利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)及方法，采用阻尼材料制成的具有軸向曲折結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱連接件，其作用是減弱斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作所產(chǎn)生振動(dòng)的影響和振動(dòng)能量的傳播；通過(guò)在操動(dòng)機(jī)構(gòu)中振動(dòng)波傳播路徑上的某些位置添加阻尼材料制成的具有軸向曲折結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱連接件來(lái)改變振動(dòng)波的傳播路徑，使得在其中傳播的振動(dòng)波同時(shí)具有沿軸向和徑向傳播的路徑。該曲折結(jié)構(gòu)還通過(guò)增加振動(dòng)波的折、反射來(lái)進(jìn)一步削弱振動(dòng)強(qiáng)度、吸收振動(dòng)能量。并且，阻尼材料與軸對(duì)稱連接件曲折結(jié)構(gòu)的組合使用，延長(zhǎng)了振動(dòng)波的傳播路徑，使得阻尼材料對(duì)振動(dòng)波能量的消耗進(jìn)一步增強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于輸變電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種減弱斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的結(jié)構(gòu) 及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 斷路器是電力系統(tǒng)中極其重要的控制設(shè)備，其被廣泛應(yīng)用于開(kāi)合正常狀態(tài)下的工 作電流和故障狀態(tài)下的過(guò)載、短路電流等。斷路器能否按照系統(tǒng)要求及時(shí)、準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)開(kāi)合 操作，對(duì)于電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有至關(guān)重要的作用。斷路器的開(kāi)合操作通常是由特 定的操動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)主導(dǎo)電回路中的動(dòng)觸頭動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，操動(dòng)機(jī)構(gòu)由儲(chǔ)能單元、控制單元 和傳動(dòng)單元等組成，常見(jiàn)的操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有彈簧機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)和液壓機(jī)構(gòu)等。
[0003] 操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的目的是將儲(chǔ)能單元儲(chǔ)存的能量通過(guò)傳動(dòng)單元傳遞給動(dòng)觸頭以實(shí) 現(xiàn)開(kāi)合。但是，在其動(dòng)作過(guò)程中，除了帶動(dòng)動(dòng)觸頭動(dòng)作以實(shí)現(xiàn)開(kāi)合，相當(dāng)一部分能量被消耗 在動(dòng)靜觸頭等斷路器本體、操動(dòng)機(jī)構(gòu)和斷路器支座等部件的振動(dòng)上，并通過(guò)斷路器及操動(dòng) 機(jī)構(gòu)的支座傳導(dǎo)損失掉。這種斷路器本體、操動(dòng)機(jī)構(gòu)及其支座的劇烈振動(dòng)常常會(huì)導(dǎo)致斷路 器開(kāi)斷性能和壽命的劣化，其影響主要表現(xiàn)為：1)上述振動(dòng)可能引起斷路器動(dòng)靜觸頭間產(chǎn) 生軸向或徑向的高頻振動(dòng)，加劇觸頭材料的磨損，這將進(jìn)一步導(dǎo)致斷路器壽命的降低；2) 上述振動(dòng)可能導(dǎo)致斷路器環(huán)氧絕緣零件的機(jī)械強(qiáng)度降低，引起絕緣拉桿中高分子材料等部 件的疲勞甚至斷裂，導(dǎo)致斷路器不能按照系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)開(kāi)合；3)上述振動(dòng)可能導(dǎo)致斷路器 滅弧室內(nèi)部、操動(dòng)機(jī)構(gòu)本體及機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部、操動(dòng)機(jī)構(gòu)箱與斷路器本體之間等不同位置處緊 固件的松動(dòng)，而上述位置處的緊固件松動(dòng)極有可能引起斷路器失效；4)上述振動(dòng)也可能引 起操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)二次零部件壽命下降及控制連接線的松動(dòng)和誤動(dòng)作等，從而造成斷路器無(wú) 法正常工作。上述問(wèn)題都給斷路器的正常使用埋下了安全隱患。因此，在保證斷路器及時(shí)、 準(zhǔn)確動(dòng)作的前提下，采取合理的措施減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作所產(chǎn)生振動(dòng)的影響以及振動(dòng)能量 的傳播過(guò)程，有利于提高斷路器的開(kāi)斷性能以及延長(zhǎng)其壽命。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)及方 法，以減弱斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作所產(chǎn)生振動(dòng)的影響和振動(dòng)能量傳播過(guò)程。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，包括橫梁、方板、連接件、傳 動(dòng)桿、開(kāi)關(guān)支柱、操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能單元和緩沖連接件；橫梁固定在開(kāi)關(guān)支柱上；方板固定在橫 梁上；由操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能單元驅(qū)動(dòng)的傳動(dòng)桿穿過(guò)橫梁和方板；操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能單元與方板之間 通過(guò)相互連接的連接件和緩沖連接件連接；所述緩沖連接件由阻尼材料制成，具有軸向曲 折結(jié)構(gòu)。
[0007] 優(yōu)選的，緩沖連接件為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其由三部分組成：第一環(huán)、第二環(huán)、第一環(huán)與第 二環(huán)的連接部分；第一環(huán)固定連接連接件；第二環(huán)固定連接方板；第一環(huán)、第二環(huán)和連接部 分同軸，中心均設(shè)有供傳動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)通過(guò)的通孔。
[0008] 優(yōu)選的，第一環(huán)、第二環(huán)和連接部分為一體式結(jié)構(gòu)。
[0009] 優(yōu)選的，連接部分為筒狀結(jié)構(gòu)或由若干中心對(duì)稱的柱形結(jié)構(gòu)組成。
[0010] 優(yōu)選的，第一環(huán)上中心對(duì)稱設(shè)置4、6或8個(gè)孔；第二環(huán)上中心對(duì)稱設(shè)置有與第一環(huán) 上數(shù)量相等的孔；第一環(huán)通過(guò)螺栓穿過(guò)其上開(kāi)設(shè)的孔與圓筒狀連接件固定連接；第二環(huán)通 過(guò)螺栓穿過(guò)其上開(kāi)設(shè)的孔與方板固定連接。
[0011] 優(yōu)選的，第一環(huán)上的孔包括中心對(duì)稱的第一孔和第二孔，第二環(huán)上的孔包括中心 對(duì)稱的第三孔和第四孔；第一環(huán)的寬度為r，第二環(huán)的寬度為R，R > r ;第一孔到第一環(huán)內(nèi) 壁的寬度為rl,第三孔到第二環(huán)內(nèi)壁的寬度為R1 ;連接部分為圓筒狀，其壁厚為s,高度為 h ;其中， R 3 3 R - r r r 「00121 -< r < /?, Rl = -Ry rl = -r, 0<-<1，一 <s<-〇 L J 2 4 4 h 3 2
[0013] 利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的方法，在斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)中振動(dòng)波 傳播路徑上添加阻尼材料制成的具有軸向曲折結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱緩沖連接件，改變振動(dòng)波的軸 向傳播路徑，使得操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)波既有沿軸向傳播的路徑，又有沿徑向 傳播的路徑，增加了振動(dòng)波沿其徑向傳播的路徑，以減弱斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作所產(chǎn)生振動(dòng) 的影響和振動(dòng)能量傳播過(guò)程。
[0014] 優(yōu)選的，所述阻尼材料為鋁合金材料、銅合金材料、碳材料或有機(jī)材料。
[0015] 優(yōu)選的，當(dāng)振動(dòng)波在緩沖連接件及其相鄰部件間傳播時(shí)，其進(jìn)行折射、反射的同時(shí) 使得振動(dòng)能量的幅值降低、振動(dòng)能譜的有效頻率范圍收窄。
[0016] 本發(fā)明的特征在于：
[0017] 1、提出了通過(guò)增加振動(dòng)波的軸向非直線傳播路徑來(lái)增強(qiáng)其振動(dòng)能量損耗、減弱斷 路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作所產(chǎn)生振動(dòng)影響的方法。相對(duì)于振動(dòng)波單純沿操動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸向傳播而 言，增加了其沿操動(dòng)機(jī)構(gòu)徑向傳播的路徑，其作用在于：
[0018] 1)當(dāng)振動(dòng)波沿軸對(duì)稱連接件徑向傳播時(shí)，增加了其以橫波形式傳播的途徑，增強(qiáng) 了其振動(dòng)能量損耗，減弱了斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作所產(chǎn)生振動(dòng)的影響。在目前常見(jiàn)的操動(dòng)機(jī) 構(gòu)中（如圖1所示），振動(dòng)波主要是沿著操動(dòng)機(jī)構(gòu)本體及其與動(dòng)觸頭連接的傳動(dòng)件等部件 的軸向以縱波的形式傳播。為了進(jìn)一步減弱振動(dòng)波的能量并削弱其振動(dòng)能量的傳播過(guò)程， 在本發(fā)明中設(shè)計(jì)了具有軸向曲折結(jié)構(gòu)的合金材料阻尼連接件，在其結(jié)構(gòu)中增加了振動(dòng)波以 橫波形式沿徑向傳播的途徑，這樣振動(dòng)波在阻尼材料連接件中傳播時(shí)的能量損耗也相應(yīng)增 強(qiáng)，達(dá)到減弱振動(dòng)強(qiáng)度的目的。
[0019] 2)利用振動(dòng)波的折、反射來(lái)削弱振動(dòng)強(qiáng)度、減小振動(dòng)能譜的有效頻率范圍、減弱斷 路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作所產(chǎn)生振動(dòng)的影響。通過(guò)在斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)中振動(dòng)波的傳播路徑上添加 阻尼材料制成的具有軸向曲折結(jié)構(gòu)的連接件，在該阻尼材料連接件和與其連接的操動(dòng)機(jī) 構(gòu)其他部件的分界面處，振動(dòng)波會(huì)發(fā)生折射，其作用在于：一方面，振動(dòng)波在折射過(guò)程中會(huì) 消耗掉一部分振動(dòng)能量，減弱振動(dòng)的強(qiáng)度和影響；另一方面，振動(dòng)波的折射過(guò)程使得振動(dòng)能 譜的有效頻率范圍減小、幅值降低，振動(dòng)能譜的這種變化更有利于減弱振動(dòng)的影響。同時(shí)， 在該具有軸向曲折結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱連接件中波的傳播路徑發(fā)生轉(zhuǎn)折的位置，振動(dòng)波易于發(fā)生 多次往復(fù)式反射，這等同于增加了波在該連接件內(nèi)部的傳播路徑，增強(qiáng)了阻尼材料對(duì)振動(dòng) 能量的消耗。由此可見(jiàn)，通過(guò)合理設(shè)計(jì)該阻尼材料連接件的曲折結(jié)構(gòu)，盡可能增加振動(dòng)波的 折反射過(guò)程、消耗振動(dòng)波的能量并改善其能譜分布，亦可減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的影響。
[0020] 2、提出了采用阻尼材料（典型的如鋁合金材料、銅合金材料、碳材料和有機(jī)材料 等）來(lái)制造該具有曲折結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱連接件，而非通常所見(jiàn)的鋼材。采用阻尼材料來(lái)制造 該具有曲折結(jié)構(gòu)的連接件，具有如下作用：
[0021] 1)當(dāng)振動(dòng)波在其中傳播時(shí)，因?yàn)檎駝?dòng)波在材料內(nèi)部傳播時(shí)引起的材料微觀晶粒的 相互運(yùn)動(dòng)等原因，相當(dāng)一部分機(jī)械振動(dòng)能量被消耗掉，轉(zhuǎn)化為材料的內(nèi)能，導(dǎo)致振動(dòng)波經(jīng)過(guò) 阻尼材料傳播后的振動(dòng)強(qiáng)度降低。
[0022] 2)當(dāng)采用阻尼材料制成的軸對(duì)稱連接件具有前述的曲折結(jié)構(gòu)時(shí)，使得振動(dòng)波在其 中傳播時(shí)的傳播路徑加長(zhǎng)，材料阻尼特性對(duì)振動(dòng)波能量的消耗作用進(jìn)一步增強(qiáng)。
[0023] 本發(fā)明采用阻尼材料制成的具有軸向曲折結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱連接件，其作用是減弱斷 路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作所產(chǎn)生振動(dòng)的影響和振動(dòng)能量的傳播。通過(guò)在操動(dòng)機(jī)構(gòu)中振動(dòng)波傳播路 徑上的某些位置添加阻尼材料制成的具有軸向曲折結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱連接件來(lái)改變振動(dòng)波的 傳播路徑，使得在其中傳播的振動(dòng)波同時(shí)具有沿軸向和徑向傳播的路徑。該曲折結(jié)構(gòu)還通 過(guò)增加振動(dòng)波的折、反射來(lái)進(jìn)一步削弱振動(dòng)強(qiáng)度、減小振動(dòng)能譜的有效頻率范圍。并且，阻 尼材料與軸對(duì)稱連接件曲折結(jié)構(gòu)的組合使用，延長(zhǎng)了振動(dòng)波的傳播路徑，使得阻尼材料對(duì) 振動(dòng)波能量的消耗進(jìn)一步增強(qiáng)。采用本發(fā)明后，可將操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作產(chǎn)生振動(dòng)的影響減弱 30% -50%，其振動(dòng)能譜的有效頻率范圍從4-21kHz減小為8-lOkHz，其它頻段的振動(dòng)被有 效抑制。該發(fā)明能夠明顯減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作所產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)斷路器性能和壽命的影響并盡 可能減弱振動(dòng)能量的傳播。
[0024] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)采用阻尼材料制成的具有軸向曲折 結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱連接件，增強(qiáng)了振動(dòng)波在其中傳播時(shí)的能量損耗，有效減弱了操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作 所產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)斷路器本體、操動(dòng)機(jī)構(gòu)及其連接部件等的影響并限制了振動(dòng)能量的傳播過(guò) 程，有效抑制了操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作產(chǎn)生的振動(dòng)所導(dǎo)致的斷路器動(dòng)靜觸頭間的高頻振動(dòng)、絕緣拉 桿的疲勞和斷裂、斷路器其他構(gòu)件及其連接部件的松動(dòng)等問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是目前常見(jiàn)的斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)元件布置圖；
[0026] 圖2是添加阻尼材料制成的軸向曲折結(jié)構(gòu)連接件的斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)元件布置圖；
[0027] 圖3是具有軸向曲折結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱阻尼材料連接件結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0029] 請(qǐng)參閱圖1所示，為目前常見(jiàn)的斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)元件布置形式，其中，1為支持操 動(dòng)機(jī)構(gòu)用橫梁；2為固定操動(dòng)機(jī)構(gòu)用方板，其通過(guò)螺栓固定在橫梁1上，材質(zhì)通常為鋼板；3 為連接操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能單元的連接件，其通過(guò)螺栓直接連接在方板2上；4為操動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng) 桿，其上端連接滅弧室內(nèi)的動(dòng)觸頭；5為開(kāi)關(guān)支柱，用于固定支撐橫梁1 ;6為操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能 單元，具體可能為彈簧、氣動(dòng)或液壓機(jī)理的儲(chǔ)能裝置。儲(chǔ)能單元6動(dòng)作后產(chǎn)生的振動(dòng)波主要 是沿著操動(dòng)機(jī)構(gòu)本體3及其與動(dòng)觸頭連接的傳動(dòng)件4等部件的軸向傳播，到達(dá)鋼制方板2 后，通過(guò)連接螺栓傳播到橫梁1、再沿橫梁方向傳播到機(jī)構(gòu)箱等部件上。在這種連接結(jié)構(gòu)中， 鋼制方板2為普通的平板結(jié)構(gòu)，僅起懸掛或固定液壓機(jī)構(gòu)的作用。
[0030] 本發(fā)明技術(shù)方案詳細(xì)闡述：
[0031] 在上述振動(dòng)波的傳播路徑上，添加阻尼材料制成的緩沖連接件7。如圖2所示，在 方板2與連接件3之間添加阻尼材料制成的緩沖連接件7 (圖2中陰影所示），操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ) 能單元6動(dòng)作產(chǎn)生的振動(dòng)波通過(guò)連接件3傳播到緩沖件7,而后再傳播到方板2,進(jìn)而傳播 到橫梁1、開(kāi)關(guān)支柱5和開(kāi)關(guān)本體上。按照本發(fā)明提供的方法，合理設(shè)計(jì)阻尼材料緩沖連接 件7的結(jié)構(gòu)，即可改變振動(dòng)波的傳播路徑，達(dá)到減振的目的。
[0032] 本發(fā)明中的阻尼材料是指具有阻尼特性的材料，該阻尼特性能夠消耗外界的機(jī)械 振動(dòng)能量，達(dá)到減振降噪的作用。典型的阻尼材料有鋁合金材料、銅合金材料、碳材料和有 機(jī)材料等，本發(fā)明中所指的阻尼材料包括但不限于前述的典型阻尼材料。
[0033] 通常情況下，振動(dòng)波主要是沿著操動(dòng)機(jī)構(gòu)本體（圖1中連接件3和儲(chǔ)能單元6等） 及其與動(dòng)觸頭連接的傳動(dòng)件（圖1中傳動(dòng)桿4)等部件的軸向以縱波的形式傳播。為了進(jìn) 一步削弱振動(dòng)波的強(qiáng)度并消耗其能量，本發(fā)明中增加了振動(dòng)波以橫波形式傳播的途徑，具 體體現(xiàn)在阻尼材料緩沖連接件7的形狀上。
[0034] 圖3所示即為具有軸向曲折結(jié)構(gòu)的阻尼材料緩沖連接件7的一種典型結(jié)構(gòu)（對(duì) 稱軸如圖3中00 1所示），圖中阻尼材料緩沖連接件7為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其由三部分組成：寬 度為r的第一環(huán)71、寬度為R的第二環(huán)72、第一環(huán)71與第二環(huán)72的連接部分73(圖3中 為筒狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)孔半徑為d，筒壁厚度為s，高度為h，實(shí)際中亦可采用其它能夠承受支承力 的結(jié)構(gòu)形式），三者在制造時(shí)即鑄為一體。其通過(guò)螺栓穿過(guò)第一環(huán)71上的孔a、b與圖2 中連接件3連接，通過(guò)螺栓穿過(guò)第二環(huán)72上的孔A、B與圖2中方板2連接。第一環(huán)71、 第二環(huán)72和連接部分73同軸，中心均具有半徑為d的通孔，以供傳動(dòng)桿4穿過(guò)。其中， Usd 2 4 4 h 3 2
[0035] 此時(shí)，振動(dòng)波通過(guò)圖2中連接件3和螺栓傳播到阻尼材料連接件的第一環(huán)71上的 孔a處，沿圖3中箭頭方向通過(guò)筒狀連接部分73傳播到阻尼材料連接件的第二環(huán)72上的 孔A處（沿路徑aC-一CD--DA)，而后再通過(guò)螺栓傳播到圖2中方板2上。當(dāng)振動(dòng)波沿 圖3中第一環(huán)71和第二環(huán)72的徑向傳播時(shí)，增加了其以橫波形式傳播的途徑；在該阻尼材 料緩沖連接件7與操動(dòng)機(jī)構(gòu)其它部件2、3的分界面上，也會(huì)發(fā)生振動(dòng)波的折射。并且，通過(guò) 改變阻尼材料緩沖連接件7上第一環(huán)71和第二環(huán)72尺寸r、R的不同配置，其折射性能也 會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)振動(dòng)波通過(guò)圖2中連接件3向上傳播，到達(dá)第一環(huán)71上孔a、b處的螺栓 后，轉(zhuǎn)為沿環(huán)的徑向傳播，在該轉(zhuǎn)折點(diǎn)處振動(dòng)波會(huì)發(fā)生多次往復(fù)式反射。同理，在軸向曲折 結(jié)構(gòu)阻尼材料連接件7的內(nèi)筒壁面C處、第二環(huán)72上部表面D處、第二環(huán)72上孔A、B的螺 栓處，波的傳播方向也會(huì)發(fā)生變化，在這些轉(zhuǎn)折點(diǎn)處振動(dòng)波也會(huì)發(fā)生多次往復(fù)式反射，這等 同于增加了波在該連接件內(nèi)部的傳播路徑，增強(qiáng)了阻尼材料對(duì)振動(dòng)能量的消耗。在上述振 動(dòng)波的傳播和折、反射過(guò)程中，都會(huì)逐漸消耗振動(dòng)能量、減弱振動(dòng)強(qiáng)度，進(jìn)一步優(yōu)化振動(dòng)能 譜的分布。
[0036] 由此可見(jiàn)，當(dāng)振動(dòng)波在圖3所示的阻尼材料緩沖連接件中傳播時(shí)，傳播路徑發(fā)生 了明顯改變，其既可以以橫波形式傳播，也可以以縱波形式傳播，可以進(jìn)一步消耗機(jī)械振動(dòng) 的能量；同時(shí)，振動(dòng)波在該具有曲折結(jié)構(gòu)的阻尼材料緩沖連接件及其相鄰部件間傳播時(shí)，其 折、反射過(guò)程也是消耗振動(dòng)能量、減弱振動(dòng)強(qiáng)度的重要手段，其使得振動(dòng)強(qiáng)度降低、振動(dòng)能 譜的有效頻率范圍減小，這都是減弱斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作所產(chǎn)生振動(dòng)影響的有效方法。采 用這些方法時(shí)的振動(dòng)效果與圖1中不添加阻尼材料緩沖連接件時(shí)的情況明顯不同。采用本 發(fā)明后，可將操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作產(chǎn)生振動(dòng)的影響減弱30 % -50 %，其振動(dòng)能譜的有效頻率范圍 從4-21kHz減小為8-lOkHz，其它頻段的振動(dòng)被有效抑制。
[0037] 綜上所述，在斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)中振動(dòng)波的傳播路徑上，通過(guò)添加阻尼材料制成的 具有軸向曲折結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱緩沖連接件，增加了振動(dòng)波以橫波形式傳播的路徑，同時(shí)也增 加了振動(dòng)波在阻尼材料內(nèi)部及不同材料部件間傳播時(shí)的折、反射過(guò)程。上述設(shè)計(jì)能夠明顯 減弱斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作所產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)斷路器性能和壽命的影響并盡可能減弱振動(dòng)能 量的傳播，可以有效抑制操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作產(chǎn)生的振動(dòng)所導(dǎo)致的斷路器動(dòng)靜觸頭間的高頻振 動(dòng)、絕緣拉桿的疲勞和斷裂、斷路器其他構(gòu)件及其連接部件的松動(dòng)等問(wèn)題。
[0038] 上面通過(guò)特別的實(shí)施例內(nèi)容描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員還可意識(shí)到變型 和可選的實(shí)施例的多種可能性，例如，阻尼材料緩沖連接件軸向曲折結(jié)構(gòu)的不同形式、第一 環(huán)71和第二環(huán)72的連接部件73的不同結(jié)構(gòu)形式等。因此，可以理解的是這些變型和可選 的實(shí)施例將被認(rèn)為是包括在本發(fā)明中，本發(fā)明的范圍僅僅被附上的專利權(quán)利要求書(shū)及其同 等物限制。
【權(quán)利要求】
1. 利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括橫梁（I)、方 板（2)、連接件（3)、傳動(dòng)桿（4)、開(kāi)關(guān)支柱（5)、操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能單元（6)和緩沖連接件（7); 橫梁⑴固定在開(kāi)關(guān)支柱（5)上；方板⑵固定在橫梁⑴上；由操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能單元（6)驅(qū) 動(dòng)的傳動(dòng)桿（4)穿過(guò)橫梁（1)和方板（2);操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能單元（6)與方板（2)之間通過(guò)相 互連接的連接件（3)和緩沖連接件（7)連接；所述緩沖連接件（7)由阻尼材料制成，具有軸 向曲折結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，其特征 在于，緩沖連接件（7)為軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其由三部分組成：第一環(huán)（71)、第二環(huán)（72)、第一環(huán) (71)與第二環(huán)（72)的連接部分（73);第一環(huán)（71)固定連接連接件（3);第二環(huán)（72)固定 連接方板（2);第一環(huán)（71)、第二環(huán)（72)和連接部分（73)同軸，中心均設(shè)有供傳動(dòng)桿（4) 運(yùn)動(dòng)通過(guò)的通孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，其特征 在于，第一環(huán)（71)、第二環(huán)（72)和連接部分（73)為一體式結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，其特征 在于，連接部分（73)為筒狀結(jié)構(gòu)或由若干中心對(duì)稱的柱形結(jié)構(gòu)組成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，其特征 在于，第一環(huán)（71)上中心對(duì)稱設(shè)置4、6或8個(gè)孔；第二環(huán)（72)上中心對(duì)稱設(shè)置有與第一環(huán) (71)上數(shù)量相等的孔；第一環(huán)（71)通過(guò)螺栓穿過(guò)其上開(kāi)設(shè)的孔與圓筒狀連接件（3)固定 連接；第二環(huán)（72)通過(guò)螺栓穿過(guò)其上開(kāi)設(shè)的孔與方板（2)固定連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的結(jié)構(gòu)，其特 征在于，第一環(huán)（71)的寬度為r，第二環(huán)（72)的寬度為R，R>r;第一環(huán)（71)上的孔包 括中心對(duì)稱的第一孔（a)和第二孔（b)，第二環(huán)（72)上的孔包括中心對(duì)稱的第三孔（A)和 第四孔⑶；第一孔（a)到第一環(huán)（71)內(nèi)壁的寬度為rl，第三孔（A)到第二環(huán)（72)內(nèi)壁 的寬度為Rl;連接部分（73)為圓筒狀，其壁厚為s，高度為h;其中，

7. 利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的方法，其特征在于，在斷路器操動(dòng)機(jī) 構(gòu)中振動(dòng)波傳播路徑上添加阻尼材料制成的具有軸向曲折結(jié)構(gòu)的軸對(duì)稱緩沖連接件，改變 振動(dòng)波的軸向傳播路徑，使得操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)波既有沿軸向傳播的路徑， 又有沿徑向傳播的路徑，增加了振動(dòng)波沿其徑向傳播的路徑，以減弱斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作 所產(chǎn)生振動(dòng)的影響和振動(dòng)能量傳播過(guò)程。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的方法，其特征 在于，所述阻尼材料為鋁合金材料、銅合金材料、碳材料或有機(jī)材料。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用波的軸向非直線傳播減弱操動(dòng)機(jī)構(gòu)振動(dòng)的方法，其特征 在于，當(dāng)振動(dòng)波在緩沖連接件及其相鄰部件間傳播時(shí)，其進(jìn)行折射、反射的同時(shí)使得振動(dòng)能 量的幅值降低、振動(dòng)能譜的有效頻率范圍收窄。
【文檔編號(hào)】H01H71/10GK104241042SQ201410378383
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】楊韌, 修士新, 楊鼎革, 汪金星, 齊衛(wèi)東, 薛軍, 菅永峰, 詹世強(qiáng), 楊博 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院, 西安交通大學(xué)