用於變壓器單元的固定結構和變壓器組件的製作方法

2023-12-10 23:59:42 2

用於變壓器單元的固定結構和變壓器組件的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於變壓器單元（13）的固定結構（8）和變壓器組件。所述變壓器單元（13）具有中心平面（9）以及平行於中心平面（9）的第一表面（5）和第二表面（6），所述固定結構（8）包括：變壓器骨架（11），所述變壓器骨架（11）具有變壓器安裝孔（52），所述變壓器安裝孔（52）配置成容納所述變壓器單元（13）；以及一對變壓器固定板（12），該對變壓器固定板（12）分別壓緊在變壓器單元（13）的第一表面（5）和第二表面（6）上，且通過至少兩個緊固件（16，17）固定到變壓器骨架（11）。
【專利說明】用於變壓器單元的固定結構和變壓器組件
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種石油測井儀器中的變壓器組件，更具體地涉及用於變壓器單元的固定結構。本發明還涉及組裝變壓器組件的方法。
【背景技術】
[0002]變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯(磁芯)。主要功能有:電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓(磁飽和變壓器)等。
[0003]變壓器按用途可以分為:配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、乾式變壓器、油浸式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器等。
[0004]變壓器的最基本形式，包括兩組繞有導線的線圈，並且彼此以電感方式耦合一起。當某交流電流(具有某一已知頻率)流於其中一組線圈時，於另一組線圈中將感應出具有相同頻率之交流電壓，而感應的電壓大小取決於兩線圈磁耦合的程度。
[0005]大部分的變壓器均有固定的鐵芯，其上繞有一次與二次的線圈。由於鐵材料的高導磁性，變壓器的大部分磁通量局限在鐵芯裡，因此，兩組線圈藉此可以獲得相當高程度之磁耦合。在一些變壓器中，線圈與鐵芯二者間緊密地結合，其一次與二次電壓的比值幾乎與二者之線圈匝數比相同。因此，變壓器之匝數比，一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標。由於此項升壓與降壓的功能，使得變壓器已成為現代化電力系統之一重要附屬物，提升輸電電壓使得長途輸送電力更為經濟，至於降壓變壓器，它使得電力運用方面更加多元化。可以這樣說，沒有變壓器，現代工業無法達到目前發展的現狀。
[0006]變壓器組成部件包括變壓器本體部件(鐵芯、繞組、絕緣構件、引線)、變壓器油、變壓器油箱和冷卻裝置、調壓裝置、保護裝置(吸溼器、安全氣道、氣體繼電器、儲油櫃及測溫裝置等)和出線套管。其中，變壓器使用的鐵芯材料是鐵片中加入矽元素能夠降低鋼片的導電性，增加電阻率，它可減少渦流，使其損耗減少。通常稱為加了矽的鋼片為矽鋼片，變壓器的質量所用的矽鋼片的質量有很大的關係。
[0007]測井儀器中用到的主要供電電源基本都是直流線性穩壓電源。主供電電源由地面供給的220V左右的交流電壓，井下電源主要由輸入變壓器、整流電路、濾波電路、穩壓電路、保護電路組成。
[0008]目前的電源變壓器大多數是通過設置在變壓器兩端的夾板來固定的。而在石油測井儀器中，參考《SY/T5099-2007石油測井儀器環境試驗及可靠性要求》中的要求，電源變壓器需要經受較大的振動和衝擊載荷，現有技術中的這種固定方式不適用於石油測井儀器的電源變壓器。
[0009]因此，需要一種固定結構將電源變壓器單元以可靠的方式固定在測井儀器裡。

【發明內容】

[0010]本發明的目的在於為石油測井儀器的電源變壓器單元提供一種可靠的固定結構，能夠有效地利用井下儀器的內部空間，並滿足《SY/T5099-2007石油測井儀器環境試驗及可靠性要求》中的要求。
[0011]根據本發明的一個實施例，本發明提供了一種用於電源變壓器單元的固定結構，所述變壓器單元具有中心平面以及平行於中心平面的第一表面和第二表面，所述固定結構包括:變壓器骨架，所述變壓器骨架具有變壓器安裝孔，所述變壓器安裝孔配置成容納所述變壓器單元；以及一對變壓器固定板，該對變壓器固定板分別壓緊在變壓器單元的第一表面和第二表面上，且通過至少兩個緊固件固定到變壓器骨架。
[0012]根據本發明的優選實施例，每個變壓器固定板包含分別設置在兩端的兩個支座和連接兩個支座的橫梁；該對變壓器固定板的橫梁(43)壓緊在變壓器單元的第一表面和第二表面上；所述變壓器固定板通過緊固件穿過變壓器固定板的支座中的孔固定到變壓器骨架。
[0013]根據本發明的優選實施例，所述變壓器固定板的一端的支座上設有容納緊定螺釘的孔；所述緊定螺釘沿軸向壓緊變壓器單元。
[0014]根據本發明的優選實施例，所述緊定螺釘套裝有緊定螺釘防松蓋。
[0015]根據本發明的優選實施例，所述緊定螺釘防松蓋通過防松蓋螺釘和彈簧墊片緊固在變壓器固定板的支座上。
[0016]根據本發明的優選實施例，所述變壓器骨架設置有螺套，所述緊固件包括螺栓和螺母。
[0017]根據本發明的優選實施例，所述變壓器固定板與變壓器單元之間裝有襯墊。
[0018]根據本發明的另一個實施例，本發明提供了一種用於石油測井儀器的變壓器組件，包括:變壓器單元，所述變壓器單元具有中心平面以及平行於中心平面的第一表面和第二表面；以及固定結構。所述固定結構包括:變壓器骨架，所述變壓器骨架具有變壓器安裝孔，所述變壓器安裝孔配置成容納所述變壓器單元；以及一對變壓器固定板，該對變壓器固定板分別壓緊在變壓器單元的第一表面和第二表面上，且通過至少兩個緊固件固定到變壓器骨架。
[0019]根據本發明的又一個實施例，本發明提供了一種組裝變壓器組件的方法，包括:
提供變壓器骨架，所述變壓器骨架具有孔，所述孔配置成容納變壓器單元；
提供一對變壓器固定板；
將變壓器單元放置在所述變壓器骨架的變壓器安裝孔中，所述變壓器單元具有中心平面以及平行於中心平面的第一表面和第二表面；
將該對變壓器固定板分別壓緊在變壓器單元的第一表面和第二表面上；以及 通過至少兩個緊固件將該對變壓器固定板固定到變壓器骨架，以形成變壓器組件。
[0020]本發明的有益效果是:通過緊固件螺栓和螺母將變壓器固定板緊固在變壓器骨架上，有效地避免了變壓器單元因為受到外力的作用而鬆動。此外，變壓器固定板的橫梁產生彈性變形，對於變壓器單元起到了很好的保護作用；同時，緊定螺釘把變壓器單元有效地壓緊在變壓器骨架孔的一個端表面上，對變壓器單元起到了限位作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]通過下面結合附圖的詳細說明，本發明的這些和其它目的和優點將變得更清楚，附圖中:
圖1A是根據本發明的一個實施例的變壓器單元固定結構的正等軸測圖。
[0022]圖1B是根據本發明的一個實施例的變壓器單元固定結構的俯視圖。
[0023]圖1C是根據本發明的一個實施例的變壓器單元固定結構的剖視圖。
[0024]圖2是根據本發明的一個實施例的變壓器單元固定結構中的緊定螺釘和緊定螺釘防松蓋連接結構圖。
[0025]圖3是根據本發明的一個實施例的變壓器單元固定結構的正等軸測圖，為了清楚起見，去除了變壓器固定板。
[0026]圖4是根據本發明的一個實施例的變壓器單元固定結構中變壓器固定板的正等軸測圖。
[0027]圖5是根據本發明的一個實施例的變壓器單元固定結構中的變壓器骨架的立體圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和具體實施例通過示例性的方式對本發明做進一步的詳細說明。
[0029]圖1A、圖1B和圖1C通過正等軸測圖和剖視圖描述了一種用於測井石油儀器的變壓器組件。該變壓器組件包括變壓器單元13和固定結構8，所述變壓器單元13具有中心平面9以及平行於中心平面9的第一表面5和第二表面6。雖然在本發明中，變壓器組件用於測井石油儀器，但是要理解的是，變壓器組件可用作在工作期間經受較大的振動和衝擊載荷的任何電源變壓器，而不偏離本發明的範圍。如圖1C所示，變壓器單元13的中心平面9為水平面，但是應當理解的是，變壓器單元13的中心平面9可以根據需要採用其它取向，而不偏離本發明的範圍。
[0030]根據本發明的一個實施例，固定結構8包括:變壓器骨架11，所述變壓器骨架11具有變壓器安裝孔52，所述變壓器安裝孔52配置成容納所述變壓器單元13 ；以及一對變壓器固定板12，該對變壓器固定板12分別壓緊在變壓器單元13的第一表面5和第二表面6上。該對變壓器固定板13通過至少兩個緊固件16，17固定到變壓器骨架11。如圖1A所示，該對變壓器固定板13通過四個緊固件16，17固定到變壓器骨架11，但是應當理解的是，可以使用其它數量的緊固件16，17，例如3個、5個等，而不偏離本發明的範圍。
[0031]根據本發明的優選實施例，每個變壓器固定板12包含分別設置在兩端的兩個支座41和連接兩個支座41的橫梁43 ;所述橫梁43壓緊在變壓器單元13的第一表面5和第二表面6上；所述變壓器固定板12通過緊固件16，17穿過變壓器固定板12的支座41中的孔44固定到變壓器骨架11。變壓器固定板12的橫梁43具有一定的彈性，對於變壓器單元13起到了很好的保護作用。
[0032]根據本發明的優選實施例，所述變壓器固定板12的一端的支座41上設有容納緊定螺釘22的孔45。所述緊定螺釘22穿過孔45沿軸向壓緊變壓器單元13。圖2是根據本發明一個實施例的變壓器單元13的固定結構8中的緊定螺釘22和緊定螺釘防松蓋15連接結構圖。如圖2所示，緊定螺釘22穿過孔45沿儀器軸向安裝在變壓器固定板12的一端的支座41上，並用緊定螺釘防松蓋15防松。所述緊定螺釘22把變壓器單元13軸向壓緊在變壓器骨架11的孔的一個端表面上。[0033]根據本發明的優選實施例，所述緊定螺釘22套裝有緊定螺釘防松蓋14。緊定螺釘防松蓋14用來給所述緊定螺釘22做防松。
[0034]根據本發明的優選實施例，所述緊定螺釘防松蓋14通過防松蓋螺釘15和彈簧墊片21緊固在變壓器固定板12的支座41上。彈簧墊片21用來給防松蓋螺釘15做防松。
[0035]根據本發明的優選實施例，所述變壓器骨架11設置有螺套18，所述緊固件16，17包括螺栓16和螺母17。應當理解的是，還可以使用其它緊固件，例如螺釘、鉚釘等，而不偏離本發明的範圍。
[0036]根據本發明的優選實施例，所述變壓器固定板12與變壓器單元13之間裝有襯墊31。圖3是根據本發明的一個實施例的變壓器單元13的固定結構8的正等軸測圖，為了清楚起見，去除了變壓器固定板12。如圖3所示，在變壓器單元13的第一表面5和第二表面6上都粘貼有膠的導熱娃膠襯墊31。優選地,第一表面5和第二表面6均貼有四條娃膠襯墊31。但是應當理解的是，可以使用其它數量的襯墊31，而不偏離本發明的範圍。
[0037]圖4是根據本發明一個實施例的變壓器單元13的固定結構8中的變壓器固定板12的正等軸測圖。如圖4所示，變壓器固定板12包括兩個支座41，每一個支座41上有兩個螺套44，螺栓16通過該螺套44將變壓器固定板12與變壓器骨架11緊固。橫梁43壓緊在變壓器單元13上，橫梁43和變壓器單元13之間有導熱矽膠墊31隔開。變壓器固定板12的一端支座41的具有引出線槽42引出變壓器的導線，變壓器固定板12的另一端支座41具有緊定螺釘22的安裝孔。
[0038]在圖4所示的優選實施例中，支座41具有L型截面，且與變壓器骨架11接觸。兩個橫梁43彼此平行且設置在相對側，並且與變壓器單元13的第二表面6接觸以壓緊變壓器單元13。
[0039]如圖5所示，變壓器骨架11具有螺套孔51，用於安裝螺套18。螺套18緊固於變壓器骨架11，配置有與螺栓16的外螺紋配合的內螺紋。優選地，螺套18為不鏽鋼自攻螺套。
[0040]如圖5所示，變壓器骨架11具有變壓器安裝孔52。根據本發明的一個實施例，變壓器骨架11的變壓器安裝孔52具有矩形截面，變壓器安裝孔52的兩個相對側壁垂直於變壓器單元13的中心平面9，且約束變壓器單元13的相對側面；變壓器安裝孔52的另外兩個相對側壁垂直於變壓器單元13的中心平面9，且約束變壓器單元13的端表面。
[0041]現在描述根據本發明的一個實施例的組裝變壓器組件的方法，包括:提供變壓器骨架11，所述變壓器骨架11具有變壓器安裝孔52，所述變壓器安裝孔52配置成容納變壓器單元13 ;提供一對變壓器固定板12 ;將變壓器單元13放置在所述變壓器骨架11的變壓器安裝孔52中，所述變壓器單元13具有中心平面9以及平行於中心平面9的第一表面5和第二表面6 ;將該對變壓器固定板12分別壓緊在變壓器單元13的第一表面5和第二表面6上；以及通過緊固件16，17將該對變壓器固定板13固定到變壓器骨架11，以形成變壓器組件。
[0042]通過緊固件螺栓16和螺母17將變壓器固定板12緊固在變壓器骨架11上，有效地避免了變壓器單元13因為受到外力的作用而鬆動。此外，變壓器固定板12的橫梁43產生彈性變形，對於變壓器單元13起到了很好的保護作用；同時，緊定螺釘22把變壓器單元13有效地壓緊在變壓器骨架11孔的一個端表面上，對變壓器單元13起到了限位作用。[0043]應該理解的是，以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案。儘管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，但是本領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明進行修改或者等同替換，而不脫離本發明的精神和範圍，而所附權利要求意在涵蓋落入本發明精神和範圍中的這些修改或者等同替換。
【權利要求】
1.一種用於變壓器單元(13)的固定結構(8)，所述變壓器單元(13)具有中心平面(9)以及平行於中心平面(9)的第一表面(5)和第二表面(6)，所述固定結構(8)包括: 變壓器骨架(11)，所述變壓器骨架(11)具有變壓器安裝孔(52)，所述變壓器安裝孔(52)配置成容納所述變壓器單元(13);以及 一對變壓器固定板(12)，該對變壓器固定板(12)分別壓緊在變壓器單元(13)的第一表面(5)和第二表面(6)上，且通過至少兩個緊固件(16，17)固定到變壓器骨架(11)。
2.根據權利要求1所述的固定結構(8)，其特徵在於:每個變壓器固定板(12)包含分別設置在兩端的兩個支座(41)和連接兩個支座(41)的橫梁(43);該對變壓器固定板(12)的橫梁(43)壓緊在變壓器單元(13)的第一表面(5)和第二表面(6)上；所述變壓器固定板(12)通過緊固件(16，17)穿過變壓器固定板(12)的支座(41)中的孔(44)固定到變壓器骨架(11)。
3.根據權利要求2所述的固定結構(8)，其特徵在於:所述變壓器固定板(12)的一端的支座(41)上設有容納緊定螺釘(22)的孔(45);所述緊定螺釘(22)沿軸向壓緊變壓器單元(13)。
4.根據權利要求3所述的固定結構(8)，其特徵在於:所述緊定螺釘(22)套裝有緊定螺釘防松蓋(14)。
5.根據權利要求4所述的固定結構(8)，其特徵在於:所述緊定螺釘防松蓋(14)通過防松蓋螺釘(15)和彈簧墊片(21)緊固在變壓器固定板(12)的支座(41)上。
6.根據權利要求1所`述的固定結構(8)，其特徵在於:所述變壓器骨架(11)設置有螺套(18)，所述緊固件(16，17)包括螺栓(16)和螺母(17)，所述螺套(18)配置有與螺栓(16)的外螺紋配合的內螺紋。
7.根據權利要求1所述的固定結構(8)，其特徵在於:所述變壓器固定板(12)與變壓器單元(13)之間裝有襯墊(31)。
8.一種用於測井石油儀器的變壓器組件，包括: 變壓器單元(13)，所述變壓器單元(13)具有中心平面(9)以及平行於中心平面(9)的第一表面(5)和第二表面(6)；以及 固定結構(8)，所述固定結構(8)包括:變壓器骨架(11)，所述變壓器骨架(11)具有變壓器安裝孔(52)，所述變壓器安裝孔(52)配置成容納所述變壓器單元(13);以及一對變壓器固定板(12)，該對變壓器固定板(12)分別壓緊在變壓器單元(13)的第一表面(5)和第二表面(6)上，且通過至少兩個緊固件(16，17)固定到變壓器骨架(11)。
9.根據權利要求8所述的變壓器組件，其特徵在於:每個變壓器固定板(12)包含分別設置在兩端的兩個支座(41)和連接兩個支座(41)的橫梁(43);該對變壓器固定板(12)的橫梁(43)壓緊在變壓器單元(13)的第一表面(5)和第二表面(6)上；所述變壓器固定板(12)通過緊固件(16，17)穿過變壓器固定板(12)的支座(41)中的孔(44)固定到變壓器骨架(11)。
10.根據權利要求9所述的變壓器組件，其特徵在於:所述變壓器固定板(12)的一端的支座(41)上設有容納緊定螺釘(22)的孔(45);所述緊定螺釘(22)沿軸向壓緊變壓器單元(13)。
11.根據權利要求10所述的變壓器組件，其特徵在於:所述緊定螺釘(22)套裝有緊定螺釘防松蓋(14)。
12.根據權利要求11所述的變壓器組件，其特徵在於:所述緊定螺釘防松蓋(14)通過防松蓋螺釘(15)和彈簧墊片(21)緊固在變壓器固定板(12)的支座(41)上。
13.根據權利要求8所述的變壓器組件，其特徵在於:所述變壓器骨架(11)設置有螺套(18)，所述緊固件(16，17)包括螺栓(16)和螺母(17)，所述螺套(18)配置有與螺栓(16)的外螺紋配合的內螺紋。
14.根據權利要求8所述的變壓器組件，其特徵在於:所述變壓器固定板(12)與變壓器單元(13)之間裝有襯墊(31)。
15.一種組裝變壓器組件的方法，包括: 提供變壓器骨架(11)，所述變壓器骨架(11)具有變壓器安裝孔(52 )，所述變壓器安裝孔(52)配置成容納變壓器單元(13)； 提供一對變壓器固定板(12); 將變壓器單元(13)放置在所述變壓器骨架(11)的變壓器安裝孔(52)中，所述變壓器單元(13)具有中心平面(9)以及平行於中心平面(9)的第一表面(5)和第二表面(6)； 將該對變壓器固定板(12)分別壓緊在變壓器單元(13)的第一表面(5)和第二表面(6)上；以及 通過至少兩個緊固件(16，17)將該對變壓器固定板(13)固定到變壓器骨架(11 )，以形成變壓器組件。
16.根據權利要求15所述的組裝變壓器組件的方法，其特徵在於:每個變壓器固定板(12)包含分別設置在兩端的兩個支座(41)和連接兩個支座(41)的橫梁(43);該對變壓器固定板(12)的橫梁(43)壓緊在變壓器單元(13)的第一表面(5)和第二表面(6)上；所述變壓器固定板(12)通過緊固件(16，17)穿過變壓器固定板(12)的支座(41)中的孔(44)固定到變壓器骨架(11)。
【文檔編號】H01F27/06GK103680821SQ201210320036
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月3日 優先權日:2012年9月3日
【發明者】謝昱北, 韋海王, 肖加奇, 梁小冰, 杜有定 申請人:中國石油集團長城鑽探工程有限公司