CN112489947B - 一种多功能自动化变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能自动化变压器，包括变压器箱体，所述变压器箱体的上表面上设有散热片，所述变压器箱体的侧表面上固定安装电机控制器和电池盒，所述变压器箱体的上表面上设有排气管，所述排气管的下端插入变压器箱体并与变压器箱体的内腔连通，所述排气管的上端固定安装防护罩，所述排气管上固定安装单向阀，所述单向阀的导向是由变压器箱体内腔指向变压器箱体外。本发明的有益效果是，利用一个电机同时实现散热降温和除湿的双重功能，结构设计合理，实用性强。

Description

一种多功能自动化变压器

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，特别是一种多功能自动化变压器。

背景技术

变压器是电网建设中供电环节中最重要的一种设备，作为电力系统运行的主设备，变压器是否安全稳定的运行至关重要，这在很大程度上取决于变压器的运行条件，而在诸多的影响因素中，变压器的运行温度和环境湿度起着至关重要的作用，所以需要配备相应的降温设备。

目前，大型的变压器大部分采用油循环的方式散热降温并利用通风的方式进行除湿，小的变压器采用散热片或散热片加风扇的方式散热降温，同样利用通风的方式除湿，然而这些散热降温方式的降温速度比较慢，此外通风和除湿需要采用两个电动结构，结构复杂并且能耗较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种多功能自动化变压器。

一种多功能自动化变压器，包括变压器箱体，所述变压器箱体的上表面上设有散热片，所述变压器箱体的侧表面上固定安装电机控制器和电池盒，

所述变压器箱体的上表面上设有排气管，所述排气管的下端插入变压器箱体并与变压器箱体的内腔连通，所述排气管的上端固定安装防护罩，所述排气管上固定安装单向阀，所述单向阀的导向是由变压器箱体内腔指向变压器箱体外；

所述变压器箱体的下表面上固定安装导气通道，所述导气通道在变压器箱体下表面上按照从左到右的方向布置，所述导气通道的左端面封闭，所述导气通道的右端面设有进气口，所述导气通道内设有隔板，所述隔板将整个导气通道分成左右两部分，所述隔板上设有通孔，所述通孔连通导气通道的左右两部分，所述隔板上还设有挡门，所述挡门向隔板的左侧翻转打开，所述挡门包括固定安装在通孔上方的转轴所述转轴上安装挡板，所述挡板遮挡住通孔，所述挡板围绕转轴向上翻转，所述导气通道的下表面上设有安装口，所述安装口与导气通道的内腔连通，所述安装口位于隔板和进气口之间，所述安装口处固定安装干燥盒，所述干燥盒竖直向上贯穿安装口伸入导气通道内；

所述变压器箱体内腔的底面上固定安装电机支架，所述电机支架上固定安装电机，所述电机的转轴竖直向下指向变压器箱体的内腔底面，所述变压器箱体的内腔底面上固定安装通风管，所述通风管与变压器箱体的内腔底面垂直，所述通风管位于电机的正下方，所述通风管的上端口处固定安装风扇，所述风扇的转轴一端通过联轴器与电机的转轴固定连接，所述通风管的下端口穿过变压器箱体的底面伸入导气通道的左半部分，所述风扇转轴的另一端竖直向下伸出通风管下端端口，所述风扇转轴的另一端上固定安装齿轮，所述变压器箱体的内腔底面上还设有导气孔，所述导气孔位于通风管和隔板之间，所述导气孔连通变压器箱体和导气通道；

所述导气通道内设有收纳腔，所述收纳腔是左端封闭右端开口的矩形腔体，所述收纳腔位于通风管下端端口的左侧，所述收纳腔内安装制冷框架，所述制冷框架能够通过收纳腔的右端开口伸缩滑动，所述制冷框架的上端面上固定安装齿条，所述收纳腔内设有收纳齿条的凹槽，所述齿条的长度方向与制冷框架的滑动方向相同，所述齿条的齿位于其前表面上，所述齿条上固定安装滑杆，所述滑杆从左向右贯穿齿条，所述滑杆的长度方向与齿条的长度方向相同，所述滑杆的左右两端均固定安装端板，所述滑杆的两端上还安装活动齿，所述活动齿位于端板和齿条之间并在滑杆上滑动，所述滑杆的两端还套有弹簧，所述弹簧位于活动齿和齿条之间，所述齿轮靠近制冷框架的上端面并与齿条和活动齿啮合，所述活动齿的齿尖与齿条上的齿尖位于同一竖直平面内，所述制冷框架上固定安装制冷片的冷端，所述制冷片的热端固定安装在变压器箱体的左侧面上；

所述电池盒内安装锂电池，所述电池盒通过导线与电机的电源端口连接并为电机供电，所述电机控制器通过控制线与电机的控制端口连接，并控制电机的启停和正反转，所述电池盒通过开关与制冷片连接形成闭合回路。

所述滑杆的长度不超过制冷框架长度的二分之一，所述滑杆右端的端板与制冷框架的右端对齐。

所述挡板的右侧面上设有凸起，所述凸起的形状和尺寸与通孔相匹配，所述挡板遮挡住通风孔，所述凸起嵌入通风孔内。

所述活动齿包括滑动块，所述滑动块安装在滑杆上，所述滑动块能够沿着滑杆滑动，所述滑动块上固定安装轮齿。

所述端板与齿条之间的距离不超过一厘米。

所述干燥盒包括底板，所述底板上固定安装网框，所述网框内放置干燥剂，所述网框的形状与安装口的形状相匹配，所述底板能够完全遮盖安装口。

所述底板通过螺栓固定安装在导气通道的下表面上，所述底板的上表面上粘贴橡胶密封垫。

所述导气通道为矩形通道，所述导气通道采用绝缘隔热的材料制成。

所述散热片以矩形阵列的方式分布在变压器箱体的上表面，所述相邻两个散热片之间的距离不小于五厘米。

有益效果

利用本发明的技术方案制作的一种多功能自动化变压器，其具有如下优势：

1、本装置利用一个电机同时完成变压器箱体内的冷却降温和干燥除湿双重工作，避免了变压器冷却降温和干燥除湿的双重的传动和驱动结构，有效的简化了功能结构，降低了装置的工作能耗，节约了装置的长时间使用成本；

2、本装置仅通过电机、风扇、制冷框架、导气通道、齿条、干燥盒等结构设计能够实现变压器箱体内的降温冷却和干燥除湿双重技术效果，运行过程稳定，故障率低，长期使用的维护成本和难度小；

3、本装置以现有的变压器箱体结构为基础，可以直接在现有变压器箱体的结构上进行改造，改造成本低，改造难度小，具有较强的实用性和市场竞争力。

附图说明

图1是本发明所述一种多功能自动化变压器的结构示意图；

图2是本发明所述收纳腔在电机正转情况下的局部放大结构示意图；

图3是本发明所述收纳腔在电机反转情况下的局部放大结构示意图；

图4是本发明所述电机正转时齿条部分的结构示意图；

图5是本发明所述电机反转时齿条部分的结构示意图；

图6是本发明所述干燥盒的结构示意图；

图中，1、变压器箱体；2、散热片；3、电机控制器；4、电池盒；5、排气管；6、防护罩；7、单向阀；8、导气通道；9、进气口；10、隔板；11、通孔；12、转轴；13、挡板；14、干燥盒；15、电机支架；16、电机；17、通风管；18、风扇；19、联轴器；20、齿轮；21、收纳腔；22、制冷框架；23、齿条；24、凹槽；25、滑杆；26、端板；27、活动齿；28、弹簧；29、冷端；30、底板；31、网框；32、导气孔；33、热端。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-6所示；

本申请的创造点在于，在变压器箱体的上表面上设有排气管5，所述排气管的下端插入变压器箱体并与变压器箱体的内腔连通，所述排气管的上端固定安装防护罩6，所述排气管上固定安装单向阀7，所述单向阀的导向是由变压器箱体内腔指向变压器箱体外；

本申请的创造点还在于，在变压器箱体的下表面上固定安装导气通道8，所述导气通道在变压器箱体下表面上按照从左到右的方向布置，所述导气通道的左端面封闭，所述导气通道的右端面设有进气口9，所述导气通道内设有隔板10，所述隔板将整个导气通道分成左右两部分，所述隔板上设有通孔11，所述通孔连通导气通道的左右两部分，所述隔板上还设有挡门，所述挡门向隔板的左侧翻转打开，所述挡门包括固定安装在通孔上方的转轴12所述转轴上安装挡板13，所述挡板遮挡住通孔，所述挡板围绕转轴向上翻转，所述导气通道的下表面上设有安装口，所述安装口与导气通道的内腔连通，所述安装口位于隔板和进气口之间，所述安装口处固定安装干燥盒14，所述干燥盒竖直向上贯穿安装口伸入导气通道内；

本申请的创造点还在于，在变压器箱体内腔的底面上固定安装电机支架15，所述电机支架上固定安装电机16，所述电机的转轴竖直向下指向变压器箱体的内腔底面，所述变压器箱体的内腔底面上固定安装通风管17，所述通风管与变压器箱体的内腔底面垂直，所述通风管位于电机的正下方，所述通风管的上端口处固定安装风扇18，所述风扇的转轴一端通过联轴器19与电机的转轴固定连接，所述通风管的下端口穿过变压器箱体的底面伸入导气通道的左半部分，所述风扇转轴的另一端竖直向下伸出通风管下端端口，所述风扇转轴的另一端上固定安装齿轮20，所述变压器箱体的内腔底面上还设有导气孔32，所述导气孔位于通风管和隔板之间，所述导气孔连通变压器箱体和导气通道；

本申请的创造点还在于，在导气通道内设有收纳腔21，所述收纳腔是左端封闭右端开口的矩形腔体，所述收纳腔位于通风管下端端口的左侧，所述收纳腔内安装制冷框架22，所述制冷框架能够通过收纳腔的右端开口伸缩滑动，所述制冷框架的上端面上固定安装齿条23，所述收纳腔内设有收纳齿条的凹槽24，所述齿条的长度方向与制冷框架的滑动方向相同，所述齿条的齿位于其前表面上，所述齿条上固定安装滑杆25，所述滑杆从左向右贯穿齿条，所述滑杆的长度方向与齿条的长度方向相同，所述滑杆的左右两端均固定安装端板26，所述滑杆的两端上还安装活动齿27，所述活动齿位于端板和齿条之间并在滑杆上滑动，所述滑杆的两端还套有弹簧28，所述弹簧位于活动齿和齿条之间，所述齿轮靠近制冷框架的上端面并与齿条和活动齿啮合，所述活动齿的齿尖与齿条上的齿尖位于同一竖直平面内，所述制冷框架上固定安装制冷片的冷端29，所述制冷片的热端33固定安装在变压器箱体的左侧面上。

本技术方案采用的电子器件包括：

电机及其配套的电机控制器；

电池盒，内部安装锂电池或者可充电电池；

制冷片，其冷端安装在制冷框架上，热端安装在变压器箱体的侧表面上，冷端和热端通过导线连接，并且导线的长度要大于制冷框架和收纳腔的长度之和；

以上电子器件均采用现有产品，本申请的技术方案对于上述电子器件的结构没有特殊要求和改变，上述电子器件均属于常规电子设备；

在本技术方案实施的过程中，本领域人员需要将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

本申请的创造点还在于，所述滑杆的长度不超过制冷框架长度的二分之一，所述滑杆右端的端板与制冷框架的右端对齐；

所述挡板的右侧面上设有凸起，所述凸起的形状和尺寸与通孔相匹配，所述挡板遮挡住通风孔，所述凸起嵌入通风孔内；

所述活动齿包括滑动块，所述滑动块安装在滑杆上，所述滑动块能够沿着滑杆滑动，所述滑动块上固定安装轮齿；

所述端板与齿条之间的距离不超过一厘米；

所述干燥盒包括底板30，所述底板上固定安装网框31，所述网框内放置干燥剂，所述网框的形状与安装口的形状相匹配，所述底板能够完全遮盖安装口；

所述底板通过螺栓固定安装在导气通道的下表面上，所述底板的上表面上粘贴橡胶密封垫；

所述导气通道为矩形通道，所述导气通道采用绝缘隔热的材料制成；

所述散热片以矩形阵列的方式分布在变压器箱体的上表面，所述相邻两个散热片之间的距离不小于五厘米；

本申请技术方案在实施过程中，当变压器开始工作后，工作人员通过控制器启动电机，控制电机正转，然后打开制冷片的开关，制冷片通电对导气通道进行制冷，电机带动风扇正转并产生吹向导气通道的风，同时电机带动齿轮正转，齿轮通过齿条带动制冷框架向右移动直到长度超过一半的制冷框架从收纳腔中滑出，此时齿轮与齿条脱离接触，齿轮在正转过程中不断拨动滑杆上的活动齿在滑杆上克服弹簧的弹力做左右往复运动，如图所示，隔板上的通孔被挡板挡住，风扇吹出的风经过制冷框架上的制冷片冷端形成冷空气进入导气通道中，然后通过导气孔吹入安装箱体，吹入安装箱体的气流对变压器进行降温，随着冷空气的不断吹入以及空气换热后的体积膨胀，变压器箱体内的气压逐渐升高，当变压器箱体内的气压超过单向阀的设定值时，变压器箱体内的气体会通过单向阀排除箱体；

当变压器箱体内部需要除湿时，工作人员通过电机控制器控制电机反转，此时制冷片断电，电机带动风扇反转并产生吹向变压器箱体的风，此时导气通道的左半部分处于负压状态，挡板在大气压力的作用下向上翻转打开，外界空气经过干燥盒干燥后进入导气通道左侧并在风扇的带动下吹入变压器箱体，同时电机带动齿轮反转，齿轮通过齿条带动制冷框架划入收纳腔，齿条和滑杆也收入凹槽内，直到齿轮与齿条脱离接触，此时是制冷框架的大半部分结构都进入到收纳腔中；此外，转动的齿轮在反转过程中不断拨动滑杆右端的活动齿，如图所示，活动齿在滑杆上克服弹簧的弹力做往复运动，随着干燥空气的不断吹入，变压器箱体内的气压逐渐升高，当变压器箱体内的气压超过单向阀的设定值时，变压器箱体内的气体会通过单向阀排除箱体；

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多功能自动化变压器，包括变压器箱体（1），所述变压器箱体的上表面上设有散热片（2），所述变压器箱体的侧表面上固定安装电机控制器（3）和电池盒（4），其特征在于，

所述变压器箱体的上表面上设有排气管（5），所述排气管的下端插入变压器箱体并与变压器箱体的内腔连通，所述排气管的上端固定安装防护罩（6），所述排气管上固定安装单向阀（7），所述单向阀的导向是由变压器箱体内腔指向变压器箱体外；

所述变压器箱体的下表面上固定安装导气通道（8），所述导气通道在变压器箱体下表面上按照从左到右的方向布置，所述导气通道的左端面封闭，所述导气通道的右端面设有进气口（9），所述导气通道内设有隔板（10），所述隔板将整个导气通道分成左右两部分，所述隔板上设有通孔（11），所述通孔连通导气通道的左右两部分，所述隔板上还设有挡门，所述挡门向隔板的左侧翻转打开，所述挡门包括固定安装在通孔上方的转轴（12）所述转轴上安装挡板（13），所述挡板遮挡住通孔，所述挡板围绕转轴向上翻转，所述导气通道的下表面上设有安装口，所述安装口与导气通道的内腔连通，所述安装口位于隔板和进气口之间，所述安装口处固定安装干燥盒（14），所述干燥盒竖直向上贯穿安装口伸入导气通道内；

所述变压器箱体内腔的底面上固定安装电机支架（15），所述电机支架上固定安装电机（16），所述电机的转轴竖直向下指向变压器箱体的内腔底面，所述变压器箱体的内腔底面上固定安装通风管（17），所述通风管与变压器箱体的内腔底面垂直，所述通风管位于电机的正下方，所述通风管的上端口处固定安装风扇（18），所述风扇的转轴一端通过联轴器（19）与电机的转轴固定连接，所述通风管的下端口穿过变压器箱体的底面伸入导气通道的左半部分，所述风扇转轴的另一端竖直向下伸出通风管下端端口，所述风扇转轴的另一端上固定安装齿轮（20），所述变压器箱体的内腔底面上还设有导气孔（32），所述导气孔位于通风管和隔板之间，所述导气孔连通变压器箱体和导气通道；

所述导气通道内设有收纳腔（21），所述收纳腔是左端封闭右端开口的矩形腔体，所述收纳腔位于通风管下端端口的左侧，所述收纳腔内安装制冷框架（22），所述制冷框架能够通过收纳腔的右端开口伸缩滑动，所述制冷框架的上端面上固定安装齿条（23），所述收纳腔内设有收纳齿条的凹槽（24），所述齿条的长度方向与制冷框架的滑动方向相同，所述齿条的齿位于其前表面上，所述齿条上固定安装滑杆（25），所述滑杆从左向右贯穿齿条，所述滑杆的长度方向与齿条的长度方向相同，所述滑杆的左右两端均固定安装端板（26），所述滑杆的两端上还安装活动齿（27），所述活动齿位于端板和齿条之间并在滑杆上滑动，所述滑杆的两端还套有弹簧（28），所述弹簧位于活动齿和齿条之间，所述齿轮靠近制冷框架的上端面并与齿条和活动齿啮合，所述活动齿的齿尖与齿条上的齿尖位于同一竖直平面内，所述制冷框架上固定安装制冷片的冷端（29），所述制冷片的热端（33）固定安装在变压器箱体的左侧面上；

所述电池盒内安装锂电池，所述电池盒通过导线与电机的电源端口连接并为电机供电，所述电机控制器通过控制线与电机的控制端口连接，并控制电机的启停和正反转，所述电池盒通过开关与制冷片连接形成闭合回路。

2.根据权利要求1所述的一种多功能自动化变压器，其特征在于，所述滑杆的长度不超过制冷框架长度的二分之一，所述滑杆右端的端板与制冷框架的右端对齐。

3.根据权利要求1所述的一种多功能自动化变压器，其特征在于，所述挡板的右侧面上设有凸起，所述凸起的形状和尺寸与通孔相匹配，所述挡板遮挡住通风孔，所述凸起嵌入通风孔内。

4.根据权利要求1所述的一种多功能自动化变压器，其特征在于，所述活动齿包括滑动块，所述滑动块安装在滑杆上，所述滑动块能够沿着滑杆滑动，所述滑动块上固定安装轮齿。

5.根据权利要求1所述的一种多功能自动化变压器，其特征在于，所述端板与齿条之间的距离不超过一厘米。

6.根据权利要求1所述的一种多功能自动化变压器，其特征在于，所述干燥盒包括底板（30），所述底板上固定安装网框（31），所述网框内放置干燥剂，所述网框的形状与安装口的形状相匹配，所述底板能够完全遮盖安装口。

7.根据权利要求6所述的一种多功能自动化变压器，其特征在于，所述底板通过螺栓固定安装在导气通道的下表面上，所述底板的上表面上粘贴橡胶密封垫。

8.根据权利要求1所述的一种多功能自动化变压器，其特征在于，所述导气通道为矩形通道，所述导气通道采用绝缘隔热的材料制成。

9.根据权利要求1所述的一种多功能自动化变压器，其特征在于，所述散热片以矩形阵列的方式分布在变压器箱体的上表面，所述相邻两个散热片之间的距离不小于五厘米。

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