一种机车变压器及其气隙铁心的制作方法

本发明涉及机车变压器技术领域，特别涉及一种气隙铁心。本发明还涉及一种具有该气隙铁心的机车变压器。

背景技术：

在机车车辆辅助系统中使用的机车变压器，通常由PWMI逆变器提供电源，PWMI提供的电源中，含有一系列的高次谐波，高次谐波产生高次磁通在铁心中流通时，将产生较大的谐波损耗和较大噪音。为抑制高次谐波对机车变压器的影响，通常在铁心中设置一个气隙，因气隙磁阻大，使得大部分高次谐波磁通降落在气隙上，从而减少高次谐波磁通在铁心中的影响；同时为方便制造，铁心中气隙常设置在上铁轭与心柱之间，这样使得上铁轭与心柱分离，上铁轭变成一个独立部分。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气隙铁心，该气隙铁心可以解决上铁轭与铁心柱发生移动的问题。本发明的另一目的是提供一种包括上述气隙铁心的机车变压器。

为实现上述目的，本发明提供一种用于机车变压器的气隙铁心，包括铁心柱以及位于所述铁心柱上方的上铁轭，所述铁心柱与所述上铁轭之间设有气隙；还包括位于所述上铁轭两侧、且位置固定的夹件，两个所述夹件之间设有用以与所述上铁轭的端部紧密贴合的挡块，且所述挡块还设有用以与所述铁心柱的端面对齐且贴合的下缘，还包括用以固定所述挡块相对于所述夹件、所述铁心柱与所述上铁轭之间位置的紧固部件。

相对于上述背景技术，本发明提供的气隙铁心，由于上铁轭作为一个独立部分，在装配过程中，上铁轭的端面与铁心柱的端面对齐时存在一定难度；本发明利用挡块分别贴合上铁轭的端部与铁心柱的端面，且挡块的不同位置分别与上铁轭与铁心柱紧密贴合，进而实现上铁轭与铁心柱之间的相对位置固定不变，以确保上铁轭的端面与铁心柱的端面对齐，并且机车变压器在运行时，挡块仍然能够分别贴合上铁轭与铁心柱，避免上铁轭与铁心柱发生位置移动，有利于防止上铁轭与铁心柱发生错位，进而确保机车变压器正常运行。

优选地，所述紧固部件具体包括：

与所述夹件焊接的安装板，所述安装板位于两个所述夹件之间；

设于两个对应的所述安装板、且用以实现两个所述夹件夹持所述上铁轭的拉螺杆；

设于所述安装板的螺栓，所述螺栓的端部穿过所述安装板、且与所述挡块相抵，以实现所述挡块紧密贴合于所述上铁轭的端部。

优选地，所述挡块包括用以与所述上铁轭的阶梯型端部紧密贴合的内侧面，还包括用以与所述螺栓相抵的外侧面。

优选地，所述拉螺杆与所述夹件可拆卸连接，所述螺栓与安装板可拆卸连接。

优选地，两个所述夹件平行于所述上铁轭的两侧，且所述夹件的长度大于所述上铁轭的长度。

优选地，所述挡块的材质为绝缘弹性材质。

本发明还提供一种机车变压器，包括上述任一项所述的气隙铁心。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的气隙铁心的叠厚方向的示意图；

图2为图1中气隙铁心的长度与高度方向的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明实施例所提供的气隙铁心的叠厚方向的示意图；图2为图1中气隙铁心的长度与高度方向的示意图。

本发明提供的一种用于机车变压器的气隙铁心，如说明书附图1与附图2所示，主要包括铁心柱1和上铁轭2，上铁轭2位于铁心柱1的上方，且铁心柱1与上铁轭2之间设有气隙9。

针对本发明中，铁心柱1和上铁轭2之间存在气隙结构，使得上铁轭2与铁心柱1端面不容易对齐，在运行过程中上铁轭2与铁心柱1会发生错位等问题。通常为方便制造，气隙9设置在上铁轭2与铁心柱1之间，其使得上铁轭2与铁心柱1分离，上铁轭2变成一个独立的部分。

本发明提供的气隙铁心，还包括位于上铁轭2两侧的夹件3，两个夹件3位置固定。两个夹件3之间还连接挡块4，挡块4相对于两个夹件3的位置关系固定不变，且挡块4与上铁轭2的端部紧密贴合。

挡块4与铁心柱1的端面对齐且贴合于挡块4的下缘；即，挡块4将上铁轭2与铁心柱1的相对位置固定，以确保上铁轭2与铁心柱1之间的位置关系固定可靠；与此同时，通过紧固部件将挡块4可拆卸地固定于夹件3；即，夹件3、挡块4、上铁轭2与铁心柱1四者的相对位置固定不变；如此设置，在对气隙铁心装配过程中，上铁轭2端面能够与铁心柱1的端面对齐。除此之外，在机车变压器运行过程中，利用夹件3和挡块4能够限制上铁轭2与铁心柱1因振动产生的错位，以确保机车变压器的正常运行。

针对上文紧固部件具体设置方式，其可以包括安装板5、拉螺杆6和螺栓7；安装板5焊接于夹件3；每块夹件3均至少焊接四块安装板5，其中的两块安装板5位于上铁轭2的一端，另外两块安装板5位于上铁轭2的另一端；两块不同的夹件3中相对应的四块安装板5设置拉螺杆6，利用上铁轭2两端的拉螺杆6将两块夹件3拉紧，使其位于上铁轭2的两侧。

位于上铁轭2最外端的安装板5呈折弯状，如说明书附图2所示，其向外侧伸出。螺栓7穿过同一块夹件3上的两块安装板5，并与挡块4相抵，以确保挡块4紧密贴合于上铁轭2的端部。

螺栓7的末端穿过安装板5之后，与挡块4直接接触；当螺栓7沿气隙铁心的长度方向朝向内侧旋进时，螺栓7能够将挡块4顶紧，进而确保挡块4与上铁轭2的紧密贴合，并且挡块4的下缘与铁心柱1的端面对齐，确保铁心柱1与上铁轭2的相对位置固定。

拉螺杆6与安装板5可拆卸连接，且螺栓7与安装板5可拆卸连接；即，拉螺杆6可以从安装板5卸下，螺栓7同样可以从安装板5卸下，以便更换或维护挡块4；当然，挡块4的两侧可以夹持于两块夹件3之间，当两块夹件3不受拉螺杆6的拉力时，两块夹件3分离，挡块4在没有螺栓7的作用下也实现分离；上述各个部件中，除了安装板5与夹件3焊接之外，其余各个部件均为可拆卸设置，方便维修与更换，提高检修效率。

针对挡块4，其包括内侧面与外侧面，挡块4的内侧面与上铁轭2的阶梯型端部紧密贴合；挡块4的外侧面与螺栓7的端部相抵；挡块4的内侧面为了实现与上铁轭2的阶梯型端部紧密贴合，最好设置为阶梯状，如说明书附图1所示。而挡块4的外侧面通常为平面，即挡块4的外侧面与上铁轭2的长度方向垂直。

为了进一步提高挡块4的作用，可以在气隙9处设置距离传感器，以检测铁心柱1与上铁轭2之间的距离；无论是在装配还是在机车变压器运行过程中，利用距离传感器可以实时知晓气隙9的大小，以便及时调节挡块4和/或铁心柱1与上铁轭2的位置关系。

距离传感器还可以连接报警装置；当距离传感器检测到气隙9的尺寸不符合预设值时，可以通过报警装置进行报警，以便及时提示操作人员停机检修。

针对螺栓7，可以在螺栓7的杆身上设有刻度尺；当螺栓7沿着气隙铁心的长度方向朝向内侧旋进时，通过杆身上的刻度尺能够知晓螺栓7的移动距离，以便获知挡块4的受力程度，以及时判断是否需要继续旋紧螺栓7；如此设置，简化了装配过程，并提高了装配效率。

两个夹件3平行于上铁轭2的两侧，且夹件3的长度大于上铁轭2的长度，如说明书附图1所示。可以看出，利用夹件3作为基准，在该基准上设置安装板5、拉螺杆6、螺栓7和挡块4，并且夹件3的长度大于上铁轭2的长度；由于夹件3的长度较长，方便安装，有利于调节挡块4的位置，提高装配效率。

本发明中，挡块4的材质最好为高密度绝缘弹性材质，以确保绝缘效果。

本发明所提供的一种具有气隙铁心的机车变压器，包括上述具体实施例所描述的气隙铁心；机车变压器的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的机车变压器及其气隙铁心进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。