开关操作机构缓冲器缺陷分析

1/6开关操作机构缓冲器缺陷分析一发现缺陷莞城站进行2、4变扩建的过程中，施工单位省输变电工程公司在对220KV母线段进行施工检查，在操作的过程中，发现有2间隔的母线侧刀闸和B0地刀合闸后，操作机构出现返回的现象，未能完全合闸到位，该电动操作机构为CJG2型。施工人员随后便将缺陷上报到变电二部生技室。随后，省输变电施工人员对线路侧快速接地刀闸进行操作的过程中，发现有2间隔的刀闸不能合闸，施工人员将操作机构箱打开后发现，分合闸缓冲器中，有一缓冲器不能复位，因段母线带电，为避免发生事故，施工人员将操作机箱外的连杆拆下。该刀闸的电动操作机构为CTG2型。二缺陷处理厂家西开公司的有关技术人员先后来到现场处理缺陷。厂家首先检查CJG2型操作机构，打开其机构箱后，发现位于机构箱下部的合闸缓冲器压缩后不能复位。厂家将有关的机构拆下更换上带来的缓冲器备品后，该刀闸能正常分合。而后，厂家对快速刀闸CTG2型操作机构进行检查，发现该缺陷与上一缺陷相同，也是缓冲器不能复位，随后亦将不能复位的缓冲器进行更换。总共更换1个CJG2型机构缓冲器和8个CTG2型机构缓冲器。两名厂家人员到现场进行CJG2型操作机构处理时，所带备品极少，只有一个缓冲器，由此可见，刀闸合闸后2/6出现返回的缺陷出现频率较高，厂家早已发现，但未对客户反映。另一方面，更换该机构的缓冲器时发现，备品的轴心（活塞杆）半径比原缓冲器轴心大，但能安装上，厂家的解释是备品亦能正常工作，不存在问题。三缓冲器解体图1CJG2型机构缓冲器图2CTG2型机构缓冲器1CJG2型操作机构缓冲器的解体由图1可以看出缓冲器四周密封，缸内活塞由缸口卡簧卡紧，但将缸口卡簧取出后，不能取出缸盖密封塞，因为轴心已经变形，将缸盖塞卡死。故只能用电动锯沿缸体四周将其切开，方能将活塞和弹簧取出。锯开后发现，缸内注有液压油，该缓冲器为油压型缓冲器。2CTG2型操作机构缓冲器的解体将注油孔螺丝取出后，缸内流出大量油液，用扳手将缸盖拧开，即可取出整个活塞和轴心，但未发现有弹簧之类的复归装置。四工作原理及缺陷分析机构缓冲器分析1CJG2图3CJG2剖图图4活塞轴已变形该液压缓冲器的主要结构为本体缸、活塞、活塞轴、液压油及缸盖塞等组成。其工作原理是主要是将机械运动3/6的动能转化为热能和弹性势能。当受当轴心受到外力冲击时，将带动活塞挤压底部的液压油和弹簧，液压油受挤压后从活塞底部的油孔一一流进蓄压室，因油孔很小，导致液压油温度升高，动能转化为热能，热能再传给缸体,散发到大气中,并且在压迫液压油时，油对活塞产生一定的抗拒力，与弹簧共同作用于活塞，产生缓冲的作用。当外力消失后，活塞便通过弹簧复位，等待下一次动作，同时蓄压室内的液压油通过油孔流回缸底，活塞恢复到原来位置。图5变形原因通过分析，我们发现造成缓冲器不能复位的主要是由于活塞轴和缸盖塞磨合得过紧造成的（图5所示）。在操作机构高强度和快速的撞击过程中，如果活塞轴和缸盖塞的磨合不顺畅和灵活，便会使活塞轴非轴向运动，而导致活塞轴弯曲变形（图4所示），卡死于缸盖塞中，不能复位。2CTG2机构缓冲器分析该液压缓冲器的主要结构为缓冲器缸体、活塞、活塞轴、缸盖等组成，其采用完全密封结构不漏油。缓冲器的工作原理是将施加于活塞的动能转化为油的热能和气体的内能（也就是弹性势能）。如图6所示，缓冲器未受外力压迫前，活塞下部充4/6满液压油，蓄压室内为气体。当受撞头受到外力撞击时，通过轴心将活塞往下挤压缸内下方液压油，迫使液压油从活塞下方油孔流上蓄压室，因活塞下方油孔大上方油孔小，以致限制液压油的上流速度，挤压液压油而使油温度升高，油的热能传给缸体，散发到大气中。同时，在那瞬间液压油产生与活塞运动方向相反的抵抗力，阻止其向下运动，发挥缓冲作用。缸内容积在活塞下压过程中逐步减少，蓄压室内气体体积因受压迫而逐步减少，此时为活塞的动能转化为气体的内能（即弹性势能）。当外力消失后，活塞通过缸内的压缩气体储存的弹性势能进行复位，气体将其储存的弹性势能转化为动能，推动活塞复归到起始位置，同时将蓄压室内的液压油挤压回缸体底部，等待下一次冲击。图6CTG2型缓冲器工作原理图7限流油孔位置缺陷分析该缓冲器只是依靠缸内的压缩气体所储存的能量来实现复归，因此气缸的气密性是决定其能否实现复归的重要因素，而该缓冲器不能实现复归正是由于其气密性不够而导致的。导致缓冲器密封性差的有以下几个方面（1）注油孔的密封性差。由图6可看出，注油孔只用密封胶带进行密封，并未采用塑胶垫圈进行密封。（2）活塞轴及缸5/6盖的制造工艺不良。因活塞轴与缸盖的磨合及制造工艺的不良，造成其摩擦严重，刮花轴芯，导致漏气。（3）外部环境影响。外露的活塞轴芯未加防尘套，导致灰尘和腐蚀性物质下落在活塞轴上，导致活塞轴刮花而漏气。图7刮花的活塞轴五缺陷处理意见及建议图8CTG2型机构工作原理图9常用弹簧复归液压缓冲器结构CJG2型操作机构的缓冲器的主要缺陷是活塞轴和缸盖塞磨合得过紧造成活塞轴变形，我们建议将CTG2型操作机构的内部结构如图8所示，不论刀闸处于分闸还是合闸状态，必有一缓冲器处于压缩状态，因此缓冲器高压的气体容易产生漏气，单靠压缩气体来实现缓冲器复归是不稳当的。因此，必须使用以弹簧为主，压缩的气体为辅的复归方法对缓冲器的活塞进行复归，才能保证复归的可靠性。目前国内外主要采用图9所示的以弹簧作主要复归作用的液压缓冲器，并且该缓冲器采用了防尘套和油套，其密封性比CTG2的