CN109887722B - 一种变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器，包括变压器本体、抽取油泵、加速油泵、功能扇和第二磁铁，所述变压器本体的边侧安装有外冷却管，所述内筒上开设有通过窗，且通过窗的侧壁上安装有连接轴，并且连接轴与翻板相互连接，所述外冷却管位于变压器本体内的底端与橡胶软管相互连接，且橡胶软管内侧安装有功能扇，并且功能扇上固定有第一磁铁，所述第二磁铁固定在橡胶软管下方的变压器本体内侧底面上。该变压器，采用新型的结构设计，在原有的油浸自冷式变压器的基础上进行了改进，使得本装置中的冷却油在受热后可以有充分的时间进行散热冷却，且可以促进整个变压器内部冷却油的流动，保证循环冷却后的冷却油与未冷却的油充分混合。

Description

一种变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，具体为一种变压器。

背景技术

变压器是一种利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，是一种静止的电器设备，常见的变压器安装冷却方式区分，多分为干式变压器和油浸式变压器两种，而油浸式变压器又分为油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷和强迫油循环风冷等，其中油浸自冷和油浸风冷多用于入户前的变压过程，而油浸水冷和强迫油循环风冷多用于大型变电站，由于油浸自冷的成本低以及安装便捷，油浸自冷式变压器被广泛应用。

随着油浸自冷式变压器的使用，在使用过程中发现，虽然油浸自冷式变压器的成本低，且具有一定的冷却降温效果，但是依靠冷却油的温度上升后上浮以及稳定下降后沉降进行被动冷却，效率过低，无法保证变压器内部冷却油的充分流动混合。所以需要针对上述问题设计一种变压器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变压器，以解决上述背景技术中提出被动冷却效率过低，无法保证变压器内部冷却油的充分流动混合的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变压器，包括变压器本体、抽取油泵、加速油泵、功能扇和第二磁铁，所述变压器本体的边侧安装有外冷却管，且外冷却管的上端安装有抽取油泵，并且外冷却管的下端安装有加速油泵，所述外冷却管与功能筒相互连接，且功能筒的外壁安装有水管，并且功能筒轴向端固定有电机，所述电机上安装有输出轴，且输出轴贯穿功能筒的轴向端，并且输出轴上固定有内筒，所述内筒上开设有通过窗，且通过窗的侧壁上安装有连接轴，并且连接轴与翻板相互连接，所述外冷却管位于变压器本体内的底端与橡胶软管相互连接，且橡胶软管内侧安装有功能扇，并且功能扇上固定有第一磁铁，所述第二磁铁固定在橡胶软管下方的变压器本体内侧底面上。

优选的，所述水管呈螺旋状环绕在功能筒外壁上，且水管的俯视剖面形状为矩形。

优选的，所述内筒通过输出轴与功能筒构成转动机构，且内筒的正视剖面为顶点为圆弧状的正三角形，且内筒的弧形顶点与功能筒的内壁紧密贴合。

优选的，所述连接轴的固定位置远离翻板的中心，且翻板的两端关于翻板的中心处中心对称分布有矩形凹槽结构。

优选的，所述翻板通过连接轴与通过窗构成转动机构，且通过窗以输出轴为中心等间距密集分布，并且翻板的材质为高速钢。

优选的，所述功能扇通过其上安装的柱状轴与橡胶软管构成转动机构，且功能扇上仅有一个扇叶远离中心的位置固定有第一磁铁。

优选的，所述第一磁铁和第二磁铁的材质均为钕磁铁，且第一磁铁为N极面向远离功能扇中心方向设置，并且第二磁铁为N极向上设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该变压器，采用新型的结构设计，在原有的油浸自冷式变压器的基础上进行了改进，使得本装置中的冷却油在受热后可以有充分的时间进行散热冷却，且可以促进整个变压器内部冷却油的流动，保证循环冷却后的冷却油与未冷却的油充分混合；

1.外冷却管、抽取油泵、功能筒、水管、电机、输出轴、内筒、通过窗、连接轴和翻板相互配合工作，可以令受热后的冷却油在冷却结构里停留充分的时间，有利于热量的散失；

2.橡胶软管、功能扇、第一磁铁和第二磁铁相互配合工作，可以令冷却后的冷却油进入变压器本体的方向不断变化，促进变压器本体内冷却油的混合。

附图说明

图1为本发明变压器本体正视剖面结构示意图；

图2为本发明功能筒正视剖面结构示意图；

图3为本发明内筒正视剖面结构示意图；

图4为本发明功能筒俯视剖面结构示意图；

图5为本发明功能筒俯视结构示意图；

图6为本发明橡胶软管侧视结构示意图。

图中：1、变压器本体；2、外冷却管；3、抽取油泵；4、功能筒；5、水管；6、电机；7、输出轴；8、内筒；9、通过窗；10、连接轴；11、翻板；12、加速油泵；13、橡胶软管；14、功能扇；15、第一磁铁；16、第二磁铁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种变压器，包括变压器本体1、外冷却管2、抽取油泵3、功能筒4、水管5、电机6、输出轴7、内筒8、通过窗9、连接轴10、翻板11、加速油泵12、橡胶软管13、功能扇14、第一磁铁15和第二磁铁16，变压器本体1的边侧安装有外冷却管2，且外冷却管2的上端安装有抽取油泵3，并且外冷却管2的下端安装有加速油泵12，外冷却管2与功能筒4相互连接，且功能筒4的外壁安装有水管5，并且功能筒4轴向端固定有电机6，电机6上安装有输出轴7，且输出轴7贯穿功能筒4的轴向端，并且输出轴7上固定有内筒8，内筒8上开设有通过窗9，且通过窗9的侧壁上安装有连接轴10，并且连接轴10与翻板11相互连接，外冷却管2位于变压器本体1内的底端与橡胶软管13相互连接，外冷却管2的首端位于变压器1内部；且橡胶软管13内侧安装有功能扇14，并且功能扇14上固定有第一磁铁15，第二磁铁16固定在橡胶软管13下方的变压器本体1内侧底面上。

本例中水管5呈螺旋状环绕在功能筒4外壁上，且水管5的俯视剖面形状为矩形，上述的结构设计使得水管5能较大面积的与功能筒4贴合。

内筒8通过输出轴7与功能筒4构成转动机构，且内筒8的正视剖面为顶点为圆弧状的正三角形，且内筒8的弧形顶点与功能筒4的内壁紧密贴合，功能筒4的弧形顶点与功能筒4的内壁贴合，保证了冷却油必须通过功能筒4上开设的通过窗9进行流动，而不能直接流出功能筒4。

连接轴10的固定位置远离翻板11的中心，且翻板11的两端关于翻板11的中心处中心对称分布有矩形凹槽结构，上述的结构设计使得翻板11位于连接轴10两侧的部分长度不一样且重量不一样，凹槽结构的设计则使得翻板11可以较大面积的将通过窗9封堵。

翻板11通过连接轴10与通过窗9构成转动机构，且通过窗9以输出轴7为中心等间距密集分布，并且翻板11的材质为高速钢，上述的结构设计使得翻板11可以根据本身重力旋转，且硬度高不易变形，而通过窗9则配合翻板11控制冷却油的流动。

功能扇14通过其上安装的柱状轴与橡胶软管13构成转动机构，且功能扇14上仅有一个扇叶远离中心的位置固定有第一磁铁15，上述的结构设计使得拥有与螺旋桨扇叶相同的功能扇14可以在流动的冷却油的推动下，带着第一磁铁15旋转。

第一磁铁15和第二磁铁16的材质均为钕磁铁，且第一磁铁15为N极面向远离功能扇14中心方向设置，并且第二磁铁16为N极向上设置，上述的结构设计利用磁铁同极相斥的远离，驱动橡胶软管13改变出口位置。

工作原理：使用本装置时，首先为图1中的水管5通过外部水泵供水，通过外部电路为抽取油泵3、电机6和加速油泵12供电，变压器本体1、外部水泵、抽取油泵3和加速油泵12均为现有成熟技术，为本领域技术人员所熟知，在此不做详细描述。

变压器本体1正常工作产生热量，加热变压器本体1中的冷却油，受热后变压器本体1内温度上升的冷却油会上浮，并被抽取油泵3抽入功能筒4中，温度上升的油就从图2中功能筒4底部与外冷却管2连接处进入功能筒4中，初始状态下外冷却管2和功能筒4中充满冷却油，由于冷却油在抽取油泵3的加速作用下，整体流速较快，冷却油就在图2中由下至上开始流动，由于连接轴10的固定位置远离翻板11的中心且翻板11的材质为高速钢，所以在图2中表示的冷却油静止状态下，内筒8顶部的翻板11会在其本身重力的作用下保持垂直状态打开，而图2中内筒8倾斜边上的翻板11会在重力的作用下被内筒8上开设的窗口支撑卡住，保持闭合，而当冷却油开始由下至上流动，冷却油就会推动倾斜的内筒8的侧边上设置的原本闭合的翻板11，推力克服翻板11的重力，并推动翻板11以连接轴10为轴向内旋转打开，暴露出通过窗9，温度上升的油就进入内筒8中与原有的温度较低的油混合，进行冷却，再通过图2中内筒8顶部垂直的翻板11处的通过窗9排出，再次进入外冷却管2中。内筒8起到减速混合的作用，所以不需要完全密封，从内筒8漏出的少部分冷却油不会影响最终效果。

而另外一部分油未进入内筒8中，进入位于内筒8外侧与功能筒4之间的空间内，与此空间的油混合散热，且由于水管5中一直充满流动的冷水，所以水管5中的冷水不断对功能筒4内的油进行降温，并且位于内筒8外侧与功能筒4之间的空间内的油无法通过内筒8顶点与功能筒4紧密贴合处流出功能筒4，只能留在功能筒4与内筒8外侧的空间内，或在不断由下至上流动的冷却油的带动下，通过上述被流动的冷却油推开的内筒8倾斜边上的翻板11进入内筒8内，使得被抽取油泵3提升的油的流速降低，停留在功能筒4内的时间变长，被水管5内冷水进行更加充分的冷却；

而电机6通过输出轴7在持续驱动内筒8进行缓慢的逆时针旋转，图2中内筒8的倾斜外边就推动位于内筒8外侧与功能筒4之间的空间内的油运动，当图2中内筒8左侧的倾斜外边逆时针旋转运动60°至图3所示状态，即原本图2中左侧倾斜的外边上闭合的翻板11在重力的作用下以连接轴10为轴旋转打开至图3所示的垂直状态，暴露出图3中左侧的通过窗9，图2中原本处于顶部的翻板11在旋转60°后变为图3中的状态，向内旋转，并在重力的作用下被通过窗9卡住稳定保持图3所示状态，即图3中内筒8倾斜的左右两边上的翻板11均打开暴露出相应的通过窗9，而图2中右侧倾斜边上的翻板11在逆时针旋转60°后，在冷却油不流动的前提下，会如图3所示在重力的作用下，被翻板11的两端关于翻板11的中心处中心对称分布有矩形凹槽结构以及图3中所示的通过窗9轴向端开设的凹槽结构的卡合作用下闭合，但是由于此时冷却油是由下至上流动的，所以图3中内筒8底部闭合的翻板11会被流动的油推动向内筒8内旋转打开，暴露出相应的通过窗9，这样图3中之前所述内筒8的2个倾斜边上打开的翻板11与下方被油推开的翻板11形成通路，下方的油向上流动，并带动原本位于内筒8外侧与功能筒4之间的空间内的油流出功能筒4，到达功能筒4顶部开口处，同理，图2中左侧倾斜外边逆时针旋转运动120°，即图2中内筒8原左侧边旋转至原右侧边的位置，原右侧旋转至原水平边的位置，原水平边旋转至原左侧边的位置，由于内筒8的正视剖面为顶点为圆弧状的正三角形，所以内筒8旋转120°后仍保持图2所示状态，冷却油流动仍如之前所述，推动旋转120°后的倾斜两边上的翻板11打开，与顶部在重力作用下旋转打开的翻板11形成通路，将进入内筒8内与内筒8内冷却油混合后的混合油体排出至功能筒4顶部开口处，同时，由于图2中内筒8原左侧边旋转120°至原右侧边的位置，原右侧边旋转120°带动原本处于内筒8右侧边外侧与功能筒4内壁之间冷却油运动至图2中正对功能筒4顶部开口处的位置，形成通路后从内筒8内流出的冷却油就带动这部分冷却油排出功能筒4，内筒8右侧边外侧与功能筒4内壁之间冷却油是已经被外部水管5内的水不断冷却的，所以已经处于温度较低的状态，而内筒8持续旋转，不仅油在内筒8内不断混合冷却，且内筒8外侧与功能筒4之间的空间内的油也不断被水管5内的水冷却，并按照上述过程被推动排出，翻板11利用本身重力在旋转的过程中打开闭合，以及被流动的油推开，延长了油在功能筒4内停留的时间，令油有充分的时间冷却。

排出功能筒4的油通过图1中垂直部分的外冷却管2时，通过外冷却管2与外界空气产生热量交换，再次进行冷却，接着外冷却管2中的油通过加速油泵12被加速排至橡胶软管13中，油最终通过橡胶软管13回到变压器本体1中与变压器本体1内的油混合，完成单次循环冷却过程。

而油在通过橡胶软管13端口时，推动功能扇14带着第一磁铁15旋转，第一磁铁15的N极旋转靠近第二磁铁16向上设置的N极时，会产生较大的斥力，斥力给予功能扇14和橡胶软管13推力，令橡胶软管13端口向上弯曲，油排出橡胶软管13的位置就发送改变，功能扇14带着第一磁铁15旋转远离第二磁铁16时，斥力减小，橡胶软管13在本身弹性作用下复位，功能扇14持续旋转，橡胶软管13重复上述运动过程，不断改变排入油的位置，促进变压器本体1内温度较高的油与已冷却油的混合流动，提高冷却效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种变压器，包括变压器本体（1）、抽取油泵（3）、加速油泵（12）、功能扇（14）和第二磁铁（16），其特征在于：所述变压器本体（1）的边侧安装有外冷却管（2），且外冷却管（2）的上端安装有抽取油泵（3），并且外冷却管（2）的下端安装有加速油泵（12），所述外冷却管（2）与功能筒（4）相互连接，功能筒（4）轴向端固定有电机（6），所述电机（6）上安装有输出轴（7），且输出轴（7）贯穿功能筒（4）的边侧，并且输出轴（7）上固定有内筒（8），所述内筒（8）上开设有通过窗（9），通过窗（9）以输出轴（7）为中心等间距密集分布，且通过窗（9）的侧壁上安装有连接轴（10），并且连接轴（10）与翻板（11）相互连接，所述外冷却管（2）位于变压器本体（1）内的底端与橡胶软管（13）相互连接，且橡胶软管（13）内侧安装有功能扇（14），并且功能扇（14）上固定有第一磁铁（15），所述第二磁铁（16）固定在橡胶软管（13）下方的变压器本体（1）内侧底面上；第一磁铁（15）为N极面向远离功能扇（14）中心方向设置，并且第二磁铁（16）为N极向上设置；

所述内筒（8）通过输出轴（7）与功能筒（4）构成转动机构，且内筒（8）的正视剖面为顶点为圆弧状的正三角形，且内筒（8）的弧形顶点与功能筒（4）的内壁紧密贴合；水管（5）呈螺旋状环绕在功能筒（4）外壁上；功能筒（4）为圆筒形结构，初始状态下外冷却管（2）和功能筒（4）中充满冷却油，当冷却油开始由下至上流动，另外一部分油未进入内筒（8）中，进入位于内筒（8）外侧与功能筒（4）之间的空间内,被水管（5）内冷水进行更加充分的冷却；

所述功能扇（14）通过其上安装的柱状轴与橡胶软管（13）构成转动机构，且功能扇（14）上仅有一个扇叶远离中心的位置固定有第一磁铁（15）；功能扇（14）带着第一磁铁（15）旋转，会产生较大的斥力，功能扇（14）带着第一磁铁（15）旋转远离第二磁铁（16）时，斥力减小，橡胶软管（13）在本身弹性作用下复位，功能扇（14）持续旋转，橡胶软管（13）重复上述运动过程。

2.根据权利要求1所述的一种变压器，其特征在于：所述连接轴（10）的固定位置远离翻板（11）的中心，且翻板（11）的两端关于翻板（11）的中心处中心对称分布有矩形凹槽结构。

3.根据权利要求1所述的一种变压器，其特征在于：所述翻板（11）通过连接轴（10）与通过窗（9）构成转动机构，并且翻板（11）的材质为高速钢。

4.根据权利要求1所述的一种变压器，其特征在于：所述第一磁铁（15）和第二磁铁（16）的材质均为钕磁铁。

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