水冷同轴变压器的制作方法

专利2022-06-29  77


本实用新型涉及变压器技术领域,具体涉及水冷同轴变压器。



背景技术:

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(又称磁芯)。变压器主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(即磁饱和变压器)等。变压器按用途可以分为:电力变压器和特殊变压器(电炉变、整流变、工频试验变压器、调压器、矿用变、音频变压器、中频变压器、高频变压器、冲击变压器、仪用变压器、电子变压器、电抗器、互感器等。

同轴变压器就是原边(即作为变压器输入端的磁芯)和副边(即变压器输出端)的轴线重合的变压器。同轴变压器主要包括铜管以及从内向外依次套设的内铜管、环形导磁体、外铜管,在环形导磁体上缠绕有线圈,在外铜管顶部安装有互相绝缘的左、右感应器,铜管的一端与左感应器连接,其另一端弯曲后与右感应器连接,铜管即作为同轴变压器的输出端。因散热条件限制,变压器的体积通常做得很大,导致变压器重量大,重达两三百公斤才能完成上千伏的小电流电压转化为几十伏的大电流。

针对同轴变压器的散热,现有技术cn206976133u公开了一种基于水冷管的快速散热的同轴变压器,这种变压器将用于冷却变压器的管道设置在金属筒体外侧,导致同轴变压器的横截面增大、把手安装不便、随意放置同轴变压器稳定性差。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于:提供了水冷同轴变压器,解决了现有的同轴变压器将用于冷却变压器的管道设置在金属筒体外侧,导致同轴变压器的横截面增大、把手安装不便、随意放置同轴变压器稳定性差的技术问题。本实用新型中,利用同轴变压器自身结构特性,以使冷却所需的相关结构仅依靠同轴变压器自身的部件即可形成冷却流道,简化了具备冷却功能的变压器的结构和部件数量,并进一步地减小了同轴变压器的体积;同时由于不在金属筒体外侧设置流道,以便于技术筒体外壁光滑,利于把手的安装以及使用时的随意放置,提高了同轴变压器使用的便利性。

本实用新型采用的技术方案如下:

水冷同轴变压器,包括彼此同轴且由内向外依次套设的内金属管、环形导磁体和外金属筒,在所述外金属筒的顶端和底端分别固定有感应器组件和后堵盖,所述环形导磁体通过多跟绝缘柱支撑在后堵盖上,所述内金属管的底端贯穿后堵盖,且内金属管与后堵盖上被其贯穿的部位密封连接,在内金属管侧壁的顶部设置有内出水孔,在后堵盖上设置有外出水孔。

进一步地,所述感应器组件包括感应器底座组件、感应器和铜管,所述感应器有两个,分别为左感应器和右感应器,在所述左感应器的底部连接有轴线与外金属筒轴线重合的感应环体,所述感应环体的底端插入外金属筒的内孔中,并与之密封连接;

在所述右感应器的底部连接有轴线与外金属筒轴线重合的感应筒体,所述感应筒体穿过感应环体的内孔后与内金属管连接,且右感应器的底部通过半环形绝缘垫片与感应环体的顶部远离左感应器的一侧接触,左感应器上与右感应器相对的面通过方形绝缘片与右感应器接触;

所述铜管的两端各通过一个感应器底座组件分别与左感应器和右感应器电连接,且感应器底座之间互相绝缘。

进一步地,在所述左感应器上设置有导水孔,所述导水孔的轴线垂直于外金属筒的轴线,并平行于左感应器与右感应器相对的面,在导水孔底部孔壁的两侧均设置有连接孔,所述连接孔向下延伸并贯穿感应环体;

在导水孔的开口处安装有将其开口封堵住的密封堵塞。

进一步地,所述感应器底座组件包括压块、螺丝柱、底座和螺母,所述底座的底部与对应的感应器顶部接触,所述螺丝柱的底端与此感应器螺纹连接,所述压块套设在螺丝柱上,所述螺母位于压块的上方,并与螺丝柱螺纹连接,且压块的上、下两端分别与螺母和底座接触;

两个感应器底座组件中,底座彼此相对,在底座之间设置有感应器绝缘垫片,铜管的两端分别各与一个底座连接。

进一步地,所述感应器底座组件还包括位于底座彼此向背侧的压座,在所述压座上朝向底座的一侧设置有卡槽,压座通过卡槽与螺丝柱卡接,且其朝向对应底座的一侧与之接触,所述压块下表面的两侧分别与底座以及压座接触。

进一步地,所述压块为l形块,其水平板套设在螺丝柱上,且其水平板的下表面远离其竖直板的一侧与底座的上表面接触,其竖直板的末端与压座的上表面接触。

进一步地,在所述压座的上表面的一侧设置有限位槽,所述竖直板的末端插入限位槽中,并与限位槽的槽底接触。

进一步地,在所述螺丝柱的中间段上均套接有定位块,所述定位块与卡槽配合,且定位块的底部与对应的感应器接触。

进一步地,所述绝缘柱为四氟管。

进一步地,在所述环形导磁体的上、下两端均安装有环形橡胶垫。

由于采用了本技术方案,本实用新型的有益效果是:

1.本实用新型水冷同轴变压器,利用了同轴变压器自身结构特性,以使冷却所需的相关结构仅依靠同轴变压器自身的部件即可形成冷却流道,简化了具备冷却功能的变压器的结构和部件数量,并进一步地减小了同轴变压器的体积;同时由于不在金属筒体外侧设置流道,以便于技术筒体外壁光滑,利于把手的安装以及使用时的随意放置,提高了同轴变压器使用的便利性;

2.本实用新型水冷同轴变压器,在左感应器设置导水孔以及通过连接孔与外金属筒的内腔连通,以便于在冷却降温中,冷却液进入导水孔,对变压器顶部进行进一步地降温,缩短变压器顶部与冷却液之间的距离,利于加速变压器顶部的降温,进一步地保证变压器高效工作;

3.本实用新型水冷同轴变压器,采用螺纹连接的方式固定便于本实用新型后期的维护,提高维护的便利性,降低维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图,本说明书附图中的各个部件的比例关系不代表实际选材设计时的比例关系,其仅仅为结构或者位置的示意图,其中:

图1是本实用新型的结构示意图;

图2是本实用新型去除铜管后的结构示意图;

图3是图2的俯视图;

图4是沿图3中a-a的剖视图;

图5是图2的主视图;

图6是沿图5中b-b的剖视图;

图7是感应器底座组件的结构示意图;

图8是感应器底座组件的爆炸图;

图9是压座的结构示意图;

图10是图2的爆炸图。

附图中标号说明:

1-内金属管,2-环形导磁体,3-外金属筒,4-后堵盖,5-内出水孔,6-外出水孔,7a-感应环体,7b-左感应器,8a-感应筒体,8b-右感应器,9-半环形绝缘垫片,10-方形绝缘片,11-铜管,12-导水孔,13-连接孔,14-密封堵塞,15-压块,16-螺丝柱,17-底座,18-螺母,19-感应器绝缘垫片,20-压座,21-卡槽,22-限位槽,23-定位块,24-环形橡胶垫。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型,即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

本实用新型中的“连接”若无特别强调,为常规连接方式,例如一体成形、焊接、铆接等,具体的连接方式根据本技术领域的常规技术知识进行适应性优选地即可。本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。

下面结合图1至图10对本实用新型作详细说明。

实施例1

如图1-图10所示,本实用新型水冷同轴变压器,包括彼此同轴且由内向外依次套设的内金属管1、环形导磁体2和外金属筒3,在所述外金属筒3的顶端和底端分别固定有感应器组件和后堵盖4,所述环形导磁体2通过多跟绝缘柱支撑在后堵盖4上,所述内金属管1的底端贯穿后堵盖4,且内金属管1与后堵盖4上被其贯穿的部位密封连接,在内金属管1侧壁的顶部设置有内出水孔5,在后堵盖4上设置有外出水孔6。内金属管1和外金属筒3的基材均优选为铜。

所述绝缘柱为四氟管,其顶端与环形导磁体2连接,其底端与后堵盖4连接。

在所述环形导磁体2的上、下两端均安装有环形橡胶垫24。

在使用时,将内金属管1的底端接入降温液压系统的输出端,外出水孔6接入降温液压系统的输入端,所述降温液压系统采用现有的系统即可。降温液压系统主要包括通过管道依次连通的冷却设备、冷却源、循环水泵。具体地,循环水泵的输出端通过管道与内金属管1连通,冷却设备的输入端通过管道与外出水孔6连通。通过循环水泵将冷却源中的降温流体从内金属管1的底端开口向金属内管1内部通入低温流体,在泵送下,降温流体向感应器组件流动,并从内出水孔5进入内金属管1和外金属筒3所围成的环空中,接着从外出水孔6排出,优选地流入冷却设备,以对来自外出水孔6的流体进行降温,并将降温后的流体送入冷却源进行存储。从内金属管1输入的低温流体,进入环空中,带走同轴变压器的热量,接着从外出水孔6排出,如图6中箭头所示流动方向,以对同轴变压器进行降温。

本实用新型利用了同轴变压器自身结构特性,以使冷却所需的相关结构仅依靠同轴变压器自身的部件即可形成冷却流道,简化了具备冷却功能的变压器的结构和部件数量,并进一步地减小了同轴变压器的体积;同时由于不在金属筒体外侧设置流道,以便于技术筒体外壁光滑,利于把手的安装以及使用时的随意放置,提高了同轴变压器使用的便利性。

实施例2

本实施例是关于感应器组件的实施结构做出说明。

如图1-图8所示,本实用新型中,所述感应器组件包括感应器底座组件、感应器和铜管11,所述感应器有两个,分别为左感应器7b和右感应器8b,在所述左感应器7b的底部连接有轴线与外金属筒3轴线重合的感应环体7a,所述感应环体7a的底端插入外金属筒3的内孔中,并与之密封连接;

在所述右感应器8b的底部连接有轴线与外金属筒3轴线重合的感应筒体8a,所述感应筒体8a穿过感应环体7a的内孔后与内金属管1连接,且右感应器8b的底部通过半环形绝缘垫片9与感应环体7a的顶部远离左感应器7b的一侧接触,左感应器7b上与右感应器8b相对的面通过方形绝缘片10与右感应器8b接触;

所述铜管11的两端各通过一个感应器底座组件分别与左感应器7b和右感应器8b电连接,且感应器底座之间互相绝缘。

左感应器7b和右感应器8b均优选地为形状尺寸一致的半圆板,其外径以及感应环体7a的外径均优选地与外金属筒的外径一致;且同时,左感应器7b和感应环体7a优选地一体成型,右感应器8b和感应筒体8a一体成型;感应环体7a采用钎焊的方式与外金属筒密封焊接;感应筒体8a采用钎焊的方式内金属管1密封焊接。

进一步地,在所述左感应器7b上设置有导水孔12,所述导水孔12的轴线垂直于外金属筒3的轴线,并平行于左感应器7b与右感应器8b相对的面,在导水孔12底部孔壁的两侧均设置有连接孔13,所述连接孔13向下延伸并贯穿感应环体7a;

在导水孔12的开口处安装有将其开口封堵住的密封堵塞14。

如图6所示,在左感应器7b设置导水孔12以及通过连接孔13与外金属筒3的内腔连通,以便于在冷却降温中,冷却液进入导水孔12,对变压器顶部进行进一步地降温,缩短变压器顶部与冷却液之间的距离,利于加速变压器顶部的降温,进一步地保证变压器高效工作。

实施例3

本实施例是在实施例2的基础上,对感应器底座组件做出进一步地实施说明。

如图1-图9所示,本实用新型中,所述感应器底座组件包括压块15、螺丝柱16、底座17和螺母18,所述底座17的底部与对应的感应器顶部接触,所述螺丝柱16的底端与此感应器螺纹连接,所述压块15套设在螺丝柱16上,所述螺母18位于压块15的上方,并与螺丝柱16螺纹连接,且压块15的上、下两端分别与螺母18和底座17接触;

两个感应器底座组件中,底座17彼此相对,在底座17之间设置有感应器绝缘垫片19,铜管11的两端分别各与一个底座17连接。

在装配时,先将左感应器7b和右感应器8b分别装配在外金属筒3和内金属管1上,接着,左感应器7b中,将一个底座17放置在左感应器7b上,且位于其靠近右感应器8b的一侧,接着将螺丝柱16与左感应器7b螺纹连接,然后将压块15套设在螺丝柱16上,接着将螺母18与螺丝柱16螺纹连接,并旋紧螺母18,直至螺母18将压块15压紧在底座17,从而将底座17固定;右感应器8b中,将一个底座17放置在左感应器7b上,且位于其靠近右感应器8b的一侧,并在底座17之间放置感应器绝缘垫片19,且感应器绝缘垫片19被两个底座17加紧;接着将螺丝柱16与右感应器8b螺纹连接,然后将压块15套设在螺丝柱16上,接着将螺母18与螺丝柱16螺纹连接,并旋紧螺母18,直至螺母18将压块15压紧在底座17,从而将底座17固定。

采用螺纹连接的方式固定便于本实用新型后期的维护,提高维护的便利性,降低维护成本。

进一步地,所述感应器底座组件还包括位于底座17彼此向背侧的压座20,在所述压座20上朝向底座17的一侧设置有卡槽21,压座20通过卡槽21与螺丝柱16卡接,且其朝向对应底座17的一侧与之接触,所述压块15下表面的两侧分别与底座17以及压座20接触。

压块15下表面的两侧分别与底座17以及压座20接触,从而将底座17和压座20均压紧,压座20限制了径向上底座17的移动,且两个压座20在压块15的压紧下能将两个底座17包住,进一步地提高感应器底座组件的稳定性。

进一步地,所述压块15为l形块,其水平板套设在螺丝柱16上,且其水平板的下表面远离其竖直板的一侧与底座17的上表面接触,其竖直板的末端与压座20的上表面接触。

进一步地,在所述压座20的上表面的一侧设置有限位槽22,所述竖直板的末端插入限位槽22中,并与限位槽22的槽底接触。

进一步地,在所述螺丝柱16的中间段上均套接有定位块23,所述定位块23与卡槽21配合,且定位块23的底部与对应的感应器接触。

定位块23的设置,便于在螺丝柱16与感应器螺纹连接中,通过定位块23的限定来拧紧螺丝柱16,还便于对压座20的定位。

以上所述,仅为本实用新型的优选实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。


技术特征:

1.水冷同轴变压器,包括彼此同轴且由内向外依次套设的内金属管(1)、环形导磁体(2)和外金属筒(3),在所述外金属筒(3)的顶端和底端分别固定有感应器组件和后堵盖(4),所述环形导磁体(2)通过多跟绝缘柱支撑在后堵盖(4)上,在其特征在于:所述内金属管(1)的底端贯穿后堵盖(4),且内金属管(1)与后堵盖(4)上被其贯穿的部位密封连接,在内金属管(1)侧壁的顶部设置有内出水孔(5),在后堵盖(4)上设置有外出水孔(6)。

2.根据权利要求1所述的水冷同轴变压器,其特征在于:所述感应器组件包括感应器底座组件、感应器和铜管(11),所述感应器有两个,分别为左感应器(7b)和右感应器(8b),在所述左感应器(7b)的底部连接有轴线与外金属筒(3)轴线重合的感应环体(7a),所述感应环体(7a)的底端插入外金属筒(3)的内孔中,并与之密封连接;

在所述右感应器(8b)的底部连接有轴线与外金属筒(3)轴线重合的感应筒体(8a),所述感应筒体(8a)穿过感应环体(7a)的内孔后与内金属管(1)连接,且右感应器(8b)的底部通过半环形绝缘垫片(9)与感应环体(7a)的顶部远离左感应器(7b)的一侧接触,左感应器(7b)上与右感应器(8b)相对的面通过方形绝缘片(10)与右感应器(8b)接触;

所述铜管(11)的两端各通过一个感应器底座组件分别与左感应器(7b)和右感应器(8b)电连接,且感应器底座之间互相绝缘。

3.根据权利要求2所述的水冷同轴变压器,其特征在于:在所述左感应器(7b)上设置有导水孔(12),所述导水孔(12)的轴线垂直于外金属筒(3)的轴线,并平行于左感应器(7b)与右感应器(8b)相对的面,在导水孔(12)底部孔壁的两侧均设置有连接孔(13),所述连接孔(13)向下延伸并贯穿感应环体(7a);

在导水孔(12)的开口处安装有将其开口封堵住的密封堵塞(14)。

4.根据权利要求2所述的水冷同轴变压器,其特征在于:所述感应器底座组件包括压块(15)、螺丝柱(16)、底座(17)和螺母(18),所述底座(17)的底部与对应的感应器顶部接触,所述螺丝柱(16)的底端与此感应器螺纹连接,所述压块(15)套设在螺丝柱(16)上,所述螺母(18)位于压块(15)的上方,并与螺丝柱(16)螺纹连接,且压块(15)的上、下两端分别与螺母(18)和底座(17)接触;

两个感应器底座组件中,底座(17)彼此相对,在底座(17)之间设置有感应器绝缘垫片(19),铜管(11)的两端分别各与一个底座(17)连接。

5.根据权利要求4所述的水冷同轴变压器,其特征在于:所述感应器底座组件还包括位于底座(17)彼此向背侧的压座(20),在所述压座(20)上朝向底座(17)的一侧设置有卡槽(21),压座(20)通过卡槽(21)与螺丝柱(16)卡接,且其朝向对应底座(17)的一侧与之接触,所述压块(15)下表面的两侧分别与底座(17)以及压座(20)接触。

6.根据权利要求5所述的水冷同轴变压器,其特征在于:所述压块(15)为l形块,其水平板套设在螺丝柱(16)上,且其水平板的下表面远离其竖直板的一侧与底座(17)的上表面接触,其竖直板的末端与压座(20)的上表面接触。

7.根据权利要求6所述的水冷同轴变压器,其特征在于:在所述压座(20)的上表面的一侧设置有限位槽(22),所述竖直板的末端插入限位槽(22)中,并与限位槽(22)的槽底接触。

8.根据权利要求5所述的水冷同轴变压器,其特征在于:在所述螺丝柱(16)的中间段上均套接有定位块(23),所述定位块(23)与卡槽(21)配合,且定位块(23)的底部与对应的感应器接触。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的水冷同轴变压器,其特征在于:所述绝缘柱为四氟管。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的水冷同轴变压器,其特征在于:在所述环形导磁体(2)的上、下两端均安装有环形橡胶垫(24)。

技术总结
本实用新型公开了水冷同轴变压器,包括彼此同轴且由内向外依次套设的内金属管、环形导磁体和外金属筒,在外金属筒的顶端和底端分别固定有感应器组件和后堵盖,环形导磁体通过多跟绝缘柱支撑在后堵盖上,内金属管的底端贯穿后堵盖,在内金属管侧壁的顶部设置有内出水孔,在后堵盖上设置有外出水孔。本实用新型利用了同轴变压器自身结构特性,以使冷却所需的相关结构仅依靠同轴变压器自身的部件即可形成冷却流道,简化了具备冷却功能的变压器的结构和部件数量,并进一步地减小了同轴变压器的体积;同时由于不在金属筒体外侧设置流道,以便于技术筒体外壁光滑,利于把手的安装以及使用时的随意放置,提高了同轴变压器使用的便利性。

技术研发人员:胡海洋;胡朝阳
受保护的技术使用者:郑州大轻自动化设备有限公司
技术研发日:2019.12.12
技术公布日:2020.06.09

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