CN220774083U - 一种悬挂式变压器 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种悬挂式变压器,包括:变压器本体、第一拉梁和第二拉梁,所述变压体本体包括第一端面、第一侧面和第二侧面,所述第一侧面和第二侧面分别与所述第一端面垂直;所述变压器本体的所述第一侧面上设置有安装孔,所述第一拉梁的第一端通过所述安装孔与所述变压器本体转动连接;所述变压器本体的第二侧面上设置有第一连接板,所述第一连接板垂直于所述变压器本体的第二侧面。本申请提供的悬挂式变压器可以提高悬挂式变压器的抗振能力。
Description
技术领域
本发明涉及变压器,尤其涉及一种悬挂式变压器。
背景技术
随着风力发电技术的飞速发展,大功率机组、机舱变、海上风电等技术在近年得到前所未有的技术变革和批量挂网,由此,越来越多的变压器得到了使用。通过将变压器从地面或者塔筒安装到机舱内部安装,不仅节省了传输电缆的高昂成本,而且改善了风机的偏航能力和可靠性。目前在机舱内部安装变压器后,由于变压器是悬挂式结构,由此可能会因为风力等原因对悬挂式变压器造成不同程度的摇晃和振动,从而导致出现悬挂式变压器抗振能力较差的问题。
实用新型内容
本申请实施例提供了一种悬挂式变压器,解决了现有技术中悬挂式变压器抗振能力较差的问题。
本申请实施例提供了一种悬挂式变压器,包括:变压器本体、第一拉梁和第二拉梁,所述变压器本体包括第一端面、第一侧面和第二侧面,所述第一侧面和第二侧面分别与所述第一端面垂直;
所述变压器本体的所述第一侧面上设置有安装孔,所述第一拉梁的第一端通过所述安装孔与所述变压器本体转动连接;
所述变压器本体的第二侧面上设置有第一连接板,所述第一连接板垂直于所述变压器本体的第二侧面;
在所述悬挂式变压器悬挂于固定位的情况下,所述第一端面与所述固定位相对,所述第一拉梁的第二端与所述固定位固定连接,所述第二拉梁的第一端与所述第一连接板固定连接,所述第二拉梁的第二端与所述固定位连接。
可选的,所述悬挂式变压器还包括第三拉梁,所述变压器本体还包括第二连接板;
所述第二连接板垂直于所述变压器本体的第三侧面,所述变压器本体的第二侧面与所述变压器本体的第三侧面为相背对的两个侧面;
所述第三拉梁的第一端与所述第二连接板固定连接,所述第三拉梁的第二端与所述固定位连接。
可选的,所述第一连接板上设置有第一法兰安装孔,所述第二拉梁的第一端通过所述第一法兰安装孔与所述第一连接板法兰连接;
所述第二连接板上设置有第二法兰安装孔,所述第三拉梁的第一端通过所述第二法兰安装孔与所述第二连接板法兰连接。
可选的,所述第一连接板和所述第二连接板为接口法兰摩擦面。
可选的,所述变压器本体的第二侧面还包括第一加强板;
所述第一加强板与所述变压器本体的第二侧面平行,且所述第一加强板与所述变压器本体的第二侧面抵接,所述第一加强板的第一端与所述变压器本体的第四侧连接,所述第一加强板的第二端与所述第一连接板的第一侧面连接。
可选的,所述变压器本体的第二侧面还包括第二加强板;
所述第二加强板与所述变压器本体的第二侧面平行且所述第二加强板与所述变压器本体的第二侧面抵接,所述第二加强板的第一端与所述变压器本体的第一侧面连接,所述第二加强板的第二端与所述第一连接板的第二侧面连接,所述第一连接板的第一侧面和所述第一连接板的第二侧面相对。
可选的,所述变压器本体的第三侧面还包括第三加强板;
所述第三加强板与所述变压器本体的第三侧面平行且所述第三加强板与所述变压器本体的第三侧面抵接,所述第三加强板的第一端与所述变压器本体的第四侧连接,所述第三加强板的第二端与所述第二连接板的第一侧面连接。
可选的,所述变压器本体的第三侧面还包括第四加强板;
所述第四加强板与所述变压器本体的第三侧面平行且所述第四加强板与所述变压器本体的第三侧面抵接,所述第四加强板的第一端与所述变压器本体的第一侧面连接,所述第四加强板的第二端与所述第二连接板的第二侧面连接,所述第二连接板的第一侧面和所述第二连接板的第二侧面相对。
可选的,所述变压器本体的第二侧面上设置有第一翅板,所述第一翅板与所述第一连接板的第二端固定连接;
所述变压器本体的第三侧面上设置有第二翅板,所述第一翅板与所述第二连接板的第二端固定连接。
可选的,所述第一拉梁的第二端与所述固定位通过螺栓固定连接。
本申请提供了一种悬挂式变压器,包括:变压器本体、第一拉梁和第二拉梁,所述变压器本体包括第一端面、第一侧面和第二侧面,所述第一侧面和第二侧面分别与所述第一端面垂直;所述变压器本体的所述第一侧面上设置有安装孔,所述第一拉梁的第一端通过所述安装孔与所述变压器本体转动连接;所述变压器本体的第二侧面上设置有第一连接板,所述第一连接板垂直于所述变压器本体的第二侧面;在所述悬挂式变压器悬挂于固定位的情况下,所述第一端面与所述固定位相对,所述第一拉梁的第二端与所述固定位固定连接,所述第二拉梁的第一端与所述第一连接板固定连接,所述第二拉梁的第二端与所述固定位连接。本申请提供的悬挂式变压器在变压器本体的不同侧分别设置了第一拉梁和第二拉梁,变压器本体通过第一拉梁和第二拉梁与固定位形成固定连接,从而通过设置多根拉梁和连接板提高了悬挂式变压器的稳定性,并且通过多根拉梁的固定效果提高了悬挂式变压器的抗振能力,此外,还设置了与拉梁连接的连接板和加强板,将连接板设置为摩擦面的形式,增加了抗振性能并且避免了连接板和拉梁之前相对滑动,加强板设置在变压器本体侧面,增加负载能力的同时提高了抗振效果。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种悬挂式变压器的结构示意图之一;
图2为本申请实施例提供的一种悬挂式变压器的结构示意图之二;
图3为本申请实施例提供的一种悬挂式变压器的结构示意图之三;
图4为本申请实施例提供的一种悬挂式变压器的结构示意图之四。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
请参见图1-图4,图1-4为本申请实施例提供的一种悬挂式变压器的结构示意图,悬挂式变压器包括:
变压器本体100、第一拉梁200和第二拉梁300,所述变压器本体包括第一端面110、第一侧面120和第二侧面130,所述第一侧面120和第二侧面130分别与所述第一端面110垂直;
所述变压器本体100的所述第一侧面120上设置有安装孔,所述第一拉梁200的第一端通过所述安装孔与所述变压器本体100转动连接;
所述变压器本体100的第二侧面130上设置有第一连接板150,所述第一连接板150垂直于所述变压器本体100的第二侧面130;
在所述悬挂式变压器悬挂于固定位的情况下,所述第一端面110与所述固定位相对,所述第一拉梁200的第二端与所述固定位固定连接,所述第二拉梁300的第一端与所述第一连接板150固定连接,所述第二拉梁300的第二端与所述固定位连接。
在本实施例中,固定位一般为机舱机架梁,第一拉梁200为斜拉的辅助拉梁,连接悬臂较长的变压器下部与机舱机架,优选的,第一拉梁200可以为两道斜拉的辅助拉梁。连接悬臂较长的变压器下部与机舱机架,进行辅助连接支撑,减少产品尤其在长侧和短侧壁方向(X,Y轴)摇摆和振动,提高产品稳定性。第二拉梁300为竖直拉梁,直接与机舱机架梁连接。
第一连接板150为与第二拉梁300连接的固定板,其上可以设置法兰,从而提高连接的强度。
本申请提供的悬挂式变压器满足风电机舱内的悬挂安装,节省安装空间,甚至变压器可突出机舱底部,突出部分开孔且采用小舱室安装固定的方式,降低了机舱空间设计成本,且利于后期吊出维护。
从一些振动试验测试中,通过预设的加速度传感器采集数据来看,悬挂安装结构在设计合理的情况下,在抗振方面明显优于底座安装结构,尤其是大容量产品上体现的更显著,因安装面位于产品中部,减少了薄弱结构件和组件的悬臂距离,从模拟运行的振动扫频耐久和随机振动试验的图谱曲线上,在共振点频率处,一些如套管桩头、钣金结构件、体积和重量较高的油枕等加速度值和加速度均方根水平的放大倍数明显减小,这将改善机舱变压器薄弱区域在全寿命周期25年以上的积累损伤,提高产品整体的质量和可靠性。
本申请提供了一种悬挂式变压器,包括:变压器本体、第一拉梁和第二拉梁,所述变压器本体包括第一端面、第一侧面和第二侧面,所述第一侧面和第二侧面分别与所述第一端面垂直;所述变压器本体的所述第一侧面上设置有安装孔,所述第一拉梁的第一端通过所述安装孔与所述变压器本体转动连接;所述变压器本体的第二侧面上设置有第一连接板,所述第一连接板垂直于所述变压器本体的第二侧面;在所述悬挂式变压器悬挂于固定位的情况下,所述第一端面与所述固定位相对,所述第一拉梁的第二端与所述固定位固定连接,所述第二拉梁的第一端与所述第一连接板固定连接,所述第二拉梁的第二端与所述固定位连接。本申请提供的悬挂式变压器在变压器本体的不同侧分别设置了第一拉梁和第二拉梁,变压器本体通过第一拉梁和第二拉梁与固定位形成固定连接,从而通过设置多根拉梁和连接板提高了悬挂式变压器的稳定性,并且通过多根拉梁的固定效果提高了悬挂式变压器的抗振能力,此外,还设置了与拉梁连接的连接板和加强板,将连接板设置为摩擦面的形式,增加了抗振性能并且避免了连接板和拉梁之前相对滑动,加强板设置在变压器本体侧面,增加负载能力的同时提高了抗振效果。
在一些可行的实施方式中,可选的,所述悬挂式变压器还包括第三拉梁,所述变压器本体100还包括第二连接板160;
所述第二连接板160垂直于所述变压器本体100的第三侧面140,所述变压器本体100的第二侧面130与所述变压器本体100的第三侧面140为相背对的两个侧面;
所述第三拉梁的第一端与所述第二连接板160固定连接,所述第三拉梁的第二端与所述固定位连接。
可选的,所述第一连接板150上设置有第一法兰安装孔1510,所述第二拉梁300的第一端通过所述第一法兰安装孔1510与所述第一连接板150法兰连接;
所述第二连接板160上设置有第二法兰安装孔,所述第三拉梁的第一端通过所述第二法兰安装孔与所述第二连接板160法兰连接。
在本实施例中,接口法兰需考虑内部器身和自重载荷,箱底刚度不出现永久变形的明显应变引起器身悬空,运行中的Z轴方向振动加速度和寿命周期的振动疲劳等因素。为增加接口法兰强度和焊缝应力,可将法兰结构设计成U形,与长侧壁加强板连成一体,增加结构强度及焊缝长度,需考虑强度设计满足许用应力要求。法兰厚度应进行机械强度计算,如选取40~60mm。接口法兰上表面应设计成共面,且技术要求中应对形位公差上的平面度要求尽可能小如2mm,根据载荷和振动参数要求每件接口法兰上布置合适数量、合适规格紧固件对应的安装孔,可采用X轴方向腰孔减少焊接件的距离公差要求。此两道接口法兰上表面的安装孔及对应的摩擦面宽度W区域,即为与机舱机架梁接触且安装固定的主要接口。需要进行说明的是,摩擦面宽度W应至少大于接触面约10mm以上。
安装法兰结构可采用U形结构,其中U形的中部与油箱短侧壁焊接,U形的两侧直边部分与油箱的长侧壁焊接,使焊缝长度增长减小焊缝应力。
变压器常规的油漆表面粗糙度小,要求约为25um以下,接口法兰面接触区域为提高摩擦力改善连接稳定性,可采用热喷锌的摩擦面技术要求,粗糙度Rz推荐为110±20um,锌层的DFT厚度为110um,通过特殊的摩擦面处理提高产品的抗振性能和相对滑动。
本申请满足复杂的风电机舱的振动工况,在抗振性能上优于传统的底座结构,减少了薄弱结构件的悬臂距离,降低其在共振频率下的加速度及加速度均方根值的放大倍数,减弱了疲劳损伤而提高了抗振的可靠性。
可选的,所述第一连接板150和所述第二连接板160为接口法兰摩擦面。
在本实施例中,法兰与机舱机架接触表面采用特殊的摩擦面处理方式,增加粗糙度且考虑一定防腐要求,从而达到增加连接处摩擦力要求。通过增加了安装面的粗糙度,增加了固定连接处的摩擦力和稳定性。
可选的,所述变压器本体100的第二侧面130还包括第一加强板1310;
所述第一加强板1310与所述变压器本体100的第二侧面130平行,且所述第一加强板1310与所述变压器本体100的第二侧面130抵接,所述第一加强板1310的第一端与所述变压器本体100的第四侧连接,所述第一加强板1310的第二端与所述第一连接板150的第一侧面120连接。
可选的,所述变压器本体100的第二侧面130还包括第二加强板1320;
所述第二加强板1320与所述变压器本体100的第二侧面130平行且所述第二加强板1320与所述变压器本体100的第二侧面130抵接,所述第二加强板1320的第一端与所述变压器本体100的第一侧面120连接,所述第二加强板1320的第二端与所述第一连接板150的第二侧面130连接,所述第一连接板150的第一侧面120和所述第一连接板150的第二侧面130相对。
在本实施例中,安装法兰板垂直于油箱短侧壁焊接,短侧壁板的强度将无法承受振动工况的载荷,需在接口法兰上下部(Z轴)设置第一加强板1310和第二加强板1320。上部加强板可采用加强筋的封闭结构,与箱沿连接成一体,下部加强板可一直延伸到箱底,再与箱底的加强板连成一体,也可采用加强筋的封闭结构,箱盖箱沿部分、上部加强板、接口法兰、下部加强板、箱底及箱底加强板将形成产品悬挂的主骨架,且箱底强度应抵抗明显的永久应变,防止器身悬空,出现固定失效而引起电气风险。
可选的,所述变压器本体100的第三侧面140还包括第三加强板;
所述第三加强板与所述变压器本体100的第三侧面140平行且所述第三加强板与所述变压器本体100的第三侧面140抵接,所述第三加强板的第一端与所述变压器本体100的第四侧连接,所述第三加强板的第二端与所述第二连接板160的第一侧面120连接。
可选的,所述变压器本体100的第三侧面140还包括第四加强板;
所述第四加强板与所述变压器本体100的第三侧面140平行且所述第四加强板与所述变压器本体100的第三侧面140抵接,所述第四加强板的第一端与所述变压器本体100的第一侧面120连接,所述第四加强板的第二端与所述第二连接板160的第二侧面130连接,所述第二连接板160的第一侧面120和所述第二连接板160的第二侧面130相对。
在本实施例中,同理,安装法兰板垂直于油箱短侧壁焊接,短侧壁板的强度将无法承受振动工况的载荷,需在接口法兰上下部(Z轴)设置第三加强板和第四加强板。上部加强板可采用加强筋的封闭结构,与箱沿连接成一体,下部加强板可一直延伸到箱底,再与箱底的加强板连成一体,也可采用加强筋的封闭结构,箱盖箱沿部分、上部加强板、接口法兰、下部加强板、箱底及箱底加强板将形成产品悬挂的主骨架,且箱底强度应抵抗明显的永久应变,防止器身悬空,出现固定失效而引起电气风险。
可选的,所述变压器本体100的第二侧面130上设置有第一翅板1330,所述第一翅板1330与所述第一连接板150的第二端固定连接;
所述变压器本体100的第三侧面140上设置有第二翅板,所述第一翅板1330与所述第二连接板160的第二端固定连接。
在本实施例中,第一翅板1330和第二翅板均配合第一连接板150和第二连接板160使用,从而更好地固定第一连接板150和第二连接板160。
可选的,所述第一拉梁200的第二端与所述固定位通过螺栓固定连接。
在本实施例中,第一拉梁200可采用对称两道,也可采用中间一道,选用强度较好的无缝矩形管,无缝矩形管的上下需设计变压器侧和机舱机架侧的安装孔,可采用中间通孔的圆钢与矩形管焊接的结构,其中变压器侧可利用下部的加强板作为安装连接孔,与辅助斜拉梁的圆钢通孔匹配。斜拉梁的安装紧固件项,变压器接口法兰的安装紧固件项,需考虑选用合适规格的高性能等级紧固件,推荐可采用10.9级,同时应考虑紧固件的预紧力是否满足动态载荷和振动参数要求,需采用DIN6796的防松锥垫防松结构,除考虑振动因素另外需预防因紧固件的沉降、蠕变而引起的材料变形,造成的预紧力失效,对于主连接接口处,需保证螺栓有较长的夹紧长度,其中有效夹紧跨距应满足螺栓直径的5倍,上部采用了额外的衬套,即一定长度的中部通孔的圆钢,来保证紧固件的疲劳变形,防止松动。
本申请提供了一种悬挂式变压器,包括:变压器本体、第一拉梁和第二拉梁,所述变压器本体包括第一端面、第一侧面和第二侧面,所述第一侧面和第二侧面分别与所述第一端面垂直;所述变压器本体的所述第一侧面上设置有安装孔,所述第一拉梁的第一端通过所述安装孔与所述变压器本体转动连接;所述变压器本体的第二侧面上设置有第一连接板,所述第一连接板垂直于所述变压器本体的第二侧面;在所述悬挂式变压器悬挂于固定位的情况下,所述第一端面与所述固定位相对,所述第一拉梁的第二端与所述固定位固定连接,所述第二拉梁的第一端与所述第一连接板固定连接,所述第二拉梁的第二端与所述固定位连接。本申请提供的悬挂式变压器在变压器本体的不同侧分别设置了第一拉梁和第二拉梁,变压器本体通过第一拉梁和第二拉梁与固定位形成固定连接,从而通过设置多根拉梁和连接板提高了悬挂式变压器的稳定性,并且通过多根拉梁的固定效果提高了悬挂式变压器的抗振能力,此外,还设置了与拉梁连接的连接板和加强板,将连接板设置为摩擦面的形式,增加了抗振性能并且避免了连接板和拉梁之前相对滑动,加强板设置在变压器本体侧面,增加负载能力的同时提高了抗振效果。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上面结合附图对本公开的实施例进行了描述,但是本公开并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本公开的启示下,在不脱离本公开宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本公开的保护之内。
Claims (10)
1.一种悬挂式变压器,其特征在于,包括:变压器本体、第一拉梁和第二拉梁,所述变压器本体包括第一端面、第一侧面和第二侧面,所述第一侧面和第二侧面分别与所述第一端面垂直;
所述变压器本体的所述第一侧面上设置有安装孔,所述第一拉梁的第一端通过所述安装孔与所述变压器本体转动连接;
所述变压器本体的第二侧面上设置有第一连接板,所述第一连接板垂直于所述变压器本体的第二侧面;
在所述悬挂式变压器悬挂于固定位的情况下,所述第一端面与所述固定位相对,所述第一拉梁的第二端与所述固定位固定连接,所述第二拉梁的第一端与所述第一连接板固定连接,所述第二拉梁的第二端与所述固定位连接。
2.根据权利要求1所述的悬挂式变压器,其特征在于,所述悬挂式变压器还包括第三拉梁,所述变压器本体还包括第二连接板;
所述第二连接板垂直于所述变压器本体的第三侧面,所述变压器本体的第二侧面与所述变压器本体的第三侧面为相背对的两个侧面;
所述第三拉梁的第一端与所述第二连接板固定连接,所述第三拉梁的第二端与所述固定位连接。
3.根据权利要求2所述的悬挂式变压器,其特征在于,所述第一连接板上设置有第一法兰安装孔,所述第二拉梁的第一端通过所述第一法兰安装孔与所述第一连接板法兰连接;
所述第二连接板上设置有第二法兰安装孔,所述第三拉梁的第一端通过所述第二法兰安装孔与所述第二连接板法兰连接。
4.根据权利要求2所述的悬挂式变压器,其特征在于,所述第一连接板和所述第二连接板为接口法兰摩擦面。
5.根据权利要求2所述的悬挂式变压器,其特征在于,所述变压器本体的第二侧面还包括第一加强板;
所述第一加强板与所述变压器本体的第二侧面平行,且所述第一加强板与所述变压器本体的第二侧面抵接,所述第一加强板的第一端与所述变压器本体的第四侧连接,所述第一加强板的第二端与所述第一连接板的第一侧面连接。
6.根据权利要求5所述的悬挂式变压器,其特征在于,所述变压器本体的第二侧面还包括第二加强板;
所述第二加强板与所述变压器本体的第二侧面平行且所述第二加强板与所述变压器本体的第二侧面抵接,所述第二加强板的第一端与所述变压器本体的第一侧面连接,所述第二加强板的第二端与所述第一连接板的第二侧面连接,所述第一连接板的第一侧面和所述第一连接板的第二侧面相对。
7.根据权利要求2所述的悬挂式变压器,其特征在于,所述变压器本体的第三侧面还包括第三加强板;
所述第三加强板与所述变压器本体的第三侧面平行且所述第三加强板与所述变压器本体的第三侧面抵接,所述第三加强板的第一端与所述变压器本体的第四侧连接,所述第三加强板的第二端与所述第二连接板的第一侧面连接。
8.根据权利要求7所述的悬挂式变压器,其特征在于,所述变压器本体的第三侧面还包括第四加强板;
所述第四加强板与所述变压器本体的第三侧面平行且所述第四加强板与所述变压器本体的第三侧面抵接,所述第四加强板的第一端与所述变压器本体的第一侧面连接,所述第四加强板的第二端与所述第二连接板的第二侧面连接,所述第二连接板的第一侧面和所述第二连接板的第二侧面相对。
9.根据权利要求2所述的悬挂式变压器,其特征在于,所述变压器本体的第二侧面上设置有第一翅板,所述第一翅板与所述第一连接板的第二端固定连接;
所述变压器本体的第三侧面上设置有第二翅板,所述第一翅板与所述第二连接板的第二端固定连接。
10.根据权利要求1所述的悬挂式变压器,其特征在于,所述第一拉梁的第二端与所述固定位通过螺栓固定连接。
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CN202322549829.4U CN220774083U (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 一种悬挂式变压器 |
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