CN212333788U - 一种大型变压器自行走装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种大型变压器自行走装置，包括行走轮组、液压驱动系统、控制柜和从动行走机构，行走轮组包括多个行走轮机构，行走轮机构均分布安装在变压器底部，行走轮机构为变压器的动力和载体，液压驱动系统与控制柜集成在从动行走机构上，从动行走机构通过硬性连接挂接于变压器上，液压驱动系统一端与行走轮机构传动连接，通过行走轮组并配备相应的液压系统，实现了大型变压器的在轨自行走移位，消除了绞索牵引移位方式存在的诸多问题，现场不需要设置地锚，运送过程连贯、快速，可将十几天的转运时间缩短至一天，并且行走平稳、安全、可靠，大大提高了作业效率，缩短了工程施工周期或停产检修周期，带来的经济效益和社会效益极其可观。

Description

一种大型变压器自行走装置

技术领域

本实用新型涉及作业运输领域，具体涉及一种水电站大型变压器在轨运输时的自行走装置。

背景技术

随着水电行业的快速发展，水电机组的规模越来越大，电站主变压器的质量越来越重、体积越来越庞大，由于缺乏有效的转运手段，变压器的安装就位和离位检修一直是非常棘手的大问题。常规的移运方法是通过绞索系统分步牵引，中途需设置很多个地锚，由于运输路途较长，移运作业不得不分成很多段来实施，缺乏连贯性，同时绞索牵引对变压器的牵引力难以正确分配和控制，移运过程中经常出现跑偏、啃轨、爬轨等现象，存在极大的危险性，遇到问题后的处理难度又很大，因此整个移运过程速度极其缓慢，往往一台变压器的移运需要数天甚至十几天时间，严重制约了工期，特别是中途大修时，由于长时间在途运输，导致机组长期停运，对企业经济效益和社会效益的不利影响很大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于消除现有技术的不足，填补变压器运送技术的空白，提供一种速度更快，效率更高，使用方便，对场地无特殊要求，安全性和可靠性更好的大型变压器自行走装置。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种大型变压器自行走装置，包括行走轮组、液压驱动系统、控制柜和从动行走机构，所述行走轮组包括多个行走轮机构，所述行走轮机构均分布安装在变压器底部，所述行走轮机构为变压器的动力和载体，其承载变压器在室外轨道或室内轨道上行走；所述液压驱动系统与控制柜集成在从动行走机构上，所述从动行走机构通过硬性连接挂接于变压器上，所述液压驱动系统一端与行走轮机构传动连接。

作为优选地，所述行走轮机构由驱动液压马达、主动轮、从动轮、轮组支座、倾动支座、正压千斤顶组件和倾动回转轴，所述主动轮、从动轮分别设于轮组支座两端，所述液压马达装配在主动轮上，所述液压马达一端分别设有进油接头、回油接头，所述液压马达通过进油接头、回油接头与液压驱动系统相连接，所述倾动支座通过倾动回转轴装配在轮组支座上，所述轮组支座与倾动支座间围绕倾动回转轴在垂直面做角度的倾动动作，所述倾动支座顶部设有法兰，所述法兰呈圆形结构，所述行走轮机构通过倾动支座顶部的法兰用螺栓固定在变压器底板上，所述正压千斤顶组件安装在轮组支座与倾动支座的法兰之间。

作为优选地，所述正压千斤顶组件包括正压千斤顶本体、自润滑耐磨块、顶帽和快速接头，所述正压千斤顶本体的底部固定在轮组支座上，所述正压千斤顶本体顶端设有顶帽，所述顶帽顶紧在法兰底面的自润滑耐磨块上，所述正压千斤顶本体侧端安装有快速接头，所述正压千斤顶本体通过快速接头与液压驱动系统相连接。

作为优选地，所述行走轮机构分为左右两列，每列由两个以上的行走轮机构组成，所述两列轮组承载着变压器在两条轨道组成的室外轨道或室内轨道上行走。

作为优选地，所述液压驱动系统包括一级高压泵站、二级高压泵站、超高压泵站，所述一级高压泵站、二级高压泵站分别通过高压油管与左右两组行走轮机构的液压马达的进油接头、回油接头相连接从而为液压马达提供动力，所述超高压泵站通过高压油管与正压千斤顶组件的快速接头相连接从而为正压千斤顶组件提供动力，所述高压油管上均安装有液压阀块。

作为优选地，所述控制柜内集成有PLC系统，所述PLC系统的面板上设有人机对话的触摸屏和手动按钮，所述PLC系统分别与驱动液压马达上的旋转编码器以及液压阀块电性连接。

作为优选地，所述从动行走机构为集成轨道小车，所述从动行走机构前端设有连接耳座，所述从动行走机构上端设有收纳箱。

采用上述结构，其有益效果在于：

本实用新型通过对大型变压器加装行走轮组，并配备相应的液压系统，实现了大型变压器的在轨自行走移位，消除了绞索牵引移位方式存在的诸多问题，现场不需要设置地锚，除了运输轨道以外对场地没有任何要求，运送过程连贯、快速，可将十几天的转运时间缩短至一天，并且行走平稳、安全、可靠，大大提高了作业效率，缩短了工程施工周期或停产检修周期，带来的经济效益和社会效益极其可观。

本实用新型行走轮组为多个行走轮机构的组合，均布安装在变压器底部，作为变压器在轨行走的动力和载体；所述液压系统是行走轮组的液压动力源，驱动行走轮机构行走，由于室外运输轨道多为双轨，行走轮组相应分为左右两列，每列轮组由相同数量的行走轮机构组成，以保持变压器载荷均匀分布、行走平稳，所述液压系统由两套高压泵站和一套超高压泵站组成，所述高压泵站为行走轮机构的液压马达提供动力，每套泵站供应一列轮组；所述超高压泵站为行走轮机构的正压千斤顶提供压力油；所述行走轮机构通过倾动支座顶部的法兰用螺栓固定在变压器底板上，所述正压千斤顶组件安装在轮组支座与倾动支座的法兰之间，倾动支座的作用是为了解决轨面高低不平带来的不利影响，实际应用中，移位距离较远，轨道长，轨道节数多，同一条轨道前后及两条轨道轨面间存在高低错落的现象，并且变压器室内安装轨道与室外运输轨道“十”字形变轨处，都有一截断口，作业时需要在断口处放置专用工装，但即使如此也避免不了局部的高低不平，变压器室内轨道多在三条以上，室外轨道至少有三个以上的断口，而水电站变压器数量众多，每台变压器室外都存在同样的情况，行走轮经过断口时，极易出现主动轮脱空的情况。在行走轮机构上设置倾动支座后，轮组支座可以自由地围绕倾动轴在垂直面上作一定角度的转动，有效地保证了主动轮和从动轮同时接触轨面，防止主动轮脱空，一方面可稳定推进力，防止行走过程出现顿挫现象，另一方面也能有效维持变压器载荷的相对均布。

本实用新型所述正压千斤顶组件包括正压千斤顶本体、自润滑耐磨块、顶帽和快速接头，所述正压千斤顶本体的底部固定在轮组支座上，所述正压千斤顶本体顶端设有顶帽，所述顶帽顶紧在法兰底面的自润滑耐磨块上，所述正压千斤顶本体侧端安装有快速接头，所述正压千斤顶本体通过快速接头与液压驱动系统相连接，在行走轮机构内设置了正压千斤顶组件，正压千斤顶组件能够进一步的为彻底消除主动轮脱空带来的不利影响，正压千斤顶为小型超高压单作用液压千斤顶，其体积很小，安装在行走轮机构支座偏向主动轮一侧，千斤顶底部固定在轮组支座内，顶帽抵紧倾动支座法兰的底面，安装法兰固定在变压器底部，处于相对静止状态，而轮组支座可围绕倾动轴做相对倾动，在正压千斤顶恒定张力的作用下，轮组支座迫使主动轮贴合轨面，正压千斤顶始终保持着恒压，当主动轮瞬时走低时，压力未及下降，便得到超高压油路补充，使主动轮与轨面始终保持着恒定的贴合力，从而保证轮组的驱动力基本不发生变化，同时为保证行走轮组倾动灵活，在倾动支座法兰底面与正压千斤顶顶帽接触处装配有自润滑耐磨块，可以有效地降低摩擦系数，确保千斤顶顶帽在倾动支座法兰底面自由滑移。

附图说明

图1为本实用新型所述自行走装置驱动变压器行走正视图。

图2为本实用新型所述自行走装置驱动变压器行走轴测图。

图3为本实用新型所述行走轮机构结构图。

图4为本实用新型所述正压千斤顶组件安装自润滑耐磨块结构示意图。

图5为本实用新型所述正压千斤顶组件结构图。

图6为本实用新型所述从动行走机构的结构示意图。

图中：1-行走轮机构； 101-驱动液压马达；102-主动轮，103-从动轮；104-轮组支座；105-倾动支座；106-正压千斤顶组件；106-1正压千斤顶本体；106-2自润滑耐磨块；106-3顶帽；106-4快速接头；107-倾动回转轴；108-法兰；109-进油接头；110-回油接头；2-液压驱动系统；201-一级高压泵站；202-二级高压泵站；203-超高压泵站；204-液压阀块；3-控制柜；301-触摸屏；302-手动按钮；4-从动行走机构；401-连接耳座；402-收纳箱；5-变压器；6-室外轨道；7-室内轨道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释说明。

如图1、图2，本实用新型提供一种大型变压器自行走装置，所述自行走装置由行走轮机构1、液压驱动系统2和控制柜3组成，所述液压驱动系统2和控制柜3集成在从动行走机构4上，本方案有十套行走轮机构1组成行走轮组，分成左、右两列，每列各五套行走轮机构1，承载着变压器5在轨道6上行走，集成小车4通过硬连接挂接在变压器5上，液压泵站2通过高压油管向行走轮机构1供油，控制柜3内的PLC系统获取行走轮机构1旋转编码器反馈的数据，进行分析处理，PLC系统的型号为CPU224，旋转编码器的型号为KS58M-S10AB-12-13-A，对液压驱动系统2的液压阀块204发出控制指令，调节液压驱动系统2的流量来控制变压器5的行进速度，保持运行平稳。

如图3、图4所示，组成行走轮组的行走轮机构1，由驱动液压马达101、主动轮102、从动轮103、轮组支座104、倾动支座105、正压千斤顶组件106组成，驱动液压马达101装配在主动轮102上，通过进回油接头109、110与液压驱动系统2连接；倾动支座105通过倾动回转轴107装配在轮组支座104上；整个行走轮机构1通过倾动支座105顶部的法兰108用螺栓固定在变压器5底板上，正压千斤顶组件106安装在轮组支座104与倾动支座105的法兰108之间，正压千斤顶组件106的顶帽106-3顶紧在倾动支座105的法兰108底面的自润滑耐磨块106-2上。

如图5所示，正压千斤顶本体106-1的底部固定在轮组支座104上，顶帽106-3的上平面非常光滑，与自润滑耐磨块106-2的摩擦系数很小，方便两者之间的相对滑动，正压千斤顶本体106-1通过快速接头106-4与液压驱动系统2的超高压泵站203连接。

如图6所示，液压驱动系统2包含201、202两套高压泵站和一套超高压泵站202，所述一、二级高压泵站201、202分别为左右两组行走轮机构1的液压马达101提供动力，每套泵站供应一列轮组；超高压泵站203为行走轮机构1的正压千斤顶组件306提供压力油，液压驱动系统2与液压马达101、千斤顶106间通过液压阀块604用高压油管连接，控制柜3集成了整个控制系统，其面板上设置有人机对话的触摸屏301和手动按钮302，操作者可立于控制柜3前观察行走动态参数，并可实时进行人工干预，从动行走机构4前端设置有方便与变压器5相连的耳座401，后方的收纳箱402用于存放配件和工具。

所述自动控制系统为PLC中央控制系统，用以保持左右两列轮组同步行走及平衡每个行走轮机构主102、从动轮103的承载，具有两点同步功能，控制方式如下：通过安装在行走轮机构1的驱动液压马达101上的旋转编码器，检测左右两列轮组的行走速度，经过比对处理，适时通过液压阀块204调节左右两列轮组的供油流量，确保两列轮组行进速度一致；为实现对行走轮组的实时控制和同步跟随，将液压驱动系统2和控制柜3集成在一个从动行走机构4上，从动行走机构4通过硬连接挂接在变压器5本体上，高压油管及控制电缆预先根据走向做好固定，行走过程中从动行走机构4一路同步跟随，操作者随车同行，通过控制系统的显示屏及时观察各相关参数，需要时可通过人工干预进行调整。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体的使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

具体工作过程为：当变压器5从变压器室内移出至室外变轨处，开启液压驱动系统2启动超高压泵站203，启动正压千斤顶组件106将变压器5顶起至足以安装行走轮机构1的高度后，拆除原有不具有行走能力的旧底轮，换上本实用新型所述的行走轮组，然后将变压器5再放回轨道6上，此时行走轮机构1组成的左右两列行走轮组在两条轨道6上承载起变压器5，接通启动一级高压泵站201、二级高压泵站203以及液压阀块204，便可以通过PLC系统操纵液压驱动系统为行走轮机构1的液压马达101供油，液压马达101驱动主动轮102，从而带动变压器5行走，安装在行走轮机构1上的旋转编码器向PLC系统反馈信息，由PLC两点同步系统进行比对分析，控制液压阀块204实时调节两套高压泵站201、202的输出流量来平衡两列行走轮组的行进速度，保持左右同步，虽然室外轨道6总体上相对平整，理论上行走过程中行走轮机构1前后的主动轮102、从动轮103能贴紧轨面，均衡受力，但实际同一条轨道前后轨面还是会存在一定的落差，左右两列轨道6之间更有可能出现高、低错落的情况，极易出现十套行走轮机构1不均衡受力的情况，并且一旦某个主动轮102脱空，便会失去一份推进动力，这对均匀分布载荷和保持运行平稳非常不利，行走轮机构1的倾动支座105，由于行走轮机构1通过安装法兰108固定在变压器5的底部，所有行走轮机构1的安装法兰108处在同一高度，而轮组支座104通过倾动回转轴107在垂直方向上自由倾动，正压千斤顶组件106在超高压泵站203恒压供油下，始终给予安装法兰108和轮组支座104恒定的张力，迫使主动轮102紧贴轨面，保证了主动轮102承受着恒定的载荷，维持着恒定的驱动力，因而确保了十套行走轮机构1同时均衡地承载变压器5载荷，并各自保持着相对稳定的驱动力。轨面高低不平的情况在自行走装置经过室外轨道6与室内轨道7（图2所示）的交接处时显得尤为明显，尽管在此位置已经用特制工装来找平，但实际效果并不理想，轮组脱空很难避免，倾动支座105和正压千斤顶组件106的设计，消除了这种隐患，确保了行走过程平稳、安全，液压驱动系统2可以持续为行走轮机构1提供动力，所以整个移运过程可以持续连贯，变压器5检修完毕需要从检修厂运回其工位时，只需改变驱动液压马达101的供油方向，便可实现自行走装置的反向行走。

通过对本实用新型的简单阐述，所述自行走装置在变压器移运过程中的优点已经非常明显，由于运行平稳、速度可调、行走连贯，使用本实用新型后，变压器移运速度大大加快，工作效率得到了极大的提高，安装施工周期或停产检修周期明显缩短，带来的经济效益和社会效益极其可观。

以上阐述的所述大型变压器自行走装置应用案例，仅是自行走装置的一种案例，不能被认为用于限定本实用新型的所有应用范围，凡依本实用新型权利要求范围所作的均等变化与改进，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“前”、“后”、“端”“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上显示和描述了本实用新型的主要特征和基本原理及本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (7)

1.一种大型变压器自行走装置，其特征在于：包括行走轮组、液压驱动系统（2）、控制柜（3）和从动行走机构（4），所述行走轮组包括多个行走轮机构（1），所述行走轮机构（1）均分布安装在变压器（5）底部，所述行走轮机构（1）为变压器（5）的动力和载体，其承载变压器（5）在室外轨道（6）或室内轨道（7）上行走；所述液压驱动系统（2）与控制柜（3）集成在从动行走机构（4）上，所述从动行走机构（4）通过硬性连接挂接于变压器（5）上，所述液压驱动系统（2）一端与行走轮机构（1）传动连接。

2.根据权利要求1所述的大型变压器自行走装置，其特征在于：所述行走轮机构（1）由驱动液压马达（101）、主动轮（102）、从动轮（103）、轮组支座（104）、倾动支座（105）、正压千斤顶组件（106）和倾动回转轴（107），所述主动轮（102）、从动轮（103）分别设于轮组支座（104）两端，所述液压马达（101）装配在主动轮（102）上，所述液压马达（101）一端分别设有进油接头（109）、回油接头（110），所述液压马达（101）通过进油接头（109）、回油接头（110）与液压驱动系统（2）相连接，所述倾动支座（105）通过倾动回转轴（107）装配在轮组支座（104）上，所述轮组支座（104）与倾动支座（105）间围绕倾动回转轴（107）在垂直面做角度的倾动动作，所述倾动支座（105）顶部设有法兰（108），所述法兰（108）呈圆形结构，所述行走轮机构（1）通过倾动支座（105）顶部的法兰（108）用螺栓固定在变压器（5）底板上，所述正压千斤顶组件（106）安装在轮组支座（104）与倾动支座（105）的法兰（108）之间。

3.根据权利要求2所述的大型变压器自行走装置，其特征在于：所述正压千斤顶组件（106）包括正压千斤顶本体（106-1）、自润滑耐磨块（106-2）、顶帽（106-3）和快速接头（106-4），所述正压千斤顶本体（106-1）的底部固定在轮组支座（104）上，所述正压千斤顶本体（106-1）顶端设有顶帽（106-3），所述顶帽（106-3）顶紧在法兰（108）底面的自润滑耐磨块（106-2）上，所述正压千斤顶本体（106-1）侧端安装有快速接头（106-4），所述正压千斤顶本体（106-1）通过快速接头（106-4）与液压驱动系统（2）相连接。

4.根据权利要求1所述的大型变压器自行走装置，其特征在于：所述行走轮机构（1）分为左右两列，每列由两个以上的行走轮机构（1）组成，所述两列行走轮组承载着变压器（5）在两条轨道组成的室外轨道（6）或室内轨道（7）上行走。

5.根据权利要求3所述的大型变压器自行走装置，其特征在于：所述液压驱动系统（2）包括一级高压泵站（201）、二级高压泵站（202）、超高压泵站（203），所述一级高压泵站（201）、二级高压泵站（202）分别通过高压油管与左右两组行走轮机构（1）的液压马达（101）的进油接头（109）、回油接头（110）相连接从而为液压马达（101）提供动力，所述超高压泵站（203）通过高压油管与正压千斤顶组件（106）的快速接头（106-4）相连接从而为正压千斤顶组件（106）提供动力，所述高压油管上均安装有液压阀块（204）。

6.根据权利要求1所述的大型变压器自行走装置，其特征在于：所述控制柜（3）内集成有PLC系统，所述PLC系统的面板上设有人机对话的触摸屏（301）和手动按钮（302），所述PLC系统分别与驱动液压马达（101）上的旋转编码器以及液压阀块（204）电性连接。

7.根据权利要求1所述的大型变压器自行走装置，其特征在于：所述从动行走机构（4）为集成轨道小车，所述从动行走机构（4）前端设有连接耳座（401），所述从动行走机构（4）上端设有收纳箱（402）。

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