CN110379592B - 一种双层压力补偿式水下变压器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于深海环境下的变压器,特别涉及一种轻量化、高可靠性的双层压力补偿式水下变压器。包括:外层箱体、内层箱体、压力补偿器、变压器、电缆、油馕和电缆密封舱,其特征在于,所述内层箱体安装在外层箱体内,所述变压器安装在内层箱体内,所述油馕固定在内层箱体上盖上,所述电缆密封舱固定在外层箱体上盖上,所述电缆通过安装在电缆密封舱上盖上的水密接头、穿过外层箱体上盖、内层箱体上盖与变压器相连,所述外层箱体上盖上装有注油塞,所述外层箱体侧壁底部装有放油塞和压力补偿器,所述压力补偿器与外层箱体内腔连通以实现压力补偿。本发明结构紧凑,装配简单,便于更换和维修,在恶劣环境下适应性强、工作的稳定、可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于深海环境下的变压器,特别涉及一种轻量化、高可靠性的双层压力补偿式水下变压器。
背景技术
在海洋工程中,特别是深海水下作业工程中,水下变压器的可靠稳定工作是水下设备能源供给的必要条件。深海恶劣的环境中,特别是在大深度的情况下,对水下变压器壳体的耐压性、可靠性,对水下变压器壳体密封性提出了更高度要求。在深海环境空间、重量以及水下设备整机需求等约束条件下,目前现有的水下变压器无法满足需求,现有水下变压器在满足耐压条件下结构笨重,可靠性较低无法满足水下设备整机的需求。由此可见,在本技术领域,尤其是应用于深海环境的水下变压器需进行改进,为了满足需求,我们提出基一种轻量化、高可靠性的双层压力补偿式水下变压器。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中水下变压器的缺陷,提供一种轻量化、高可靠性的双层压力补偿式水下变压器。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种双层压力补偿式水下变压器,包括:外层箱体、内层箱体、压力补偿器、变压器、电缆、油馕和电缆密封舱,所述内层箱体安装在外层箱体内,所述变压器安装在内层箱体内,所述油馕固定在内层箱体上盖上,所述电缆密封舱固定在外层箱体上盖上,所述电缆通过安装在电缆密封舱上盖上的水密接头、穿过外层箱体上盖、内层箱体上盖与变压器相连,所述外层箱体上盖上装有注油塞,所述外层箱体侧壁底部装有放油塞和压力补偿器,所述压力补偿器与外层箱体内腔连通以实现压力补偿。
进一步地,所述电缆密封舱上盖与电缆密封舱之间、外层箱体上盖与外层箱体之间、内层箱体上盖与内层箱体之间均通过螺钉连接,并通过密封圈密封。
进一步地,所述电缆密封舱内注入硅胶以增强密封。
进一步地,所述油馕通过油管与内层箱体联通实现压力补偿。
进一步地,所述压力补偿器包括顶杆、调节螺母、补偿器上盖、补偿器壳体、弹簧、吸水填充物、下杆和连接管,所述顶杆为阶梯型圆柱体,其纵截面为十字形的,所述下杆为阶梯型圆柱体,顶杆底部与下杆上部螺纹连接,所述顶杆和下杆与补偿器壳体之间通过双层密封圈密封,所述顶杆下部与下杆之间的腔体内装有吸水填充物,与两道双密封圈一起密封以防止海水渗入;所述顶杆上部套装弹簧,并通过调节螺母固定在补偿器上盖上,所述补偿器上盖固定在补偿器壳体上;通过调节顶杆与下杆间的螺纹长度来调节吸水填充物填充体积,通过调节螺母调节弹簧的预紧力,以实现补偿器内压略高于外压。
进一步地,所述压力补偿器为2个,通过连接管实现联通,当海水泥沙进入补偿器上端导致补偿器卡滞时,通过联通结构提高可靠性。
与现有技术相比本发明的有益效果是:
1.本发明结构紧凑,体积较小,空间利用率高,通过双层压力补偿式结构设计,减小密封箱体壁厚度,实现整个水下变压器的轻量化。
2.本发明采用双层箱体设计,提高了水下变压器的恶劣环境适应性以及工作的稳定性及可靠性。
3.本发明优化了压力补偿器,通过增加密封圈、吸水填充物,设计可调压力机构、采用双补偿器联通等提高了补偿器的工作稳定性及可靠性。
4.本发明采用模块化设计,装配简单,便于更换和维修,具有较好的互换性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明:
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的侧视图。
图3是压力补偿器剖视图。
图4是本发明的三位轴测图。
图中:3、压力补偿器,4、变压器,5、电缆,11、水密接头,12、螺钉Ⅰ,13、电缆密封舱上盖,14、密封圈Ⅰ,15、硅胶,16、注油塞,17、螺钉Ⅱ,18、密封圈Ⅱ,19、外层箱体上盖,21、螺钉Ⅲ,22、密封圈Ⅲ,23、内层箱体上盖,24、螺钉Ⅳ,25、油馕固定盖,26、油馕,27、油管,28、内层箱体,29、螺钉Ⅴ,31、顶杆,32、调节螺母,33、螺钉Ⅵ,34、补偿器上盖,35、补偿器壳体,36、弹簧,37、密封圈Ⅳ,38、吸水填充物, 39、密封圈Ⅴ,310、下杆,110、外层箱体,111、放油塞,112、螺钉Ⅶ,311、连接管
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述:
参考如图1、图2所示,整个水下变压器由外层箱体110、内层箱体28两大部分形成双层水下变压器,每层变压器密封箱体通过对应压力补偿器3保证深海下箱体的耐压可靠性,双层结构设计使整个装置可靠性大大提高;电缆5通过水密接头11分别连入密封箱体从而实现变压器4水下调压的功能,整个水下变压器箱体采用不锈钢板加工、焊接而成。为增强电缆接口处密封性能,在外层箱体上盖19上设计一电缆密封舱,水密接头11通过螺纹连接于电缆密封舱上盖13上,电缆密封舱上盖13通过螺钉Ⅰ12与外层箱体上盖19连接并压紧密封圈Ⅰ14从而实现密封;将硅胶15注入其中以防止海水进入外层箱体110。外层箱体上盖19通过螺钉Ⅱ17与外层箱体110连接,并且将安装于外层箱体110凹槽内的密封圈Ⅱ18 压紧,将外层箱体上盖19与外层箱体110连接处密封。注油塞16与放油塞111分别通过螺纹安装于外层箱体上盖19和外层箱体110上,便于外层箱体110与内层箱体28之间油液的注入与放出;外层箱体110内底部留有螺纹,通过螺钉Ⅶ112将内层箱体28安装于外层箱体110中。
参考如图1、图2所示,内层箱体上盖23上设计有安装油馕26的圆柱形箱体,通过螺钉Ⅳ24将油馕26固定盖25与内层箱体上盖23连接,并实现油馕的固定以及保护,油馕26 通过油管27与内层箱体28联通从而实现内层箱体28的压力补偿;内层箱体上盖23通过螺钉Ⅲ21与内层箱体28连接,并且将安装于内层箱体28凹槽内的密封圈Ⅲ22压紧,将内层箱体上盖23与内层箱体28连接处密封;内层箱体28外部留有接口便于与外层箱体110连接,内层箱体28内底部留有螺纹口,通过螺钉Ⅴ29将变压器4安装于内部箱体中。
参考如图3、图4所示,整个压力补偿器3通过顶杆31、下杆310以及两者之间吸水填充物38实现多层密封从而大大提高压力补偿器3可靠性。顶杆31与下杆310通过螺纹连接并且可以通过调节连接螺纹长度来调节吸水填充物38填充体积;通过调节螺母32调节顶杆31与补偿器上盖34之间弹簧36的预紧力从而实现补偿器的需求压力以保证密封箱体内压略高于外压,防止海水进入油液中,顶杆31与下杆310分别留有双层密封圈槽,将密封圈Ⅳ34与密封圈Ⅴ29分别装入其中实现多层密封,在两层密封圈之间添加需求的吸水填充物以防止海水稍许渗入后吸收。将顶杆31、下杆310以及两者之间吸水填充物38调整安装好后,将整个部分安装于补偿器壳体35中,通过螺钉Ⅵ33将补偿器上盖34与补偿器壳体35 连接,再利用螺母32来调节弹簧36。两压力补偿器3通过连接管311实现联通,当海水泥沙等进入补偿器上端导致补偿器卡滞无法沿壳体轴线运动而丧失补偿器功能时时,两个补偿器下端联通结构可提高整个补偿器的可靠性。
整个水下变压器采用模块化双层箱体结构设计,整个装置由内而外进行安装,由于使用螺栓进行固定,为防止出现螺纹松动现象,都需要进行防松。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种双层压力补偿式水下变压器,包括:外层箱体、内层箱体、压力补偿器、变压器、电缆、油馕和电缆密封舱,其特征在于,所述内层箱体安装在外层箱体内,所述变压器安装在内层箱体内,所述油馕固定在内层箱体上盖上,所述电缆密封舱固定在外层箱体上盖上,所述电缆通过安装在电缆密封舱上盖上的水密接头、穿过外层箱体上盖、内层箱体上盖与变压器相连,所述外层箱体上盖上装有注油塞,所述外层箱体侧壁底部装有放油塞和压力补偿器,所述压力补偿器与外层箱体内腔连通以实现压力补偿;
所述压力补偿器包括顶杆、调节螺母、补偿器上盖、补偿器壳体、弹簧、吸水填充物、下杆和连接管,所述顶杆为阶梯型圆柱体,其纵截面为十字形的,所述下杆为阶梯型圆柱体,顶杆底部与下杆上部螺纹连接,所述顶杆和下杆与补偿器壳体之间通过双层密封圈密封,所述顶杆下部与下杆之间的腔体内装有吸水填充物,与两道双密封圈一起密封以防止海水渗入;所述顶杆上部套装弹簧,并通过调节螺母固定在补偿器上盖上,所述补偿器上盖固定在补偿器壳体上;通过调节顶杆与下杆间的螺纹长度来调节吸水填充物填充体积,通过调节螺母调节弹簧的预紧力,以实现补偿器内压略高于外压。
2.根据权利要求1所述的一种双层压力补偿式水下变压器,其特征在于,所述电缆密封舱上盖与电缆密封舱之间、外层箱体上盖与外层箱体之间、内层箱体上盖与内层箱体之间均通过螺钉连接,并通过密封圈密封。
3.根据权利要求1所述的一种双层压力补偿式水下变压器,其特征在于,所述电缆密封舱内注入硅胶以增强密封。
4.根据权利要求1所述的一种双层压力补偿式水下变压器,其特征在于,所述油馕通过油管与内层箱体联通实现压力补偿。
5.根据权利要求1所述的一种双层压力补偿式水下变压器,其特征在于,所述压力补偿器为2个,通过连接管实现联通,当海水泥沙进入补偿器上端导致补偿器卡滞时,通过联通结构提高可靠性。
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