一種變壓器專用清理設備

鄭劍慧 謝建燦 吳飛 雷冬閣

摘要：本文設計了一種變壓器專用清理設備，主要包括包括清理箱，在清理箱內頂面設有環形布水管，清理箱內底部設有球形噴水座，清理箱內底部還設有環形導軌和旋轉架，旋轉架底部的兩相對側面均通過伸縮桿固定有與環形導軌適配的驅動座，驅動座頂端轉動有內側清理輥;旋轉架頂端滑動有清理框，清理框頂端轉動配合有一排清理刷;清理箱內設有殼體托框;清理箱內頂部滑動有正清理框和側清理框，正清理框和側清理框側面均轉動配合有一排外側清理輥。本設計通過外側清理輥進行變壓器殼體外側散熱片的清理，通過內側清理輥進行變壓器殼體內壁的清理，通過清理刷進行變壓器殼體內底面的清理，保證了變壓器殼體的清理效果。

關鍵詞：變壓器 清理設備 外側清理 殼體

1.研究背景

變壓器對于人們的用電是非常重要的設備。變壓器是輸配電的基礎設備，廣泛應用于工業、農業、交通、城市社區等領域。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。變壓器是一種成套的變壓設備，可用于終端供電和環網供電，轉換十分方便，保證了供電的可靠性和靈活性。

但是變壓器在運行過程中會產生很多熱量，傳統的油浸式變壓器散熱主要是通過在器身內設置油道，通過油的循環流動帶走熱量進行散熱，其維修難度高，容易產生灰塵，且對于變壓器的類型針對性強，不具有普遍適用性，傳統的油浸式變壓器也有用散熱片散熱的方式的，但是散熱片通常是設置在外部，但是設置的外部的散熱片需要定期進行清理，避免灰塵或者油漬影響變壓器散熱功能的正常;同時，變壓器殼體同樣需要定時的拆換并清理，否則變質的油會附著在變壓器殼體內壁，影響變壓器的散熱;對于變壓器上的油跡通常需要人工進行清理，清理的速度慢且清理的效果不佳，不能夠對變壓器上的油污進行全面的清理，工作效率低，且工人在清洗時容易受到傷害。

2.研究內容

本文設計的變壓器專用清理設備結構圖，如圖1所示。

如上圖所示，變壓器專用清理設備組成如下，清理箱內頂面固定有環形布水管，清理箱內底面固定有兩個相對設置的球形噴水座，環形布水管與球形噴水座的輸入端均伸出至清理箱外，清理箱周側面底部設有排水管;所述清理箱內底部通過圓柱固定有環形導軌，環形導軌與變壓器的殼體的開口端適配;清理箱內底部轉動配合有旋轉架，旋轉架底部的兩相對側面均通過伸縮桿固定有驅動座，驅動座相對外側均轉動配合有與環形導軌適配的滾輪，驅動座頂端轉動配合有內側清理輥;旋轉架頂端滑動配合有兩個相對設置的清理框，清理框頂端轉動配合有一排與內側清理輥聯動的清理刷;清理箱內設有垂直升降的殼體托框，殼體托框上表面固定有環形卡槽;清理箱內頂部滑動有兩相對設置的正清理框和側清理框，兩正清理框相對內側和兩側清理框相對內側均轉動配合有一排外側清理輥，一排外側清理輥之間聯動;變壓器清理設備的剖面圖如圖2所示。

將變壓器殼體倒扣在殼體托框上，通過殼體托框的升降帶動變壓器殼體的升降，使得變壓器殼體進入清理功能區，在變壓器殼體的下降過程中，通過正清理框和側清理框的滑動，以及環形布水管與外側清理輥的配合，進行變壓器外殼的散熱片間隙的清理，確保變壓器外殼的清理效果;殼體托框帶動變壓器殼體下降到清理箱內底部后，通過兩個球形噴水座進行變壓器殼體內壁的布水，通過伸縮桿的伸縮作用，使得滾輪始終沿環形導軌內側軌道運動，使得滾輪帶動驅動座在環形導軌內沿特定的軌跡運動，從而使得內側清理輥進行變壓器殼體內側壁的清理;驅動座的運動帶動清理框的滑動，內側清理輥的轉動帶動一排清理刷的轉動，使得清理刷進行變壓器殼體內底面的清洗;通過外側清理輥進行變壓器殼體外側散熱片的清理，通過內側清理輥進行變壓器殼體內壁的清理，通過清理刷進行變壓器殼體內底面的清理，保證了變壓器殼體的清理效率。殼體托框的四個角部交錯設有滑行孔和螺紋孔;清理箱內部的四個角部交錯設置有立桿和螺桿，立桿周側面和滑行孔內壁滑動配合，螺桿的外螺紋與螺紋孔內螺紋螺紋連接;通過滑行孔與立桿的配合，控制殼體托框的升降軌跡，通過螺紋孔與螺桿的配合，控制殼體托框的穩定升降。清理箱下表面兩相對角部均固定有驅動電機，驅動電機輸出軸端伸入清理箱內并與螺桿底端固定連接;通過驅動電機為螺桿的轉動提供動力，實現驅動電機控制殼體托框的升降運動。清理箱下表面固定有支撐架，支撐架位于兩驅動電機的相對內側;通過支撐架進行清理箱的支撐，保證清理箱擺放的穩定性。

清理箱內底面的中心處設有支撐套，支撐套內底部固定有旋轉電機，旋轉電機輸出軸端與旋轉架底端面固定連接;旋轉架底端還固定有平衡帽，平衡帽內頂面固定有支撐環，支撐環底端設有一圈滾子，滾子周側面與支撐套上表面滑動配合;通過旋轉電機控制的旋轉架的轉動，從而使得驅動座與清理框的配合進行變壓器殼體的清理;通過平衡帽與支撐套的配合，實現旋轉電機的防水;通過支撐環與支撐套的配合，確保旋轉架轉動的穩定，避免旋轉架發生偏轉。

旋轉架頂端固定有限位板，限位板上表面開有兩個相對設置的滑槽，滑槽內壁與清理框周側面滑動配合;通過限位板進行清理框的支撐和限制清理框的運行軌跡，確保清理框對變壓器內底面的清理效果。驅動座內底部固定有清理電機，清理電機輸出軸端伸出驅動座并與內側清理輥底端固定連接;通過清理電機控制內側清理輥的轉動，實現內側清理輥對變壓器殼體內壁的清理功能。內側清理輥頂端伸入清理框內且固定有驅動件，清理框內轉動配合有一排從動件，清理框內還設有用于連接驅動件和一排從動件的L形聯動條;通過內側清理輥控制驅動件的轉動，驅動件帶動L形聯動條和從動件實現同步轉動，使得內側清理輥帶動清理刷的轉動，保證清理框對變壓器殼體的清理效果。

清理箱周側面的頂部設有兩組相對設置的正滑箱和側滑箱，正滑箱內壁與正清理框周側面滑動配合，側滑箱內壁與側清理框周側面滑動配合;正滑箱和側滑箱端部均固定有伸縮氣缸，伸縮氣缸的推桿伸入正滑箱或側滑箱內并與正清理框或側清理框固定連接;通過正滑箱和側滑箱限制正清理框或側清理框的滑動軌跡，通過伸縮氣缸控制正清理框或側清理框的推動，使得清理輥得以對變壓器外殼的散熱片進行清理。正清理框和側清理框一內壁均固定有步進電機，步進電機輸出軸端均固定有偏心輪，外側清理輥伸入述正清理框和側清理框另一內壁的端部固定有旋轉扣，旋轉扣與偏心輪之間設有聯動條;通過步進電機控制偏心輪的轉動，偏心輪帶動聯動條與旋轉扣的運動，使得外側清理輥的自轉，從而實現外側清理輥對變壓器殼體的清理功能。

3.結論

本裝置通過殼體托框的升降帶動變壓器殼體的升降，使得變壓器殼體進入清理功能區，在變壓器殼體的下降過程中，通過正清理框和側清理框的滑動，以及環形布水管與外側清理輥的配合，進行變壓器外殼的散熱片間隙的清理，確保變壓器外殼的清理效果。通過兩個球形噴水座進行變壓器殼體內壁的布水，通過伸縮桿的伸縮作用，使得滾輪始終沿環形導軌內側軌道運動，使得滾輪帶動驅動座在環形導軌內沿特定的軌跡運動，從而使得內側清理輥進行變壓器殼體內側壁的清理;驅動座的運動帶動清理框的滑動，內側清理輥的轉動帶動一排清理刷的轉動，使得清理刷進行變壓器殼體內底面的清洗。通過外側清理輥進行變壓器殼體外側散熱片的清理，通過內側清理輥進行變壓器殼體內壁的清理，通過清理刷進行變壓器殼體內底面的清理，保證了變壓器殼體的清理效果。