CN112728274B - 多功能高频加热电源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及油田管道除蜡技术领域，具体为一种多功能高频加热电源。包括箱体，所述箱体内安装有背板，背板上固定安装有进线连接器、变压器、整流器、逆变器和出线连接器；供电线路输入的交流电先经过变压器降压，变成低压交流电，然后经过整流器整流，变成低压直流电，然后再经过逆变器变成低压交流电，最后经过出线连接器输出；进线连接器，包括插头组件和插座组件，插头组件插在插座组件的中央；本发明采用高频交流电对输油管道进行加热，与现有技术中采用直流电相比，输油管道的电化学腐蚀作用大幅减弱，从而有效延长了输油管道的使用寿命。

Description

多功能高频加热电源

技术领域

本发明涉及油田管道除蜡技术领域，具体地说是一种多功能高频加热电源。

背景技术

石油是一种混合物，在石油管道运输过程中，其中的石蜡、沥青等物质会不断地附着在输油管道的内壁上，使输油管道的通径变小甚至堵塞，严重影响输油效率。为了解决这一问题，需要对输油管道进行加热。目前，输油管道加热采用的方式是给输油管道通入直流电，这种方式的优点是电源的结构简单，但直流电会加快输油管道的电化学腐蚀，严重缩短输油管道的使用寿命。因此，有必要设计一种新型的输油管道加热电源。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种多功能高频加热电源。

本发明的技术方案是：多功能高频加热电源，包括箱体，所述箱体内安装有背板，背板上固定安装有进线连接器、变压器、整流器、逆变器和出线连接器；

供电线路输入的交流电先经过变压器降压，变成低压交流电，然后经过整流器整流，变成低压直流电，然后再经过逆变器变成低压交流电，最后经过出线连接器输出；

进线连接器，包括插头组件和插座组件，插头组件插在插座组件的中央；

插头组件，包括插杆、滑套、顶杆、锁定机构和铜滑块，滑套滑动安装在插杆内，滑套的外侧设置有三个起导向作用的圆锥面，所述铜滑块安装在插杆侧面的径向通孔内，铜滑块共有三组，三组铜滑块分别与三个圆锥面对应，所述滑套与所述插杆之间设置有弹簧A，所述锁定机构的锁定功能解除后，滑套在该弹簧A的弹力作用下沿轴向移动，滑套沿其轴向移动后，铜滑块在所述圆锥面的导向作用下沿远离滑套的方向滑动；所述三组铜滑块上分别连接有导线；

所述顶杆插在滑套中央的盲孔内，顶杆的插入端与所述盲孔的底部之间设置有弹簧B，该弹簧B始终处于被压缩状态；

所述锁定机构包括启动销和锁销，启动销滑动安装在滑套侧面的径向通孔内，锁销滑动安装在插杆内侧的锁孔内，启动销的一端抵在所述顶杆的外壁上，另一端与锁销的一端相互抵靠，锁销的另一端与所述插杆之间设置有弹簧C，锁销在该弹簧C的作用下始终保持向启动销靠近的运动趋势，所述顶杆的外壁上与所述启动销对应设置有退位环形槽，当启动销在顶杆的驱动下从退位环形槽内滑出后，所述启动销和锁销的结合面恰好位于插杆和滑套的结合面上；

插座组件，包括盲管，盲管的内壁上与所述三组铜滑块对应设置有三个铜环，三个铜环上分别连接有导线；

进线连接器与出线连接器的结构完全相同。

作为替换方案，所述顶杆固定安装在所述盲管内侧底部的中央，顶杆结构上分为直径大小不同的两个区段，称为大直径区段和小直径区段，当启动销在顶杆的驱动下从小直径区段滑至大直径区段后，所述启动销和锁销的结合面恰好位于插杆和滑套的结合面上。

作为进一步的技术方案，所述滑套外侧圆锥面的锥度为莫氏锥度。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用高频交流电对输油管道进行加热，与现有技术中采用直流电相比，输油管道的电化学腐蚀作用大幅减弱，从而有效延长了输油管道的使用寿命。

2、本发明设置了插接式的进线连接器和出线连接器，使用时，在输油管道上预留线头，需要加热时，将本发明所述的多功能高频加热电源运至现场，通过插接方式快速通电，使用非常便捷。

3、本发明中，进线连接器采用了触发式通电机构，连接时，将插头组件插入插座组件内，当顶杆触发锁定机构后，插杆和滑套之间的锁定状态被解除，滑套得以在弹力作用下滑动，进而驱动铜滑块沿径向滑动，最终使铜滑块紧紧贴合在所述铜环的内侧，上述过程中，滑套释放瞬间产生的强大动能（动能来自弹簧A的弹性势能）滑套上的圆锥面楔入铜滑块的内侧，保证了铜滑块与铜环的充分接触，实现可靠的电连接。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是进线连接器或出线连接器的结构示意图；

图3是进线连接器或出线连接器的另一种实施例的结构示意图；

图4是支撑组件的结构示意图；

图5是图4中A向的截面图。

图中：1、箱体；2、进线连接器；3、变压器；4、整流器；5、逆变器；6、背板；7、出线连接器；8、插杆；9、弹簧A；10、滑套；11、导线；12、顶杆；13、盲管；14、铜环；15、锁销；16、启动销；17、铜滑块；18、退位环形槽；19、小直径区段；20、大直径区段；21、钢制预制件；22、混凝土；23、滚轮；24、支撑块；25、滑块；26、侧插槽体；27、手柄；28、丝杠；29、燕尾滑槽；30、弹簧B；31、弹簧C；32、弹簧D。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

实施例一：

如图1所示，本实施例包括箱体1，所述箱体1内安装有背板6，背板6上固定安装有进线连接器2、变压器3、整流器4、逆变器5和出线连接器7；供电线路输入的交流电先经过变压器3降压，变成低压交流电，然后经过整流器4整流，变成低压直流电，然后再经过逆变器5变成低压交流电，最后经过出线连接器7输出。本发明采用高频交流电对输油管道进行加热，与现有技术中采用直流电相比，输油管道的电化学腐蚀作用大幅减弱，从而有效延长了输油管道的使用寿命。同时，本发明设置了插接式的进线连接器2和出线连接器7，使用时，在输油管道上预留线头，需要加热时，将本发明所述的多功能高频加热电源运至现场，通过插接方式快速通电，加热完毕后又可以快速切断多功能高频加热电源与供电线路的物理连接，因此使用非常便捷。

如图2所示，进线连接器2，包括插头组件和插座组件，插头组件插在插座组件的中央；

插头组件，包括插杆8、滑套10、顶杆12、锁定机构和铜滑块17，滑套10滑动安装在插杆8内，滑套10的外侧设置有三个起导向作用的圆锥面，所述铜滑块17安装在插杆8侧面的径向通孔内，且铜滑块17的内侧也为圆锥面。

如图2所示，铜滑块17共有三组，三组铜滑块17分别与三个圆锥面对应，实施时，每组铜滑块17中铜滑块17的数量为三个，这样可保证每组中的所有铜滑块17均可充分承受滑套10施加的压力，从而保证各铜滑块17与铜环14充分接触。

如图2所示，所述滑套10与所述插杆8之间设置有弹簧A9，所述锁定机构的锁定功能解除后，滑套10在该弹簧A9的弹力作用下沿轴向移动，滑套10沿其轴向移动后，铜滑块17在所述圆锥面的导向作用下沿远离滑套10的方向滑动，从而实现电连接。

如图2所示，所述三组铜滑块17上分别连接有导线11，每组铜滑块17中各铜滑块17上的导线11汇成一根线后与电源线连接，三组铜滑块17分别与电源线的零线、火线和地线连接。

如图2所示，所述顶杆12插在滑套10中央的盲孔内，顶杆12的插入端与所述盲孔的底部之间设置有弹簧B30，该弹簧B30始终处于被压缩状态，以保证顶杆12的末端始终从滑套10的端面伸出。

所述锁定机构的作用是将滑套10锁定在插杆8上，当顶杆12与滑套10相对移动后，锁定机构被触发，进而使滑套10被释放。如图2所示，所述锁定机构包括启动销16和锁销15，启动销16滑动安装在滑套10侧面的径向通孔内，锁销15滑动安装在插杆8内侧的锁孔内，启动销16的一端抵在所述顶杆12的外壁上，另一端与锁销15的一端相互抵靠，锁销15的另一端与所述插杆8之间设置有弹簧C31，锁销15在该弹簧C31的作用下始终保持向启动销16靠近的运动趋势，所述顶杆12的外壁上与所述启动销16对应设置有退位环形槽18，当启动销16在顶杆12的驱动下从退位环形槽18内滑出后，所述启动销16和锁销15的结合面恰好位于插杆8和滑套10的结合面上，从而使锁定状态解除。

如图2所示，插座组件，包括盲管13，盲管13的内壁上与所述三组铜滑块17对应设置有三个铜环14，三个铜环14上分别连接有导线11。

进线连接器2与出线连接器7的结构完全相同。

本发明中，进线连接器2采用了触发式通电机构，连接时，将插头组件插入插座组件内，当顶杆12触发锁定机构后，插杆8和滑套10之间的锁定状态被解除，滑套10得以在弹力作用下滑动，进而驱动铜滑块17沿径向滑动，最终使铜滑块17紧紧贴合在所述铜环14的内侧，上述过程中，滑套10释放瞬间产生的强大动能（动能来自弹簧A9的弹性势能）滑套10上的圆锥面楔入铜滑块17的内侧，保证了铜滑块17与铜环14的充分接触，实现可靠的电连接。

实质上，所述的进线连接器2或出线连接器7的功能不只是实现电连接，同时也是一种合闸装置，锁定机构被触发后，在滑套10的驱动下，铜滑块17瞬间弹出，使得合闸时间极短，很大程度上减少了电弧放电对触点的损害，延长了进线连接器2或出线连接器7的使用寿命。

作为进一步的技术方案，所述滑套10外侧圆锥面的锥度为莫氏锥度，莫氏锥度是一个锥度的国际标准，用于静配合以精确定位。由于锥度很小，利用摩擦力的原理，可以传递一定的扭矩。基于上述特点，此处采用莫氏锥度可使机械连接更加稳固，可有效防止滑套10因转位而松动。

具体实施时，为了便于现场安装固定，可在箱体1的底部设置支撑组件，并在安装位置设置用混凝土22浇筑固定的钢制预制件21。如图4所示，支撑组件的结构丝杠28、支撑块24、滚轮23和侧插槽体26，丝杠28通过螺纹连接在箱体1上，丝杠28的上端露出于箱体1内，支撑块24连接在丝杠28的下端并可绕丝杠28的轴线自如转动，滚轮23安装在支撑块24的底部。同时，支撑块24的侧面设置有斜面，斜面上通过燕尾滑槽30连接有滑块25。如图5所示，所述钢制预制件21的横截面为U形，所述侧插槽体26上设置有可供U形的两个平行区段插入的插槽。安装时，将箱体1推至安装位置，并使所述钢制预制件21插入侧插槽体26，然后通过手柄27转动丝杠28，使支撑块24向上移动，进而使滑块25向外扩张并卡在所述钢制预制件21的内壁上，然后将箱体1上的活动门落锁。可见，上述的支撑组件既能快速有效地将箱体1固定在地面上，还能防止非授权人员随意搬动箱体。作为进一步的技术方案，还可在滑块25与支撑块之间设置弹簧D32，以防止滑块25在自身重力作用下下落，从而便于滑块25及支撑块24进入钢制预制件21内侧。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别仅在于顶杆12的结构及安装方式不同。

实施例一中，顶杆12直接安装在插头组件内，及顶杆12与插头组件连成一体。而在本实施例中，顶杆12与插座组件连成一体。如图3所示，本实施例中，所述顶杆12固定安装在所述盲管13内侧底部的中央，顶杆12结构上分为直径大小不同的两个区段，称为大直径区段20和小直径区段19，当启动销16在顶杆12的驱动下从小直径区段19滑至大直径区段20后，所述启动销16和锁销15的结合面恰好位于插杆8和滑套10的结合面上。

Claims (3)

1.一种多功能高频加热电源，包括箱体（1），其特征在于：所述箱体（1）内安装有背板（6），背板（6）上固定安装有进线连接器（2）、变压器（3）、整流器（4）、逆变器（5）和出线连接器（7）；

供电线路输入的交流电先经过变压器（3）降压，变成低压交流电，然后经过整流器（4）整流，变成低压直流电，然后再经过逆变器（5）变成低压交流电，最后经过出线连接器（7）输出；

进线连接器（2），包括插头组件和插座组件，插头组件插在插座组件的中央；

插头组件，包括插杆（8）、滑套（10）、顶杆（12）、锁定机构和铜滑块（17），滑套（10）滑动安装在插杆（8）内，滑套（10）的外侧设置有三个起导向作用的圆锥面，所述铜滑块（17）安装在插杆（8）侧面的径向通孔内，铜滑块（17）共有三组，三组铜滑块（17）分别与三个圆锥面对应，所述滑套（10）与所述插杆（8）之间设置有弹簧A（9），所述锁定机构的锁定功能解除后，滑套（10）在该弹簧A（9）的弹力作用下沿轴向移动，滑套（10）沿其轴向移动后，铜滑块（17）在所述圆锥面的导向作用下沿远离滑套（10）的方向滑动；所述三组铜滑块（17）上分别连接有导线（11）；

所述顶杆（12）插在滑套（10）中央的盲孔内，顶杆（12）的插入端与所述盲孔的底部之间设置有弹簧B（30），该弹簧B（30）始终处于被压缩状态；

所述锁定机构包括启动销（16）和锁销（15），启动销（16）滑动安装在滑套（10）侧面的径向通孔内，锁销（15）滑动安装在插杆（8）内侧的锁孔内，启动销（16）的一端抵在所述顶杆（12）的外壁上，另一端与锁销（15）的一端相互抵靠，锁销（15）的另一端与所述插杆（8）之间设置有弹簧C（31），锁销（15）在该弹簧C（31）的作用下始终保持向启动销（16）靠近的运动趋势，所述顶杆（12）的外壁上与所述启动销（16）对应设置有退位环形槽（18），当启动销（16）在顶杆（12）的驱动下从退位环形槽（18）内滑出后，所述启动销（16）和锁销（15）的结合面恰好位于插杆（8）和滑套（10）的结合面上；

插座组件，包括盲管（13），盲管（13）的内壁上与所述三组铜滑块（17）对应设置有三个铜环（14），三个铜环（14）上分别连接有导线（11）；

进线连接器（2）与出线连接器（7）的结构完全相同。

2.根据权利要求1所述的一种多功能高频加热电源，其特征在于：作为替换方案，所述顶杆（12）固定安装在所述盲管（13）内侧底部的中央，顶杆（12）结构上分为直径大小不同的两个区段，称为大直径区段（20）和小直径区段（19），当启动销（16）在顶杆（12）的驱动下从小直径区段（19）滑至大直径区段（20）后，所述启动销（16）和锁销（15）的结合面恰好位于插杆（8）和滑套（10）的结合面上。

3.根据权利要求1或2中任意一项所述的一种多功能高频加热电源，其特征在于：所述滑套（10）外侧圆锥面的锥度为莫氏锥度。

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