专利名称：新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种变压器或电抗器用的构件，具体来说是ー种立体卷铁心变压器和电抗器用夹件。
背景技术：
三相立体卷铁心变压器是ー种结构更合理、性能更优良和制造成本更低的新型高性能变压器。其铁心是采用硅钢带材或非晶合金带材经过卷绕形成鉄心单框，再将三个铁心单框拼成立体等边三角形构成的立体卷铁心结构。这种三相立体卷铁心变压器的大量推广使用将会节省大量的能源和材料，经济效益十分显著。其优点I、三相立体卷铁心卷绕紧密，使其填充系数增加。 2、三相立体卷铁心的三相磁路完全对称、磁阻及励磁电流小、空载损耗和噪音水平低。3、节省材料成本。夹件，是变压器和电抗器中必不可少的ー个构件，用于固定鉄心和绕组。但现有的三相立体卷铁心变压器和电抗器的夹件采用拉螺杆结构进行夹紧和拉紧变压器铁心和绕组，上、下夹件一般为由钢材焊成的大体成正三角形的框架，如中国专利文献CN201196898中广东海鸿变压器有限公司的“立体卷铁心干式变压器夹件”，其夹件包括由角钢焊接成的大体为三角形框架的上夹件和下夹件，上夹件和下夹件内部相对设有各边与框架边平行的三角形的定位架构成，由于三角形定位架与三角形框架为相互独立的构件，因此上夹件和下夹件的三角形框架与三角形定位架要分别通过至少三根放在变压器的绕组相间位置压紧螺杆和一根中心拉紧螺杆连接和拉紧，为固定螺杆，上夹件和下夹件的框架边的外侧相对应地还要设有支板在夹件框架上开孔。这种变压器夹件存在的问题有I、这种角钢焊成的正三角形框架结构复杂，上夹件和下夹件由角钢焊成的正三角形框架以及中部的三角形定位架，使得变压器鉄心和绕组上端面和下端面大部分被夹件覆盖，因此轴向空气流动性能差，变压器主体散热性能差。2、由于夹件结构复杂，用钢量大，不但成本高，同时自重也大，装配复杂。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型在于提供ー种新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，以解决上述夹件存在的变压器散热差、成本高和重量大的问题。为解决上述问题，本实用新型提供ー种新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，包括吊环、上夹件、下夹件和拉紧螺杆以及螺接在所述拉紧螺杆上的紧固螺母，所述上夹件和/或所述下夹件为星形结构，所述拉紧螺杆沿所述星形结构的圆周方向分布。所述星形结构，如“X”形、“Y”形、“正Y”形、“米”字形、“*”形、“十”字形等具有自ー个中心点向四周伸出成放射状臂的结构。 上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，所述上夹件包括上夹件上压件，所述下夹件包括与所述上夹件上压件相向的下夹件下压件；所述上夹件上压件包括正Y形分布的径向压臂和固定在所述径向压臂外端的与所述径向压臂垂直的切向压臂；所述下夹件下压件包括正Y形分布的径向支臂和固定在所述径向支臂外端的与所述径向支臂垂直的切向支臂；所述拉紧螺杆安装在竖向对应的所述径向压臂端部和所述径向支臂端部之间。正Y形分布的径向压臂，即相邻两个径向压臂之间的夹角为120度；正Y形分布的径向支臂，即相邻两个径向支臂之间的夹角为120度。上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，在所述径向压臂上设有上卡ロ，在所述径向支臂上设有下卡ロ ；以用于卡固铁心。上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，所述切向压臂和所述切向支臂均为弓形，并且所述切向压臂的弓背方向与所述切向支臂的弓背方向相背离。上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，所述切向压臂的两个端部在同一辐向面上分別延伸出压钉安装部；所述切向支臂的两个端部在同一辐向面上分別延伸出定位钉安装部；所述压钉安装部上设置有压钉安装孔，所述定位钉安装部安装有定位钉。 上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，所述压钉安装部的延伸方向垂直于其上方的所述径向压臂，井向临近和/或远离所述径向压臂的方向延伸；所述定位钉安装部的延伸方向垂直于其下方的所述径向支臂，井向临近和/或远离所述径向支臂的方向延伸。上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，所述上夹件上压件和所述下夹件下压件分别为一体鋳造成型结构。上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，所述上夹件上压件和所述下夹件下压件由中心处的钢管和以正Y形分布的钢板焊接成一体，所述钢板均为竖向设置。上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，所述钢板的一端部插入与其对应的所述钢管的管壁上加工的直坡ロ或斜坡口内焊接。上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，所述径向压臂端部凸出于所述切向压臂，所述径向支臂端部凸出于所述切向支臂。上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，所述上夹件还包括一个周长短于所述上夹件上压件的上夹件下压件，所述上夹件下压件包括正Y形分布的上正Y形压臂，所述上正Y形压臂端部安装有定位钉，所述上正Y形压臂中部设置中心孔套在所述上正Y形压臂与所述上夹件上压件之间的上连接杆上，并且所述上正Y形压臂与所述径向压臂呈60度夹角；所述下夹件还包括一个周长短于所述下夹件下压件的下夹件上压件，所述下夹件上压件包括端部安装有定位钉的正Y形分布的下正Y形压臂，所述下正Y形压臂中部设置中心孔套在所述下正Y形压臂与所述下夹件上压件之间的下连接杆上，并且所述下正Y形压臂与所述径向支臂呈60度夹角。正Y形分布的上正Y形压臂，即相邻两个上正Y形压臂之间的夹角为120度；正￥形分布的下正Y形压臂，即相邻两个下正Y形压臂之间的夹角为120 度。上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，所述上夹件下压件和所述下夹件上压件分别焊接成一体。上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，所述上夹件下压件和/或所述下夹件上压件由三块竖向钢板焊接在钢管上构成。[0023]上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，在所述上夹件下压件上方有压紧螺母安装在所述上连接杆上。上述新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，所述吊环是通过螺孔安装在所述拉紧螺杆的上端。本实用新型的这种新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，无论是用于变压器固定鉄心和绕组，还是用于电抗器固定鉄心和绕组，与传统的由三角形框架和三角形定位架构成的夹件相比，具有如下优点I、采用Y形与采用三角形框架结构相比，结构简单，重量轻，材料用量小，材料成本低。2、采用正Y形结构与采用三角形夹件结构相比，相对于绕组的投影面积小，改善了三相立体卷铁心干式变压器和电抗器绕组上下端面通风条件，使散热效果更好，可降低成本。3、所述上夹件下压件以及下夹件上压件均为Y形结构，尺寸较小，改善了三相绕组之间中部区域的通风条件，也进ー步提高了散热效果。4、产品外观更简洁。
图I为本实用新型的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件的ー种立体结构示意图。图2为本实用新型的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件的另ー种立体结构示意图。图中I-吊环，2-上夹件，21-上夹件上压件，211-径向压臂，211A-上卡ロ，211B-径向压臂外端，212-切向压臂，212A-弓背，2121-压钉安装部，22-压紧螺母，23-上夹件下压件，231-上正Y形压臂，3-拉紧螺杆，4-下夹件，41-下夹件上压件，412-下正Y形压臂，42-下夹件下压件，422-径向支臂，422A-下卡ロ，422B-径向支臂外端，423-切向支臂，4231-定位钉安装部，5-底座，6-紧固螺母；71_上连接杆，72-下连接杆，8-压钉安装孔，9-定位钉，10-钢管。
具体实施方式
为清楚说明本实用新型中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。如图I所示，是本实用新型涉及的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件的ー个较佳实施例。如图I所示，是本实用新型的ー种新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件较佳实施方式，该夹件包括吊环I、上夹件2、下夹件4和三根拉紧螺杆3以及分别螺接在所述拉紧螺杆3上的三个紧固螺母6，吊环I是通过螺孔安装在所述拉紧螺杆3的上端。通过三根所述拉紧螺杆3和所述紧固螺母6拉紧连接，将变压器和电抗器的鉄心和线圈绕组夹紧固定在上夹件2和下夹件4之间，实现对铁心和线圈的固定和保护。上夹件2和下夹件4均为双Y形结构，在图I所示的实施例中是采用三个“分枝”的正Y形。使得正Y形各“分枝”之间形成有利于散热的空隙。下夹件4设置在底座5上。上夹件2包括上夹件上压件21，下夹件4包括与上夹件上压件21相向的下夹件下压件42，下夹件下压件42将铁心和绕组从下部托住，上夹件上压件21在拉紧螺杆3和紧固螺母6作用下从上方将铁心和绕组压住，使鉄心和线圈被夹紧在上夹件上压件21和下夹件下压件42及上夹件下压件23和下夹件上压件41之间。上夹件上压件21包括以正Y形分布的径向压臂211和固定在径向压臂外端211B的与径向压臂211垂直的切向压臂212，正Y形径向压臂211中心结合部设置钢管10以形成穿过上连接杆71的中心孔。下夹件下压件42包括以正Y形分布的径向支臂422和固定安装在径向支臂外端422B的与径向支臂垂直的切向支臂423，正Y形径向支臂422中心结合部同样设置有钢管10以形成穿过下连接杆72的中心孔。所述切向压臂212的两个端部在同一辐向面上分別延伸出压钉安装部2121 ;所 述压钉安装部2121的延伸方向垂直于其上方的所述径向压臂211，井分别向临近和远离所述径向压臂211的方向延伸。所述切向支臂423的两个端部在同一辐向面上分別延伸出定位钉安装部4231 ;所述定位钉安装部4231的延伸方向垂直于其下方的所述径向支臂422，井分别向临近和远离所述径向支臂422的方向延伸。所述压钉安装部2121上设置有压钉安装孔8，压钉采用螺栓以便于调节压紧量和压紧力，所述定位钉安装部4231安装有定位钉9。上夹件上压件21和下夹件下压件42及上夹件下压件23和下夹件上压件41，通过压钉、定位钉9和铁轭垫块对称夹持在绕组的上下端面。本实施例中由于每个切向压臂212两端均用两个压钉和上夹件下压件23上的一个定位钉9均压在同一个线圈上端面上的铁轭垫块上，采用五个压紧点能够提供很强和很稳定的夹持。且无论是切向支臂423之间还是切向压臂212之间均存在较大间隙，构成线圈上下端面的空气流通散热通道，有利于空气流通，同样由于径向压臂211之间以及径向支臂422之间也有很大的间隙，使得变压器的三个线圈之间中心处形成有效的空气流通散热通道，有利于散热。同时又具有结构简单，材料用量少和重量轻的特点。为便于利用上夹件2和下夹件4稳定固定鉄心，作为ー个较佳实施例，在所述径向压臂211和所述径向支臂422上相向的一面均设置有卡ロ，例如图I中梯形的上卡ロ 211A与梯形的下卡ロ 422A，上卡ロ 21IA和下卡ロ 422A的形状与卷铁心外形相吻合，采用这种卡ロ结构与用其它固定件固定鉄心相比结构更为简单有效，不需额外增加其它部件，有利于降低材料成本、重量和有利于减少对散热通道的占用。所述切向压臂212和切向支臂423均为弓形，用切向压臂212的弓背212A方向与切向支臂423的弓背方向相背离，除有利于提高受カ抗弯能力外，还使切向压臂和切向支臂中部与相应的变压器绕组之间的距离増大，有利于空气流通、散热。所述上夹件上压件21和下夹件下压件42均可以为一体铸造成型结构，也可以焊接成型。径向压臂211、径向支臂422和切向压臂212、切向支臂423可以采用不同截面形状的杆件或管件，例如圆形、方形、多边形、椭圆形等。本实施例中上夹件上压件21和下夹件下压件42则由中心处的钢管10和钢板焊接成，构成径向压臂211、切向压臂212和径向支臂422、切向支臂423的钢板均为竖向设置。采用竖向钢板的益处在于1、在同样强度下钢板水平投影面积小有利于提高变压器、电抗器端面处的空气流通面积，利于散热。2、同等截面积下材料的抗弯能力强，有利于减少材料成本和重量。钢板可以以端面贴在钢管10上直接焊接，为提高焊接强度所述钢板端部插入与其对应的所述钢管10的管壁上加工的直坡ロ或斜坡口内焊接。所用紧固螺母6可以为普通螺母，也可以为防松螺母。本实施例通过改变径向压臂211和径向支臂422端部伸出长度能够保证相间位置的拉紧螺杆3或钢板远离绕组足够远的距离，因此仍然能够保证绕组的良好散热以及绕组与拉紧螺杆3或钢板之间的绝缘性。利用上夹件上压件21和下夹件下压件42及上夹件下压件23和下夹件上压件41能够实现对铁心和线圈的夹持固定。为实现每个线圈上端面保证有五个压紧点。此时如图I所示，则可以使所述上夹件21再包括一个周长短于所述上夹件上压件21的上夹件下压件23。上夹件下压件23包括也由三个臂形成的正Y形分布的上正Y形压臂231，上正Y形压臂231的Y形臂端部安装有定位钉9，中部设置中心孔套在上正Y形压臂231与上夹件上压件21之间的上连接杆71上，并且上正Y形压臂231与径向压臂211呈60度夹角。对应地，所述下夹件4还包括一个周长短于所述下夹件下压件42的下夹件上压件41，下夹件上压件41包括端部安装有定位钉9的正Y形分布的下正Y形压臂412，下正Y形压臂412中部设置钢管10构成中心孔套在所述下正Y形压臂412与下夹件上压件41之间的下连接杆72上，并且下正Y形压臂412与径向支臂422呈60度夹角。如图I所示，上夹件下压件23和下夹件上压件41是由三块竖向钢板焊接在钢管10上。在所述上夹件下压件23上方还有ー个压紧螺母22安装在上连接杆71上，利用压紧螺母22可以调整上夹件下压件23对绕组的压紧カ和位置。图2则示出了另ー种新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件实施方式示意图，其与图I所示的主要区别在于所述压钉安装部2121的延伸方向垂直于其上方的所述径向压臂211，井向远离所述径向压臂211的方向延伸。所述定位钉安装部4231的延伸方向垂直于其下方的所述径向支臂422，井向远离所述径向支臂422的方向延伸。图2中由于每个切向压臂212两端均用ー个压钉以及上夹件下压件23上的ー个定位钉9均压在同一个线圈上端面上的铁轭垫块上，这种采用三个压紧点同样也能够提供较好和较稳定的夹持。对于本实用新型各个实施例中所阐述的方法和装置，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，包括吊环(I)、上夹件(2)、下夹件(4)和拉紧螺杆(3)以及螺接在所述拉紧螺杆(3)上的紧固螺母￠)，其特征在于所述上夹件(2)和/或所述下夹件(4)为星形结构，所述拉紧螺杆(3)沿所述星形结构的圆周方向分布。
2.如权利要求I所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于所述上夹件(2)包括上夹件上压件(21)，所述下夹件(4)包括与所述上夹件上压件(21)相向的下夹件下压件(42);所述上夹件上压件(21)包括正Y形分布的径向压臂(211)和固定在所述径向压臂外端(211B)的与所述径向压臂(211)垂直的切向压臂(212);所述下夹件下压件(42)包括正Y形分布的径向支臂(422)和固定在所述径向支臂外端(422B)的与所述径向支臂(422)垂直的切向支臂(423);所述拉紧螺杆(3)安装在竖向对应的所述径向压臂(211)端部和所述径向支臂(422)端部之间。
3.如权利要求2所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于在所述径向压臂(211)上设有上卡口(211A)，在所述径向支臂(422)上设有下卡口(422A)。
4.如权利要求2所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于所述切向压臂(212)和所述切向支臂(423)均为弓形，并且所述切向压臂(212)的弓背方向与所述切向支臂(423)的弓背方向相背离。
5.如权利要求4所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于所述切向压臂(212)的两个端部在同一辐向面上分别延伸出压钉安装部(2121);所述切向支臂(423)的两个端部在同一辐向面上分别延伸出定位钉安装部(4231);所述压钉安装部(2121)上设置有压钉安装孔(8)，所述定位钉安装部(4231)安装有定位钉(9)。
6.如权利要求4所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于所述压钉安装部(2121)的延伸方向垂直于其上方的所述径向压臂(211)，并向临近和/或远离所述径向压臂(211)的方向延伸；所述定位钉安装部(4231)的延伸方向垂直于其下方的所述径向支臂(422)，并向临近和/或远离所述径向支臂(422)的方向延伸。
7.如权利要求3至6中之一所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于所述上夹件上压件(21)和所述下夹件下压件(42)分别为一体铸造成型结构。
8.如权利要求3至6中之一所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于所述上夹件上压件(21)和所述下夹件下压件(42)由中心处的钢管(10)和以正Y形分布的钢板焊接成一体，所述钢板均为竖向设置。
9.如权利要求8所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于所述钢板的一端部插入与其对应的所述钢管(10)的管壁上加工的直坡口或斜坡口内焊接。
10.如权利要求3至6中之一所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于所述径向压臂(211)端部凸出于所述切向压臂(212)，所述径向支臂(422)端部凸出于所述切向支臂(423)。
11.如权利要求3至6中之一所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于所述上夹件(2)还包括一个周长短于所述上夹件上压件(21)的上夹件下压件(23)，所述上夹件下压件(23)包括正Y形分布的上正Y形压臂(231)，所述上正Y形压臂(231)端部安装有定位钉(9)，所述上正Y形压臂(231)中部设置中心孔套在所述上正Y形压臂(231)与所述上夹件上压件(21)之间的上连接杆(71)上，并且所述上正Y形压臂(231)与所述径向压臂(211)呈60度夹角；所述下夹件(4)还包括一个周长短于所述下夹件下压件(42)的下夹件上压件(41)，所述下夹件上压件(41)包括端部安装有定位钉(9)的正Y形分布的下正Y形压臂(412)，所述下正Y形压臂(412)中部设置中心孔套在所述下正Y形压臂(412)与所述下夹件上压件(41)之间的下连接杆(72)上，并且所述下正Y形压臂(412)与所述径向支臂(422)呈60度夹角。
12.如权利要求11所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于所述上夹件下压件(23)和所述下夹件上压件(41)分别焊接成一体。
13.如权利要求11所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于所述上夹件下压件(23)和/或所述下夹件上压件(41)由三块竖向钢板焊接在钢管(10)上构成。
14.如权利要求11所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于在所述上夹件下压件(23)上方有压紧螺母(22)安装在所述上连接杆(71)上。
15.如权利要求I至6中之一所述的新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，其特征在于所述吊环(I)是通过螺孔安装在所述拉紧螺杆(3)的上端。
专利摘要本实用新型公开了一种新型立体卷铁心变压器和电抗器夹件，包括吊环、上夹件、下夹件和拉紧螺杆以及螺接在所述拉紧螺杆上的紧固螺母，所述上夹件和/或所述下夹件为星形结构，所述拉紧螺杆沿所述星形结构的圆周方向分布。这种夹件不但结构简单、重量轻、成本低，而且有利于变压器和电抗器绕组及铁心的散热。
文档编号H01F27/26GK202473490SQ20122011510
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者张文华, 谭勇, 邓旭锋 申请人:北京新特电气有限公司