用于转运换流变压器的轨道小车及转运系统的制作方法

本发明涉及电网运行检修技术领域，尤其涉及一种用于转运换流变压器的轨道小车及转运系统。

背景技术：

换流变压器是连接交流输电网和直流输电网的一种变压器，换流变压器通常设置在换流站内，用于交流输电网与直流输电网之间的换流、逆变等，是输电系统中至关重要的关键设备。

目前，对换流变压器进行安装或维护时，通常需要将换流变压器由换流站内的一处转运至另一处。换流变压器通常尺寸较大且重量较重，尤其是对于高压换流变压器，例如1100kV换流变压器，为了方便换流变压器的转运，通常采用如下方式：将换流变压器放置在可沿转运轨道移动的轨道小车上，然后通过牵引装置牵引轨道小车，使轨道小车沿转运轨道移动，实现换流变压器的转运。

然而，现有的换流变压器转运方式中，由于轨道小车的结构设计不合理，在转运换流变压器的过程中，轨道小车的车轮与转运轨道的钢轨接触，并与钢轨之间产生滚动摩擦，引起轨道小车的车轮产生振动，该振动经轨道小车的轮轴、车架逐步传递至放置在轨道小车的换流变压器，对换流变压器进行转运时的平稳性较差。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于转运换流变压器的轨道小车及转运系统，用于改善对换流变压器进行转运时的平稳性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的第一方面提供一种用于转运换流变压器的轨道小车，包括：至少两组车轮组件，每组所述车轮组件包括支撑架、轮轴和两个车轮，所述轮轴与所述支撑架连接，且所述轮轴位于所述支撑架的下方，所述车轮安装在所述轮轴上，所述车轮与所述轮轴之间设有轴承；车架，所述车架位于所述支撑架的上方，且所述车架与所述支撑架连接；缓冲件，所述缓冲件位于所述车架与所述支撑架之间，且所述缓冲件分别与所述车架和所述支撑架连接。

本发明的第二方面提供一种用于转运换流变压器的转运系统，包括转运轨道、牵引装置、及如上述技术方案所述的轨道小车，其中，所述转运轨道包括平行且相对设置的两股钢轨，所述轨道小车位于所述转运轨道上，且所述轨道小车可沿所述转运轨道移动；所述牵引装置与所述轨道小车连接，牵引所述轨道小车沿所述转运轨道移动。

在本发明提供的用于转运换流变压器的轨道小车中，由于在支撑架与车架之间设置有缓冲件，当利用本发明提供的用于转运换流变压器的轨道小车转运换流变压器时，轨道小车沿转运轨道移动时，轨道小车的车轮与转运轨道的钢轨接触，并在钢轨上滚动，轨道小车的车轮与钢轨之间产生滚动摩擦，引起轨道小车的车轮产生振动，该振动经轨道小车的轮轴传递至支撑架，该振动经支撑架传递至车架时，缓冲件吸收该振动，减小了传递至车架的振动，减小了传递至放置在车架上的换流变压器的振动，从而改善了对换流变压器进行转运时的平稳性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车的示意图一；

图2为本发明实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车的示意图二；

图3为本发明实施例提供的用于转运换流变压器的转运系统中转运轨道的结构图一；

图4为本发明实施例提供的用于转运换流变压器的转运系统中转运轨道的结构图二。

附图标记：

10-轨道小车， 11-车轮组件，

12-车轮， 13-轮轴，

14-支撑架， 15-轴承，

16-车架， 17-缓冲件，

20-转运轨道， 21-钢轨，

22-轨道基础， 23-混凝土面层，

24-第一角钢， 25-第二角钢，

26-混凝土填充部， 27-碎石填充部，

28-柔性材料， 29-扣件。

具体实施方式

为了进一步说明本发明实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车及转运系统，下面结合说明书附图进行详细描述。

请参阅图1和图2，本发明实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车10包括：至少两组车轮组件11，每组车轮组件11包括支撑架14、轮轴13和两个车轮12，轮轴13与支撑架14连接，且轮轴13位于支撑架14的下方，车轮12安装在轮轴13上，车轮12与轮轴13之间设有轴承15；车架16，车架16位于支撑架14的上方，且车架16与支撑架14连接；缓冲件17，缓冲件17位于车架16与支撑架14之间，且缓冲件17分别与车架16和支撑架14连接。

当利用本发明实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车10在换流站内转运换流变压器时，将轨道小车10放置在换流站内的转运轨道20上，轨道小车10可沿转运轨道20移动；然后将待转运的换流变压器放置在轨道小车10的车架16上，并固定在轨道小车10的车架16上；然后通过牵引装置牵引轨道小车10沿转运轨道20移动，实现换流变压器在换流站内的转运。

在本发明实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车10中，由于在支撑架14与车架16之间设置有缓冲件17，当利用本发明实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车10转运换流变压器时，轨道小车10沿转运轨道20移动时，轨道小车10的车轮12与转运轨道20的钢轨21接触，并在钢轨21上滚动，轨道小车10的车轮12与钢轨21之间产生滚动摩擦，引起轨道小车10的车轮12产生振动，该振动经轨道小车10的轮轴13传递至支撑架14，该振动经支撑架14传递至车架16时，缓冲件17吸收该振动，减小了传递至车架16的振动，减小了传递至放置在车架16上的换流变压器的振动，从而改善了对换流变压器进行转运时的平稳性。

另外，由于利用本发明实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车10转运换流变压器时，可以改善了对换流变压器进行转运时的平稳性，因而可以减小换流变压器在转运过程中受到的振动，防止换流变压器在转运过程中受到较大的振动而导致换流变压器内的部件损坏。

再者，由于利用本发明实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车10转运换流变压器时，可以改善了对换流变压器进行转运时的平稳性，因而在转运换流变压器时，可以减少调整的次数和步骤，从而可以提高转运换流变压器的效率。

在上述实施例中，缓冲件17的结构可以为多种，例如，缓冲件17可以为板弹簧、蝶形弹簧组等。在本发明实施例中，缓冲件17采用蝶形弹簧组，以减小冲击振动。

在上述实施例中，轴承15的选择可以为多种，例如，轴承15可以为球轴承或滚子轴承，在本发明实施例中，轴承15采用滚子轴承，且轴承15采用调心球面滚子轴承，如此设计，可以减小车轮12与轮轴13之间的摩擦阻力，减小牵引轨道小车10时的牵引力。同时还可以增加轨道小车10沿转运轨道20移动过程中左右方向上的自调节间隙，从而可以减少咬轨的现象的发生。

为了进一步改善对换流变压器进行转运时的平稳性，在本发明实施例中，优选地，车轮12的直径由原来的300mm改为大于或等于500mm，例如，车轮12的直径可以为500mm、600mm、700mm、800mm等。由于车轮12的直径较大，轨道小车10在沿转运轨道20移动时，轨道小车10移动相同的距离时，车轮12转动的圈数减小，因而可以减小车轮12与钢轨21之间的振动，从而进一步该对换流变压器进行转运时的平稳性。另外，由于车轮12的直径较大，轨道小车10在沿转运轨道20移动时，轨道小车10移动相同的距离时，车轮12转动的圈数减小，因而可以减小车轮12与钢轨21之间的接触应力，从而提高了轨道小车10的承重能力，并可以延长钢轨21的使用寿命。

当采用上述实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车10转运换流变压器时，轨道小车10设置在转运轨道20上，车轮12与转运轨道20的钢轨21接触，车轮12的踏面宽度可以设定为130mm，车轮12对应于钢轨21的内侧的侧面还可以设置轮缘，轮缘的宽度可以设定为25mm，轮缘的厚度可以设定为25mm。

在上述实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车10中，车轮组件11的数量为至少两组，例如车轮组件11的数量可以为两组，也可以为三组或三组以上，车轮组件11的数量可以根据待转运的换流变压器的尺寸(包括换流变压器的长、宽)以及待转运的换流变压器的质量来确定，例如，当转运1100kV换流变压器时，1100kV换流变压器的长为3600mm、宽为520mm，1100kV换流变压器的质量可达500t以上，则轨道小车10的车轮组件11的数量可以采用四组。

在实际应用中，车轮组件11的数量可以为偶数组，其中，每两组车轮组件11设置在一起，构成承重组套，该承重组套中的两组车轮组件11共用支撑架14，例如，每套承重组套中可以设置有一个支撑架14，该支撑架14分别与该承重组套中的两组车轮组件11的轮轴13连接，此时，该承重组套中，两组车轮组件11共用一个支撑架14；或者，每套承重组套中可以设置两个支撑架14，其中一个支撑架14与对应于位于一侧的两个车轮12的轮轴13连接，另一个支撑架14与对应于位于另一侧的两个车轮12的轮轴13连接，此时，该承重组套中，两组车轮组件11共用两个支撑架14。如此设计，车轮组件11的数量为偶数组，并将每两组车轮组件11设置在一起，与车轮组件11的数量为奇数组、且车轮组件11单独设置相比，轨道小车10的各个区域受到的压力由两组车轮组件11共同承受，因而可以增加本发明实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车10的承重能力，并可以减小车轮12与钢轨21之间的接触应力，延长钢轨21的使用寿命。

本发明实施例还提供一种用于转运换流变压器的转运系统，所述转运换流变压器的转运系统包括转运轨道、牵引装置、及如上述实施例所述的轨道小车，其中，转运轨道包括平行且相对设置的两股钢轨，轨道小车位于转运轨道上，且轨道小车可沿转运轨道移动；牵引装置与轨道小车连接，牵引轨道小车沿转运轨道移动。

所述用于转运换流变压器的转运系统与上述实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车所具有的优势相同，此处不再赘述。

在本发明实施例提供的用于转运换流变压器的转运系统中，请参阅图3和图4，转运轨道20包括平行且相对设置的两股钢轨21，钢轨21可以为QU120钢轨21，钢轨21铺设在轨道基础22上，轨道基础22上还设置有混凝土面层23，混凝土面层23中形成有平行的两个容纳槽，钢轨21位于对应的容纳槽内，容纳槽的槽壁与该容纳槽内的钢轨21的头部之间的距离大于或等于50mm；容纳槽的外槽壁上设置有第一角钢24，第一角钢24的其中一个钢脚贴合对应的外槽壁，且该钢脚远离第一角钢24的另一个钢脚的端部与混凝土面层23的上表面平齐，第一角钢24的另一个钢脚与混凝土面层23的上表面相对，容纳槽的外槽壁为该容纳槽靠近另一个容纳槽的槽壁；容纳槽的内槽壁上设置有第二角钢25，第二角钢25的其中一个钢脚贴合对应的内槽壁，第二角钢25的另一个钢脚的外表面与混凝土面层23的上表面平齐；容纳槽的内槽壁为该容纳槽远离另一个容纳槽的槽壁。

具体地，请继续参阅图3和图4，钢轨21铺设在轨道基础22上，轨道基础22上还设置有混凝土面层23，混凝土面层23中形成有平行的两个容纳槽，钢轨21位于对应的容纳槽内，容纳槽的槽壁与该容纳槽内的钢轨21的头部之间的距离大于或等于50mm，即位于图4中左侧的容纳槽的左侧槽壁与该容纳槽内的钢轨21的头部之间的距离大于或等于50mm，位于图4中左侧的容纳槽的右侧槽壁与该容纳槽内的钢轨21的头部之间的距离大于或等于50mm，位于图4中右侧的容纳槽的左侧槽壁与该容纳槽内的钢轨21的头部之间的距离大于或等于50mm，位于图4中右侧的容纳槽的右侧槽壁与该容纳槽内的钢轨21的头部之间的距离大于或等于50mm。

容纳槽的外槽壁为该容纳槽靠近另一个容纳槽的槽壁，容纳槽的内槽壁为该容纳槽远离另一个容纳槽的槽壁，即，位于图4中左侧的容纳槽的右侧槽壁为靠近另一个容纳槽的槽壁，位于图4中左侧的容纳槽的左侧槽壁为远离另一个容纳槽的槽壁，因而，位于图4中左侧的容纳槽的右侧槽壁可以认为是容纳槽的内槽壁，位于图4中左侧的容纳槽的左侧槽壁可以认为是容纳槽的外槽壁；相应地，位于图4中右侧的容纳槽的左侧槽壁为靠近另一个容纳槽的槽壁，位于图4中右侧的容纳槽的右侧槽壁为远离另一个容纳槽的槽壁，因而，位于图4中右侧的容纳槽的左侧槽壁可以认为是容纳槽的内槽壁，位于图4中右侧的容纳槽的右侧槽壁可以认为是容纳槽的外槽壁。在实际应用中，也可以认为，钢轨21朝向另一个钢轨21的一侧为钢轨21的内侧，钢轨21背向另一个钢轨21的一侧为钢轨21的外侧，容纳槽位于钢轨21的内侧的槽壁为容纳槽的内槽壁，容纳槽位于钢轨21的外侧的槽壁为容纳槽的外槽壁。

容纳槽的外槽壁上设置有第一角钢24，第一角钢24包括相互垂直的两个钢脚，第一角钢24的两个钢脚的夹角朝上，且第一角钢24的其中一个钢脚贴合对应的外槽壁，且该钢脚远离第一角钢24的另一个钢脚的端部与混凝土面层23的上表面平齐，第一角钢24的另一个钢脚与混凝土面层23的上表面相对。

容纳槽的内槽壁上设置有第二角钢25，第二角钢25包括相互垂直的两个钢脚，第二角钢25的两个钢脚的夹角朝下，且第二角钢25的其中一个钢脚贴合对应的内槽壁，第二角钢25的另一个钢脚的外表面与混凝土面层23的上表面平齐。

当铺设上述转运轨道20时，可以先形成轨道基础22，然后将转运轨道20的两股钢轨21铺设在轨道基础22上，钢轨21通过扣件29固定在轨道基础22上，然后架设第一角钢24和第二角钢25，并形成混凝土面层23，混凝土面层23中形成平行的两个容纳槽，钢轨21位于对应的容纳槽内。

第一角钢24和第二角钢25的设置，可以对钢轨21的轴线和标高进行控制，使钢轨21的轴线偏差和标高偏差位于一定范围内，例如，使钢轨21的轴线偏差位于0mm～5mm之间，使钢轨21的标高偏差位于-3mm～0mm之间，防止钢轨21的轴线偏差和标高偏差较大而引起轨道小车10的车轮12在钢轨21上滚动时的振动较大，从而改善对换流变压器进行转运时的平稳性。

上述实施例中，混凝土面层23的材料可以与轨道基础22的材料相同，也可以不同。

上述实施例中，轨道基础22可以采用混凝土结构或钢筋混凝土结构，其中，轨道基础22的材料可以采用高强灌浆料形成，如此设计，可以增加轨道基础22的强度，以增加轨道基础22的承重能力，进而增加转运轨道20的承重能力。

请继续参阅图3和图4，容纳槽的外槽壁与该容纳槽内的钢轨21之间设置有混凝土填充部26，容纳槽的内槽壁与该容纳槽内的钢轨21之间设置有碎石填充部27；钢轨21与混凝土填充部26之间、钢轨21与碎石填充部27之间均设置有柔性材料28。具体地，位于图4中左侧的容纳槽的左侧槽壁(即图4中左侧的容纳槽的外槽壁)与图4中左侧的钢轨21之间设置有混凝土填充部26，位于图4中右侧的容纳槽的右侧槽壁(即图4中右侧的容纳槽的外槽壁)与图4中右侧的钢轨21之间设置有混凝土填充部26，即，可以理解，位于图4中左侧的容纳槽的左侧槽壁与图4中左侧的钢轨21之间填充有混凝土，位于图4中右侧的容纳槽的右侧槽壁与图4中右侧的钢轨21之间也填充有混凝土，其中，混凝土填充部26的上表面低于混凝土面层23的上表面，且混凝土填充部26的上表面与混凝土面层23的上表面之间具有5mm的距离。

位于图4中左侧的容纳槽的右侧槽壁(即图4中左侧的容纳槽的内槽壁)与图4中左侧的钢轨21之间设置有碎石填充部27，位于图4中右侧的容纳槽的左侧槽壁(即图4中右侧的容纳槽的内槽壁)与图4中右侧的钢轨21之间设置有碎石填充部27，即，可以理解，位于图4中左侧的容纳槽的右侧槽壁与图4中左侧的钢轨21之间填充有碎石，位于图4中右侧的容纳槽的左侧槽壁与图4中右侧的钢轨21之间填充有碎石，碎石可以为不规则石块，也可以为卵石。

钢轨21与混凝土填充部26之间、钢轨21与碎石填充部27之间均设置有柔性材料28，柔性材料28可以为沥青，柔性材料28的厚度可以为5mm。

在钢轨21与容纳槽的内槽壁之间设置碎石填充部27，在钢轨21与容纳槽的外槽壁之间设置混凝土填充部26，可以对钢轨21产生一定的支撑作用，防止轨道小车10的车轮12在钢轨21上滚动时钢轨21受力而发生变形。另外，柔性材料28的设置，进一步减小了钢轨21发生变形的可能性。

上述用于转运换流变压器的轨道小车10及转运系统可以用于转运多种换流变压器，下面以利用上述用于转运换流变压器的轨道小车10转运1100kV换流变压器为例进行说明。

1100kV换流变压器的长为3600mm、宽为520mm，1100kV换流变压器的质量为500t以上，请参阅图1和图2，本发明实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车10的长为4500mm，轨道小车10的宽为2015mm，轨道小车10的高为1350mm，轨道小车10包括四组车轮组件11，其中，两组车轮组件11设置在一起，形成一套承重组套，每套承重组套中，每组车轮组件11包括支撑架14、轮轴13和两个车轮12，其中，轮轴13的数量可以为两个，此时，车轮12安装在对应的轮轴13上，或者，轮轴13的数量也可以为一个，两个车轮12分别安装在轮轴13的两端，车轮12与轮轴13之间设置轴承15；支撑架14的数量可以为一个，此时，支撑架14横跨两个车轮12设置，在一套承重组套中，两组车轮组件11共用一个支撑架14，或者，支撑架14的数量也可以两个，此时，每个车轮12上方设置有一个支撑架14，在一套承重组套中，两组车轮组件11中，位于同一钢轨21上的两个车轮12共用一个支撑架14。

每组车轮组件11中，车轮12的直径为700mm，车轮12的踏面宽度为130mm，车轮12的轮缘的宽为25mm，车轮12的轮缘的厚为25mm，两个车轮12之间的轮距为1676mm，轴承15为调心球面滚子轴承15，且轴承15采用润滑脂润滑。

本发明实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车10还包括车架16和缓冲件17，车架16位于支撑架14的上方；缓冲件17位于支撑架14与车架16之间，且缓冲件17分别与支撑架14和车架16连接，缓冲件17的数量为十六个，每套承重组套中，两组车轮组件11共用一个支撑架14，即本发明实施例提供的用于转运换流变压器的轨道小车10中，支撑架14的总数量为两个时，每个支撑架14与车架16之间设置八个缓冲件17，缓冲件17为蝶形弹簧组。

本发明实施例提供的用于转运多种换流变压器的转运系统包括转运轨道、牵引装置、及如上述实施例所述的轨道小车，轨道小车位于转运轨道上，且轨道小车可沿转运轨道移动；牵引装置与轨道小车连接，牵引轨道小车沿转运轨道移动。

其中，请参阅图3和图4，转运轨道20包括平行且相对设置的两股钢轨21，两股钢轨21的轨距为1676mm，轨道小车10的车轮12的轮缘的侧向位移裕度为20mm，钢轨21为QU120钢轨21；钢轨21铺设在轨道基础22上，轨道基础22采用高强灌浆料形成，轨道基础22上还设置有混凝土面层23，混凝土面层23的材料可以与轨道基础22的材料相同，也可以与轨道基础22的材料不同，在实际应用中，轨道基础22和混凝土面层23的结构都可以采用钢筋混凝土结构，钢筋混凝土结构中钢筋保护层厚度偏差的现场控制标准为-3mm～+3mm，混凝土面层23的上表面的表面平整度的现场控制标准为0mm～3mm，当混凝土面层23采用多个板状钢筋混凝土结构拼接时，相邻的两个板状钢筋混凝土结构之间的缝的顺直度的现场控制标准为0mm～6mm，相邻的两个板状钢筋混凝土结构的之间的高度差的现场控制标准为0mm～2mm。

混凝土面层23中形成有平行的两个容纳槽，钢轨21位于对应的所纳槽内，容纳槽的槽壁与该容纳槽内的钢轨21的头部之间的距离为50mm；容纳槽位于两股钢轨21之间的槽壁为该容纳槽的内槽壁，容纳槽位于两股钢轨21外的槽壁为该容纳槽的外槽壁，容纳槽的外槽壁上设置有第一角钢24，第一角钢24的型号为∟30×30×5，第一角钢24的其中一个钢脚贴合对应的外槽壁，且该钢脚远离第一角钢24的另一个钢脚的端部与混凝土面层23的上表面平齐，第一角钢24的另一个钢脚与混凝土面层23的上表面相对；容纳槽的内槽壁上设置有第二角钢25，第二角钢25的型号为∟50×50×5，第二角钢25的其中一个钢脚贴合对应的内槽壁，第二角钢25的另一个钢脚的外表面与混凝土面层23的上表面平齐。

容纳槽的外槽壁与该容纳槽内的钢轨21之间设置有混凝土填充部26，其中，混凝土填充部26的上表面低于混凝土面层23的上表面，且混凝土填充部26的上表面与混凝土面层23的上表面之间的距离为5mm；容纳槽的内槽壁与该容纳槽内的钢轨21之间设置有碎石填充部27；钢轨21与混凝土填充部26之间、钢轨21与碎石填充部27之间均设置有柔性材料28，柔性材料28为沥青，柔性材料28的厚度为5mm。

当采用上述用于转运换流变压器的轨道小车10及转运系统转运1100kV换流变压器时，轨道小车10经过转运轨道20的直线段时，振动可以减少90％，轨道小车10经过转运轨道20的交叉道口时，振动可以减少60％以上，采用牵引装置(变频卷扬机、绞磨机、牵引车)牵引轨道小车10移动时，牵引力由原来的15t～20t降低到5t。

根据上述数据，当转运1100kV换流变压器时，通过设计如上述用于转运换流变压器的轨道小车10，以及根据上述参数对用于转运换流变压器的转运系统中的转运轨道20进行铺设，可以改善对1100kV换流变压器进行转运时的平稳性，防止1100kV换流变压器在转运过程中受到较大的振动而造成1100kV换流变压器内的部件损坏。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。