CN113488316B - 一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器，包括空心的变压器箱，所述变压器箱下表面固定连接有功能块和驱动电机，所述功能块为空心结构，所述驱动电机的输出轴固定连接有驱动轴，所述驱动轴与功能块侧壁通过轴承贯穿转动连接，所述驱动轴位于功能块内的一端过盈配合有驱动盘，所述功能块内密封滑动套接有活塞板，所述驱动盘侧壁通过销轴转动连接有连杆，所述连杆远离驱动盘的一端与所述活塞板顶壁通过销轴转动连接。优点在于：本发明相较于现有技术，其散热效果更好，且在变压器处于高负荷工作状态下时，还可以提高良好的散热，同时还可以对变压器箱内的灰尘进行吸附，避免灰尘对变压器工作产生影响。

Description

一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器

技术领域

本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器。

背景技术

电能是我们最常使用到的能源之一，无论生活与生产过程中，我们都需要使用到电能，电能在发电厂发出后，经过输电线路输送至相应地点后，需要通过变压器进行变压后，才可供给我们使用，而变压器分为很多种，整流变压器则是其中的一种，其可以在变压的同时进行一定的整流，在变压器的工作过程中，往往会产生大量的热，若不及时散热，可能会导致变压器的损坏。

现有技术中，现有的变压器往往只是简单的开孔与风扇散热，其散热效果一般，且在高负荷工作状态下，其无法保证较好的散热效果，且散热孔的开设往往会使得外界的灰尘进入变压器箱内，附着在变压器上，从而对变压器产生一定影响，同时影响其散热。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中散热效果一般、灰尘影响变压器工作等问题，而提出的一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器，包括空心的变压器箱，所述变压器箱下表面固定连接有功能块和驱动电机，所述功能块为空心结构，所述驱动电机的输出轴固定连接有驱动轴，所述驱动轴与功能块侧壁通过轴承贯穿转动连接，所述驱动轴位于功能块内的一端过盈配合有驱动盘，所述功能块内密封滑动套接有活塞板，所述驱动盘侧壁通过销轴转动连接有连杆，所述连杆远离驱动盘的一端与所述活塞板顶壁通过销轴转动连接，所述功能块侧壁贯穿固定连接有若干吸气管，所述功能块顶壁贯穿固定连接有进气管，所述进气管贯穿变压器箱底壁并延伸至其内部，所述进气管与吸气管内均设置有单向阀，所述变压器箱侧壁开设有若干出气孔。

在上述的采用片式散热器冷却的大容量整流变压器中，所述变压器箱内侧壁通过支架固定连接有变压器主体，所述变压器主体侧壁固定连接有若干散热鳍片，所述进气管内设置有滤网。

在上述的采用片式散热器冷却的大容量整流变压器中，还包括空心的冷却液箱，所述冷却液箱内填充有冷却液，所述功能块侧壁贯穿固定连接有循环液管，所述循环液管远离功能块的一端与所述变压器箱贯穿固定连接并延伸至其外部，所述功能块侧壁贯穿固定连接有进液管，所述冷却液箱侧壁贯穿固定连接有进液分叉管，所述进液管远离功能块的一端与所述进液分叉管贯穿固定连接，所述冷却液箱顶壁贯穿固定连接有回液分叉管，所述循环液管远离功能块的一端与所述回液分叉管贯穿固定连接，所述进液管、循环液管位于所述功能块内的一端均设置有单向阀。

在上述的采用片式散热器冷却的大容量整流变压器中，所述冷却液箱内侧壁固定连接有绝热板，所述冷却液箱相对的两个侧壁均设置有半导体制冷片，所述进液分叉管、回液分叉管内均设置有第一电磁阀、第二电磁阀。

在上述的采用片式散热器冷却的大容量整流变压器中，所述绝热板为玻璃纤维材质制成，且其内部为真空状态。

在上述的采用片式散热器冷却的大容量整流变压器中，所述变压器箱内设置有用于吸附灰尘的吸尘机构，所述吸尘机构包括与变压器箱内顶壁固定连接的安装板，所述安装板通过轴承贯穿转连接有正转轴，所述正转轴通过轴承贯穿转动连接有反转轴，所述反转轴两端均延伸至所述正转轴外部，所述正转轴与反转轴均过盈配合有子锥齿轮，所述正转轴远离子锥齿轮的一端过盈配合有第一摩擦盘，所述反转轴远离子锥齿轮的一端过盈配合有第二摩擦盘，所述第一摩擦盘与第二摩擦盘相抵。

在上述的采用片式散热器冷却的大容量整流变压器中，所述驱动轴位于功能块外部的一段过盈配合有主动锥齿轮，所述变压器箱底壁通过轴承贯穿转动连接有从动轴，所述从动轴位于变压器箱外部的一端过盈配合有从动锥齿轮，所述从动轴位于变压器箱内部的一端过盈配合有父锥齿轮，所述从动锥齿轮与主动锥齿轮啮合，两个所述子锥齿轮共同与父锥齿轮啮合。

在上述的采用片式散热器冷却的大容量整流变压器中，所述第一摩擦盘为橡胶材质，所述第二摩擦盘外壁胶合有磨毛皮层。

与现有的技术相比，本发明优点在于：

1、实施例一中，通过电机与驱动轴使得驱动盘转动，从而使得驱动盘通过连杆带动活塞板上下往复运动，从而通过活塞板的上下往复运动，将外部的冷空气通过吸气管吸入功能块内，在通过进气管泵入变压器箱内，由于冷空气的密度大于热空气的密度，从下方泵入的冷气会将变压器箱内悬浮在上部的热空气通过出气孔挤出变压器箱，如此往复强制变压器箱内的空气流通，从而达到更好的散热效果；

2、实施例一中，通过在变压器主体侧壁设置若干散热鳍片，从而大大增加变压器与空气的接触面积，使得变压器可以更好的将热量散发至空气中，并使得热量随空气排出变压器箱；

3、实施例二中，当活塞板上下往复运动将冷空气不断的泵入变压器箱的同时，还可以将冷却液箱内的冷却液通过进液管抽入功能块后再泵入循环管进行循环，通过冷却液的循环带走变压器工作产生的热量，从而通过空气流动与循环冷却液同时为变压器散热，使得变压器具有更好的散热环境，大大增加变压器的使用寿命；

4、实施例二中，通过设置绝热板将冷却液箱分隔成两部分，并通过第一电磁阀、第二电磁阀、进液分叉管、回液分叉管的设置，使得一部分冷却液在循环的同时，另一部分冷却液通过半导体制冷片迅速降温而后投入使用，从而使得两部分冷却液交替为变压器散热与自身冷却，从而使得变压器在高强度工作过程中，仍然可以保持良好的散热，不会由于高强度工作，冷却液来不及散热而导致散热能力下降；

5、实施例三中，通过子锥齿轮与父锥齿轮的设置，使得驱动轴在驱动活塞板运动的同时，使得正转轴与反转轴朝相反方向转动，从而使得第一摩擦盘与第二摩擦盘之间产生高速摩擦，使得摩擦盘上产生静电，对变压器箱内的灰尘进行吸附，从而避免灰尘吸附在变压器上，对其散热与工作产生影响。

附图说明

图1为本发明提出的一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器的外观示意图；

图2为本发明提出的一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器的结构示意图；

图3为图2中的A处放大图；

图4为图2中的B处放大图；

图5为本发明提出的一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器中吸尘机构的结构示意图；

图6为本发明提出的一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器中循环液管的走向示意图；

图7为本发明提出的一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器中冷却液箱的纵向剖面图；

图8为本发明提出的一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器中冷却液箱的横向剖面图。

图中：1变压器箱、101支撑柱、102变压器主体、103散热鳍片、104出气孔、2功能块、201驱动电机、202驱动轴、203驱动盘、204连杆、205活塞板、206进气管、207滤网、208吸气管、3冷却液箱、301循环液管、302进液管、303进液分叉管、304回液分叉管、305绝热板、306第一电磁阀、307第二电磁阀、308半导体制冷片、4主动锥齿轮、401从动锥齿轮、402从动轴、403父锥齿轮、404子锥齿轮、405安装板、406正转轴、407反转轴、408第一摩擦盘、409第二摩擦盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1-图3，一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器，包括空心的变压器箱1，变压器箱1下表面固定连接有功能块2和驱动电机201，功能块2为空心结构，驱动电机201的输出轴固定连接有驱动轴202，驱动轴202与功能块2侧壁通过轴承贯穿转动连接，驱动轴202与功能块2之间的轴承为密封轴承，从而保证功能块2内的密封性，避免轴承连接处泄漏空气，驱动轴202位于功能块2内的一端过盈配合有驱动盘203，功能块2内密封滑动套接有活塞板205，驱动盘203侧壁通过销轴转动连接有连杆204，连杆204远离驱动盘203的一端与活塞板205顶壁通过销轴转动连接，功能块2侧壁贯穿固定连接有若干吸气管208，功能块2顶壁贯穿固定连接有进气管206，进气管206贯穿变压器箱1底壁并延伸至其内部，进气管206与吸气管208内均设置有单向阀，进气管206内的单向阀仅允许空气从功能块2内进入变压器箱1内，吸气管208内的单向阀仅允许空气从外界进入功能块2内，从而使得活塞板205的上下往复运动，可以不断的将外界的空气泵入变压器箱1内，变压器箱1侧壁开设有若干出气孔104，如图1所示，出气孔104开设在变压器箱1的上半部分，从而使得悬浮的热空气在下方泵入的冷空气的推动下，更好的通过出气孔104排出变压器箱1。

变压器箱1内侧壁通过支架固定连接有变压器主体102，变压器主体102侧壁固定连接有若干散热鳍片103，进气管206内设置有滤网207，滤网207可以将泵入的冷空气过滤，从而避免将灰尘连通空气一同泵入变压器箱1内。

本实施例中，驱动电机201带动驱动轴202转动，驱动轴202带动与其过盈配合的驱动盘203转动，通过驱动盘203的转动与连杆204的配合，使得活塞板205上下往复运动，活塞板205向下运动时，将外界的冷空气通过吸气管208吸入功能块2内，而当活塞板205向上运动时，活塞板205将吸入的冷空气，通过进气管206内的滤网207过滤后，泵入变压器箱1内，变压器主体102工作过程中，不断产生热量，通过散热鳍片103将热量散发至变压器箱1内的空气中，从而使得散热鳍片103周围的空气温度升高，由于冷空气的密度大于热空气的密度，从下方泵入的冷气会将变压器箱1内悬浮在上部的热空气通过出气孔104挤出变压器箱1，而泵入的冷空气再与散热鳍片103接触，温度升高，再次被泵入的冷空气挤出变压器箱1，如此往复强制变压器箱1内的空气流通，从而达到更好的散热效果。

实施例二

参照图1-图3与图6-图8，本实施例与实施例一的区别在于：在进行强制空气流通散热的同时，进行循环冷却液散热，还包括空心的冷却液箱3，冷却液箱3内填充有冷却液，功能块2侧壁贯穿固定连接有循环液管301，循环液管301远离功能块2的一端与变压器箱1贯穿固定连接并延伸至其外部，如图6所示，循环液管301位于变压器箱1内的一段蛇形盘旋在变压器主体102侧壁，并且与散热鳍片103接触，从而大大增加循环液管301与变压器主体102与散热鳍片103的接触面积，更好的与其交换热量，并带走其热量，功能块2侧壁贯穿固定连接有进液管302，冷却液箱3侧壁贯穿固定连接有进液分叉管303，进液管302远离功能块2的一端与进液分叉管303贯穿固定连接，冷却液箱3顶壁贯穿固定连接有回液分叉管304，循环液管301远离功能块2的一端与回液分叉管304贯穿固定连接，如图7与图8所示，进液分叉管303与回液分叉管304均为U形管，且其两端均贯穿延伸至冷却液箱3内，同时，其两端位于绝热板305的两侧，进液管302、循环液管301位于功能块2内的一端均设置有单向阀，进液管302内的单向阀仅允许冷却液从而进液管302内进入功能块2内，循环液管301内的单向阀仅允许冷却液由功能块2内进入循环液管301内，从而使得活塞板205的上下运动，可以驱动冷却液的运动。

冷却液箱3内侧壁固定连接有绝热板305，绝热板305为玻璃纤维材质制成，且其内部为真空状态，玻璃纤维且内部真空可以更好的隔绝两部分的热量交换，从而达到更好的冷却效果，冷却液箱3相对的两个侧壁均设置有半导体制冷片308，进液分叉管303、回液分叉管304内均设置有第一电磁阀306、第二电磁阀307，第一电磁阀306与第二电磁阀307位于进液分叉管303与回液分叉管304的两端且位置对应，即第一电磁阀306与第二电磁阀307的开关可以控制绝热板305两侧冷却液的使用，绝热板305相对的两个侧壁还设置有温度传感器（图中未画出），温度传感器与PLC控制电路连接，其可以根据温度的高低，控制第一电磁阀306与第二电磁阀307的开关，为现有技术，在此不做赘述。

本实施例中，活塞板205上下往复运动向变压器箱1内泵入冷空气的同时，还可以将冷却液箱3内的冷却液通过进液管302抽入功能块2内，再泵入循环液管301内，从而使得冷却液循环与变压器主体102和散热鳍片103接触，带走其产生的热量，配合强制空气流动散热，起到更好的散热效果；

起始状态，两个第二电磁阀307为关闭状态，两个第一电磁阀306为打开状态，此时活塞板205的往复运动，可以不断的将冷却液箱3位于第一电磁阀306一侧部分的冷却液驱动循环，若变压器工作强度不高，始终保持该循环状态，若变压器高强度工作，其产生热量较大，半导体制冷片308的制冷无法很快的使冷却温度降低，此时，温度传感器感受到温度变化，从而控制两个第二电磁阀307打开，两个第一电磁阀306关闭，此时活塞板205的运动则会驱动第二电磁阀307一侧的冷却液循环散热，而第一电磁阀306一侧的冷却液在半导体制冷片308的制冷作用下，温度逐渐降低，而第二电磁阀307一侧的冷却液温度不断升高，此时再控制第一电磁阀306打开，第二电磁阀307打开，如此往复，时刻保持冷却液的温度较低，保证变压器在高强度工作下，还能具有良好的散热性能。

实施例三

参照图1-图5，本实施例与实施例一的区别在于：驱动电机201驱动活塞板205运动的同时，还可以对变压器箱1内的灰尘进行吸附，变压器箱1内设置有用于吸附灰尘的吸尘机构，吸尘机构包括与变压器箱1内顶壁固定连接的安装板405，安装板405通过轴承贯穿转连接有正转轴406，正转轴406通过轴承贯穿转动连接有反转轴407，反转轴407两端均延伸至正转轴406外部，正转轴406与反转轴407均过盈配合有子锥齿轮404，正转轴406远离子锥齿轮404的一端过盈配合有第一摩擦盘408，反转轴407远离子锥齿轮404的一端过盈配合有第二摩擦盘409，第一摩擦盘408与第二摩擦盘409相抵。

第一摩擦盘408为橡胶材质，第二摩擦盘409外壁胶合有磨毛皮层，通过不同材质之间的摩擦使得摩擦盘上产生静电，通过静电对变压器箱1内部的灰尘进行吸附，避免其附着在变压器主体102上，对变压器主体102产生影响。

驱动轴202位于功能块2外部的一段过盈配合有主动锥齿轮4，变压器箱1底壁通过轴承贯穿转动连接有从动轴402，从动轴402位于变压器箱1外部的一端过盈配合有从动锥齿轮401，从动轴402位于变压器箱1内部的一端过盈配合有父锥齿轮403，从动锥齿轮401与主动锥齿轮4啮合，两个子锥齿轮404共同与父锥齿轮403啮合，如图4与图5所示，两个子锥齿轮404关于父锥齿轮403对称设置，从而使得父锥齿轮403带动两个子锥齿轮404朝不同方向转动，使得二者之间具有较快的相对摩擦，产生静电。

本实施例中，驱动轴202在带动驱动盘203转动的同时，还带动与其过盈配合的主动锥齿轮4转动，使得与主动锥齿轮4啮合的从动锥齿轮401转动，从而使得从动锥齿轮401带动与其过盈配合的从动轴402转动，从动轴402转动带动与其过盈配合的父锥齿轮403转动，从而使得父锥齿轮403带动两个子锥齿轮404朝相反的反向转动，从而使得两个子锥齿轮404分别带动正转轴406与反转轴407朝相反方向转动，从而使得与正转轴406过盈配合的第一摩擦盘408和与反转轴407过盈配合的第二摩擦盘409产生高速相对转动并摩擦，通过不同材质的两个摩擦盘摩擦使得摩擦盘上携带静电，对变压器箱1内的灰尘进行吸附，避免其附着在变压器主体102上。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器，包括空心的变压器箱(1)，其特征在于，所述变压器箱(1)下表面固定连接有功能块(2)和驱动电机(201)，所述功能块(2)为空心结构，所述驱动电机(201)的输出轴固定连接有驱动轴(202)，所述驱动轴(202)与功能块(2)侧壁通过轴承贯穿转动连接，所述驱动轴(202)位于功能块(2)内的一端过盈配合有驱动盘(203)，所述功能块(2)内密封滑动套接有活塞板(205)，所述驱动盘(203)侧壁通过销轴转动连接有连杆(204)，所述连杆(204)远离驱动盘(203)的一端与所述活塞板(205)顶壁通过销轴转动连接，所述功能块(2)侧壁贯穿固定连接有若干吸气管(208)，所述功能块(2)顶壁贯穿固定连接有进气管(206)，所述进气管(206)贯穿变压器箱(1)底壁并延伸至其内部，所述进气管(206)与吸气管(208)内均设置有单向阀，所述变压器箱(1)侧壁开设有若干出气孔(104)；

所述变压器箱(1)内设置有用于吸附灰尘的吸尘机构，所述吸尘机构包括与变压器箱(1)内顶壁固定连接的安装板(405)，所述安装板(405)通过轴承贯穿转连接有正转轴(406)，所述正转轴(406)通过轴承贯穿转动连接有反转轴(407)，所述反转轴(407)两端均延伸至所述正转轴(406)外部，所述正转轴(406)与反转轴(407)均过盈配合有子锥齿轮(404)，所述正转轴(406)远离子锥齿轮(404)的一端过盈配合有第一摩擦盘(408)，所述反转轴(407)远离子锥齿轮(404)的一端过盈配合有第二摩擦盘(409)，所述第一摩擦盘(408)与第二摩擦盘(409)相抵；

所述驱动轴(202)位于功能块(2)外部的一段过盈配合有主动锥齿轮(4)，所述变压器箱(1)底壁通过轴承贯穿转动连接有从动轴(402)，所述从动轴(402)位于变压器箱(1)外部的一端过盈配合有从动锥齿轮(401)，所述从动轴(402)位于变压器箱(1)内部的一端过盈配合有父锥齿轮(403)，所述从动锥齿轮(401)与主动锥齿轮(4)啮合，两个所述子锥齿轮(404)共同与父锥齿轮(403)啮合；

所述第一摩擦盘(408)为橡胶材质，所述第二摩擦盘(409)外壁胶合有磨毛皮层。

2.根据权利要求1所述的一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器，其特征在于，所述变压器箱(1)内侧壁通过支架固定连接有变压器主体(102)，所述变压器主体(102)侧壁固定连接有若干散热鳍片(103)，所述进气管(206)内设置有滤网(207)。

3.根据权利要求1所述的一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器，还包括空心的冷却液箱(3)，其特征在于，所述冷却液箱(3)内填充有冷却液，所述功能块(2)侧壁贯穿固定连接有循环液管(301)，所述循环液管(301)远离功能块(2)的一端与所述变压器箱(1)贯穿固定连接并延伸至其外部，所述功能块(2)侧壁贯穿固定连接有进液管(302)，所述冷却液箱(3)侧壁贯穿固定连接有进液分叉管(303)，所述进液管(302)远离功能块(2)的一端与所述进液分叉管(303)贯穿固定连接，所述冷却液箱(3)顶壁贯穿固定连接有回液分叉管(304)，所述循环液管(301)远离功能块(2)的一端与所述回液分叉管(304)贯穿固定连接，所述进液管(302)、循环液管(301)位于所述功能块(2)内的一端均设置有单向阀。

4.根据权利要求3所述的一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器，其特征在于，所述冷却液箱(3)内侧壁固定连接有绝热板(305)，所述冷却液箱(3)相对的两个侧壁均设置有半导体制冷片(308)，所述进液分叉管(303)、回液分叉管(304)内均设置有第一电磁阀(306)、第二电磁阀(307)。

5.根据权利要求4所述的一种采用片式散热器冷却的大容量整流变压器，其特征在于，所述绝热板(305)为玻璃纤维材质制成，且其内部为真空状态。

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