CN113345690B - 一种油浸式变压器换油装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油浸式变压器换油装置，包括变压器外壳，所述变压器外壳右端面固定有换油主箱体，所述换油主箱体内设置有抽气抽油机构；本发明利用抽气抽油机构，抽取变压器内的变压器油，不仅满足变压器日常维护中的变压器油检测，配合进油管也可对变压器内的变压器油进行更换作业，使得日常油样检测以及换油作业时无需打开变压器，最大程度上减少作业环境对检测结果以及新换变压器油的影响，同时抽气抽油机构，还可对换油作业后的变压器进行抽气，使得变压器内的氧气含量降低，减缓变压器油的氧化速度。

Description

一种油浸式变压器换油装置

技术领域

本发明涉及变压器相关技术领域，具体为一种油浸式变压器换油装置。

背景技术

配电变压器为工矿企业与民用建筑供配电系统中的重要设备之一，由于变压器油具有绝缘性能优良和价格低廉的特点，油浸式变压器被广泛应用。但是，若油浸式变压器内的变压器油水分增大或受污染变质，则需要第一时间更换。目前的变压器油更换主要依靠人工进行，不仅更换过程繁琐，操作难度大，而且在更换时需要打开变压器外壳，若不注意作业环境的清洁清理容易导致新换的变压器油受污染，则需要重新更换变压器油，不仅耗时耗力，还增加了更换成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种油浸式变压器换油装置，用于克服现有技术中的上述缺陷。

根据本发明的一种油浸式变压器换油装置，包括变压器外壳，所述变压器外壳右端面固定有换油主箱体，所述换油主箱体内设置有抽气抽油机构；

所述变压器外壳内设置有多个元件安装杆；

所述换油主箱体内设置有磁性封闭块，所述磁性封闭块右侧设置有从动齿轮，所述从动齿轮下侧设置有半球形阀；

所述抽气抽油机构包括有设置于所述换油主箱体内的电机，所述电机左侧设置有曲柄转盘，所述曲柄转盘下侧设置有活塞杆，所述活塞杆下侧设置有活塞，所述抽气抽油机构用于抽取变压器内的旧油以及对变压器进行抽真空；

所述活塞左右侧设置有左右对称的球形阀。

进一步的技术方案，所述变压器外壳内设有元件存放腔，所述元件安装杆左右端面分别固定于所述元件存放腔左右端壁上，多个所述元件安装杆前后等距分布，所述元件存放腔下侧连通设有出油口，所述出油口右侧连通设有通油腔，所述通油腔右侧连通设有向右延伸至所述换油主箱体内的锥形吸油腔，所述元件存放腔右侧连通设有向右延伸至所述换油主箱体内的排气腔。

进一步的技术方案，所述换油主箱体右端壁固定有进油管，所述换油主箱体内设有向右延伸至所述进油管内的油气通腔，所述油气通腔左侧连通设有通油分路腔，所述通油分路腔左侧设有通气腔，所述通油分路腔左侧连通设有以所述通气腔为中心前后对称且向左延伸至与所述元件存放腔连通设置的进油腔，所述排气腔上侧连通设有封闭块滑动腔，所述磁性封闭块与所述封闭块滑动腔之间形成一对滑动副，所述封闭块滑动腔上端壁上固定有封闭块电磁铁，所述封闭块电磁铁下端面与所述磁性封闭块上端面之间固定有封闭块弹簧。

进一步的技术方案，所述磁性封闭块下侧末端形状为圆台状，所述通气腔上侧末端形状为与所述磁性封闭块下侧末端对应的圆台状，使得所述磁性封闭块下侧末端能够紧密贴合于所述通气腔上侧末端。

进一步的技术方案，所述油气通腔上侧设有从动齿轮腔，所述从动齿轮腔内转动配合有向下延伸且贯穿所述油气通腔的从动齿轮轴，所述从动齿轮轴上固定有位于所述油气通腔内的半球形阀，所述从动齿轮轴上侧末端固定有从动齿轮，所述从动齿轮腔后端壁内固定有齿条电磁铁，所述从动齿轮内滑动配合有与所述从动齿轮啮合的磁性齿条，所述磁性齿条后端面与所述齿条电磁铁前端面之间固定有齿条弹簧。

进一步的技术方案，所述半球形阀为非完整球形，所述油气通腔竖直截面为圆形，使得所述半球形阀能够与所述油气通腔内壁完全抵接。

进一步的技术方案，所述抽气抽油机构还包括有设置于所述电机左端面的电机轴，所述换油主箱体内设有曲柄转盘腔，所述曲柄转盘腔下侧连通设有向上与所述通气腔连通设置的活塞腔，所述活塞与所述活塞腔之间形成一对滑动副，所述活塞与所述活塞杆之间通过铰链连接，所述活塞杆向上延伸至所述曲柄转盘腔内且上侧末端内转动配合有向右延伸至所述曲柄转盘腔内的连接销，所述连接销右侧末端与所述曲柄转盘之间形成一对转动副，所述电机位于所述曲柄转盘腔右侧，所述电机轴向左延伸至所述曲柄转盘腔内，所述电机轴左侧末端与所述曲柄转盘之间固定连接。

进一步的技术方案，所述活塞腔右侧连通设有出油腔，换油主箱体右端面上固定有位于所述出油腔右侧的排油管，所述出油腔右侧连通设有向右延伸至所述排油管内的排油腔，所述球形阀右侧设置有弹簧座，左右侧所述弹簧座分别固定于所述锥形吸油腔以及所述球形阀封堵腔内壁上，所述弹簧座左侧设置有球形阀中心轴，左侧所述球形阀中心轴固定于左侧所述弹簧座左端面上，右侧所述球形阀中心轴与右侧所述弹簧座之间形成一对滑动副，左右侧所述球形阀中心轴分别向左延伸至所述通油腔以及所述出油腔内，所述左侧所述球形阀与左侧所述球形阀中心轴之间形成一对滑动副，右侧所述球形阀固定于右侧所述球形阀中心轴上，所述球形阀右侧面与所述弹簧座左端面之间固定有球形阀弹簧。

进一步的技术方案，所述活塞腔右侧连通设有开口向外的排气口，所述排气口内壁上固定有出气单向阀，所述排气腔内壁上固定有进气单向阀，所述球形阀封堵腔以及所述锥形吸油腔左侧末端竖直截面直径分别小于所述球形阀封堵腔以及所述锥形吸油腔右侧末端竖直截面直径，使得左右侧所述球形阀能够分别与所述锥形吸油腔以及所述球形阀封堵腔左侧末端内壁抵接。

本发明的有益效果是：本发明利用抽气抽油机构，抽取变压器内的变压器油，不仅满足变压器日常维护中的变压器油检测，配合进油管也可对变压器内的变压器油进行更换作业，使得日常油样检测以及换油作业时无需打开变压器，最大程度上减少作业环境对检测结果以及新换变压器油的影响，同时抽气抽油机构，还可对换油作业后的变压器进行抽气，使得变压器内的氧气含量降低，减缓变压器油的氧化速度。

附图说明

图1是本发明的外观示意图；

图2是本发明的一种油浸式变压器换油装置整体结构示意图；

图3是本发明图2中A-A的示意图；

图4是本发明图2中B的局部放大示意图；

图5是本发明图2中C的局部放大示意图；

图6是本发明图4中E-E的示意图；

图7是本发明图4中D-D的示意图；

图8是本发明图5中F-F的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明，应当理解为以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定，如在本文中所使用，术语上下和左右不限于其严格的几何定义，而是包括对于机加工或人类误差合理和不一致性的容限，下面详尽说明该一种油浸式变压器换油装置的具体特征：

参照附图，根据本发明的实施例的一种油浸式变压器换油装置，包括变压器外壳10，所述变压器外壳10右端面固定有换油主箱体20，所述换油主箱体20内设置有抽气抽油机构；

所述变压器外壳10内设置有多个元件安装杆12；

所述换油主箱体20内设置有磁性封闭块50，所述磁性封闭块50右侧设置有从动齿轮62，所述从动齿轮62下侧设置有半球形阀60；

所述抽气抽油机构包括有设置于所述换油主箱体20内的电机30，所述电机30左侧设置有曲柄转盘31，所述曲柄转盘31下侧设置有活塞杆34，所述活塞杆34下侧设置有活塞35，所述抽气抽油机构用于抽取变压器内的旧油以及对变压器进行抽真空；

所述活塞35左右侧设置有左右对称的球形阀36。

有益地，所述变压器外壳10内设有元件存放腔11，所述元件安装杆12左右端面分别固定于所述元件存放腔11左右端壁上，多个所述元件安装杆12前后等距分布，所述元件存放腔11下侧连通设有出油口13，所述出油口13右侧连通设有通油腔14，所述通油腔14右侧连通设有向右延伸至所述换油主箱体20内的锥形吸油腔16，所述元件存放腔11右侧连通设有向右延伸至所述换油主箱体20内的排气腔15。

有益地，所述换油主箱体20右端壁固定有进油管41，所述换油主箱体20内设有向右延伸至所述进油管41内的油气通腔42，所述油气通腔42左侧连通设有通油分路腔26，所述通油分路腔26左侧设有通气腔21，所述通油分路腔26左侧连通设有以所述通气腔21为中心前后对称且向左延伸至与所述元件存放腔11连通设置的进油腔28，所述排气腔15上侧连通设有封闭块滑动腔27，所述磁性封闭块50与所述封闭块滑动腔27之间形成一对滑动副，所述封闭块滑动腔27上端壁上固定有封闭块电磁铁52，所述封闭块电磁铁52下端面与所述磁性封闭块50上端面之间固定有封闭块弹簧51。

有益地，所述磁性封闭块50下侧末端形状为圆台状，所述通气腔21上侧末端形状为与所述磁性封闭块50下侧末端对应的圆台状，使得所述磁性封闭块50下侧末端能够紧密贴合于所述通气腔21上侧末端。

有益地，所述油气通腔42上侧设有从动齿轮腔63，所述从动齿轮腔63内转动配合有向下延伸且贯穿所述油气通腔42的从动齿轮轴61，所述从动齿轮轴61上固定有位于所述油气通腔42内的半球形阀60，所述从动齿轮轴61上侧末端固定有从动齿轮62，所述从动齿轮腔63后端壁内固定有齿条电磁铁65，所述从动齿轮62内滑动配合有与所述从动齿轮62啮合的磁性齿条66，所述磁性齿条66后端面与所述齿条电磁铁65前端面之间固定有齿条弹簧64。

有益地，所述半球形阀60为非完整球形，所述油气通腔42竖直截面为圆形，使得所述半球形阀60能够与所述油气通腔42内壁完全抵接。

有益地，所述抽气抽油机构还包括有设置于所述电机30左端面的电机轴32，所述换油主箱体20内设有曲柄转盘腔22，所述曲柄转盘腔22下侧连通设有向上与所述通气腔21连通设置的活塞腔24，所述活塞35与所述活塞腔24之间形成一对滑动副，所述活塞35与所述活塞杆34之间通过铰链连接，所述活塞杆34向上延伸至所述曲柄转盘腔22内且上侧末端内转动配合有向右延伸至所述曲柄转盘腔22内的连接销33，所述连接销33右侧末端与所述曲柄转盘31之间形成一对转动副，所述电机30位于所述曲柄转盘腔22右侧，所述电机轴32向左延伸至所述曲柄转盘腔22内，所述电机轴32左侧末端与所述曲柄转盘31之间固定连接。

有益地，所述活塞腔24右侧连通设有出油腔25，换油主箱体20右端面上固定有位于所述出油腔25右侧的排油管40，所述出油腔25右侧连通设有向右延伸至所述排油管40内的排油腔43，所述球形阀36右侧设置有弹簧座38，左右侧所述弹簧座38分别固定于所述锥形吸油腔16以及所述球形阀封堵腔29内壁上，所述弹簧座38左侧设置有球形阀中心轴39，左侧所述球形阀中心轴39固定于左侧所述弹簧座38左端面上，右侧所述球形阀中心轴39与右侧所述弹簧座38之间形成一对滑动副，左右侧所述球形阀中心轴39分别向左延伸至所述通油腔14以及所述出油腔25内，所述左侧所述球形阀36与左侧所述球形阀中心轴39之间形成一对滑动副，右侧所述球形阀36固定于右侧所述球形阀中心轴39上，所述球形阀36右侧面与所述弹簧座38左端面之间固定有球形阀弹簧37。

有益地，所述活塞腔24右侧连通设有开口向外的排气口23，所述排气口23内壁上固定有出气单向阀53，所述排气腔15内壁上固定有进气单向阀54，所述球形阀封堵腔29以及所述锥形吸油腔16左侧末端竖直截面直径分别小于所述球形阀封堵腔29以及所述锥形吸油腔16右侧末端竖直截面直径，使得左右侧所述球形阀36能够分别与所述锥形吸油腔16以及所述球形阀封堵腔29左侧末端内壁抵接。

本发明的一种油浸式变压器换油装置，其工作流程如下：

初始状态下，封闭块电磁铁52处于失电状态，封闭块弹簧51处于压缩状态，磁性封闭块50下侧末端位于通气腔21内，球形阀弹簧37处于压缩状态，球形阀36外球面与球形阀封堵腔29内壁抵接，齿条电磁铁65处于失电状态，齿条弹簧64处于放松状态，半球形阀60平面部分法线与油气通腔42轴线重合，半球形阀60外球面与油气通腔42内壁完全抵接。

变压器内的电器元件安装于元件安装杆12上。

在日常变压器维护检测时，将盛取变压器油的容器放置于排油管40右侧末端，此时，启动电机30，使得电机30转动，从而带动电机轴32转动，进而使得曲柄转盘31转动，从而带动连接销33以电机轴32为中心转动，从而带动活塞杆34上下往复运动，进而使得活塞35上下往复运动。

当活塞35向上运动时，由于活塞35下侧空间体积增大，从而使得活塞35下侧气压减小，从而使得元件存放腔11内的变压器油通过出油口13进入通油腔14内，推动左侧球形阀36克服左侧球形阀弹簧37的弹力向右运动，从而使得通油腔14内的变压器油通过锥形吸油腔16进入活塞腔24内，使得活塞35下侧充满变压器油。

当活塞35向下运动时，活塞35推动活塞35下侧变压器油，使其推动右侧球形阀36克服右侧球形阀弹簧37的弹力向右运动，使得活塞35下侧变压器油通过球形阀封堵腔29流出换油主箱体20外至容器内，此时左侧的球形阀36在变压器油的推力以及球形阀弹簧37的弹力作用下向左运动至初始状态，使得活塞35下侧变压器油无法通过锥形吸油腔16进入通油腔14内。

通过检测，若变压器油质量符合要求，则关闭电机30，使得不在活塞35不在抽取元件存放腔11内的变压器油，此时右侧球形阀36在右侧球形阀弹簧37的弹力作用下向左运动至初始位置，重新封堵球形阀封堵腔29，使得元件存放腔11内的变压器油无法流出，从而使得检测变压器油质量时，无需打开变压器，从而最大程度降低环境对元件存放腔11内变压器油品质的影响。

若变压器油质量不符合要求需要更换时，则启动齿条电磁铁65，使得齿条电磁铁65得电吸引磁性齿条66，进而使得磁性齿条66克服齿条弹簧64的弹力向后运动，从而带动从动齿轮62转动九十度，从而使得从动齿轮轴61转动九十度，进而带动半球形阀60转动九十度，从而使得半球形阀60与油气通腔42内壁之间存在空隙，则使得元件存放腔11内的空气通过进油腔28、通油分路腔26以及油气通腔42与大气连通。

同时，将储油桶放置于排油管40下，启动电机30，使得活塞35将元件存放腔11内的变压器油抽出至储油桶内。

元件安装杆12将电器元件与元件存放腔11底壁隔开，使得变压器油内的杂质可沉积到元件存放腔11的底壁上，呈漏斗状的元件存放腔11底壁方便油液抽取时将变压器油内的杂质一同吸出，避免元件存放腔11内的残留变压器油杂质对后续新换变压器油的品质造成影响。

当元件存放腔11内的液压油抽取干净后，关闭电机30，左侧球形阀36重新封堵锥形吸油腔16，启动封闭块电磁铁52，使得封闭块电磁铁52得电吸引磁性封闭块50，进而使得磁性封闭块50克服封闭块弹簧51的弹力向上运动至封闭块滑动腔27内，从而使得元件存放腔11通过排气腔15、通气腔21、活塞腔24以及排气口23与大气连通。

此时，将进油管41接入新的变压器油储油桶，通过油泵向元件存放腔11内注入新的变压器油。

当变压器油注入至足够高度时，关闭齿条电磁铁65，使得磁性齿条66在齿条弹簧64的弹力作用下向前运动至初始位置，从而带动从动齿轮62反转，从而使得半球形阀60反转九十度重新封堵油气通腔42。

此时向右拉动右侧球形阀中心轴39，从而带动右侧球形阀36向右运动，从而使得活塞35下侧空间与大气连通。

同时启动电机30，使得活塞35上下往复运动，活塞35向上运动时，活塞35下侧空间增大，由于活塞35下侧空间与大气连通，使得活塞35下侧气压不变，活塞35向上运动使得活塞35上侧空间内的空气通过排气口23以及出气单向阀53向大气中排出，由于元件存放腔11内的空气只能通过进气单向阀54向排气腔15内排入，而排气腔15内的空气无法通过进气单向阀54向元件存放腔11内排入，使得活塞35向上运动时，活塞35上侧空气无法通过排气腔15进入元件存放腔11内。

由于外界活塞腔24内的空气只能通过出气单向阀53排至外界，而外界的空气无法通过出气单向阀53向活塞腔24排入，使得活塞35向下运动时，由于活塞35上侧空间增大，其内气压减小，则元件存放腔11内的空气通过排气腔15以及通气腔21进入活塞腔24内。

如此往复，使得元件存放腔11内的空气不断被抽出至外界，使得元件存放腔11内的变压器油上方空气不断减小，则使得元件存放腔11内的含氧量不断降低，从而减缓变压器油氧化速度。

当元件存放腔11内的空气被抽取至标准含量时，关闭封闭块电磁铁52，使得磁性封闭块50在封闭块弹簧51的弹力作用下向下运动至从新封堵通气腔21，使得元件存放腔11内处于密闭状态，同时停止电机30，换油作业完成。

本发明的有益效果是：本发明利用抽气抽油机构，抽取变压器内的变压器油，不仅满足变压器日常维护中的变压器油检测，配合进油管也可对变压器内的变压器油进行更换作业，使得日常油样检测以及换油作业时无需打开变压器，最大程度上减少作业环境对检测结果以及新换变压器油的影响，同时抽气抽油机构，还可对换油作业后的变压器进行抽气，使得变压器内的氧气含量降低，减缓变压器油的氧化速度。

本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本发明的保护范围之内。本发明的保护方案以本发明所附的权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种油浸式变压器换油装置，包括变压器外壳，其特征在于：所述变压器外壳右端面固定有换油主箱体，所述换油主箱体内设置有抽气抽油机构；

所述变压器外壳内设置有多个元件安装杆；

所述换油主箱体内设置有磁性封闭块，所述磁性封闭块右侧设置有从动齿轮，所述从动齿轮下侧设置有半球形阀；

所述抽气抽油机构包括有设置于所述换油主箱体内的电机，所述电机左侧设置有曲柄转盘，所述曲柄转盘下侧设置有活塞杆，所述活塞杆下侧设置有活塞，所述抽气抽油机构用于抽取变压器内的旧油以及对变压器进行抽真空；

所述活塞左右侧设置有左右对称的球形阀；

所述变压器外壳内设有元件存放腔，所述元件安装杆左右端面分别固定于所述元件存放腔左右端壁上，多个所述元件安装杆前后等距分布，所述元件存放腔下侧连通设有出油口，所述出油口右侧连通设有通油腔，所述通油腔右侧连通设有向右延伸至所述换油主箱体内的锥形吸油腔，所述元件存放腔右侧连通设有向右延伸至所述换油主箱体内的排气腔； 所述换油主箱体右端壁固定有进油管，所述换油主箱体内设有向右延伸至所述进油管内的油气通腔，所述油气通腔左侧连通设有通油分路腔，所述通油分路腔左侧设有通气腔，所述通油分路腔左侧连通设有以所述通气腔为中心前后对称且向左延伸至与所述元件存放腔连通设置的进油腔； 所述抽气抽油机构还包括有设置于所述电机左端面的电机轴，所述换油主箱体内设有曲柄转盘腔，所述曲柄转盘腔下侧连通设有向上与所述通气腔连通设置的活塞腔，所述活塞与所述活塞腔之间形成一对滑动副，所述活塞与所述活塞杆之间通过铰链连接，所述活塞杆向上延伸至所述曲柄转盘腔内且上侧末端内转动配合有向右延伸至所述曲柄转盘腔内的连接销，所述连接销右侧末端与所述曲柄转盘之间形成一对转动副，所述电机位于所述曲柄转盘腔右侧，所述电机轴向左延伸至所述曲柄转盘腔内，所述电机轴左侧末端与所述曲柄转盘固定连接； 所述活塞腔右侧连通设有出油腔，换油主箱体右端面上固定有位于所述出油腔右侧的排油管，所述出油腔右侧连通设有向右延伸至所述排油管内的排油腔，所述球形阀右侧设置有弹簧座，左右侧所述弹簧座分别固定于所述锥形吸油腔以及所述球形阀封堵腔内壁上； 所述活塞腔右侧连通设有开口向外的排气口，所述排气口内壁上固定有出气单向阀，所述排气腔内壁上固定有进气单向阀。

2.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器换油装置，其特征在于：所述排气腔上侧连通设有封闭块滑动腔，所述磁性封闭块与所述封闭块滑动腔之间形成一对滑动副，所述封闭块滑动腔上端壁上固定有封闭块电磁铁，所述封闭块电磁铁下端面与所述磁性封闭块上端面之间固定有封闭块弹簧。

3.根据权利要求1所述的一种油浸式变压器换油装置，其特征在于：所述磁性封闭块下侧末端形状为圆台状，所述通气腔上侧末端形状为与所述磁性封闭块下侧末端对应的圆台状，使得所述磁性封闭块下侧末端能够紧密贴合于所述通气腔上侧末端。

4.根据权利要求3所述的一种油浸式变压器换油装置，其特征在于：所述油气通腔上侧设有从动齿轮腔，所述从动齿轮腔内转动配合有向下延伸且贯穿所述油气通腔的从动齿轮轴，所述从动齿轮轴上固定有位于所述油气通腔内的半球形阀，所述从动齿轮轴上侧末端固定有从动齿轮，所述从动齿轮腔后端壁内固定有齿条电磁铁，所述从动齿轮内滑动配合有与所述从动齿轮啮合的磁性齿条，所述磁性齿条后端面与所述齿条电磁铁前端面之间固定有齿条弹簧。

5.根据权利要求4所述的一种油浸式变压器换油装置，其特征在于：所述半球形阀为非完整球形，所述油气通腔竖直截面为圆形，使得所述半球形阀能够与所述油气通腔内壁完全抵接。

6.根据权利要求5所述的一种油浸式变压器换油装置，其特征在于：所述弹簧座左侧设置有球形阀中心轴，左侧所述球形阀中心轴固定于左侧所述弹簧座左端面上，右侧所述球形阀中心轴与右侧所述弹簧座之间形成一对滑动副，左右侧所述球形阀中心轴分别向左延伸至所述通油腔以及所述出油腔内，所述左侧所述球形阀与左侧所述球形阀中心轴之间形成一对滑动副，右侧所述球形阀固定于右侧所述球形阀中心轴上，所述球形阀右侧面与所述弹簧座左端面之间固定有球形阀弹簧。

7.根据权利要求6所述的一种油浸式变压器换油装置，其特征在于：所述球形阀封堵腔以及所述锥形吸油腔左侧末端竖直截面直径分别小于所述球形阀封堵腔以及所述锥形吸油腔右侧末端竖直截面直径，使得左右侧所述球形阀能够分别与所述锥形吸油腔以及所述球形阀封堵腔左侧末端内壁抵接。

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