專利名稱：一種擺式動車組變壓器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力機車的電氣設備，特別是一種結構緊湊、體積小、重量輕，便于安裝的擺式動車組變壓器。
背景技術：
電氣化鐵路的發(fā)展對電力機車的電氣設備提出了越來越高的要求，其中動車組變壓器一般吊裝在動車組的拖車地板下，上面坐的是旅客，動車組在變壓器工作時的電磁和機械噪聲及漏磁場對旅客影響較大，在十分注重環(huán)保的乘客身體安全的今日，顯然這是急待改進的。另外，現(xiàn)階段的動車組運用在較高速度時，比如在200km/h時就需要專用的線路。擺式動車組由于在運行時根據(jù)線路的情況車組可以傾擺，而達到在既有線路上高速運行。現(xiàn)有技術中的動車組變壓器有的采用立式布置，高度較高，非常不利于安裝和運行；有的采用心式臥放結構，但仍沒有有效克服上述缺陷。
有鑒于此，本實用新型針對動車組變壓器中種種的使用上缺陷，經(jīng)長期時間的研究改良，期能達成一良好使用功效，以符合使用的需求，始有本實用新型的產(chǎn)生。

發(fā)明內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種擺式動車組變壓器，采用心式臥放結構，提過支撐架加減振膠墊與變壓器油箱聯(lián)接安裝，設置兩路風機、散熱器冷卻系統(tǒng)來降低噪聲和振動，達到結構緊湊、體積小、重量輕，便于安裝的目的。
為此，本實用新型提出了一種擺式動車組變壓器，其中所述變壓器的鐵心為心式臥放設置，在所述變壓器內設置磁場屏蔽部件，該變壓器具有一油冷卻系統(tǒng)和一體設置的電抗器，所述油冷卻系統(tǒng)設置兩路油循環(huán)，所述變壓器設有與擺式動車組連接的減振連接件。
如上所述的擺式動車組變壓器，所述鐵心為硅鋼片疊成臥放，復數(shù)組餅式線圈套在心式鐵心上，每個鐵心柱上2個網(wǎng)側線圈先串聯(lián)，中間布置牽引線圈，1個鐵心柱上的兩個網(wǎng)側線圈中間布置輔助線圈，4個網(wǎng)側線圈并聯(lián)連接。
如上所述的擺式動車組變壓器，所述變壓器的鐵心及線圈上部設有儲油柜，在所述變壓器的后部設有兩臺油冷卻器，在兩臺油冷卻器之間設有吸濕器，所述變壓器的兩側設有安裝支架，所述安裝支架上設有減振連接件。
如上所述的擺式動車組變壓器，所述變壓器的油冷卻系統(tǒng)包括一變壓器油箱，所述變壓器油箱的一側設置有輔助電抗器油箱，所述變壓器油箱內設有擋油板；一潛油泵與輔助電抗器油箱連接，另一端連接一冷卻器，所述冷卻器出口連接油法蘭，所述油法蘭通過管道連接所述的變壓器油箱，所述變壓器油箱設置變壓器線圈油道，所述輔助電抗器油箱設置電抗器線圈油道。
如上所述的擺式動車組變壓器，所述擋油板把變壓器油箱分成3個油腔，所述擋油板用絕緣紙板熱壓成形，套在線圈的上端和下端。
如上所述的擺式動車組變壓器，所述變壓器油箱內壁固定設置作為屏蔽磁場用的鋁板，變壓器與輔助電抗器之間有進行磁屏蔽的鋼板。
如上所述的擺式動車組變壓器，所述變壓器與擺式動車組之間為支架形式的螺栓連接，所述油箱設有安裝座，在安裝座和安裝支架之間設有減振橡膠墊。
如上所述的擺式動車組變壓器，比鄰安裝座的螺孔兩側設有鋼墊圈，安裝座另一側的鋼墊圈設有另一減振橡膠墊，所述減振橡膠墊設置安裝有壓板，所述安裝支架同樣設置安裝有壓板，一螺栓依次穿設所述的安裝壓板、安裝支架、減振橡膠墊、鋼墊圈、安裝座、鋼墊圈、減振橡膠墊、安裝壓板設置。
如上所述的擺式動車組變壓器，所述變壓器油箱座在兩側通過復數(shù)個安裝螺栓與變壓器安裝支架固定在一起。
如上所述的擺式動車組變壓器，所述一體設置的電抗器具有兩柱線圈串聯(lián)，鐵心采用硅鋼片制成，浸澤或涂有環(huán)氧樹脂，所述鐵芯用鐵心壓板穿心螺桿夾緊固定為一個整體，用壓梁壓緊鐵心設置，下部器身箱底用定位釘，上部器身利用壓梁與箱壁固定定位。
本實用新型的與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點和特點是1.輕量化鐵心采用小的鐵心截面，繞組采用交錯式結構，儲油柜采用鋁合金的儲油柜。采用弧形油箱，結構緊湊，體積小，重量輕，高度低，在其上布置1臺輔助用電抗器組成一個一體化變壓器。
2.良好的冷卻性能繞組采用油流導向結構，采用兩路油循環(huán)冷卻系統(tǒng)(兩組油冷卻器)，絕緣介質采用難燃油(ALPHA油)，其燃點為285℃，而常規(guī)25號變壓器油燃點為165℃，因此可大大提高變壓器的過載能力。
3.易安裝變壓器與擺式動車組之間采用支撐架形式的螺栓聯(lián)接，便于安裝維護。
4.低噪聲采用32個減振橡膠墊，來降低變壓器的噪聲。采用兩個風機，減小單臺風機功率，降低變壓器風機的噪聲。
5.降低變壓器的漏磁變壓器油箱內壁采用鋁板對變壓器的磁場進行屏蔽。


圖1為本實用新型的擺式動車組變壓器接線原理圖；圖2為本實用新型的擺式動車組變壓器的主視圖；圖3為本實用新型的擺式動車組變壓器的俯視圖；圖4為本實用新型的主變壓器油流剖視示意圖；
圖5為本實用新型的油冷卻系統(tǒng)結構示意圖；圖6為本實用新型的輔助電抗器的結構示意圖；圖7為本實用新型的變壓器線圈、鐵心剖視示意圖；圖8為本實用新型的風機示意圖；圖9為本實用新型的變壓器減振橡膠墊安裝剖示圖。
具體實施方式
為使對本實用新型功效、特征及目的能有更進一步的了解與認同，茲舉一具體實施例并配合附圖說明于后。
如圖1到圖3所示，分別表示了擺式動車組變壓器接線原理圖和擺式動車組變壓器。本實用新型的擺式動車組變壓器的鐵心為心式臥放設置，在所述變壓器內設置磁場屏蔽部件，該變壓器具有一油冷卻系統(tǒng)和一體設置的電抗器，所述油冷卻系統(tǒng)設置兩路油循環(huán)，所述變壓器設有與擺式動車組連接的減振連接件。
圖1中AX表示變壓器的網(wǎng)側(原邊高壓)繞組；a1x1；a2x2；a3x3；a4x4表示變壓器的牽引繞組；a5x5表示變壓器的輔助繞組；L1L2表示輔助電抗器繞組；圖中·表示變壓器的同銘端。在本實施例中，所述鐵心為硅鋼片疊成臥放，復數(shù)組餅式線圈套在心式鐵心上，每個鐵心柱上2個網(wǎng)側線圈先串聯(lián)，構成網(wǎng)側(原邊高壓)繞組AX，中間布置牽引線圈，1個鐵心柱上的兩個網(wǎng)側線圈中間布置輔助線圈，4個網(wǎng)例線圈并聯(lián)連接。
圖2和圖3表示出本實用新型的擺式動車組變壓器主要部分的結構。其中，1為變壓器安裝支架；2為儲油柜；3為50蝶閥；4為油位表；5為吸濕器；6為另一側變壓器安裝支架；7為減振連接件；8為油箱；9為接線插頭；10為環(huán)氧澆注端子；11為壓力釋放閥；12為50活門；13為油樣活門；14為X端子；15為網(wǎng)側A端子。由圖可見，在所述變壓器的兩側設有安裝支架1和6，在所述安裝支架上設有減振連接件7。儲油柜2設置在變壓器上方，吸濕器5設置在變壓器一側，網(wǎng)側A端子15、蝶閥和50活門設置在變壓器另一側，用來給變壓器注油或濾油用，吸濕器5給變壓器呼吸用，油樣活門13位于變壓器下部，用來取油樣對變壓器油進行檢測、化驗，油位表4設置在油箱上部，用于顯示并監(jiān)視油位。
請同時參照圖9，所述變壓器與擺式動車組間為支架形式的螺栓聯(lián)接，所述油箱8設有安裝座16，在安裝座16和安裝支架1、6(為簡便，圖中僅以安裝支架1表示)之間設有減振橡膠墊17，比鄰安裝座16的螺孔兩側設有鋼墊圈18、18′，在安裝座16另一側的鋼墊18上設有另一減振橡膠墊17′，在該減振橡膠墊設置安裝壓板19，在安裝支架1、6上同樣設置另一安裝壓板19′，一螺栓依次穿設所述的安裝壓板19′、安裝支架1、減振橡膠墊17、鋼墊圈18、安裝座16、鋼墊圈18′、減振橡膠墊17′、安裝壓板19設置。
參見圖3，圖中變壓器油管與油冷卻器設有波紋管21用來連接；22為裙板安裝支架，用來安裝動車組下放的裙板；23為油冷卻器；24為風機安裝支架；25為風機；26為蝶閥，由圖中可見，本實用新型的擺式動車組變壓器設有兩組對稱設置的油冷卻器及相應的風機；27為油泵，該油泵為潛油泵，其一端連接油箱，另一端連接通往兩個油冷卻器23的管道。圖中28為環(huán)氧澆注端子罩；29為防爆玻璃，當變壓器出現(xiàn)故障情況時打開對變壓器油箱進行保護；30為變壓器重心位置；31為一感溫元件，如pt100鉑電阻，用來測量變壓器中油的溫度。所述變壓器油箱座在兩側通過復數(shù)個安裝螺栓與變壓器安裝支架固定在一起。32為油箱安裝座與安裝支架安裝用螺栓，在本實施例中采用單側8個，兩側共16個設置；33為安裝定位銷。
圖4和圖5為本實用新型的油冷卻系統(tǒng)結構。
圖4為本實用新型的主變壓器剖視示意圖。所述變壓器的鐵心及線圈上部設有儲油柜2(圖7中件2)，在所述變壓器的后部設有兩臺油冷卻器23。所述變壓器的油冷卻系統(tǒng)包括一變壓器油箱8，在所述變壓器油箱8的一例設置有輔助電抗器油箱34，在所述變壓器油箱8內設置有復數(shù)個擋油板36；一潛油泵37與輔助電抗器油箱34連接，另一端連接一冷卻器23，所述冷卻器23出口連接油法蘭，所述油法蘭通過管道連接所述的變壓器油箱8，在所述變壓器油箱設置變壓器線圈油道，在所述輔助電抗器油箱34中設置電抗器線圈油道。
圖4中標號40為流進冷卻器的變壓器油方向；41為流出冷卻器的變壓器油方向；42為流進變壓器的油方向；43為流出變壓器的油方向；44為流出輔助電抗器的油方向；37為油泵；除了設置油流擋板36，在本實施例中，在變壓器與電抗器間設有隔板41。如圖4所示，潛油泵37把輔助電抗器油箱34中的熱油抽出，通過二冷卻器23進油法蘭(圖5中38)進入2個油冷卻器23，被油冷卻器冷卻后變?yōu)槔溆屯ㄟ^冷卻器出油法蘭(圖5中件39)，進入主變壓器油箱8的中間腔，通過線圈油道冷卻主變壓器線圈，一路向左流動，到左邊的油腔，然后從導油管流到右邊的油腔，另外一路順線圈油道冷卻線圈后流到右邊的油腔，變壓器油冷卻線圈鐵心后到達輔助電抗器油箱34，通過輔助電抗器線圈油道冷卻輔助電抗器，然后到潛油泵37完成一個冷卻循環(huán)(見圖4中油流示意圖)。
擋油板36用環(huán)氧玻璃布板加工，套在線圈的中部在油箱中把變壓器油箱分成3個腔。
潛油泵37把輔助電抗器油箱34中的熱油抽出，通過冷卻器進油法蘭進入2個油冷卻器23(散熱器)，被油冷卻器23冷卻后變?yōu)槔溆屯ㄟ^冷卻器出油法蘭，進入主變壓器油箱8，通過線圈油道冷卻主變壓器線圈、鐵心后到達輔助電抗器油箱34，通過輔助電抗器線圈油道冷卻輔助電抗器，到潛油泵37完成一個冷卻循環(huán)。
圖5為本實用新型的油冷卻系統(tǒng)結構示意圖，圖中46為冷卻空氣方向；23為油冷卻器。兩臺油冷卻器對稱布置，在油冷卻器之間設置有風機25。過渡風道47連接油冷卻器23和風機25。48為風機電機，該電機驅動所述的風機25。38為冷卻器出油法蘭；39為冷卻器進油法蘭。離心式風機由1臺電機帶2臺風機葉輪，分別從變壓器兩側吸進冷卻空氣，通過油冷卻器，朝下排除空氣，帶走熱量。
再請參見圖4和5，所述變壓器內設置磁場屏蔽部件，包括變壓器油箱內壁鉚焊的鋁板(圖7中件49)作為屏蔽磁場用，鋁板可以是10mm。變壓器與輔助電抗器之間有鋼板(圖4中件45)進行磁屏蔽，避免電抗器與變壓器間的相互影響，變壓器油通過該隔板進入輔助電抗器油箱。
圖6為本實用新型的輔助電抗器的結構示意圖，圖中52為電抗器線圈；53為電抗器鐵心組裝；54為電抗器引線。兩柱線圈串聯(lián)，鐵心采用50W470硅鋼片疊制，并浸澤或涂環(huán)氧樹脂后，用鐵心壓板穿心螺桿夾緊固定為一個整體，用壓梁壓緊鐵芯，下部器身箱底用定位釘，上部器身利用壓梁與箱壁固定定位。
輔助電抗器用螺栓固定在電抗器油箱中，電抗器上布置擋油板。網(wǎng)側A端子引進25kV高壓電；環(huán)氧澆注的低壓端子可方便的把變壓器、電抗器與動車組上電路連接在一起，鋁合金的儲油柜用螺栓把在變壓器油箱上，中間用軟木橡膠密封墊，在本實施例中，全鋁合金板翅式冷卻器23、潛油泵37、不銹鋼波紋管21、蝶閥26、風機25等組成強迫油循環(huán)系統(tǒng)。利用減振橡膠墊17、17′，兩側共通過16條M20螺栓與變壓器安裝支架固定在一起；整個變壓器組裝后整體用32個M16螺栓固定在電動車組車體下。
如圖7中所示，餅式線圈套在心式鐵心50上，臥放，鋁合金的儲油柜2位于上部，49為箱底板屏蔽鋁板；51為安裝架，風機固定設置在其上。為了解決變壓器的滲漏油的問題，采用軟木橡膠墊55密封。
圖8為本實用新型的風機示意圖。由圖可見，一臺電動機48具有雙輸出軸，可分別帶動兩個風機25的葉輪。風機從兩個側面吸風，朝下排風，單個風機的功率是用一臺電動機48帶一臺風機時風機功率的一半，從而可以降低風機的噪聲。
綜上所述，從本實用新型有以下積極的效果。
1、變壓器可吊裝在電動車組的車體下。
2.變壓器線圈鐵心心式臥放，高度低，體積小，重量輕。
3.變壓器、電抗器出線方便，布置合理，與電動車組上電路連接簡單，便于接線。
4.變壓器安裝方便。
5.線圈采用餅式線圈，線圈油道從中間向兩側，采用兩路強迫油循環(huán)冷卻，采用難燃油，大大提高變壓器的過載能力。
6.采用軟木橡膠墊密封，解決變壓器的滲漏油。
7.采用鋁合金的儲油柜、無磁鋼板油箱加10mm鋁板屏蔽減小變壓器油箱的渦流損耗和漏磁，較小的鐵心截面積，可減輕變壓器的重量。
8.采用32個減振橡膠墊，兩個風機降低變壓器的噪聲。
權利要求1.一種擺式動車組變壓器，其特征在于所述變壓器的鐵心為心式臥放設置，在所述變壓器內設置磁場屏蔽部件，該變壓器具有一油冷卻系統(tǒng)和一體設置的電抗器，所述油冷卻系統(tǒng)設置兩路油循環(huán)，所述變壓器設有與擺式動車組連接的減振連接件。
2.如權利要求1所述的擺式動車組變壓器，其特征在于所述鐵心為硅鋼片疊成臥放，復數(shù)組餅式線圈套在心式鐵心上，每個鐵心柱上2個網(wǎng)側線圈先串聯(lián)，中間布置牽引線圈，1個鐵心柱上的兩個網(wǎng)側線圈中間布置輔助線圈，4個網(wǎng)側線圈并聯(lián)連接。
3.如權利要求1所述的擺式動車組變壓器，其特征在于所述變壓器的鐵心及線圈上部設有儲油柜，在所述變壓器的后部設有兩臺油冷卻器，在兩臺油冷卻器之間設有吸濕器，所述變壓器的兩側設有安裝支架，所述安裝支架上設有減振連接件。
4.如權利要求1或3所述的擺式動車組變壓器，其特征在于所述變壓器的油冷卻系統(tǒng)包括一變壓器油箱，所述變壓器油箱的一側設置有輔助電抗器油箱，所述變壓器油箱內設有擋油板；一潛油泵與輔助電抗器油箱連接，另一端連接一冷卻器，所述冷卻器出口連接油法蘭，所述油法蘭通過管道連接所述的變壓器油箱，所述變壓器油箱設置變壓器線圈油道，所述輔助電抗器油箱設置電抗器線圈油道。
5.如權利要求4所述的擺式動車組變壓器，其特征在于所述擋油板把變壓器油箱分成3個油腔，所述擋油板用絕緣紙板熱壓成形，套在線圈的上端和下端。
6.如權利要求4所述的擺式動車組變壓器，其特征在于所述變壓器油箱內壁固定設置作為屏蔽磁場用的鋁板，變壓器與輔助電抗器之間有進行磁屏蔽的鋼板。
7.如權利要求1或3所述的擺式動車組變壓器，其特征在于所述變壓器與擺式動車組之間為支架形式的螺栓連接，所述油箱設有安裝座，在安裝座和安裝支架之間設有減振橡膠墊。
8.如權利要求7所述的擺式動車組變壓器，其特征在于比鄰安裝座的螺孔兩側設有鋼墊圈，安裝座另一側的鋼墊圈設有另一減振橡膠墊，所述減振橡膠墊設置安裝有壓板，所述安裝支架同樣設置安裝有壓板，一螺栓依次穿設所述的安裝壓板、安裝支架、減振橡膠墊、鋼墊圈、安裝座、鋼墊圈、減振橡膠墊、安裝壓板設置。
9.如權利要求7所述的擺式動車組變壓器，其特征在于所述變壓器油箱座在兩側通過復數(shù)個安裝螺栓與變壓器安裝支架固定在一起。
10.如權利要求1所述的擺式動車組變壓器，其特征在于所述一體設置的電抗器具有兩柱線圈串聯(lián)，鐵心采用硅鋼片制成，浸澤或涂有環(huán)氧樹脂，所述鐵芯用鐵心壓板穿心螺桿夾緊固定為一個整體，用壓梁壓緊鐵心設置，下部器身箱底用定位釘，上部器身利用壓梁與箱壁固定定位。
專利摘要本實用新型公開了一種擺式動車組變壓器，所述變壓器的鐵心為心式臥放設置，在所述變壓器內設置磁場屏蔽部件，該變壓器具有一油冷卻系統(tǒng)和一體設置的電抗器，所述油冷卻系統(tǒng)設置兩路油循環(huán)，所述變壓器設有與擺式動車組連接的減振連接件。因此本實用新型克服了公知結構的缺點，其采用心式臥放結構，提過支撐架加減振膠墊與變壓器油箱聯(lián)接安裝，設置兩路風機、散熱器冷卻系統(tǒng)來降低噪聲和振動，達到結構緊湊、體積小、重量輕，便于安裝的目的。
文檔編號H01F27/00GK2674613SQ200320121759
公開日2005年1月26日 申請日期2003年11月20日 優(yōu)先權日2003年11月20日
發(fā)明者李榆倉, 張金平, 許榮華, 渠海波, 馬錄寶, 張運偉 申請人:中國北車集團大同電力機車有限責任公司