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(nèi)頂面設有環(huán)形布水管，清理箱內(nèi)底部設有球形噴水座，清理箱內(nèi)底部還設有環(huán)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(huán)形導軌適配的驅(qū)動座，驅(qū)動座頂端轉動有內(nèi)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(nèi)設有殼體托框;清理箱內(nèi)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(nèi)側清理輥進行變壓器殼體內(nèi)壁的清理，通過清理刷進行變壓器殼體內(nèi)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(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、城市社區(qū)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(wěn)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(huán)網(wǎng)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(chǎn)生很多熱量，傳統(tǒng)的油浸式變壓器散熱主要是通過在器身內(nèi)設置油道，通過油的循環(huán)流動帶走熱量進行散熱，其維修難度高，容易產(chǎn)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(tǒng)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(zhì)的油會附著在變壓器殼體內(nèi)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?qū)ψ儔浩魃系挠臀圻M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(nèi)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(nèi)頂面固定有環(huán)形布水管，清理箱內(nèi)底面固定有兩個相對設置的球形噴水座，環(huán)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(nèi)底部通過圓柱固定有環(huán)形導軌，環(huán)形導軌與變壓器的殼體的開口端適配;清理箱內(nèi)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(qū)動座，驅(qū)動座相對外側均轉動配合有與環(huán)形導軌適配的滾輪，驅(qū)動座頂端轉動配合有內(nèi)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(nèi)側清理輥聯(lián)動的清理刷;清理箱內(nèi)設有垂直升降的殼體托框，殼體托框上表面固定有環(huán)形卡槽;清理箱內(nèi)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(nèi)側和兩側清理框相對內(nèi)側均轉動配合有一排外側清理輥，一排外側清理輥之間聯(lián)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(qū)，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(huán)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(nèi)底部后，通過兩個球形噴水座進行變壓器殼體內(nèi)壁的布水，通過伸縮桿的伸縮作用，使得滾輪始終沿環(huán)形導軌內(nèi)側軌道運動，使得滾輪帶動驅(qū)動座在環(huán)形導軌內(nèi)沿特定的軌跡運動，從而使得內(nèi)側清理輥進行變壓器殼體內(nèi)側壁的清理;驅(qū)動座的運動帶動清理框的滑動，內(nèi)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(nèi)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(nèi)側清理輥進行變壓器殼體內(nèi)壁的清理，通過清理刷進行變壓器殼體內(nèi)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(nèi)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(nèi)壁滑動配合，螺桿的外螺紋與螺紋孔內(nèi)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(wěn)定升降。清理箱下表面兩相對角部均固定有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機輸出軸端伸入清理箱內(nèi)并與螺桿底端固定連接;通過驅(qū)動電機為螺桿的轉動提供動力，實現(xiàn)驅(qū)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(qū)動電機的相對內(nèi)側;通過支撐架進行清理箱的支撐，保證清理箱擺放的穩(wěn)定性。

清理箱內(nèi)底面的中心處設有支撐套，支撐套內(nèi)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(nèi)頂面固定有支撐環(huán)，支撐環(huán)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(qū)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(xiàn)旋轉電機的防水;通過支撐環(huán)與支撐套的配合，確保旋轉架轉動的穩(wěn)定，避免旋轉架發(fā)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(nèi)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?qū)ψ儔浩鲀?nèi)底面的清理效果。驅(qū)動座內(nèi)底部固定有清理電機，清理電機輸出軸端伸出驅(qū)動座并與內(nèi)側清理輥底端固定連接;通過清理電機控制內(nèi)側清理輥的轉動，實現(xiàn)內(nèi)側清理輥對變壓器殼體內(nèi)壁的清理功能。內(nèi)側清理輥頂端伸入清理框內(nèi)且固定有驅(qū)動件，清理框內(nèi)轉動配合有一排從動件，清理框內(nèi)還設有用于連接驅(qū)動件和一排從動件的L形聯(lián)動條;通過內(nèi)側清理輥控制驅(qū)動件的轉動，驅(qū)動件帶動L形聯(lián)動條和從動件實現(xiàn)同步轉動，使得內(nèi)側清理輥帶動清理刷的轉動，保證清理框?qū)ψ儔浩鳉んw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(nèi)壁與正清理框周側面滑動配合，側滑箱內(nèi)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(nèi)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(nèi)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(nèi)壁的端部固定有旋轉扣，旋轉扣與偏心輪之間設有聯(lián)動條;通過步進電機控制偏心輪的轉動，偏心輪帶動聯(lián)動條與旋轉扣的運動，使得外側清理輥的自轉，從而實現(xiàn)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(qū)，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(huán)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(nèi)壁的布水，通過伸縮桿的伸縮作用，使得滾輪始終沿環(huán)形導軌內(nèi)側軌道運動，使得滾輪帶動驅(qū)動座在環(huán)形導軌內(nèi)沿特定的軌跡運動，從而使得內(nèi)側清理輥進行變壓器殼體內(nèi)側壁的清理;驅(qū)動座的運動帶動清理框的滑動，內(nèi)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(nèi)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(nèi)側清理輥進行變壓器殼體內(nèi)壁的清理，通過清理刷進行變壓器殼體內(nèi)底面的清理，保證了變壓器殼體的清理效果。