音传感器设备及采集参数,针对小波包时频分析法的缺点,提出一种基于小波包-灰度共生矩阵(Gray level co-occurrence matrix, GLCM)的特征提取方法。从诊断速度和诊断准确度两方面对比了支持向量机(Support vector machine, SVM)、决策树(Decision tree, DT)、朴素贝叶斯、K近邻(K nearest neighbors,KNN)4种诊断模型。实验结果表明,在模拟实际应用场景中,选用K近邻算法对分合闸弹簧故障进行深度诊断能够准确判断故障类型及故障程度,对高压断路器安全可靠运行具有实际应用价值。     

油罐内壁除锈爬壁机器人吸附机构设计

为提高在役油罐内壁除锈作业的安全性与可靠性,可采用爬壁机器人替代人工作业,在进行除锈爬壁机器人设计时,吸附机构尤为重要。考虑到爬壁机器人的作业表面为凹凸不平的锈蚀表面,以及要克服喷枪除锈的反作用力,文中设计了一种基于新型稳态永磁吸附操动机构原理的永磁吸附机构,基于传统的永磁操动机构,用永磁体代替传统永磁操动机构通过动铁芯作为驱动部件,磁力直接作用永磁体使合、分闸速度达到一致;针对传统永磁操动机构在合、分闸过程中不能准确复位问题,该永磁操动机构采用三稳态操动机构的理念,增设刚性弹簧来达到该永磁操动机构的自锁功能,该机构通过驱动轴连接永磁吸盘进行非接触吸附,着重解决了爬壁机器人在运行过程中吸附的稳定性及工作完成后摘取的方便性。文中还研究分析在该永磁吸附机构下,爬壁机器人在壁面静态失稳状态下的吸附力分布情况及运动学分析,结果表明该永磁吸附机构能够满足油罐内壁除锈机器人的吸附与移动要求。     

基于UG的CT□-110型弹簧操动机构动力学仿真

以CT□-110型弹簧操动机构为研究对象，利用三维仿真软件UG建立模型并对其进行动态仿真，得到该弹簧操动机构运动中的关键数据。结果表明，随着UG的深入了解和全面掌握，可以有效地提高工程技术人员设计开发新产品的能力。     

真空断路器弹簧操动机构的稳健优化设计

在分析10kV/12.5kA真空断路器弹簧操动机构基础上,建立了分合闸速度的计算模型。在此断路器的数学模型基础上,将稳健设计思想和优化设计思想相结合,将弹簧操动机构中各杆件的长度和分合闸弹簧的刚度系数作为设计变量,将加工误差、装配误差、老化、疲劳等因素引起的影响考虑在设计变量的容差之中,以真空断路器的分合闸速度的方差最小化,且当设计变量在其容差内变化时分合闸速度的最大波动量最小化为优化目标,建立了具有多目标、两级优化的弹簧操动机构稳健优化设计数学模型。提出了一系列求解该数学模型的优化策略,运用经典的测试函数验证了所提出算法的可行性和收敛性。对此弹簧操动机构进行稳健优化,改善了真空断路器的分合闸速度特性。给出的数值算例显示了方法的有效性。