HMB_4型液压弹簧机构的特点_操作使用及故障处理
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转 １～２ ｓ 时，手按闭合（或断开）电磁阀 １１（或 １２）推 杆进行慢合（或慢分）运动。 ２．２ 分闭合速度调节操作
操作机构的通断速度在工厂调试断路器出厂时已做 过预调整，一般不需要再调整。但机构经过检修或更换后 需要现场再调整。断开速度和刚合速度可单独地借助于
３
３
２
图 ４ 控制模块
１
１—闭合调速螺钉 ２—断开调速螺钉 ３—紧锁紧螺母
７
６
８
５
９
４
１０
３
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２
１２
１
１３
试验结束后投运前插入弹簧插头 慢分、慢合操作前先拔出弹簧插头
１７
１８
１６
１５ 图 ３ 防慢分联锁装置中弹簧插头的功用
１４
ａ）
ｂ）
图 ２ 液压弹簧操动机构工作原理图
ａ）已储能，分闸状态 ｂ）已储能，合闸状态 １—碟簧 ２—支撑环 ３—储能活塞 ４—高压油腔 ５—工作活塞杆
技术 M制造与检测 anufacture&testing
ＨＭＢ — ４ 型液压弹簧机构的特点、 操作使用及故障处理
结合 Ｈ Ｍ Ｂ — ４ 型液压弹簧机构的应用实例对 Ｈ Ｍ Ｂ 型液压弹簧机构的特点、应用及故障处理时的注 意事项作一简要的介绍，并给出了常见故障的原因和相关的解决措施。
陈保伦 ／ 西安西开高压电气股份有限公司
ｗ ｗ ｗ ．ｅａｇ ｅ．ｃｏｍ ．ｃｎ
２００９ 年第 ５ 期· 电气制造 ｜ 67
技术 M制造与检测 anufacture&testing
当完成检修或油损耗时，则应给操动机构重新补加 液压油。
通过低压排油阀排放来进行修正。 注油及抽真空完成后，前 ５ 次合、分不用来评价决
定性的运行特性（如同期性）。 要强调说明的是，当有空气渗入到操动机构的液压
ＰＭＲ 型，３６２ ｋＶ ＰＭＩ，５５０ ｋＶ ＰＭ 型等多个电压等级、
充能模块 ４（电动机和液压泵等）将电能转变成机
多种形式的罐式断路器中。
械能再转换成液压能带动储能模块 １（储压器及储压活
目前国内有西开、沈高及泰开等众多断路器制造厂 塞等）压缩碟簧储能。
商都引进或使用了这种机构作为断路器的配用机构，取
２ １
向阀切换至闭合状态，常充压差动活塞的底部与高压油 接通，在差动原理作用下，快速向上闭合并带动辅助开 关切换，断开闭合回路，为断开作好准备。
１ ５
图 １ ＨＭＢ — ４ 液压弹簧操动机构扩展型机芯外形图 １—储能模块 ２—监测模块 ３—工作模块 ４—充能模块 ５—控制模块
图 ６ 通过低压接头和真空泵对进行操作机构进行抽真空注油
３ 故障处理
３．１ 常见故障的排除 表中给出了常见故障的原因并给出了相关的解决措
施表。 ３．２ 对另外一些故障形式的补充说明
１）电动机运转超时，油压也能建立，但不能储能 到额定位置。
原因：注油时抽真空过度，回油箱内有负压。 解决办法：在液压泵电动机自动停止的位置打开 油箱上低压接头，减轻负压，听到轻微气流声响后重新 上紧低压接头即可。 ２）电动操作或手动操作机构均不动作。 原因：电磁阀线圈带电时间过长烧坏，判断时可用 手按电磁阀推杆，明显感到卡滞按不动，或者用万用表 测量线圈阻值无穷大。 解决办法：首先检查辅助开关是否切换正常，如不 正常，应先更换辅助开关，然后再更换电磁阀。 ３）机构频繁起动打压。 原因：液压系统内部泄漏所致。主要为机构内部高
弹簧机构的特点、应用及故障处理时的注意事项作一简
控制模块 ５（电磁阀及换向阀等）控制工作缸的分、
要的介绍。
合动作。
１ 机构特点
１．３ 动作原理 １．３．１储能过程
１．１ 结构组成
接通液压泵电动机回路，电动机带动液压泵运转，
Ｈ Ｍ Ｂ 型在结构设计上采用集装板块结构（如图 １ 所 液压泵输出的高压油同时进入 ３ 个储能活塞的上端，推
系统时，则必须对操动机构重新抽真空。
图 ５ 油标油位图
操动机构可加入以下品牌液压油： 油牌号：Ｅｓｓｏ Ｕｎｉｖｉｓ Ｊ１３或Ａｅｒｏ ｓｈｅｌｌ ｆｌｕｉｄ ４ 制造厂商：Ｅｓｓｏ ＡＧ ｓｈｅｌｌ ＡＧ （注：两种液压油可混合使用）。 操动机构初次加油或再次注油（如：维修后）均须 使用真空泵，应注意操作说明中有关真空泵的用法。油 位过低，将通过图 ６ 所示的低压接头进行注油。操动机 构注油应达到图 ５ 所示有效位置。 注油过程应注意以下事项： １）泄压阀打开，低压排油阀关闭。 ２）真空泵连接到低压接头上，注油装置通过滤油 器与低压排油阀相连。 ３） 起动真空泵抽至液压系统低压腔真空度小于 １０ ｋＰａ。 ４）继续接通真空泵，此时打开低压排油阀给操动 机构注油，直到油位升至油标的上限。 ５）继续接通真空泵，此时关闭低压排油阀，维持 约２ ｍｉｎ。 ６）低压腔的真空度抽至 １～１ ． ５ ｋ Ｐ ａ，保持该真 空度 ５ ｍｉｎ，因低压排油阀关闭，从而交替起动控 制阀。 ７）关闭并卸除真空泵，关闭低压接头。 ８）反转压力释放柄（泄压阀关闭），通过起动液压 泵压缩碟簧使液压系统储能，并合、分机构数次。 ９）当操动机构加载到额定位置时（垂直或水平）的 油位将如图 ５ 所示，可以从观察窗中看到。 １０）如图 ６ 所示，油位可通过低压接头重新注入或
示）行储能。储能到位后，
弹簧行程开关切断液压泵电动机，液压泵停转，储能过
６ ３ １
７ ４
程结束。当操作后或泄漏到一定值时，弹簧行程开关接 通液压泵电动机再次补压到液压泵停转位置。 １．３．２闭合操作
如图 ２ａ 所示，在断开位置时，接通闭合电磁阀，换
68 ｜ 电气制造·２００９ 年第 ５ 期
技术 M制造与检测 anufacture&testing
故障 操动机构不能自动充压
电动机运转，但油压不能建立，不能正常储能 电动操作时机构不动作 机构内有锈蚀
机构频繁起动（每天超过 １０ 次，月平均值）
表 常见故障原因和相关的解决措施
原因 低压断路器跳开 无电压或电压过低 电动机故障 电刷磨损 泄压手柄在“开启”位置 油位过低 无控制电压 电磁阀线圈损坏 辅助开关不正常切换 加热器低压断路器跳开 加热器无电压 加热器故障 外壳密封不良 泄压手柄不在“关闭”位置上 内泄漏
６—泄压阀操作手柄 ７—弹簧储能位置指示器
１．３．３ 断开操作 如图 ２ｂ 所示，在闭合位置接到断开命令，断开电
磁铁动作，换向阀切换至断开位置，差动活塞高压油通 过换向阀连通至低压油箱，在差动活塞上端常高压的作
66 ｜ 电气制造·２００９ 年第 ５ 期
技术 M制造与检测 anufacture&testing
解决措施 合上低压断路器 保证供电电压 更换电动机 更换电刷 关闭泄压手柄 补油 保证控制电压 更换电磁阀 更换辅助开关 按下复位按钮，合上低压断路器 保证加热器电压 更换加热器 检查外壳密封，如必要应更换 关闭泄压手柄 多次操作机构 如果持续故障，进行密封试验，判断泄漏部位
速度调节操作步骤如下： １）只有当系统油压为零时才可调节开关速度。为 此，慢慢按动泄压阀手柄，使油压慢慢释放至零压。 ２）松开调速螺钉上的锁紧螺母，通过转动调速螺钉 调整开关速度。当调速螺钉向右旋转，开关速度降低。向 左旋转，开关速度升高。调节完成后拧紧锁紧螺母。 ２．３ 油标液位检查及补充液压油 正常状态油标内的油位如图 ５ 所示，液压弹簧机构 在出厂前已充入足够量的液压油，碟簧处于储能到位位 置，从油标观察窗中能看到液压油处于油标底部和中心 之间，则表示油位正常。
６—油位指示器 ７—低压油箱 ８—辅助开关 ９—注油孔 １０—闭合节流阀 １１—闭合电磁阀 １２—断开电磁阀 １３—断开节流阀 １４—行程开关
１５—泄压阀 １６—柱塞泵 １７—储能电动机 １８—排油阀
用下，活塞快速向下运动断开，并带动辅助开关切换， 切断断开回路，为下次闭合作好准备。
压区和低压区之间的阀门密封不严引起的，表现在阀门 的密封线有印痕变宽或密封线损坏，液压油内有杂质卡 在各阀门密封线处。这种故障难以用肉眼从机构外表观 察到，判断并找出内部渗漏位置很大程度取决于检修人 员在这方面的经验，处理也较复杂。
４）断开位置频繁起动打压，闭合位置正常。 原因：机构工作模块活塞中的密封圈损坏或控制 模块高压通道和转换通道之间的阀门密封不严、或密 封圈损坏引起的。 ５）闭合位置频繁起动打压，断开位置正常。 原因：机构工作模块活塞杆中的密封圈损坏或控 制模块转换通道和低压通道之间的阀门密封不严，或 密封圈损坏引起的。 解决办法：首先考虑更换控制模块，如问题仍未解 决，整机构更换。 ６）开合位置都频繁起动打压。 原因：属于常高压泄漏。机构泄压阀中的密封圈损坏 或高压通道和转换通道之间的阀门密封不严，或密封圈损 坏引起的。也有可能是液压泵排油阀口密封不良所致。 解决办法：首先检查泄压阀，其次检查液压泵，如 有问题予以更换。 如果液压泵起动次数过于频繁，则须进行泄漏 试验锁定泄漏位置。如上述可分别在断开位置、闭合 位置或在两种位置下观察内部密封。泄漏试验至少 持续 ８ ｈ 。试验过程在相应的位置并使机构储能。拆
掉 电 动 机 接 线 或 者 断 开 电 动 机 回 路 上 的 低压断路器， 防止液压泵自动起动。
图 ７ 测量弹簧行程差值
需在试验报告中记录如下参数： １）保压时间（机构位置）。 ２）弹簧行程的差值。EM
（ 收稿日期：２００９．０３．０３）
ｗ ｗ ｗ ．ｅａｇ ｅ．ｃｏｍ ．ｃｎ
２００９ 年第 ５ 期· 电气制造 ｜ 69
Ｈ Ｍ Ｂ — ４／８ 型液压弹簧机构是 Ａ Ｂ Ｂ 公司在其 Ａ Ｈ Ｍ Ａ 型液压弹簧机构的基础上完善改进
充能模块、储能模块、工作模块、控制模块和监测模块。这 样设计的优点是结构紧凑，减少了漏点，检修更换方便。
发展起来的产品，１９９７ 年推向市场。用于 ２４２ ｋＶ ＰＭＩ、 １．２ 模块功能简介
安装在控制模块上的调速螺栓分别调节，如图 ４ 所示。
２ 操作使用
２．１ 慢分、慢合操作 进行慢分、慢合操作（如图 ３ 所示）时应遵守下列
步骤： １） 切记应先将图３中的闭合位置闭锁销弹簧插头拔
出，试验完后随即装上。 ２） 断开液压泵电动机 １７ 的控制开关，用泄压阀 １５
释放系统油压，将系统油压释放为零，随即关闭泄压阀。 ３） 合上控制开关接通液压泵电动机，待液压泵运
工作模块 ３（主要为工作缸）采用常充压差动式结
得了很好的效果。实际上在我国电网运行中已经成为 构，高压油恒作用于有杆侧。
２５２～５５０ ｋＶ 断路器配用最多的一种操动机构。下面结
监测模块 ２（弹簧行程开关等）监测并控制碟簧的
合 Ｈ Ｍ Ｂ — ４ 型液压弹簧机构的应用实例对 Ｈ Ｍ Ｂ 型液压 储能情况。
操作机构的通断速度在工厂调试断路器出厂时已做 过预调整，一般不需要再调整。但机构经过检修或更换后 需要现场再调整。断开速度和刚合速度可单独地借助于
３
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２
图 ４ 控制模块
１
１—闭合调速螺钉 ２—断开调速螺钉 ３—紧锁紧螺母
７
６
８
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９
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１０
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１１
２
１２
１
１３
试验结束后投运前插入弹簧插头 慢分、慢合操作前先拔出弹簧插头
１７
１８
１６
１５ 图 ３ 防慢分联锁装置中弹簧插头的功用
１４
ａ）
ｂ）
图 ２ 液压弹簧操动机构工作原理图
ａ）已储能，分闸状态 ｂ）已储能，合闸状态 １—碟簧 ２—支撑环 ３—储能活塞 ４—高压油腔 ５—工作活塞杆
技术 M制造与检测 anufacture&testing
ＨＭＢ — ４ 型液压弹簧机构的特点、 操作使用及故障处理
结合 Ｈ Ｍ Ｂ — ４ 型液压弹簧机构的应用实例对 Ｈ Ｍ Ｂ 型液压弹簧机构的特点、应用及故障处理时的注 意事项作一简要的介绍，并给出了常见故障的原因和相关的解决措施。
陈保伦 ／ 西安西开高压电气股份有限公司
ｗ ｗ ｗ ．ｅａｇ ｅ．ｃｏｍ ．ｃｎ
２００９ 年第 ５ 期· 电气制造 ｜ 67
技术 M制造与检测 anufacture&testing
当完成检修或油损耗时，则应给操动机构重新补加 液压油。
通过低压排油阀排放来进行修正。 注油及抽真空完成后，前 ５ 次合、分不用来评价决
定性的运行特性（如同期性）。 要强调说明的是，当有空气渗入到操动机构的液压
ＰＭＲ 型，３６２ ｋＶ ＰＭＩ，５５０ ｋＶ ＰＭ 型等多个电压等级、
充能模块 ４（电动机和液压泵等）将电能转变成机
多种形式的罐式断路器中。
械能再转换成液压能带动储能模块 １（储压器及储压活
目前国内有西开、沈高及泰开等众多断路器制造厂 塞等）压缩碟簧储能。
商都引进或使用了这种机构作为断路器的配用机构，取
２ １
向阀切换至闭合状态，常充压差动活塞的底部与高压油 接通，在差动原理作用下，快速向上闭合并带动辅助开 关切换，断开闭合回路，为断开作好准备。
１ ５
图 １ ＨＭＢ — ４ 液压弹簧操动机构扩展型机芯外形图 １—储能模块 ２—监测模块 ３—工作模块 ４—充能模块 ５—控制模块
图 ６ 通过低压接头和真空泵对进行操作机构进行抽真空注油
３ 故障处理
３．１ 常见故障的排除 表中给出了常见故障的原因并给出了相关的解决措
施表。 ３．２ 对另外一些故障形式的补充说明
１）电动机运转超时，油压也能建立，但不能储能 到额定位置。
原因：注油时抽真空过度，回油箱内有负压。 解决办法：在液压泵电动机自动停止的位置打开 油箱上低压接头，减轻负压，听到轻微气流声响后重新 上紧低压接头即可。 ２）电动操作或手动操作机构均不动作。 原因：电磁阀线圈带电时间过长烧坏，判断时可用 手按电磁阀推杆，明显感到卡滞按不动，或者用万用表 测量线圈阻值无穷大。 解决办法：首先检查辅助开关是否切换正常，如不 正常，应先更换辅助开关，然后再更换电磁阀。 ３）机构频繁起动打压。 原因：液压系统内部泄漏所致。主要为机构内部高
弹簧机构的特点、应用及故障处理时的注意事项作一简
控制模块 ５（电磁阀及换向阀等）控制工作缸的分、
要的介绍。
合动作。
１ 机构特点
１．３ 动作原理 １．３．１储能过程
１．１ 结构组成
接通液压泵电动机回路，电动机带动液压泵运转，
Ｈ Ｍ Ｂ 型在结构设计上采用集装板块结构（如图 １ 所 液压泵输出的高压油同时进入 ３ 个储能活塞的上端，推
系统时，则必须对操动机构重新抽真空。
图 ５ 油标油位图
操动机构可加入以下品牌液压油： 油牌号：Ｅｓｓｏ Ｕｎｉｖｉｓ Ｊ１３或Ａｅｒｏ ｓｈｅｌｌ ｆｌｕｉｄ ４ 制造厂商：Ｅｓｓｏ ＡＧ ｓｈｅｌｌ ＡＧ （注：两种液压油可混合使用）。 操动机构初次加油或再次注油（如：维修后）均须 使用真空泵，应注意操作说明中有关真空泵的用法。油 位过低，将通过图 ６ 所示的低压接头进行注油。操动机 构注油应达到图 ５ 所示有效位置。 注油过程应注意以下事项： １）泄压阀打开，低压排油阀关闭。 ２）真空泵连接到低压接头上，注油装置通过滤油 器与低压排油阀相连。 ３） 起动真空泵抽至液压系统低压腔真空度小于 １０ ｋＰａ。 ４）继续接通真空泵，此时打开低压排油阀给操动 机构注油，直到油位升至油标的上限。 ５）继续接通真空泵，此时关闭低压排油阀，维持 约２ ｍｉｎ。 ６）低压腔的真空度抽至 １～１ ． ５ ｋ Ｐ ａ，保持该真 空度 ５ ｍｉｎ，因低压排油阀关闭，从而交替起动控 制阀。 ７）关闭并卸除真空泵，关闭低压接头。 ８）反转压力释放柄（泄压阀关闭），通过起动液压 泵压缩碟簧使液压系统储能，并合、分机构数次。 ９）当操动机构加载到额定位置时（垂直或水平）的 油位将如图 ５ 所示，可以从观察窗中看到。 １０）如图 ６ 所示，油位可通过低压接头重新注入或
示）行储能。储能到位后，
弹簧行程开关切断液压泵电动机，液压泵停转，储能过
６ ３ １
７ ４
程结束。当操作后或泄漏到一定值时，弹簧行程开关接 通液压泵电动机再次补压到液压泵停转位置。 １．３．２闭合操作
如图 ２ａ 所示，在断开位置时，接通闭合电磁阀，换
68 ｜ 电气制造·２００９ 年第 ５ 期
技术 M制造与检测 anufacture&testing
故障 操动机构不能自动充压
电动机运转，但油压不能建立，不能正常储能 电动操作时机构不动作 机构内有锈蚀
机构频繁起动（每天超过 １０ 次，月平均值）
表 常见故障原因和相关的解决措施
原因 低压断路器跳开 无电压或电压过低 电动机故障 电刷磨损 泄压手柄在“开启”位置 油位过低 无控制电压 电磁阀线圈损坏 辅助开关不正常切换 加热器低压断路器跳开 加热器无电压 加热器故障 外壳密封不良 泄压手柄不在“关闭”位置上 内泄漏
６—泄压阀操作手柄 ７—弹簧储能位置指示器
１．３．３ 断开操作 如图 ２ｂ 所示，在闭合位置接到断开命令，断开电
磁铁动作，换向阀切换至断开位置，差动活塞高压油通 过换向阀连通至低压油箱，在差动活塞上端常高压的作
66 ｜ 电气制造·２００９ 年第 ５ 期
技术 M制造与检测 anufacture&testing
解决措施 合上低压断路器 保证供电电压 更换电动机 更换电刷 关闭泄压手柄 补油 保证控制电压 更换电磁阀 更换辅助开关 按下复位按钮，合上低压断路器 保证加热器电压 更换加热器 检查外壳密封，如必要应更换 关闭泄压手柄 多次操作机构 如果持续故障，进行密封试验，判断泄漏部位
速度调节操作步骤如下： １）只有当系统油压为零时才可调节开关速度。为 此，慢慢按动泄压阀手柄，使油压慢慢释放至零压。 ２）松开调速螺钉上的锁紧螺母，通过转动调速螺钉 调整开关速度。当调速螺钉向右旋转，开关速度降低。向 左旋转，开关速度升高。调节完成后拧紧锁紧螺母。 ２．３ 油标液位检查及补充液压油 正常状态油标内的油位如图 ５ 所示，液压弹簧机构 在出厂前已充入足够量的液压油，碟簧处于储能到位位 置，从油标观察窗中能看到液压油处于油标底部和中心 之间，则表示油位正常。
６—油位指示器 ７—低压油箱 ８—辅助开关 ９—注油孔 １０—闭合节流阀 １１—闭合电磁阀 １２—断开电磁阀 １３—断开节流阀 １４—行程开关
１５—泄压阀 １６—柱塞泵 １７—储能电动机 １８—排油阀
用下，活塞快速向下运动断开，并带动辅助开关切换， 切断断开回路，为下次闭合作好准备。
压区和低压区之间的阀门密封不严引起的，表现在阀门 的密封线有印痕变宽或密封线损坏，液压油内有杂质卡 在各阀门密封线处。这种故障难以用肉眼从机构外表观 察到，判断并找出内部渗漏位置很大程度取决于检修人 员在这方面的经验，处理也较复杂。
４）断开位置频繁起动打压，闭合位置正常。 原因：机构工作模块活塞中的密封圈损坏或控制 模块高压通道和转换通道之间的阀门密封不严、或密 封圈损坏引起的。 ５）闭合位置频繁起动打压，断开位置正常。 原因：机构工作模块活塞杆中的密封圈损坏或控 制模块转换通道和低压通道之间的阀门密封不严，或 密封圈损坏引起的。 解决办法：首先考虑更换控制模块，如问题仍未解 决，整机构更换。 ６）开合位置都频繁起动打压。 原因：属于常高压泄漏。机构泄压阀中的密封圈损坏 或高压通道和转换通道之间的阀门密封不严，或密封圈损 坏引起的。也有可能是液压泵排油阀口密封不良所致。 解决办法：首先检查泄压阀，其次检查液压泵，如 有问题予以更换。 如果液压泵起动次数过于频繁，则须进行泄漏 试验锁定泄漏位置。如上述可分别在断开位置、闭合 位置或在两种位置下观察内部密封。泄漏试验至少 持续 ８ ｈ 。试验过程在相应的位置并使机构储能。拆
掉 电 动 机 接 线 或 者 断 开 电 动 机 回 路 上 的 低压断路器， 防止液压泵自动起动。
图 ７ 测量弹簧行程差值
需在试验报告中记录如下参数： １）保压时间（机构位置）。 ２）弹簧行程的差值。EM
（ 收稿日期：２００９．０３．０３）
ｗ ｗ ｗ ．ｅａｇ ｅ．ｃｏｍ ．ｃｎ
２００９ 年第 ５ 期· 电气制造 ｜ 69
Ｈ Ｍ Ｂ — ４／８ 型液压弹簧机构是 Ａ Ｂ Ｂ 公司在其 Ａ Ｈ Ｍ Ａ 型液压弹簧机构的基础上完善改进
充能模块、储能模块、工作模块、控制模块和监测模块。这 样设计的优点是结构紧凑，减少了漏点，检修更换方便。
发展起来的产品，１９９７ 年推向市场。用于 ２４２ ｋＶ ＰＭＩ、 １．２ 模块功能简介
安装在控制模块上的调速螺栓分别调节，如图 ４ 所示。
２ 操作使用
２．１ 慢分、慢合操作 进行慢分、慢合操作（如图 ３ 所示）时应遵守下列
步骤： １） 切记应先将图３中的闭合位置闭锁销弹簧插头拔
出，试验完后随即装上。 ２） 断开液压泵电动机 １７ 的控制开关，用泄压阀 １５
释放系统油压，将系统油压释放为零，随即关闭泄压阀。 ３） 合上控制开关接通液压泵电动机，待液压泵运
工作模块 ３（主要为工作缸）采用常充压差动式结
得了很好的效果。实际上在我国电网运行中已经成为 构，高压油恒作用于有杆侧。
２５２～５５０ ｋＶ 断路器配用最多的一种操动机构。下面结
监测模块 ２（弹簧行程开关等）监测并控制碟簧的
合 Ｈ Ｍ Ｂ — ４ 型液压弹簧机构的应用实例对 Ｈ Ｍ Ｂ 型液压 储能情况。