CN112086271B - 一种用于减振降噪的油箱复合箱底结构及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于减振降噪的油箱复合箱底结构及方法,属于变压器/电抗器制造技术领域。技术方案是:上层薄钢板(1)、穿孔板焊接骨架(2)、穿孔板(4)、底层厚钢板(5)和箱底侧壁(6)通过焊接成为一个整体,称为复合箱底结构(11),作为一个整体部件使用;变压器/电抗器的器身落在上层薄钢板,重心位置落于减振材料上,以减振材料(3)作为承重支撑点。本发明变压器/电抗器带电运行时,器身作为振动/噪声的源头经箱底向外传播时,穿孔板与岩棉和橡胶垫均能使振动和噪声降低。同时,复合箱底是一个完整的密闭结构,除内表面外,与变压器/电抗器内部变压器没有接触,没有漏油、易燃易爆等安全隐患,不增加维修检项目和难度。

Description

一种用于减振降噪的油箱复合箱底结构及方法
技术领域
本发明涉及一种用于减振降噪的油箱复合箱底结构及方法,是一种变压器或电抗器的底部结构,属于变压器/电抗器制造技术领域。
背景技术
高压并联电抗器或超高压、特高压电力变压器是大型电力设备,是输变电系统中的重要组成部分,其噪声是变电站噪声的一个重要影响因素。特别是变压器/电抗器试验或运行时,产生的振动和噪声向地面和四周空间传播,带来较大的振动及噪声污染。随着噪声污染受到公众、环保部门的广泛关注,降低其噪声振动水平,实现输变电设备的低噪声化成为制造厂商亟待解决的问题。为了降低振动/噪声水平,需要从设计、制造工艺等多方面进行隔振、减振、降噪方法和措施的研究和实施。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于减振降噪的油箱复合箱底结构及方法,使得变压器/电抗器底部的振动和噪声减少向地面和四周空间的传播,从而实现变压器/电抗器试验或运行时减振降噪功能,解决背景技术存在的上述问题。
本发明的技术方案是:
一种用于减振降噪的油箱复合箱底结构,包含上层薄钢板、穿孔板焊接骨架、减振材料、穿孔板、底层厚钢板和箱底侧壁;水平布置的上层薄钢板通过穿孔板焊接骨架与下面的穿孔板焊接在一起,形成减振降噪上层结构,减振降噪上层结构的四周共同与垂直布置的箱底侧壁焊接连接;减振降噪上层结构的下方设有水平布置的底层厚钢板,底层厚钢板的四周与垂直布置的箱底侧壁焊接在一起,上层薄钢板、穿孔板焊接骨架、穿孔板、底层厚钢板和箱底侧壁通过焊接成为一个整体,称为复合箱底结构,作为一个整体部件使用;所述穿孔板的板面上设有若干个较大孔,穿孔板其余部分密布较小孔,若干块减振材料分别穿过较大孔支撑在上层薄钢板和底层厚钢板之间,每块减振材料的顶部粘在上层薄钢板下表面,底部位于底层厚钢板上表面;变压器/电抗器的器身落在上层薄钢板,重心位置落于减振材料上,以减振材料作为承重支撑点。
所述减振材料为橡胶垫。
若干块所述减振材料周围的空间,即穿孔板和底层厚钢板之间的空隙用吸音材料填充。
所述吸音材料为岩棉。
所述穿孔板的板面上设有四个较大孔,四块减振材料分别穿过四个较大孔。所述较大孔为矩形孔,减振材料为与矩形孔匹配的长方体。
本发明的穿孔板焊接骨架有两种方式:
1、所述穿孔板焊接骨架为多个支撑柱,底部垂直焊接在穿孔板上表面,顶部与上层薄钢板下表面焊接;
2、所述穿孔板焊接骨架为多条筋板,在穿孔板上面纵横交错布置,将减振降噪上层结构内的穿孔板分隔成多个区域,穿孔板上的每一个较大孔占据一个区域。所述穿孔板焊接骨架将穿孔板分隔成多个矩形区域,较大孔为矩形孔,穿孔板上的每一个较大孔占据一个矩形区域,减振材料为与矩形区域匹配的长方体。
一种用于减振降噪的油箱复合箱底结构制作方法,包含如下步骤:
①制作穿孔板:在钢板上打出密布的较小孔,制成穿孔板;根据减振材料的数量和尺寸,确定穿孔板上较大孔的数量、尺寸和位置,对穿孔板进行拼接或剪切,制作出相应数量和形状的较大孔;
②将穿孔板焊接骨架的底部焊接在穿孔板上表面;
③将上层薄钢板的下表面焊接在穿孔板焊接骨架的顶部,上层薄钢板通过穿孔板焊接骨架与下面的穿孔板焊接在一起,形成减振降噪上层结构,减振降噪上层结构的四周共同与垂直布置的箱底侧壁焊接连接;在减振降噪上层结构的下方设置底层厚钢板,底层厚钢板的四周与垂直布置的箱底侧壁焊接在一起,上层薄钢板、穿孔板焊接骨架、穿孔板、底层厚钢板和箱底侧壁通过焊接成为一个整体,称为复合箱底结构,作为一个整体部件使用。
使用时,复合箱底结构与油箱箱壁等其它结构焊接或螺栓连接。
一种变压器/电抗器的减振降噪方法,采用上述油箱复合箱底结构,包含如下步骤:变压器/电抗器的器身落在上层薄钢板,重心位置落于减振材料上,以减振材料作为承重支撑点;变压器/电抗器器身重量经上层薄钢板落于减振材料上,上层薄钢板产生形变,使减振材料受压力产生压缩;器身作为振动/噪声的源头经箱底向外传播时,穿孔板与岩棉的吸声结构和减振橡胶垫均能使振动和噪声得到降低;同时,复合箱底结构是一个完整的密闭结构,除内表面外,与变压器/电抗器内部变压器没有接触,没有漏油、易燃易爆等安全隐患,不增加维修检项目和难度。
按实际器身重量设计减振材料的厚度和承受的压强,布置减振材料的个数和分布,使减振材料在减振的有效压强范围以及根据减振材料的厚度确定箱底复合结构整体厚度,是本领域普通技术人员公知公用的技能。
本发明的有益效果是:变压器/电抗器带电运行时,器身作为振动/噪声的源头经箱底向外传播时,穿孔板与岩棉的吸声结构和减振橡胶垫均能使振动和噪声得到降低。同时,复合箱底是一个完整的密闭结构,除内表面外,与变压器/电抗器内部变压器没有接触,没有漏油、易燃易爆等安全隐患,不增加维修检项目和难度。
附图说明
图1是本发明结构整体剖面结构图;
图2 是本发明实施例一结构细节剖面展示图;
图3是本发明实施例一电抗器实物图;
图4是本发明实施例一仿真的案例模型图;
图5是本发明实施例一电抗器内部仿真建模结构图;
图6是本发明实施例一去除减振降噪上层结构的部分复合箱底结构图;
图7是本发明实施例二结构整体剖面结构图;
图中:上层薄钢板1、穿孔板焊接骨架2、减振材料3、穿孔板4、底层厚钢板5、箱底侧壁6、油箱箱壁7、器身8、方管9、厚纸板10、复合箱底结构11、较大孔12、较小孔13。
具体实施方式
以下结合附图,通过实施例对本发明作进一步说明。
一种用于减振降噪的油箱复合箱底结构,包含上层薄钢板1、穿孔板焊接骨架2、减振材料3、穿孔板4、底层厚钢板5和箱底侧壁6;水平布置的上层薄钢板1通过穿孔板焊接骨架2与下面的穿孔板4焊接在一起,形成减振降噪上层结构,减振降噪上层结构的四周共同与垂直布置的箱底侧壁6焊接连接;减振降噪上层结构的下方设有水平布置的底层厚钢板5,底层厚钢板5的四周与垂直布置的箱底侧壁6焊接在一起,上层薄钢板1、穿孔板焊接骨架2、穿孔板4、底层厚钢板5和箱底侧壁6通过焊接成为一个整体,称为复合箱底结构11,作为一个整体部件使用;所述穿孔板4的板面上设有若干个较大孔12,穿孔板4其余部分密布较小孔13,若干块减振材料3分别穿过较大孔12支撑在上层薄钢板1和底层厚钢板5之间,每块减振材料3的顶部粘在上层薄钢板1下表面,底部位于底层厚钢板5上表面;变压器/电抗器的器身落在上层薄钢板1,重心位置落于减振材料上,以减振材料3作为承重支撑点。
所述减振材料3为橡胶垫。
若干块所述减振材料3周围的空间,即穿孔板4和底层厚钢板5之间的空隙用吸音材料填充。
所述吸音材料为岩棉。
所述穿孔板4的板面上设有四个较大孔12,四块减振材料3分别穿过四个较大孔12。所述较大孔12为矩形孔,减振材料3为与矩形孔匹配的长方体。
一种用于减振降噪的油箱复合箱底结构制作方法,包含如下步骤:
①制作穿孔板4:在铝合金板上打出密布的较小孔13,制成穿孔板;根据减振材料3的数量和尺寸,确定穿孔板4上较大孔12的数量、尺寸和位置,对穿孔板4进行拼接或剪切,制作出相应数量和形状的较大孔12;
②将穿孔板焊接骨架2的底部焊接在穿孔板4上表面;
③将上层薄钢板1的下表面焊接在穿孔板焊接骨架2的顶部,上层薄钢板1通过穿孔板焊接骨架2与下面的穿孔板4焊接在一起,形成减振降噪上层结构,减振降噪上层结构的四周共同与垂直布置的箱底侧壁6焊接连接;在减振降噪上层结构的下方设置底层厚钢板5,底层厚钢板5的四周与垂直布置的箱底侧壁6焊接在一起,上层薄钢板1、穿孔板焊接骨架2、穿孔板4、底层厚钢板5和箱底侧壁6通过焊接成为一个整体,称为复合箱底结构11,作为一个整体部件使用。
使用时,复合箱底结构与油箱箱壁等其它结构焊接或螺栓连接。
一种变压器/电抗器的减振降噪方法,采用上述油箱复合箱底结构,包含如下步骤:变压器/电抗器的器身落在上层薄钢板1,重心位置落于减振材料上,以减振材料作为承重支撑点;变压器/电抗器器身重量经上层薄钢板1落于减振材料3上,上层薄钢板1产生形变,使减振材料3受压力产生压缩;器身作为振动/噪声的源头经箱底向外传播时,穿孔板与岩棉的吸声结构和减振橡胶垫均能使振动和噪声得到降低;同时,复合箱底结构是一个完整的密闭结构,除内表面外,与变压器/电抗器内部变压器没有接触,没有漏油、易燃易爆等安全隐患,不增加维修检项目和难度。
实施例一,参照附图1、2、3、4、5、6。
本实施例为一台6700kVar/20kV的并联电抗器,进行减振降噪应用。
附图2,所述穿孔板焊接骨架2为多个支撑柱,底部垂直焊接在穿孔板4上表面,顶部与上层薄钢板1下表面焊接。
所述穿孔板4的板面上设有四个较大孔12,四块减振材料3分别穿过四个较大孔12。所述较大孔12为矩形孔,减振材料3为与矩形孔匹配的长方体。
图3为该电抗器实物图。该电抗器总重11吨,其中散热器(含油种,共3个)总重量为1.5吨;器身重6.5吨。器身的底座为两根方管9,两根方管9下方均设有厚纸板10,共同安装在复合箱底结构11上。四块减振材料3两两一组,分为两组,每组减振材料上方对应一根方管9,电抗器的器身落在上层薄钢板1,重心位置落于减振材料上,以减振材料3作为承重支撑点。
本实施例设计的复合箱底结构如下:
1)上层薄钢板:厚度6mm,与箱底侧壁焊接;
2)穿孔板:较小孔的孔径1.5mm,对角孔间距5mm,穿孔板为厚度2mm的铝合金板,四周与箱底侧壁焊接,通过穿孔板焊接骨架与上层薄钢板焊接;
3)减振材料为橡胶垫,采用软木橡胶垫,厚度40mm,其减振降噪效果显著的压强为1.0-1.5MPa;
4)底层厚钢板采用原油箱箱底钢板,厚度16mm。
图4为仿真的案例模型图;图5为电抗器内部仿真建模结构图;图6为减振降噪上层结构的部分复合箱底结构图。
本实施例由于应用本发明的复合箱底结构11,散热器的受力作用于油箱箱底底板,则软木橡胶垫承重为11-1.5=9.5吨。按这个重量核算软木橡胶垫的表面积为9.5×1000×10/1.5/1000000=0.0633m2。厚纸板宽度为200mm,取软木橡胶垫的宽度200mm。复合箱底结构中安装四块软木橡胶垫,则软木橡胶垫的宽度为0.0633/4/0.2=0.079m,取软木橡胶垫的宽度为80mm。
利用仿真软件进行电抗器计算,受重力影响条件下计算软木橡胶垫的压强,优化复合箱底结构的薄钢板,使软木橡胶垫的压强在1.0-1.5MPa范围内。最终确定薄钢板的厚度为4mm,软木橡胶垫压强1.2MPa。
实施例二,参照附图1、7。所述穿孔板焊接骨架2为多条筋板,在穿孔板4上面纵横交错布置,将减振降噪上层结构内的穿孔板4分隔成多个区域,穿孔板4上的每一个较大孔12占据一个区域。所述穿孔板焊接骨架2将穿孔板4分隔成多个矩形区域,较大孔12为矩形孔,穿孔板4上的每一个较大孔12占据一个矩形区域,减振材料3为与矩形区域匹配的长方体。其余结构与实施例相同。

Claims (5)

1.一种用于减振降噪的油箱复合箱底结构,其特征在于:包含上层薄钢板(1)、穿孔板焊接骨架(2)、减振材料(3)、穿孔板(4)、底层厚钢板(5)和箱底侧壁(6);水平布置的上层薄钢板(1)通过穿孔板焊接骨架(2)与下面的穿孔板(4)焊接在一起,形成减振降噪上层结构,减振降噪上层结构的四周共同与垂直布置的箱底侧壁(6)焊接连接;减振降噪上层结构的下方设有水平布置的底层厚钢板(5),底层厚钢板(5)的四周与垂直布置的箱底侧壁(6)焊接在一起,上层薄钢板(1)、穿孔板焊接骨架(2)、穿孔板(4)、底层厚钢板(5)和箱底侧壁(6)通过焊接成为一个整体,称为复合箱底结构(11),复合箱底结构是一个完整的密闭结构,作为一个整体部件使用;所述穿孔板(4)的板面上设有若干个较大孔(12),穿孔板(4)其余部分密布较小孔(13),若干块减振材料(3)分别穿过较大孔(12)支撑在上层薄钢板(1)和底层厚钢板(5)之间,每块减振材料(3)的顶部粘在上层薄钢板(1)下表面,底部位于底层厚钢板(5)上表面;变压器/电抗器的器身落在上层薄钢板(1),上层薄钢板(1)产生形变,使减振材料(3)受压力产生压缩,重心位置落于减振材料上,以减振材料(3)作为承重支撑点;若干块所述减振材料(3)周围的空间,即穿孔板(4)和底层厚钢板(5)之间的空隙用吸音材料填充;所述穿孔板焊接骨架(2)为多条筋板,在穿孔板(4)上面纵横交错布置,将减振降噪上层结构内的穿孔板(4)分隔成多个矩形区域,穿孔板(4)上的每一个较大孔(12)占据一个矩形区域,较大孔(12)为矩形孔,减振材料(3)为与矩形区域匹配的长方体。
2.根据权利要求1所述的一种用于减振降噪的油箱复合箱底结构,其特征在于:所述减振材料(3)为橡胶垫。
3.根据权利要求1所述的一种用于减振降噪的油箱复合箱底结构,其特征在于:所述吸音材料为岩棉。
4.根据权利要求1或2所述的一种用于减振降噪的油箱复合箱底结构,其特征在于:所述穿孔板(4)的板面上设有四个较大孔(12),四块减振材料(3)分别穿过四个较大孔(12)。
5.一种根据权利要求1的油箱复合箱底结构的制作方法,其特征在于包含如下步骤:
①制作穿孔板(4):在铝合金板上打出密布的较小孔(13),制成穿孔板;根据减振材料(3)的数量和尺寸,确定穿孔板(4)上较大孔(12)的数量、尺寸和位置,对穿孔板(4)进行拼接或剪切,制作出相应数量和形状的较大孔(12);
②将穿孔板焊接骨架(2)的底部焊接在穿孔板(4)上表面;
③将上层薄钢板(1)的下表面焊接在穿孔板焊接骨架(2)的顶部,上层薄钢板(1)通过穿孔板焊接骨架(2)与下面的穿孔板(4)焊接在一起,形成减振降噪上层结构,减振降噪上层结构的四周共同与垂直布置的箱底侧壁(6)焊接连接;在减振降噪上层结构的下方设置底层厚钢板(5),底层厚钢板(5)的四周与垂直布置的箱底侧壁(6)焊接在一起,上层薄钢板(1)、穿孔板焊接骨架(2)、穿孔板(4)、底层厚钢板(5)和箱底侧壁(6)通过焊接成为一个整体,称为复合箱底结构(11),作为一个整体部件使用。
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