Устройство для осевой подпрессовки обмоток трансформаторов Советский патент 1992 года по МПК H01F27/30 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в производстве трансформаторов.

Известно устройство, выполненное в виде корпуса, состоящего из коаксиальных цилиндров, цилиндрической крышки и плавающего рабочего поршня Корпус и крышка снабжены системой клапанов. Для подачи рабочей жидкости устройство снабжено штуцером. Рабочий поршень внутренний коаксиальный цилиндр корпуса и крышка устройства снабжены маслостойки- ми уплотнениями. При работе устройства стопорение крышки осуществляется жидкостью, обеспечивающей демпфирование электродинамических усилий.

Недостатком устройства является низкая долговременная надежность сохранения усилия из-за герметизации жидкости множеством клапанов, что особенно ненадежно из-за наличия волокон изоляционных материалов в масле, при подпрессовке засасываемых внутрь и застряющих под шариками, к тому же ржавеющими от влаги.

растворенной в масле. Кроме того, ему свойственна осадка - уменьшения высоты из- за сжатия жидкости после снятия давления, а эксплуатация затруднена, так как под- прессовка осуществляется циклами: после снятия вленич необходимо отсасывать жидкость.

Известно устройство, представляющее собой гидромотор (гидроцилиндр), корпус которого является статором выполненным в виде стакана с канавкой на внутренней стороне, а вал - ротором. Вал цилиндра выполнен в виде втулки, соединенной посредством шпонок с гайкой. На втулке закреплены одна или две лопасти-поршня Под действием давления масла, поступающего в одну из полостей цилиндра, лопасть поворачивается от одной стороны перегородки корпуса до другой. При этом гайка сопрягающаяся с полым лишенным вращения винтом, перемещает последний в осевом направлении. Винт соединен с тягой через которую передается усилие зажима на зажимные устройства приспособлений.

(Л

С

Недостатком его является весьма ограниченное осевое перемещение винта.

Наиболее близким к предлагаемому по конструктивным особенностям является гидравлический крутящий привод, который содержит цилиндрический корпус, выполненный внутри справа цилиндрическим большого диаметра, а слева - снабжен эвольвентными шлицами меньшего диаметра, и торцовые фланцы, снабженные каналами подвода-отвода рабочей жидкости, поршень, справа выполненный цилиндрическим по внутреннему диаметру корпуса и снабженный образным уг лотнением, а слева - по наружному диаметру снабженный эвольвентными шлицами, сопряженными со шлицами корпуса, со сквозным отверстием и камерой внутри, разделяющей правое гладкое отверстие и левое, снабженное эвольвентными шлицами противоположного наружным направленил, и выходной вал, снабженный подшипниками, уплотненный в осевых отверстиях фланцев корпуса, внутри корпуса справа выполненный цилиндрическим и уплотненный в отверстии поршня, а слева - снабженный эвольвентными шлицами, спряженными со шлицэми левой части отверстия поршня.

Цель изобретения - сохранение запрессовки в эксплуатации и повышение надежности.

Устройство позволяет простым однократным подъемом дарения восстановить силу запрессовки, надежно сохраняемую во времени резьбовой парой.

Кроме того, предлагаемое изобретение позволяет увеличить осевое перемещение по сравнению с известными устройствами того же назначения.

На фиг, 1 устройство подпрессовки. разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство в промежуточном (рабочем) положении между опорными элементами - ярмовой балкой и прессующим кольцом, разрез.

Устройство содержит силовой гидроцилиндр 1 с поршнем 2 (фиг. 1-3). Гидроцилиндр снабжен винтовой канавкой 3, выполненной по всей высоте его внутреннее поверхности, а поршень 2 снабжен винтовым гребнем 4, выполненным по всей зысоте его наружной поверхности. Сечение БИНТОВОГО гребня 4 поршня 2, соответствует ;ечению винтовой канавки 3 гидроцилиндра 1. Она выполнена одного направления (правого или левого) и образуют винтовую резьбовую и гидравлическую пару.

Ширина (площадь сечения) гребня 4 поршня 2 и канавки 3 цилиндра 1 увеличены за счет соответствующего уменьшения ширины (площади сечения) канавки 5 поршня 2 гребня 6 цилиндра 1.

Резьба, т. е. профиль сечения канавки 3 и гребня 4 и канавки 5 и гребня 6, может

иметь прямоугольную форму.

Высота гребня 4 поршня 2 может быть выполнена меньшей глубины канавки 3 цилиндра 1. В этсм случае гребень 4 поршня 2 снабжается пластиной 7, дополняющей его

0 до полного профиля и сечения канавки 3 цилиндра 1.

Пластина 7 устанавливается в конце полной ширины гребня 4 у верхнего торца поршня 2 Р пазу перпендикулярному греб5 ню 4.

Пластина 7 может быть снабжена уплотнением, например прямоугольной (ворот- ничковой) манжетой 8, помещенной в канавку 9 выполненной по периметру пла0 стины 7.

Цилиндр 1 удерживается от поворота вокруг своей оси, например штифтами 10 (фиг. 1, 3).

От самоотвинчивания под воздействи5 ем вибрации и электродинамических ударов поршень 2 удерживается крановым механизмом, зубья 11 которого (фиг. 2) выполнены по наружному диаметру вдоль всего гребня 4 поршня 2, а собачка с пружиной,

0 например в виде одной детали пружины-собачки 12 закреплена заклепкой 13 в пазу 14 в нижнем конце канавки 3 цилиндра 1 (фиг. 1-3).

С целью использования заклинивания

5 резьбовой пары цилиндр 1 - поршень 2 из- за перекосов опорных плоскостей, а также уменьшения торцового трения, нижний торец поршня 2 снабжен например сферической стальной пятой 15, завальцованной в

0 специальном углублении поршня 2 вместе с изоляцией (фиг. 1-3).

Поршень 2 можно захватить за предназначенные дл. этсго глухие сверления 16 в нижнем торце и ввернуть в цилиндр 1 или

5 вывернуть (при необходимости).

Цилиндр 1 прикреплен к ярмовой балке 17 штуцером 18 (фиг. 3), снабженным осевым каналом для подвода прессующего агента, например трансформаторного мас0 ла. Штуцер 18 ввернут в резьбовое отверстие цилиндра 1, уплотнен кольцом 19 и пластинами 20 и 21 и застопорен от прово рачивания отогнутым на головку штуцера 18 концом пластины 21 (фиг. 3).

5

Развиваемая устройством подпрессовки сила передается пятой 15 через прессующее кольцо 22 обмотке 23 (фиг. 3).

Устройство для осевой подпрессовки обмоток работает следующим образом.

В полость между дном цилиндра 1 и верхним торцом поршня 2 подается масло и постепенно (возможно медленнее) его давление повышается до расчетной величины (фиг. 1,3).

На сколько суммарная результирующая от давления масла сила на верхний торец поршня 2 увеличивается, на столько уменьшается часть силы запрессовки, передаваемая через винтовую пару цилиндр 1поршень 2.

При этом момент вращения его результирующей силы от того же давления масла сверху торец гребня 4 так же увеличивается.

При уравновешивании усилия запрес- совки результирующей силой от давления масла на верхний торец поршня 2 практически исчезает трения в полностью разрушенной резьбовой паре цилиндр 1 - поршень 2.

При превышении момента вращения над суммой моментов сопротивления вращению (момент трения между пятой 15 и прессующим кольцом 22 и момент трения в почти разрушенной резьбовой паре от оставшейся, т. е. которая еще передается че- рез резьбовую пару, число силы запрессовки) поршень 2 начинает выворачиваться из цилиндра 1.

При дальнейшем превышении момента вращения над моментом трения между пя- той 15 и прессующим кольцом 22 начинается быстрое выворачивание поршня 2 из цилиндра 1. При этом поршень 2 постоянно поджат сферической пятой 15 к прессующему кольцу 22 все возрастающей силой за- прессовки. Процесс быстрого выворачивания будет продолжаться до тех пор, пока постоянно увеличивающаяся сила запрессовки и вновь возникающий в резьбовой паре момент трения от увеличиваю- щейся передаваемой ею части силы запрессовки не уравновесит вращающий момент от расчетного давления, и поршень 2 остановится.

В процессе длительной эксплуатации давление масла в полости между дном цилиндра 1 и верхним торцом поршня 2 равно нулю, а все усилие запрессовки обмотки передается через резьбовую пару поршень 2 - цилиндр 1.

От самоотвинчивания под воздействием вибрации и электродинамических ударов

поршень 2 удерживается крановым механизмом, пружина-собачка 12 которого упирается в ближайший зуб 11 на наружном диаметре гребня 4 поршня 2.

Пята 15 может быть изготовлена из современного изоляционного антифрикционного материала, обеспечивающего достаточную прочность и надежность изоляции, например капролона, что исключает необходимость в применении отдельной изолирующей детали.

При наличии изоляционного материала, надежно работающего на срез и выдерживающего ударные воздействия, например на основе стекловолокна, поршень 2 может быть изготовлен со сферической формой наружного торца вместо пяты 15 с изоляцией. В этом случае пята с изоляцией исключаются.

Формула изобретения

1.Устройство для осевой подпрессовки обмоток трансформаторов, содержащее цилиндр с поршнем и штуцер для подачи гидроагента в цилиндр, отличающееся тем, что, с целью сохранения запрессовки в эксплуатации и повышения надежности, устройство снабжено храповым механизмом, цилиндр снабжен винтовой канавкой, выполненной по всей высоте его внутренней поверхности, а поршень снабжен винтовым гребнем, выполненным по всей высоте его наружной поверхности и имеющим сечение, соответствующее сечению канавки гидроцилиндра так, что канавка и гребень образуют винтовую резьбовую и гидравлическую пару, причем зубья храпового механизма расположены по наружному диаметру гребня поршня, а пружина с собачкой - в верхнем конце канавки гидроцилиндра.

2.Устройство поп. 1, отличающее- с я тем, что профиль сечения канавки и гребня имеет прямоугольную форму,

3.Устройство по пп. 1-2, отличающееся тем, что высота гребня поршня меньше глубины канавки цилиндра, при этом нижний конец гребня поршня снабжен пластиной, дополняющей его до профиля и сечения канавки цилиндра.

4.Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что резьбовые канавки и гребень выполнены многозаходными.

12

Использование: электротехника, под- прессовка обмоток силовых трансформаторов. Сущность изобретения: устройство содержит цилиндр 1 с винтовой канавкой 3 по всей высоте внутренней поверхности и поршень 2 с винтовым гребнем 4 по всей высоте наружной поверхности. Канавка 3 и гребень 4 образуют резьбовую пару. При подаче гидроагента в цилиндр поршень выворачивается из цилиндра и прессует обмотку. 3 з п. ф-лы 3 ил.

/5

Фиг 2

/

17