用于变压器单元的固定结构和变压器组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于变压器单元（13）的固定结构（8）和变压器组件。所述变压器单元（13）具有中心平面（9）以及平行于中心平面（9）的第一表面（5）和第二表面（6），所述固定结构（8）包括：变压器骨架（11），所述变压器骨架（11）具有变压器安装孔（52），所述变压器安装孔（52）配置成容纳所述变压器单元（13）；以及一对变压器固定板（12），该对变压器固定板（12）分别压紧在变压器单元（13）的第一表面（5）和第二表面（6）上，且通过至少两个紧固件（16，17）固定到变压器骨架（11）。
【专利说明】用于变压器单元的固定结构和变压器组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种石油测井仪器中的变压器组件，更具体地涉及用于变压器单元的固定结构。本发明还涉及组装变压器组件的方法。
【背景技术】
[0002]变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)。主要功能有:电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。
[0003]变压器按用途可以分为:配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。
[0004]变压器的最基本形式，包括两组绕有导线的线圈，并且彼此以电感方式耦合一起。当某交流电流(具有某一已知频率)流于其中一组线圈时，于另一组线圈中将感应出具有相同频率之交流电压，而感应的电压大小取决于两线圈磁耦合的程度。
[0005]大部分的变压器均有固定的铁芯，其上绕有一次与二次的线圈。由于铁材料的高导磁性，变压器的大部分磁通量局限在铁芯里，因此，两组线圈藉此可以获得相当高程度之磁耦合。在一些变压器中，线圈与铁芯二者间紧密地结合，其一次与二次电压的比值几乎与二者之线圈匝数比相同。因此，变压器之匝数比，一般可作为变压器升压或降压的参考指标。由于此项升压与降压的功能，使得变压器已成为现代化电力系统之一重要附属物，提升输电电压使得长途输送电力更为经济，至于降压变压器，它使得电力运用方面更加多元化。可以这样说，没有变压器，现代工业无法达到目前发展的现状。
[0006]变压器组成部件包括变压器本体部件(铁芯、绕组、绝缘构件、引线)、变压器油、变压器油箱和冷却装置、调压装置、保护装置(吸湿器、安全气道、气体继电器、储油柜及测温装置等)和出线套管。其中，变压器使用的铁芯材料是铁片中加入硅元素能够降低钢片的导电性，增加电阻率，它可减少涡流，使其损耗减少。通常称为加了硅的钢片为硅钢片，变压器的质量所用的硅钢片的质量有很大的关系。
[0007]测井仪器中用到的主要供电电源基本都是直流线性稳压电源。主供电电源由地面供给的220V左右的交流电压，井下电源主要由输入变压器、整流电路、滤波电路、稳压电路、保护电路组成。
[0008]目前的电源变压器大多数是通过设置在变压器两端的夹板来固定的。而在石油测井仪器中，参考《SY/T5099-2007石油测井仪器环境试验及可靠性要求》中的要求，电源变压器需要经受较大的振动和冲击载荷，现有技术中的这种固定方式不适用于石油测井仪器的电源变压器。
[0009]因此，需要一种固定结构将电源变压器单元以可靠的方式固定在测井仪器里。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于为石油测井仪器的电源变压器单元提供一种可靠的固定结构，能够有效地利用井下仪器的内部空间，并满足《SY/T5099-2007石油测井仪器环境试验及可靠性要求》中的要求。
[0011]根据本发明的一个实施例，本发明提供了一种用于电源变压器单元的固定结构，所述变压器单元具有中心平面以及平行于中心平面的第一表面和第二表面，所述固定结构包括:变压器骨架，所述变压器骨架具有变压器安装孔，所述变压器安装孔配置成容纳所述变压器单元；以及一对变压器固定板，该对变压器固定板分别压紧在变压器单元的第一表面和第二表面上，且通过至少两个紧固件固定到变压器骨架。
[0012]根据本发明的优选实施例，每个变压器固定板包含分别设置在两端的两个支座和连接两个支座的横梁；该对变压器固定板的横梁(43)压紧在变压器单元的第一表面和第二表面上；所述变压器固定板通过紧固件穿过变压器固定板的支座中的孔固定到变压器骨架。
[0013]根据本发明的优选实施例，所述变压器固定板的一端的支座上设有容纳紧定螺钉的孔；所述紧定螺钉沿轴向压紧变压器单元。
[0014]根据本发明的优选实施例，所述紧定螺钉套装有紧定螺钉防松盖。
[0015]根据本发明的优选实施例，所述紧定螺钉防松盖通过防松盖螺钉和弹簧垫片紧固在变压器固定板的支座上。
[0016]根据本发明的优选实施例，所述变压器骨架设置有螺套，所述紧固件包括螺栓和螺母。
[0017]根据本发明的优选实施例，所述变压器固定板与变压器单元之间装有衬垫。
[0018]根据本发明的另一个实施例，本发明提供了一种用于石油测井仪器的变压器组件，包括:变压器单元，所述变压器单元具有中心平面以及平行于中心平面的第一表面和第二表面；以及固定结构。所述固定结构包括:变压器骨架，所述变压器骨架具有变压器安装孔，所述变压器安装孔配置成容纳所述变压器单元；以及一对变压器固定板，该对变压器固定板分别压紧在变压器单元的第一表面和第二表面上，且通过至少两个紧固件固定到变压器骨架。
[0019]根据本发明的又一个实施例，本发明提供了一种组装变压器组件的方法，包括:
提供变压器骨架，所述变压器骨架具有孔，所述孔配置成容纳变压器单元；
提供一对变压器固定板；
将变压器单元放置在所述变压器骨架的变压器安装孔中，所述变压器单元具有中心平面以及平行于中心平面的第一表面和第二表面；
将该对变压器固定板分别压紧在变压器单元的第一表面和第二表面上；以及 通过至少两个紧固件将该对变压器固定板固定到变压器骨架，以形成变压器组件。
[0020]本发明的有益效果是:通过紧固件螺栓和螺母将变压器固定板紧固在变压器骨架上，有效地避免了变压器单元因为受到外力的作用而松动。此外，变压器固定板的横梁产生弹性变形，对于变压器单元起到了很好的保护作用；同时，紧定螺钉把变压器单元有效地压紧在变压器骨架孔的一个端表面上，对变压器单元起到了限位作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]通过下面结合附图的详细说明，本发明的这些和其它目的和优点将变得更清楚，附图中:
图1A是根据本发明的一个实施例的变压器单元固定结构的正等轴测图。
[0022]图1B是根据本发明的一个实施例的变压器单元固定结构的俯视图。
[0023]图1C是根据本发明的一个实施例的变压器单元固定结构的剖视图。
[0024]图2是根据本发明的一个实施例的变压器单元固定结构中的紧定螺钉和紧定螺钉防松盖连接结构图。
[0025]图3是根据本发明的一个实施例的变压器单元固定结构的正等轴测图，为了清楚起见，去除了变压器固定板。
[0026]图4是根据本发明的一个实施例的变压器单元固定结构中变压器固定板的正等轴测图。
[0027]图5是根据本发明的一个实施例的变压器单元固定结构中的变压器骨架的立体图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例通过示例性的方式对本发明做进一步的详细说明。
[0029]图1A、图1B和图1C通过正等轴测图和剖视图描述了一种用于测井石油仪器的变压器组件。该变压器组件包括变压器单元13和固定结构8，所述变压器单元13具有中心平面9以及平行于中心平面9的第一表面5和第二表面6。虽然在本发明中，变压器组件用于测井石油仪器，但是要理解的是，变压器组件可用作在工作期间经受较大的振动和冲击载荷的任何电源变压器，而不偏离本发明的范围。如图1C所示，变压器单元13的中心平面9为水平面，但是应当理解的是，变压器单元13的中心平面9可以根据需要采用其它取向，而不偏离本发明的范围。
[0030]根据本发明的一个实施例，固定结构8包括:变压器骨架11，所述变压器骨架11具有变压器安装孔52，所述变压器安装孔52配置成容纳所述变压器单元13 ；以及一对变压器固定板12，该对变压器固定板12分别压紧在变压器单元13的第一表面5和第二表面6上。该对变压器固定板13通过至少两个紧固件16，17固定到变压器骨架11。如图1A所示，该对变压器固定板13通过四个紧固件16，17固定到变压器骨架11，但是应当理解的是，可以使用其它数量的紧固件16，17，例如3个、5个等，而不偏离本发明的范围。
[0031]根据本发明的优选实施例，每个变压器固定板12包含分别设置在两端的两个支座41和连接两个支座41的横梁43 ;所述横梁43压紧在变压器单元13的第一表面5和第二表面6上；所述变压器固定板12通过紧固件16，17穿过变压器固定板12的支座41中的孔44固定到变压器骨架11。变压器固定板12的横梁43具有一定的弹性，对于变压器单元13起到了很好的保护作用。
[0032]根据本发明的优选实施例，所述变压器固定板12的一端的支座41上设有容纳紧定螺钉22的孔45。所述紧定螺钉22穿过孔45沿轴向压紧变压器单元13。图2是根据本发明一个实施例的变压器单元13的固定结构8中的紧定螺钉22和紧定螺钉防松盖15连接结构图。如图2所示，紧定螺钉22穿过孔45沿仪器轴向安装在变压器固定板12的一端的支座41上，并用紧定螺钉防松盖15防松。所述紧定螺钉22把变压器单元13轴向压紧在变压器骨架11的孔的一个端表面上。[0033]根据本发明的优选实施例，所述紧定螺钉22套装有紧定螺钉防松盖14。紧定螺钉防松盖14用来给所述紧定螺钉22做防松。
[0034]根据本发明的优选实施例，所述紧定螺钉防松盖14通过防松盖螺钉15和弹簧垫片21紧固在变压器固定板12的支座41上。弹簧垫片21用来给防松盖螺钉15做防松。
[0035]根据本发明的优选实施例，所述变压器骨架11设置有螺套18，所述紧固件16，17包括螺栓16和螺母17。应当理解的是，还可以使用其它紧固件，例如螺钉、铆钉等，而不偏离本发明的范围。
[0036]根据本发明的优选实施例，所述变压器固定板12与变压器单元13之间装有衬垫31。图3是根据本发明的一个实施例的变压器单元13的固定结构8的正等轴测图，为了清楚起见，去除了变压器固定板12。如图3所示，在变压器单元13的第一表面5和第二表面6上都粘贴有胶的导热娃胶衬垫31。优选地,第一表面5和第二表面6均贴有四条娃胶衬垫31。但是应当理解的是，可以使用其它数量的衬垫31，而不偏离本发明的范围。
[0037]图4是根据本发明一个实施例的变压器单元13的固定结构8中的变压器固定板12的正等轴测图。如图4所示，变压器固定板12包括两个支座41，每一个支座41上有两个螺套44，螺栓16通过该螺套44将变压器固定板12与变压器骨架11紧固。横梁43压紧在变压器单元13上，横梁43和变压器单元13之间有导热硅胶垫31隔开。变压器固定板12的一端支座41的具有引出线槽42引出变压器的导线，变压器固定板12的另一端支座41具有紧定螺钉22的安装孔。
[0038]在图4所示的优选实施例中，支座41具有L型截面，且与变压器骨架11接触。两个横梁43彼此平行且设置在相对侧，并且与变压器单元13的第二表面6接触以压紧变压器单元13。
[0039]如图5所示，变压器骨架11具有螺套孔51，用于安装螺套18。螺套18紧固于变压器骨架11，配置有与螺栓16的外螺纹配合的内螺纹。优选地，螺套18为不锈钢自攻螺套。
[0040]如图5所示，变压器骨架11具有变压器安装孔52。根据本发明的一个实施例，变压器骨架11的变压器安装孔52具有矩形截面，变压器安装孔52的两个相对侧壁垂直于变压器单元13的中心平面9，且约束变压器单元13的相对侧面；变压器安装孔52的另外两个相对侧壁垂直于变压器单元13的中心平面9，且约束变压器单元13的端表面。
[0041]现在描述根据本发明的一个实施例的组装变压器组件的方法，包括:提供变压器骨架11，所述变压器骨架11具有变压器安装孔52，所述变压器安装孔52配置成容纳变压器单元13 ;提供一对变压器固定板12 ;将变压器单元13放置在所述变压器骨架11的变压器安装孔52中，所述变压器单元13具有中心平面9以及平行于中心平面9的第一表面5和第二表面6 ;将该对变压器固定板12分别压紧在变压器单元13的第一表面5和第二表面6上；以及通过紧固件16，17将该对变压器固定板13固定到变压器骨架11，以形成变压器组件。
[0042]通过紧固件螺栓16和螺母17将变压器固定板12紧固在变压器骨架11上，有效地避免了变压器单元13因为受到外力的作用而松动。此外，变压器固定板12的横梁43产生弹性变形，对于变压器单元13起到了很好的保护作用；同时，紧定螺钉22把变压器单元13有效地压紧在变压器骨架11孔的一个端表面上，对变压器单元13起到了限位作用。[0043]应该理解的是，以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案。尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，但是本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，而所附权利要求意在涵盖落入本发明精神和范围中的这些修改或者等同替换。
【权利要求】
1.一种用于变压器单元(13)的固定结构(8)，所述变压器单元(13)具有中心平面(9)以及平行于中心平面(9)的第一表面(5)和第二表面(6)，所述固定结构(8)包括: 变压器骨架(11)，所述变压器骨架(11)具有变压器安装孔(52)，所述变压器安装孔(52)配置成容纳所述变压器单元(13);以及 一对变压器固定板(12)，该对变压器固定板(12)分别压紧在变压器单元(13)的第一表面(5)和第二表面(6)上，且通过至少两个紧固件(16，17)固定到变压器骨架(11)。
2.根据权利要求1所述的固定结构(8)，其特征在于:每个变压器固定板(12)包含分别设置在两端的两个支座(41)和连接两个支座(41)的横梁(43);该对变压器固定板(12)的横梁(43)压紧在变压器单元(13)的第一表面(5)和第二表面(6)上；所述变压器固定板(12)通过紧固件(16，17)穿过变压器固定板(12)的支座(41)中的孔(44)固定到变压器骨架(11)。
3.根据权利要求2所述的固定结构(8)，其特征在于:所述变压器固定板(12)的一端的支座(41)上设有容纳紧定螺钉(22)的孔(45);所述紧定螺钉(22)沿轴向压紧变压器单元(13)。
4.根据权利要求3所述的固定结构(8)，其特征在于:所述紧定螺钉(22)套装有紧定螺钉防松盖(14)。
5.根据权利要求4所述的固定结构(8)，其特征在于:所述紧定螺钉防松盖(14)通过防松盖螺钉(15)和弹簧垫片(21)紧固在变压器固定板(12)的支座(41)上。
6.根据权利要求1所`述的固定结构(8)，其特征在于:所述变压器骨架(11)设置有螺套(18)，所述紧固件(16，17)包括螺栓(16)和螺母(17)，所述螺套(18)配置有与螺栓(16)的外螺纹配合的内螺纹。
7.根据权利要求1所述的固定结构(8)，其特征在于:所述变压器固定板(12)与变压器单元(13)之间装有衬垫(31)。
8.一种用于测井石油仪器的变压器组件，包括: 变压器单元(13)，所述变压器单元(13)具有中心平面(9)以及平行于中心平面(9)的第一表面(5)和第二表面(6)；以及 固定结构(8)，所述固定结构(8)包括:变压器骨架(11)，所述变压器骨架(11)具有变压器安装孔(52)，所述变压器安装孔(52)配置成容纳所述变压器单元(13);以及一对变压器固定板(12)，该对变压器固定板(12)分别压紧在变压器单元(13)的第一表面(5)和第二表面(6)上，且通过至少两个紧固件(16，17)固定到变压器骨架(11)。
9.根据权利要求8所述的变压器组件，其特征在于:每个变压器固定板(12)包含分别设置在两端的两个支座(41)和连接两个支座(41)的横梁(43);该对变压器固定板(12)的横梁(43)压紧在变压器单元(13)的第一表面(5)和第二表面(6)上；所述变压器固定板(12)通过紧固件(16，17)穿过变压器固定板(12)的支座(41)中的孔(44)固定到变压器骨架(11)。
10.根据权利要求9所述的变压器组件，其特征在于:所述变压器固定板(12)的一端的支座(41)上设有容纳紧定螺钉(22)的孔(45);所述紧定螺钉(22)沿轴向压紧变压器单元(13)。
11.根据权利要求10所述的变压器组件，其特征在于:所述紧定螺钉(22)套装有紧定螺钉防松盖(14)。
12.根据权利要求11所述的变压器组件，其特征在于:所述紧定螺钉防松盖(14)通过防松盖螺钉(15)和弹簧垫片(21)紧固在变压器固定板(12)的支座(41)上。
13.根据权利要求8所述的变压器组件，其特征在于:所述变压器骨架(11)设置有螺套(18)，所述紧固件(16，17)包括螺栓(16)和螺母(17)，所述螺套(18)配置有与螺栓(16)的外螺纹配合的内螺纹。
14.根据权利要求8所述的变压器组件，其特征在于:所述变压器固定板(12)与变压器单元(13)之间装有衬垫(31)。
15.一种组装变压器组件的方法，包括: 提供变压器骨架(11)，所述变压器骨架(11)具有变压器安装孔(52 )，所述变压器安装孔(52)配置成容纳变压器单元(13)； 提供一对变压器固定板(12); 将变压器单元(13)放置在所述变压器骨架(11)的变压器安装孔(52)中，所述变压器单元(13)具有中心平面(9)以及平行于中心平面(9)的第一表面(5)和第二表面(6)； 将该对变压器固定板(12)分别压紧在变压器单元(13)的第一表面(5)和第二表面(6)上；以及 通过至少两个紧固件(16，17)将该对变压器固定板(13)固定到变压器骨架(11 )，以形成变压器组件。
16.根据权利要求15所述的组装变压器组件的方法，其特征在于:每个变压器固定板(12)包含分别设置在两端的两个支座(41)和连接两个支座(41)的横梁(43);该对变压器固定板(12)的横梁(43)压紧在变压器单元(13)的第一表面(5)和第二表面(6)上；所述变压器固定板(12)通过紧固件(16，17)穿过变压器固定板(12)的支座(41)中的孔(44)固定到变压器骨架(11)。
【文档编号】H01F27/06GK103680821SQ201210320036
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月3日 优先权日:2012年9月3日
【发明者】谢昱北, 韦海王, 肖加奇, 梁小冰, 杜有定 申请人:中国石油集团长城钻探工程有限公司