影响液压机构机械特性的因素及预防方法

　　引言

　　操动机构是任何高压开关设备不可缺少的重要组成部分，其中以配套用于断路器上的操动机构的技术要求为最高，它不仅要保证断路器准确无误地开断和关合短路电流，并可靠地保持在分闸或者合闸位置上，而且还需要完成快速自动重合闸操作，具备防跳跃和闭锁等功能。通常，由于断路器需要很大的操作功、很快的动作速度和很高的工作可靠性，因此对操动机构要求非常严格。

　　液压操动机构因为具备操作功率大、快速、平稳，能够遥控和快速自动重合闸的特点，广泛用于高压、超高压、特高压大容量断路器。

　　作为液压系统常用工作介质的航空液压油不仅传递动力，而且对液压系统及其它装置起着润滑和冷却的作用，但是液压油中的气体对机构的稳定运行操作有较大的不利影响。因为，对大功率液压操动机构，要分析液压系统各处的压力变化，特别是缓冲腔的动态压力变化，就不能不考虑液压油的可压缩性及弹性变形。而液压系统弹性变形所引起的载荷和作用力的动态变化，不仅会对断路器的机械特性产生影响，也会对操动机构的可靠性产生影响。所以有必要控制液压系统中的含气量（包括在液压油中的游离和溶解空气），提高液压机构运行的稳定性和操作的可靠性。

　　1 影响系统稳定的一项主要因素：气体

　　液压机构油液循环系统内如果混入气体，会导致系统内压力不稳定，当气体存在于油液中时，会大幅降低油液的弹性模量，造成系统响应迟缓，影响系统的刚性和相应特性。当油液中有大量游离气体存在时，在气体被急剧压缩时会产生局部高温，引起油液碳化。当油液在系统内由于局部流速过高，压力变化剧烈，油液由高压进入低压时，液压油中的气体会分离出来，气泡会瞬间膨胀破裂，此时产生局部的高压冲击，造成液压元件表面汽蚀。空气含量增多必然会对油液产生氧化腐蚀作用，增加油液酸值，缩短油液的使用寿命。

　　2 气体混入液压系统的主要途径

　　液压机构的低压系统工作在大气环境中，液压油中含有气体是不可避免的，液压油中含有的气体，一般可分为二部分，一部分为溶入气体，另一部分为混入气体。溶入气体即在一定温度和一定压力下，液压油中溶解的气体，实验表明，液压油中溶解的气体对液压油的物理特性影响不大。混入气体主要是液压系统排油时造成低压油箱中的油液流动而混入，混入低压系统的空气在油泵补压时被吸入高压系统。对氮气储能液压机构，在液压系统长时间处于零压时，由于储压器充气侧压力较高，气体也会通过储能活塞渗入到充油侧而混入高压系统。