CN112310772A - 一种大型盛油式输电滑环的内部油路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型盛油式输电滑环的内部油路，滑环的转动盖上设置油管法兰和排气法兰，油管安装在油管法兰上，并穿过支撑座伸至滑环底部；外环顶座上设置一圈窗口，外环底座封闭，滑环在使用过程中进行油循环时，外部油泵将油从排气法兰输送至滑环内腔，油再通过外环顶座上的窗口进入滑环定子、转子间的环道位置将磨屑带走，最终油携带磨屑从滑环底部的油管流出滑环。本发明通过内部结构设计，能够保证油循环时带走内外汇流环之间的磨屑。

Description

一种大型盛油式输电滑环的内部油路

技术领域

本发明涉及电力滑环技术，具体涉及一种大型盛油式输电滑环的内部油路。

背景技术

现有电滑环一般穿输电流的电压功率低，体积小，且使用寿命要求不高，因此内部结构相对简单，且大多采用空气绝缘。这种滑环在运转过程中触点和环道位置产生的磨屑在重力作用下会掉落在滑环底部，一般对滑环使用不产生影响。

中国专利CN 206322976 U（授权公告日2017.7.11）公布了一种用于单点系泊系统的电力滑环装置，该滑环应用于海上单点系泊平台，传输电压功率大，使用寿命要求高，传统的电滑环不能满足要求，因此该滑环采用内部盛油式设计。通过外部的抽油过滤装置将滑环内部的绝缘油不断循环净化，保证滑环内部油质质量满足要求。该专利内容具有创造性意义，但并没有对滑环内部的油路循环进行具体设计，仅仅是提出了大型输电滑环采用内部盛油和抽油净化的思路，因此本专利对CN 206322976 U进行补充，对滑环内部的油路进行专门设计，实现滑环在首次注油、维修排油和使用过程中油循环的油路合理性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型盛油式输电滑环的内部油路。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种大型盛油式输电滑环的内部油路，滑环的转动盖上设置油管法兰和排气法兰，油管安装在油管法兰上，并穿过支撑座伸至滑环底部；外环顶座上设置一圈窗口，外环底座封闭，滑环在使用过程中进行油循环时，外部油泵将油从排气法兰输送至滑环内腔，油再通过外环顶座上的窗口进入滑环定子、转子间的环道位置将磨屑带走，最终油携带磨屑从滑环底部的油管流出滑环。

进一步的，滑环的转动盖和外环顶座上设置导气槽，用于保证滑环转子内侧区域的顶部与转子外侧区域连通，首次注油时，转子内侧区域顶部的气体排到转子外侧区域，最后再从转动盖上的排气法兰排走。

进一步的，滑环的第一轴承和第二轴承上开有一圈排气孔，用于保证第一轴承和第二轴承内外侧的空腔区域和转子外侧区域连通，首次注油时，第一轴承、第二轴承内外侧的空腔区域的气体排到转子外侧区域，最后再从转动盖上的排气法兰排走。

进一步的，滑环的基座底部设置排油法兰，排油法兰与外部的排油管连接，当滑环遇到检修需要排油时，排油管上的球阀打开，滑环内的绝缘油自动排净。

进一步的，滑环的支撑座上设置加强筋，在加强筋底部都开有缺口，用于保证加强筋分开的每个隔断是连通的，每个隔断内的油都从支撑座上用来给油管穿过的孔排走。

进一步的，滑环的第三轴承在安装法兰面上设置排油口，用于保证第三轴承外侧的死角位置与基座上的排油法兰腔是连通的，排油时，第三轴承外侧的死角位置的油能排净。

进一步的，转动盖上的油管法兰和排气法兰按180°错开，用于保证油循环时滑环各个位置上的油冲刷流量平均，不会出现流量一边大、一边小，最后有局部始终冲刷不干净的问题。

一种大型盛油式输电滑环，采用上述任一项所述的内部油路。

进一步的，大型盛油式输电滑环，包括转动盖、外筒体、支撑架、支撑座、基座、第一轴承、第二轴承、第三轴承、油管、外环顶座、外绝缘环、外环底座、内绝缘环、内环底座、外汇流环、内汇流环、外汇流排、内汇流排、进线端子、出线端子，其中：

基座是滑环的底座，所述第三轴承外圈安装于基座上；所述支撑座安装在第三轴承内圈上，作为滑环转子的底盘；所述支撑架、外环底座安装在支撑座上，支撑架顶部与第一轴承内圈连接，第一轴承内圈与转动盖连接，第一轴承外圈与外筒体连接；所述外环底座上安装滑环的外绝缘环、外环顶座、外汇流环，构成滑环的输电转子结构；外环顶座顶部与转动盖连接，转动盖上安装油管、进线端子和第二轴承外圈；

所述基座上安装内环底座和出线端子，基座中心轴与第二轴承内圈通过键锁定；内环底座上安装内绝缘环和内汇流环等，构成滑环的定子结构；

电力传输时，电流通过进线端子-外汇流排-外汇流环-专用触点组件-内汇流环-内汇流排-出线端子，完成电力输送。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：对滑环内部的油路进行专门设计，保证了滑环在首次注油、维修排油和使用过程中油循环的油路合理性。

附图说明

图1为本发明大型输电滑环的剖视图。

图2为本发明大型输电滑环的剖视图。

图3为转动盘的示意图，可以看见上面开了一圈排气槽。

图4为外环顶座的示意图，可以看见上面的一圈排气槽和一圈大窗口。

图5为第一轴承和第二轴承的示意图，可以看见上面的一圈导气孔。

图6为第三轴承的示意图，可以看到上面的排油口。

图7为支撑座的示意图，可以看到中间加强筋的底部开有缺口，用于保证每个隔断相互连通；其中一个隔断内开有圆孔，用于给油管穿过，同时在滑环检修排油时也能让隔断内的油通过这个小孔排到滑环底部。

图8为基座的示意图，可以看到上面开设的排油法兰。

图中，转动盖（1）、外筒体（2）、支撑架（3）、支撑座（4）、基座（5）、第一轴承（6）、第二轴承（7）、第三轴承（8）、油管（9）、外环顶座（10）、外绝缘环（11）、外环底座（12）、内绝缘环（13）、内环底座（14）、外汇流环（15）、内汇流环（16）、外汇流排（17）、内汇流排（18）、进线端子（19）、出线端子（20）。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步说明本发明方案。

参照图1、图2，本发明提供一种大型盛油式输电滑环示例，包括转动盖1、外筒体2、支撑架3、支撑座4、基座5、第一轴承6、第二轴承7、第三轴承8、油管9、外环顶座10、外绝缘环11、外环底座12、内绝缘环13、内环底座14、外汇流环15、内汇流环16、外汇流排17、内汇流排18、进线端子19、出线端子20等。其中基座5是滑环的底座，所述第三轴承8外圈通过螺钉安装于基座5上；所述支撑座4安装在第三轴承8内圈上，作为滑环转子的底盘；所述支撑架3、外环底座12分别安装在支撑座4上；支撑架3顶部与第一轴承6内圈连接，第一轴承6内圈与转动盖1连接，第一轴承6外圈与外筒体2连接；所述外环底座12上安装滑环的外绝缘环11、外环顶座10、外汇流环15，构成滑环的输电转子结构；外环顶座10顶部与转动盖1连接；转动盖1上安装油管9、进线端子19和第二轴承7外圈；所述基座5上安装内环底座14和出线端子20，基座5中心轴与第二轴承7内圈通过键锁定；内环底座14上安装内绝缘环13和内汇流环16等，构成滑环的定子结构；电力传输时，电流通过进线端子19-外汇流排17-外汇流环15-专用触点组件-内汇流环16-内汇流排18-出线端子20，完成电力输送。

为了实现滑环在首次注油、维修排油和使用过程中油循环的油路合理性，本发明对滑环内部的油路进行一系列专门设计，详细方案如下。

在转动盖1上开有一个油管法兰和一个排气法兰，位于整个滑环内腔的最高位，油管安装在油管法兰上，并穿过支撑座4伸至滑环底部。由于油管安装在转动盘上，这样滑环在转动时油管在滑环底部的位置也是跟着转动盘走，这样有助于把底部一整圈的磨屑带走。

受静电效应影响吸附在绝缘环上的磨屑，这种磨屑的危害很大，会降低绝缘距离，导致滑环电击穿，但是这部分磨屑不会自动沉降到滑环底部，必须借助油循环的冲刷才行。本发明在外环顶座10上开有一圈大窗口，电滑环在正常使用开启油循环时，油从转动盖1上的排气法兰进入滑环内腔（实际是滑环内腔中的转子外侧区域），再穿过外环顶座上的一圈大窗口进入滑环转子内侧区域（或者说是滑环定子、转子间的环道区域），由于转子设计只在外环顶座10上开了窗口，其他位置没有开设油循环的通道，因此油只能从外环顶座上进入转子内侧区域，从而实现油自上而下的冲刷环道处的磨屑，将磨屑带至滑环底部，再由通至滑环底部的油管9将磨屑带出滑环。

残留气体会在滑环内产生气泡，气泡会极大减小滑环内部的绝缘距离，导致电击穿，因此危害极大。本发明在转动盖1和外环顶座10上开有导气槽。导气槽的作用是保证滑环转子内侧区域的顶部与转子外侧区域联通，这样首次注油时，转子内侧区域顶部的气体可以排到转子外侧区域，最后再从转动盖1上的排气法兰排走。

此外，还可以在第一轴承和第二轴承上开有一圈排气孔。作用和上面类似，是保证第一轴承和第二轴承内外侧的空腔区域能和转子外侧区域联通，也能保证首次注油时第一轴承、第二轴承内外侧的空腔区域的气体能排出。

在基座5底部开有一个排油法兰，排油法兰与外部的排油管连接，当滑环遇到检修需要排油时，排油管上的球阀打开，滑环内的绝缘油可以自动排净。

支撑座4上用来给油管9穿过的孔可以同时用来排油，在滑环排油时可以将滑环转子外侧的油排到滑环底部，进而排出滑环；为避免支撑座4上加强筋分开的隔断内盛油，在加强筋底部都开有缺口，保证每个隔断是联通的，最后每个隔断内的油都能从支撑座4上用来给油管9穿过的孔排走

在第三轴承安装法兰面上开有一个排油口，保证第三轴承外侧的死角位置与基座上的排油法兰腔是联通的，这样排油时第三轴承外侧的死角位置的油也能排净。

基于上述内部油路设计，本发明注油、排油、油循环过程具体如下。

注油过程：打开转动盖1上的排气法兰接口（目的是使注油时滑环内部气体能够释放，保证顺利注油），油从转动盖1上的油管法兰注入，经过油管9进入滑环底部。滑环中的油液位在上升过程中，将滑环内部的气体挤到滑环顶部，通过转动盖1上的排气法兰排出。由于在转动盖1和外环顶座10上开有导气槽，使转子内腔顶部的气体也可以排出；第一轴承6、第二轴承7上开有一圈排气孔，使轴承内外侧的死角区域的气体也能排出，因此可以保证注油完成后，滑环内部基本没有残留空气，对滑环的绝缘性能有很大保证。

排油过程：打开转动盖1上的排气法兰接口（目的是保证排油时滑环内部不会逐渐变成负压，导致排不出油），打开基座5排油法兰外接排油管上的球阀，油自动排出滑环。由于支撑座4上用来给油管9穿过的孔可以同时用来排油，在滑环排油时可以将滑环转子外侧的油排到滑环底部，进而排出滑环；并且在加强筋底部都开有缺口，保证每个隔断是连通的，最后每个隔断内的油都能从支撑座4上用来给油管9穿过的孔排走；在第三轴承8安装法兰面上开有一个排油口，可以保证第三轴承8外侧的死角位置与基座5上的排油法兰所在的腔是连通的，这样排油时第三轴承8外侧的死角位置的油也能排净，保证排油时滑环内油能排净。

油循环过程：外部油泵将油从转动盘1上排气法兰位置注入滑环内部（实际是滑环内部的转子外侧区域），由于转子外侧区域仅在外环顶座10上开了通油的大窗口，其他位置均不利于循环油的油路流动，可近似视为封闭，因此大部分的油会从外环顶座10上开的窗口进入滑环转子内侧区域。接下来这些油会从滑环定子、转子间的环道位置冲刷而下，带走吸附在内绝缘环13、外绝缘环11、内环底座14、外环底座12和各个汇流环、触点组件上的磨屑，进入滑环底部。在滑环底部，油管9将油连同磨屑等一起抽走，实现油路的循环。如果不这样设计（指的是外环顶座10上开大窗口，转子其他位置近似封闭），比如按照专利CN206322976 U上的转子结构形式，则油路不会刻意去冲刷环道区域，而是会发生油路的短路，即进入滑环后就直通油管9离开滑环，这样的油路仅仅在局部连通，既没有冲刷关键位置，也没有带走磨屑，这种循环就是没有意义的。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种大型盛油式输电滑环的内部油路，其特征在于，滑环的转动盖（1）上设置油管法兰和排气法兰，油管（9）安装在油管法兰上，并穿过支撑座（4）伸至滑环底部；外环顶座（10）上设置一圈窗口，外环底座（12）封闭，滑环在使用过程中进行油循环时，外部油泵将油从排气法兰输送至滑环内腔，油再通过外环顶座（10）上的窗口进入滑环定子、转子间的环道位置将磨屑带走，最终油携带磨屑从滑环底部的油管（9）流出滑环。

2.根据权利要求1所述的大型盛油式输电滑环的内部油路，其特征在于，滑环的转动盖（1）和外环顶座（10）上设置导气槽，用于保证滑环转子内侧区域的顶部与转子外侧区域连通，首次注油时，转子内侧区域顶部的气体排到转子外侧区域，最后再从转动盖上的排气法兰排走。

3.根据权利要求1所述的大型盛油式输电滑环的内部油路，其特征在于，滑环的第一轴承（6）和第二轴承（7）上开有一圈排气孔，用于保证第一轴承（6）和第二轴承（7）内外侧的空腔区域和转子外侧区域连通，首次注油时，第一轴承（6）和第二轴承（7）内外侧的空腔区域的气体排到转子外侧区域，最后再从转动盖上（1）的排气法兰排走。

4.根据权利要求1所述的大型盛油式输电滑环的内部油路，其特征在于，滑环的基座（5）底部设置排油法兰，排油法兰与外部的排油管连接，当滑环遇到检修需要排油时，排油管上的球阀打开，滑环内的绝缘油自动排净。

5.根据权利要求1所述的大型盛油式输电滑环的内部油路，其特征在于，滑环的支撑座（4）上设置加强筋，在加强筋底部都开有缺口，用于保证加强筋分开的每个隔断是连通的，每个隔断内的油都从支撑座（4）上用来给油管（9）穿过的孔排走。

6.根据权利要求4所述的大型盛油式输电滑环的内部油路，其特征在于，滑环的第三轴承（8）在安装法兰面上设置排油口，用于保证第三轴承（8）外侧的死角位置与基座上的排油法兰腔是连通的，排油时，第三轴承外侧的死角位置的油能排净。

7.根据权利要求1所述的大型盛油式输电滑环的内部油路，其特征在于，转动盖（1）上的油管法兰和排气法兰按180°错开，用于保证油循环时滑环各个位置上的油冲刷流量平均，不会出现流量一边大、一边小，最后有局部始终冲刷不干净的问题。

8.一种大型盛油式输电滑环，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的内部油路。

9.根据权利要求8所述的大型盛油式输电滑环，其特征在于，包括转动盖（1）、外筒体（2）、支撑架（3）、支撑座（4）、基座（5）、第一轴承（6）、第二轴承（7）、第三轴承（8）、油管（9）、外环顶座（10）、外绝缘环（11）、外环底座（12）、内绝缘环（13）、内环底座（14）、外汇流环（15）、内汇流环（16）、外汇流排（17）、内汇流排（18）、进线端子（19）、出线端子（20），其中：

基座（5）是滑环的底座，所述第三轴承（8）外圈安装于基座（5）上；所述支撑座（4）安装在第三轴承（8）内圈上，作为滑环转子的底盘；所述支撑架（3）、外环底座（12）安装在支撑座（4）上，支撑架（3）顶部与第一轴承（6）内圈连接，第一轴承（6）内圈与转动盖（1）连接，第一轴承（6）外圈与外筒体（2）连接；所述外环底座（12）上安装滑环的外绝缘环（11）、外环顶座（10）、外汇流环（15），构成滑环的输电转子结构；外环顶座（10）顶部与转动盖（1）连接，转动盖（1）上安装油管（9）、进线端子（19）和第二轴承（7）外圈；

所述基座（5）上安装内环底座（14）和出线端子（20），基座（5）中心轴与第二轴承（7）内圈通过键锁定；内环底座（14）上安装内绝缘环（13）和内汇流环（16）等，构成滑环的定子结构；

电力传输时，电流通过进线端子（19）-外汇流排（17）-外汇流环（15）-专用触点组件-内汇流环（16）-内汇流排（18）-出线端子（20），完成电力输送。

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