专利名称：油位标示排气截油阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于油浸式全密封变压器用具有油位显示功能的排气装置。
背景技术：
油浸式全密封变压器在存放和运行过程中变压器油温的变化幅度可达110℃。对于带隔膜储油柜和波纹膨胀式储油柜的人型产品而言，油温变化时储油柜可以自动调整容积，满足变压器油热胀冷缩的实际需要，同时保持油箱的全密封状况；对于采用波纹油箱或者采用片式散热器的小容量全密封变压器，油箱容积的调整是靠波纹翅和散热片的胀缩实现的。在油温较低时，油面会降至箱盖以下，形成具有负压的无油空间，这时由于低温使箱盖上的密封件收缩、变硬、弹性变小，密封状况产生细微变化，使空气在油箱内外压差的作用下，被漫漫地吸入油箱内，与油箱内原有的残存气体集聚在箱盖下和设置在油箱高处的组件中；在油温升高时，密封件膨胀、变软、弹性恢复，密封状况好转，这时尽管油箱内具有一定的正压，气体也很难被排出箱外。留在油箱内的气体在油温继续升高时不仅会加快油的老化，也会增大油箱内部的压力，造成波纹翅和散热片局部永久性变形。
变压器产品中存在的气体，在投入运行前必须排放出去，当环境温度较高时，油箱内呈正压，放气过程中油面自然上升，使气体排净，当环境温度较低时，油箱内不呈正压，只有补油排气，但是，两种排气方法都不能避免油温再次大幅度变化时重复出现进气的过程，不仅如此，在排气补油时还会用掉一部分油箱的补偿容积，所以隐患依然存在。这是小容量油浸式全密封变压器油箱结构上存在的一个不容忽视的问题，需要研究解决。
发明内容本实用新型是一种带油位标示的阀门，在变压器油温升高、油面上升过程中，油箱内的气体会由此阀门排出，当变压器油进入设置在油箱高处的阀体内时，阀门自动封闭，油被阻截，不会排出。该阀门只有单向排气的功能，当油面再度下降时，阀门是封闭的，不能进气。安装这种阀门的油浸式全密封变压器，在设定温度范围内能彻底排出油箱内的气体。减少油箱内部压力，避免高温时变压器油与空气接触，防止变压器油老化，延长产品的使用寿命。
由于安装油位标示排气截油阀后，在油面上升时箱盖下的气体可以排出，所以在常温下注油时，箱盖下可以留有一定的空间，作为变压器油膨胀时油箱的补偿容积，使油箱的补偿容积更趋稳定、合理，减少油箱多余的散热面积，节省变压器油和钢材，缩小产品的外形尺寸。
全密封变压器箱盖上的油位显示装置内常有气体集聚的现象发生，使变压器油不能进入其中，所以无法直观箱盖以上油位。该实用新型排气截油阀，侧面有油位观察孔，箱盖下油面距离箱盖的高度，可清晰的从油标的标尺上读取。油箱满油后，气体由油位标示排气截油阀排出，变压器油向上进入阀体，此时从观察孔可直观油位。这样，箱盖上不必另设油位显示装置，既克服了其它类型油位显示装置的缺陷，又简化了产品结构，降低了产品制造成本。
本实用新型的结构如图1所示，箱盖下存有气体的变压器，在油面上升时，油面以上的气体被挤向设置在油箱高处的油位标示排气截油阀，通过阀芯(10)的中心孔，再经其横向排气孔，挤开包在阀芯锥形端头上具有弹性的子母密封垫(8)上的薄膜套，由薄膜套与阀芯锥形端头之间排出，进入排气管(1)与大气相通。子母密封垫的薄膜套下面连接有大小两个垫圈，即内垫圈与外垫圈，内外垫圈间通过薄膜实现软连接，内垫圈套在阀芯锥形端头下面的凹槽内，可随阀芯上下动作，外垫圈由压圈(4)压在阀座(9)上面的凸台上，起密封作用。
油位标示排气截油阀的排气过程是在阀座内的浮子(13)尚未被变压器油漂起时发生的，因为此时子母密封垫上的薄膜套与压膜圈(6)之间有间隙存在，薄膜可以鼓起。
变压器油箱内的气体排出去后，浮子被变压器油漂起，浮子上端与阀芯下端之间放置定位球(12)，定位球推动阀芯向上，使阀芯锥形端头被准确的推入压膜圈，锥形端头上的薄膜套与压膜圈内表面接触。压膜圈的上面和侧面都留有活动间隙，由于其内孔是小角度锥形孔，角度与阀芯锥形端头的角度相同，所以在被阀芯锥形端头顶起时会自动找正位置，在其上端面与压盖(3)接触后，再次定位并加力，阀芯升到上限位置时所受向上力是油箱内的正压作用力与浮子的推力之和，此时子母密封垫上的薄膜套被紧紧地夹在阀芯锥形端头与压膜圈中间，薄膜套的薄膜与阀芯横向排气孔的中心线几乎垂直相交，由于此时薄膜套被夹，没有鼓起和变形的余地，进入阀芯横向排气孔的变压器油在这里被阻隔，不能通过。
变压器油箱内油位下降，阀座内无油时，浮子靠自重下落，浮子上端与阀芯下端由园柱销(11)连接，浮子下落带动阀芯，拉动阀芯下降的力是油箱内的负压作用力与浮子重力之和。
油位标示排气截油阀上面的压盖通过异形螺母(2)与排气管相连，通过沉头螺钉(5)与阀座连接，压盖与阀座间放置密封垫圈(7)。排气管末端的异形螺母是在产品检修或更换零件时封堵排气管出口的备用件。
该实用新型产品配带法兰盘(22)，该法兰盘与变压器油箱箱盖上的开孔相对，焊接在箱盖上，法兰盘与阀座之间放置密封垫圈(21)，并用螺栓(20)连接固定。
油位标示排气截油阀插入箱盖以下部分，其中安装有油标(26)，油标由油标浮子、油标尺和滑杆等零件组成。油标浮子的侧面有轴向凹槽，阀座内侧的定位块(24)嵌入凹槽内，限制油标浮子以滑杆为轴心转动，定位块也同时限定浮子(13)的轴向活动高度。油标的滑杆穿过油标浮子的中心孔，与浮子(13)相连，油标浮子可沿滑杆上下滑动，滑杆下端部有螺母和垫圈，可调整油标浮子与浮子(13)间的距离，也可调整浮子(13)的配重。固定在油标浮子上的油标尺向上伸入阀座内壁与浮子(13)之间的间隙中，在变压器油位变化时，随油标浮子上下起落，油标尺上的刻度从阀座侧面观察孔通过猫眼儿玻璃(16)清晰可见，猫眼儿玻璃是由法兰盘(14)、密封垫圈(15)、垫圈(17)、压盖(18)和沉头螺钉(19)安装在阀座上的。浮子(13)表面沿圆周画一道油标尺的背景标志线，油标尺上显示油位的高度值在此标志线处读取。油箱满油后，标志线随浮子(13)升起，此时由观察孔可直观油位。
阀座在箱盖以下部分外围纸板筒(25)可起绝缘作用。半园头螺钉(23)防止纸板筒下滑，同时固定定位块(24)。
变压器内部由于故障产生气体，如果气体压力达到了压力释放阀的开启压力，压力释放阀迅速动作，如达不到压力释放阀的开启压力，油位标示排气截油阀内充满气体，在浮子(13)靠自重能克服油箱内正压作用力而下落的情况下，达到排气压力时，开始排气，对事故进一步扩大起到缓解作用。
油温降低，油面下降，箱盖下出现负压空间，虽然此时浮子(13)靠自重下落，使压膜圈与薄膜套之间拉开距离，但是由于油箱内是负压，薄膜套被紧紧的吸附在阀芯锥形端头上，封住其横向排气孔，箱外的气体不能由此进入箱内。当油箱内由于其它密封件在低温下密封效果不好而进气时，油位标示排气截油阀会在油温逐渐升高后将气体排出。
本实用新型产品可使采用波纹散热片和膨缩式散热器的全密封变压器油箱的补偿容积更趋稳定、合理、减少多余的散热面积，节约钢材和变压器油，降低产品制造成本，使产品体积小、重量轻、外形美观，产品在正常运行中变压器油不与空气接触，避免氧化，延长产品使用寿命，油箱不会因承受过大内部压力而产生局部永久性变形，变压器内部发生故障时，在一定的压力条件下可以缓解事故的扩大。
本实用新型产品可以标示箱盖下的油位，也可直观箱盖以上的油位，不必另设油位计，既克服了其它类型油位计的缺陷，又简化了产品结构，增加了产品的科技含量。
图1和图2是本实用新型产品的结构图，图1为实施例一的结构，图2为实施例二区别于实施例一的部分结构，即采用定位钉(12)替代定位球(12)的结构。
具体实施方式
实施例一本实施例如图1所示，阀芯(10)与阀座(9)之间的子母密封垫(8)上的薄膜套套在阀芯的锥形端头上，与薄膜套相连的内垫圈套在阀芯锥形端头下面的凹槽内，外垫圈由压圈(4)压在阀座上面的凸台上，起密封作用。压圈是通过压盖(3)施压的，压盖用沉头螺钉(5)紧固在阀座上，压盖与阀座间放置密封垫圈(7)。子母密封垫的内外垫圈间由薄膜实现软连接，使阀芯在浮子(13)的带动下可以上下起落。
如果变压器油箱内存在有气体，在油温升高、油面上升时，油箱内产生正压，使气体通过阀芯中心孔，再经其横向排气孔，挤开包在阀芯锥形端头上的薄膜套，排出气体，经排气管(1)进入大气。排气管通过异形螺母(2)紧固在压盖上，排气管末端的异形螺母是在产品检修或更换零件时封堵排气管出口的备用件。
浮子(13)与阀芯用园柱销(11)连接，浮子下落时可带动阀芯下落，浮子上端与阀芯下端之间放置定位球(12)，可以矫正浮子漂起时产生的轻微偏斜，使阀芯锥形端头向上准确推入压膜圈(6)，油箱满油后，薄膜套被紧紧的夹在压膜圈与阀芯锥形端头之间，没有鼓起和变形的余地，进入阀芯横向排气孔的变压器油，在这里被阻隔，不能通过。
油位标示排气截油阀配带法兰盘(22)，该法兰盘与变压器油箱箱盖上的开孔相对，焊在箱盖上，法兰盘与阀座之间放置密封垫圈(21)，并用螺栓(20)连接固定。
油位标示排气截油阀插入箱盖以下部分，其中安装有油标(26)，油标由油标浮子、油标尺和滑杆等零件组成，油标浮子的侧面有轴向凹槽，阀座内侧的定位块(24)嵌入凹槽内，限制油标浮子转动，也同时限定浮子(13)的轴向活动高度。油标的滑杆穿过油标浮子的中心孔，与浮子(13)相连，油标浮子可沿滑杆上下滑动。滑杆下端部有螺母和垫圈，可调整油标浮子与浮子(13)的距离，也可调整浮子(13)的配重。固定在油标浮子上的油标尺向上伸入阀座内壁与浮子(13)之间的间隙，在变压器油位变化时，随油标浮子上下起落，油标尺上标示油位的刻度，由阀座侧面的观察孔观察，观察孔内通过法兰盘(14)、密封垫圈(15)、垫圈(17)、压盖(18)和沉头螺钉(19)安装猫眼儿玻璃(16)，使油标尺上的刻度清晰可见。浮子(13)上沿其圆周画有一道背景标志线，油标尺上标示油位的刻度值在背景标志线处读取。油箱满油后标志线随浮子(13)升起，此时由观察孔可直观油位。
实施例二本实施例与实施例一不同之处如图2所示，定位球(12)被定位钉(12)所替代，其它组成和连接关系与实施例一完全相同。
权利要求1油位标示排气截油阀由排气管(1)、异形螺母(2)、压盖(3)、压圈(4)、沉头螺钉(5)、压膜圈(6)、密封垫圈(7)、子母密封垫(8)、阀座(9)、阀芯(10)、园柱销(11)、定位球(12)、浮子(13)、法兰盘(14)、密封垫圈(15)、猫眼儿玻璃(16)、垫圈(17)、压盖(18)、沉头螺钉(19)、螺栓(20)、密封垫圈(21)、法兰盘(22)、半圆头螺钉(23)、定位块(24)、纸板筒(25)和油标(26)组成，其特征在于，阀座(9)内装有相互连接的阀芯(10)、浮子(13)和油标(26)，阀芯具有小角度锥形端头，锥形端头上包具有弹性的子母密封垫(8)上的薄膜套，子母密封垫上还连有内外两个垫圈，薄膜套下面的内垫圈套在锥形端头的凹槽内，内垫圈与外垫圈通过薄膜实现软连接，使阀芯可以上下动作，外垫圈由压圈(4)通过压盖(3)施压压紧在阀座上面的凸台上，压盖由沉头螺钉(5)紧固在阀座上，压盖与阀座间放置密封垫圈(7)，压盖上通过异形螺母(2)安装排气管(1)，排气管末端还有一个异形螺母，是产品检修或更换零件时封堵排气管出口的备用件。
2根据权利要求1所述油位标示排气截油阀，其特征在于，阀芯(10)有互通的中心孔与横向排气孔，变压器油面上升时，油箱中的气体可通过阀芯中心孔，再经其横向排气孔，从薄膜套与锥形端头之间排出。
3根据权利要求1所述油位标示排气截油阀，其特征在于，压圈(4)内套装压膜圈(6)，压膜圈内孔为小角度锥形孔，其角度与阀芯锥形端头的角度相同，当浮子(13)被变压器油漂起时，通过定位球(12)向上推动阀芯(10)，使包有薄膜套的阀芯锥形端头将压膜圈顶起，压膜圈上面及侧面均有活动的间隙，在被顶起过程中会自动找正位置，上端面与压盖(3)接触后，薄膜套被紧紧的夹在压膜圈与阀芯锥形端头之间，使进入阀芯横向排气孔内的变压器油被阻隔。
4根据权利要求1所述油位标示排气截油阀，其特征在于，浮子(13)上端与阀芯(10)下端通过园柱销(11)相连，油面下降、阀座内无变压器油时，浮子可靠自重将阀芯拉下，使薄膜套与压膜圈之间出现间隙。
5根据权利要求1所述油位标示排气截油阀，其特征在于，阀座(9)插入变压器油箱箱盖以下部分中装有由滑杆、油标尺和油标浮子组成的油标(26)，滑杆穿过油标浮子的中心孔，连接于浮子(13)下端，油标浮子在油位升降过程中可沿滑杆和阀座侧壁上的定位块上下起落，固定在油标浮子上的油标尺向上伸入阀座内壁与浮子(13)之间的间隙中，可从阀座侧面的观察孔中的背景标志线处读取油标尺上标示油位的刻度值，背景标志线在浮子(13)上，油箱满油后，标志线随浮子上升，此时可从观察孔直观油位。
6根据权利要求1所述油位标示排气截油阀，其特征在于阀座(9)的侧面有观察油位的观察孔，观察孔内通过法兰盘(14)、密封垫圈(15)、垫圈(17)、压盖(18)和沉头螺钉(19)安装猫眼儿玻璃(16)，放大油标尺上的刻度。
7根据权利要求1所述油位标示排气截油阀，其特征在于，阀座(9)内侧安装有定位块(24)嵌入油标浮子侧面的凹槽内，使油标(26)只能沿滑杆起落，而不能以滑杆为轴心转动，同时也限定浮子(13)的起落高度。
专利摘要油位标示排气截油阀是变压器用可显油位的排气装置，结构如图示。气体通过阀芯(10)内孔由子母密封垫(8)上的薄膜套下排出，与薄膜套相连的内外垫圈间通过薄膜实现软连接，阀芯可上下活动，浮子(13)推动定位球(12)使阀芯锥形端头顶起压膜圈(6)，薄膜套受压而截油。圆柱销(11)连接浮子与阀芯，阀座(9)内无油时浮子可向下拉动阀芯。油标(26)随油位变化而起落，阀座侧面观察孔中可出现油位标示。定位块(24)限制油标转动并限定浮子(13)的起落高度。结构件还有排气管(1)、异形螺母(2)、压盖(3)及(18)、压圈(4)、沉头螺钉(5)及(19)、密封垫圈(7)、(21)和(15)、螺栓(20)、法兰盘(14)及(22)、纸板筒(25)、半圆头螺钉(23)、垫圈(17)和猫眼儿玻璃(16)。
文档编号F16K37/00GK2700660SQ20042005006
公开日2005年5月18日 申请日期2004年4月13日 优先权日2004年4月13日
发明者韩德武 申请人:沈阳变压器研究所有限公司