CN105510750B - 一种变压器模拟运输试验台及其应用 - Google Patents

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    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/08Shock-testing

Abstract

本发明涉及一种变压器模拟运输试验台及其应用,包括支座、旋转装置、摆动装置和滑动装置,旋转装置安装在摆动装置上,摆动装置通过滑动装置安装在支座上。使用时将变压器固定放置在旋转装置上,通过旋转装置带动变压器旋转,摆动装置工作时通过摆动整个旋转装置进而使变压器摆动,并能通过滑动装置在支座上的上下滑动来带动变压器上下移动,通过旋转装置、摆动装置、滑动装置的配合作业,可实现模拟变压器在运输途中的多种运输状况。改变传统单一方式模拟变压器的运输状况,将变压器运输过程中的多种运输方式模拟为一体,能够真实地反应变压器的运输状况,从而为变压器的设计提供数据参考,同时也可验证变压器产品的质量可靠性。

Description

一种变压器模拟运输试验台及其应用
技术领域
[0001]本发明涉及一种变压器模拟运输试验台及其应用,属于变压器技术领域。
背景技术
[0002]目前变压器成型的设计一般都经过了实际运行验证,在制造时注意严格按照工艺 文件就可生产出合格产品。随着技术的不断发展,各种型号也相继出现,比如:S13、SH15、 30811、30813、8081115,再加上国外一些订单电压等级与我国的现有等级不同,都需要变压 器生产企业按照不同型号、电压、容量、材质(娃钢片、非晶合金)结构等进行设计。新的设计 产品经过静态试验可能没有问题,但是经过长途运输(包括:公路、海上)、装卸,变压器会受 到颠簸、摇晃、撞击,可能造成个别产品内部线圈绕组位移,或者线圈端圈及垫块松动、脱 落,或者引线焊接处引线断开,或者绝缘损伤,或者外壳渗油,这些问题都会给日后的投运 埋下极大的安全隐患。
[0003]目前一般会使用模拟试验台对变压器进行运输过程中的模拟试验,以找出变压器 在运输途中易出现问题的地方以及验证变压器的质量可靠性,但是现有的运输模拟试验台 一般只具有上下振动,或者沿X轴Y轴Z轴方向的的直线运动模拟,这些运输模拟试验台只能 够模拟一些简单的运输状况,对于一些复杂的运输状况则无能为力。
发明内容
[0004]针对现有技术的不足,本发明提供一种变压器模拟运输试验台,该试验台能够模 拟运输途中的复杂情况,得到的试验数据更具有可靠性,能够更为真实地反映变压器实际 运输途中的真实情况。
[0005] 本发明还提供上述一种变压器模拟运输试验台的使用方法。
[0006] 本发明的技术方案如下:
[0007] —种变压器模拟运输试验台,包括支座、旋转装置、摆动装置和滑动装置,所述旋 转装置设置在摆动装置上,摆动装置通过滑动装置设置在支座上。本发明模拟试验台,使用 时将变压器固定放置在旋转装置上,通过旋转装置带动变压器旋转,摆动装置工作时通过 摆动整个旋转装置进而使变压器摆动,并能通过滑动装置在支座上的上下滑动来带动变压 器上下移动,通过旋转装置、摆动装置、滑动装置的配合作业,可实现模拟变压器在运输途 中的多种运输状况。
[0008]优选的,所述旋转装置包括旋转盘和调速电机,所述调速电机与旋转盘传动连接。 [0009]优选的,所述旋转盘的底部设置有传动轴,传动轴上设置有皮带轮,调速电机通过 皮带与皮带轮连接。
[0010]优选的,所述摆动装置包括圆盘托架、底架、连接杆和第二液压缸,底架位于圆盘 托架的底部并与圆盘托架连为一体,第二液压缸安装在支座上,第二液压缸的活塞杆与连 接杆的一端固定连接,连接杆的另一端与圆盘托架上设置的滑槽相铰接,旋转盘放置在圆 盘托架上,调速电机设置在底架上,传动轴贯穿圆盘托架。此设计的好处在于,通过第二液 压缸的活塞杆上下运动,连接杆前端的圆轴会在圆盘托架旋转连接滑槽中滑动,带动圆盘 托架旋转连接沿X轴转动。因为圆盘托架是围绕X轴做旋转运动,而第二液压缸是在做上下 运动,所以,通过圆盘托架旋转连接滑槽就解决了第二液压缸上下运动转化为圆盘托架旋 转连接沿X轴转动问题。
[0011]优选的,在支座的两侧对称设置所述的滑动装置,所述滑动装置包括滑块和第一 液压缸,滑块与第一液压缸连接,第一液压缸设置在支座上,圆盘托架的两侧分别与滑块转 动连接。此设计的好处在于,通过液压缸活塞杆的伸缩带动滑块上下移动,进而带动旋转盘 上下移动。
[0012] 优选的,所述滑块上设置有圆孔,圆盘托架的两侧通过圆轴与圆孔转动连接。
[0013] 优选的,所述试验台还包括按照现有技术设计的控制装置,所述控制装置与调速 电机、第一液压缸、第二液压缸连接,用以控制调速电机、第一液压缸、第二液压缸的运行。
[0014] 优选的,所述支座包括两侧的三角架、底杆和导轨,两侧三角架通过底杆固定连接 为一体,在两侧三角架上对称设置所述的导轨,滑块设置在导轨上。此设计的好处在于,三 角架支座具有稳定性好、安装使用方便的优点,将滑块安装在导轨上,便于第一液压缸带动 滑块上下移动时导向。
[0015]优选的,所述传动轴的底端通过轴承与底架连接,传动轴的顶端与旋转盘的底端 通过键连接。此设计的好处在于,传动轴的底端与底架通过轴承连接在一起,当调速电机带 动传动轴旋转时,传动轴的旋转更稳定更顺滑。
[0016] 一种变压器模拟运输试验台的使用方法,包括以下步骤,
[0017]将变压器固定放置在旋转盘上,然后根据变压器不同的运输方式,在控制装置上 选择相应的运输模式,然后启动控制装置,旋转装置、摆动装置及滑动装置即按照模拟程序 运行,以此模拟变压器的运输状况。
[0018]本发明的有益效果在于:
[0019]本发明试验台改变了传统单一方式模拟变压器的运输状况,将变压器运输过程中 的多种运输方式模拟为一体,能够更为真实地反应变压器的运输状况,从而为变压器的设 计提供数据参考;同时也可验证产品的质量可靠性。本发明试验台装置结构设计巧妙,安装 使用方便,通过智能控制进行运作,其具有明显的优良效果,值得推广应用。
附图说明
[0020] 图1为本发明模拟试验台的主视图;
[0021] 图2为本发明模拟试验台的俯视图;
[0022] 图3为本发明模拟试验台的左视图;
[0023]图4为本发明模拟试验台摆动到极限位置时的结构示意图。
[0024]其中:1 •变压器;2 •旋转盘;3 •圆盘托架;4 •支座;5.滑块;6.第~液压缸;7.皮带; 8•调速电机;9•皮带轮;10•传动轴;11 •控制装置;12•滑槽;13.连接杆;14.电缆;15.第二液 压缸;16.第一液压缸。
具体实施方式
[0025]下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明,但不限于此。
[0026] 如图1至图4所示,一种变压器模拟运输试验台,包括支座、旋转装置、摆动装置和 滑动装置,旋转装置安装在摆动装置上,摆动装置通过滑动装置安装在支座上。本发明模拟 试验台,使用时将变压器固定放置在旋转装置上,通过旋转装置带动变压器旋转,摆动装置 工作时通过摆动整个旋转装置进而使变压器摆动,并能通过滑动装置在支座上下滑动来带 动变压器上下移动,通过旋转装置、摆动装置、滑动装置的配合作业,可实现模拟变压器在 运输途中的多种运输状况。
[0027] 旋转装置包括旋转盘2和调速电机8,调速电机8与旋转盘2传动连接。
[0028] 旋转盘2的底部设置有传动轴10,传动轴10上设置有皮带轮9,调速电机8通过皮带 7与皮带轮9连接。
[0029] 摆动装置包括圆盘托架3、底架、连接杆13和第二液压缸15,底架位于圆盘托架3的 底部并与圆盘托架3连为一体,第二液压缸15安装在支座4上,第二液压缸15的活塞杆与连 接杆13的一端固定连接,连接杆13的另一端与圆盘托架上设置的滑槽12通过圆轴铰接,旋 转盘2放置在圆盘托架3上,调速电机8设置在底架上,传动轴10贯穿圆盘托架3。通过第二液 压缸15的活塞杆上下运动,连接杆13前端的圆轴会在圆盘托架旋转连接滑槽12中滑动,带 动圆盘托架3旋转连接沿X轴转动。因为圆盘托架是围绕X轴做旋转运动,而第二液压缸是在 做上下运动,所以,通过圆盘托架旋转连接滑槽就解决了第二液压缸上下运动转化为圆盘 托架旋转连接沿X轴转动问题。
[0030] 在支座4的两侧对称设置所述的滑动装置,滑动装置包括滑块5和第一液压缸6,滑 块5与第一液压缸6连接,第一液压缸6设置在支座4上,圆盘托架3的两侧设置的圆轴分别与 滑块上的圆孔转动连接。通过液压缸活塞杆的伸缩带动滑块上下移动,进而带动旋转盘上 下移动。
[0031]试验台还包括按照现有技术设计的控制装置11,控制装置11主要部件为单片机, 控制装置与调速电机8、第一液压缸6、16、第二液压缸15连接,用以控制调速电机、第一液压 缸、第二液压缸的运行。
[0032]支座4包括两侧的三角架、底杆和导轨,两侧三角架通过底杆固定连接为一体,在 两侧三角架上对称设置所述的导轨,滑块设置在导轨上。三角架支座具有稳定性好,安装使 用方便的优点,将滑块安装在导轨上,便于第一液压缸带动滑块上下移动时的导向。
[0033]传动轴10的底端通过轴承与底架连接,传动轴10贯穿圆台托架的位置处也安装有 轴承,传动轴10的顶端与旋转盘2的底端通过键连接。传动轴10的底端与底架通过轴承连接 在一起,当调速电机带动传动轴旋转时,传动轴的旋转更稳定。
[0034] 实施例1:
[0035]本实施例利用该试验台模拟公路运输汽车急刹车对变压器的冲击:
[0036] 把额定容量4000kVA及以下,重量4吨及以下的变压器1固定在直径2500mm的圆形 旋转盘2上,旋转盘2在圆盘托架3圆形轨道上可以自由旋转,转速可在0〜1000转/分之间调 整,传动轴10与旋转盘2通过键刚性连接,圆盘托架3通过轴承与传动轴10连接并支撑传动 轴,使之能够旋转;调速电机8固定在底架上,并带动皮带7驱动皮带轮9,带动传动轴10旋 转,进而旋转盘2与传动轴10同步旋转。其原理是:变压器在旋转盘上旋转,会承受离心力冲 击,能够模拟汽车急刹车造成的惯性力对变压器的冲击。
[0037]实施例2:
[0038]本实施例利用该试验台模拟公路运输汽车爬坡、下坡对变压器的冲击:
[0039]圆盘托架3在一台第二液压缸15驱动下,通过油缸连接杆13前端的圆轴上下运动, 圆轴会在圆盘托架旋转连接滑槽中滑动,带动圆盘托架3围绕X轴旋转20°,带动旋转盘2 台面上的变压器1倾斜20。。一般载重汽车最大爬坡度应在30%,S卩16.7。左右。其原理是:变 压器在旋转盘上倾斜20°,会承受一部分重力带来的侧向的冲击力、惯性力,能够模拟汽车 在爬坡,下坡时对变压器的冲击。
[0040] 实施例3:
[0041]本实施例利用该试验台模拟公路运输汽车颠簸对变压器的冲击:
[0042]圆盘托架圆轴安装在滑块5圆孔中,第一液压缸6、16同步带动滑块5上下往复运 动,行程为25_4mra(l英寸),频率〇〜6Hz,带动变压器1沿Z轴做上下运动。其原理是:这种行 程和频率的上下运动使变压器承受了上下运动对它的冲击,模拟了汽车运输过程中的颠簸 对它的冲击。
[0043] 实施例4:
[0044]本实施例利用该试验台模拟海上运输轮船周期性的横倾对变压器的冲击:
[0045] 把额定容量4000kVA及以下,重量4吨及以下变压器1固定在直径2500mm的旋转盘2 上,旋转盘2在圆盘托架3圆形轨道上可以自由旋转,转速可在0〜1000转/分之间调整,传动 轴10与旋转盘2通过键刚性连接,圆盘托架3通过轴承与传动轴10连接并支撑传动轴,使之 能够旋转,调速电机固定在底架上,并带动皮带7,驱动皮带轮9,带动传动轴10旋转,进而旋 转盘2与传动轴10同步旋转。同时,圆盘托架3在第二液压缸15驱动下,通过油缸连接杆13前 端的圆轴上下运动,圆轴会在圆盘托架旋转连接滑槽12中滑动,带动圆盘托架3围绕X轴旋 转40°,带动旋转盘2台面上的变压器1倾斜40°,时间周期为:4〜8s。大部分船舶的横倾角超 过35°都会很危险。纵倾角不需要考虑很多,本试验台采用40°倾斜。大海波浪周期一般为4 〜8s,也有周期为20s的长浪,20s长浪因轮船的自复位功能,对轮船横倾影响较小,所以采 用时间周期4〜8s。其原理是:变压器随旋转盘旋转,会承受任意方向周期性的倾斜,承受重 力带来的侧向冲击力,以及倾斜对变压器密封的冲击,模拟海上运输轮船周期性的横倾对 变压器的冲击。
[0046] 实施例5:
[0047]本实施例利用该试验台模拟公路运输、海上运输轮船周期性的横倾对变压器的冲 击:
[0048] 把额定容量4000kVA及以下,重量4吨及以下变压器1固定在直径2500mm的旋转盘2 上,旋转盘2在圆盘托架3圆形轨道上可以自由旋转,转速可在0〜1000转/分之间调整,传动 轴10与旋转盘2通过键刚性连接,圆盘托架3通过轴承与传动轴10连接并支撑传动轴,使之 能够旋转;调速电机固定在底架上,并带动皮带7驱动皮带轮9,带动传动轴10旋转,进而旋 转盘2与传动轴10同步旋转。同时,圆盘托架3在第二液压缸15驱动下,通过连接杆13前端的 圆轴上下运动,圆轴会在圆盘托架旋转连接滑槽12中滑动,带动圆盘托架3围绕X轴旋转 40°,带动旋转盘2台面上的变压器1倾斜40°,时间周期为:4〜8s。同时,圆盘托架3圆轴安装 在滑块5圆孔中,第一液压缸6、I6同步带动滑块5上下往复运动,行程为25.4mm (1英寸),频 率0〜6Hz,带动变压器1沿Z轴做上下运动。其原理是:变压器随旋转盘沿Z轴在X-Y平面旋 转,沿X轴旋转40°,沿Z轴上下运动,模拟了变压器在汽车运输中的急刹车,爬坡、下坡、颠簸 以及轮船任意方向周期性的倾斜对变压器的冲击。

Claims (4)

1. 一种变压器模拟运输试验台,其特征在于,包括支座、旋转装置、摆动装置和滑动装 置,所述旋转装置设置在摆动装置上,摆动装置通过滑动装置设置在支座上; 所述旋转装置包括旋转盘和调速电机,所述调速电机与旋转盘传动连接; 所述旋转盘的底部设置有传动轴,传动轴上设置有皮带轮,调速电机通过皮带与皮带 轮连接; 所述摆动装置包括圆盘托架、底架、连接杆和第二液压缸,底架位于圆盘托架的底部并 与圆盘托架连为一体,第二液压缸安装在支座上,第二液压缸的活塞杆与连接杆的一端固 定连接,连接杆的另一端与圆盘托架上设置的滑槽相铰接,旋转盘放置在圆盘托架上,调速 电机设置在底架上,传动轴贯穿圆盘托架; 在支座的两侧对称设置所述的滑动装置,所述滑动装置包括滑块和第一液压缸,滑块 与第一液压缸连接,第一液压缸设置在支座上,圆盘托架的两侧分别与滑块转动连接; 所述滑块上设置有圆孔,圆盘托架的两侧通过圆轴与圆孔转动连接; 所述试验台还包括按照现有技术设计的控制装置,所述控制装置与调速电机、第一液 压缸、第二液压缸连接,用以控制调速电机、第一液压缸、第二液压缸的运行。
2. 如权利要求1所述的变压器模拟运输试验台,其特征在于,所述支座包括两侧的三角 架、底杆和导轨,两侧三角架通过底杆固定连接为一体,在两侧三角架上对称设置所述的导 轨,滑块设置在导轨上。
3. 如权利要求1所述的变压器模拟运输试验台,其特征在于,所述传动轴的底端通过轴 承与底架连接,传动轴的顶端与旋转盘的底端通过键连接。
4. 一种如权利要求1-3任一项所述的变压器模拟运输试验台的使用方法,包括以下步 骤, 将变压器固定放置在旋转盘上,然后根据变压器不同的运输方式,在控制装置上选择 相应的运输模式,然后启动控制装置,旋转装置、摆动装置及滑动装置即按照模拟程序运 行,以此模拟变压器的运输状况。
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