專利名稱：高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及磁性選礦機械領域，具體屬于除鐵器技術(shù)領域，特別涉及一種高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器。
背景技術(shù)：
在磁性選礦中，除鐵器得到廣泛應用，除鐵器既適用于電廠輸煤系統(tǒng)，也適用于選礦場、糖廠、陶瓷廠等需要分離鐵磁性物質(zhì)的單位及場所，例如在中國專利申請第9622344. 3號中公開的一種利用永磁體吸力，吸附物料中鐵磁性物質(zhì)的箱式除鐵器，它包括工字型道軌，電動行小車和箱體，其主要特征是箱體內(nèi)設有永磁性磁鋼，箱體上部設有主電機和蝸輪、蝸桿傳動機構(gòu)，箱體左右側(cè)壁設有副電機，副電機輸出軸上的傳動齒輪與絲桿齒輪相嚙合，并絲桿上的滑行螺母帶動屏蔽門開啟閉合。但是由于除鐵器工作在惡劣的環(huán)境下，并且自身因電磁耗散而積聚了大量熱量，進而造成過熱容易導致性能下降。隨后，出現(xiàn)了循環(huán)風冷除鐵器、循環(huán)油冷除鐵器。循環(huán)油冷除鐵器因其體積小、重量輕、溫升低等特點，現(xiàn)已廣泛應用于煤炭、電力及港口等行業(yè)。目前常用的循環(huán)油冷除鐵器均為外循環(huán)結(jié)構(gòu)，油路設計彎道多，彼此干涉，布置較為困難。在現(xiàn)有技術(shù)中也存在少量油內(nèi)冷卻式的電磁除鐵器，例如在中國專利申請第200910300752.9號中公開的一種全新冷卻方式的油內(nèi)冷式電磁除鐵器，其由電磁磁系統(tǒng)、動力泵、貯油箱、熱交換器和電氣控制系統(tǒng)組成，其中電磁磁系統(tǒng)包括設置在由內(nèi)磁極、外磁極和軛板封閉在內(nèi)的冷卻介質(zhì)，用于冷卻電磁線圈產(chǎn)生的歐姆熱；所述的電磁線圈采用空芯管繞制，且空芯管為內(nèi)冷式電磁除鐵器的冷卻通道，冷卻介質(zhì)即在空芯管內(nèi)循環(huán)進行冷卻；所述的冷卻介質(zhì)由動力泵輸送至電磁磁系統(tǒng)內(nèi)進行循環(huán)，冷卻電磁線圈；所述的電磁磁系統(tǒng)、動力泵、貯油箱、熱交換器和電氣控制系統(tǒng)采用松散的連接方式，其中電磁磁系統(tǒng)設有冷卻介質(zhì)進出管，并在電磁磁系統(tǒng)體外的管路上串接動力泵、貯油箱和熱交換器。在油內(nèi)冷卻式的電磁除鐵器中，內(nèi)循環(huán)油路布置是否合理直接關系到除鐵器的溫升的高低與性能的強弱，因此近年來技術(shù)人員將研究主攻方向設定為如何合理設置的研究上。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人針對上述情況，經(jīng)過多次設計和研究，提出了一種高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器，在本發(fā)明中用內(nèi)部循環(huán)油路取代外部循環(huán)油路，并且能夠提高變壓器油在磁系線圈內(nèi)循環(huán)的均勻性，減少管路阻力，提高循環(huán)效率。依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，提供一種高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器，該高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器包括磁系線圈4、內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)3、外部冷卻系統(tǒng)2和油枕1，其中磁系線圈4用于產(chǎn)生可實現(xiàn)除鐵器的吸鐵作用的激勵磁場，磁系線圈4的磁路為開放磁路結(jié)構(gòu)；內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)3，用于變壓器油的分配和收集循環(huán)；外部冷卻系統(tǒng)2，用于對變壓器油進行散熱，以實現(xiàn)高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器內(nèi)部散熱平衡；油枕1，用于設備運行時變壓器油膨脹的補充容器；磁系線圈4包含多組由若干繞組組成的通電線圈5，兩繞組間使用圓絕緣棒6隔開做為散熱油道，圓絕緣棒6使用絕緣棒定位板9固定；絕緣塊7和折彎板8用于固定線圈和油路循環(huán)；回油槽10為回油通道一部分，線圈套在鐵芯11上。其中，內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)3由纏繞有線圈的鐵芯11、油道軛板12、大軛板13、導磁筒
14、大托板15、托板16組成；其中鐵芯11用于分配和收集變壓器油，鐵芯11在內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)的中間位置，鐵芯11將線圈5提供的勵磁導到除鐵器的正下方，為除鐵器提供開放磁場；線圈5繞在鐵芯11上，鐵芯11將線圈5提供的勵磁導到除鐵器的正下方，為除鐵器提供開放磁場；鐵芯11上部依次焊接油道軛板12和大軛板13 ;鐵芯11上方的磁力線被導回鐵芯11中，增加除鐵器的下方的磁場，減少除鐵器的漏磁；鐵芯11下部依次焊接托板16和大托板15，起到固定磁系的作用；在磁系線圈4中的鐵芯上繞線完成后，再焊接導磁筒14與托板16和大托板15、大軛板13和油道軛板12，以組成密閉容器；鐵芯11內(nèi)部設有進油通孔，在鐵芯11上、下通過機械加工各形成徑向發(fā)散的集油槽；在大軛板13、油道軛板12上設有回油孔及進油孔，大軛板13、油道軛板12的進油孔與鐵芯11的進油通孔相連，大軛板13、油道軛板12的回油孔與鐵芯11的上方集油槽相連；變壓器油通過大軛板13上的進油孔、油道軛板12上的進油孔進入鐵芯11的進油通孔，然后變壓器油從鐵芯11底部的集油槽注入到線圈5中，變壓器油自下而上運動，實現(xiàn)對線圈5的散熱。此外，外部冷卻系統(tǒng)2包括油泵21和冷卻器19，其中油泵21 —側(cè)與出油管17相連接，油泵21另一側(cè)與冷卻器19相連接；油泵21用于加速變壓器油循環(huán)，增強變壓器油對線圈5的散熱效果。出油管17與內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)2中的大軛板13的回油孔相連，油泵21將出油管17中的熱變壓器油注入冷卻器19中，冷卻器19另一側(cè)與進油管18相連，熱變壓器油經(jīng)冷卻器19冷卻后，通過進油管18被注入到內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)2中大軛板13的進油孔，繼續(xù)周而復始的實現(xiàn)對線圈5的散熱。優(yōu)選地，油枕I包括油枕體22、液位盒23、勵磁接線盒24、吸濕器25。油枕I作為設備運行時變壓器油膨脹的補償容器。枕體22通過兩個立管與除鐵器的油道相連，作為油枕I的儲油容器；液位盒23置于油枕I的下方正中心的位置，通過浮球液位開關實現(xiàn)液位報警；勵磁接線盒24置于油枕I的上方；吸濕器25置于油枕I的下方，使用一彎管將吸濕器與枕體22相連，彎管一側(cè)深入枕體22中。 進一步地，在內(nèi)循環(huán)過程中，低溫的變壓器油來自于進油孔，變壓器油自上而下通過內(nèi)有進油通孔的鐵芯11后，在鐵芯11底部噴出，均勻供給勵磁線圈5準備熱交換；變壓器油均勻進入多層繞組線圈5開始進行自下而上的熱交換；通過線圈空隙出來后的熱油通過鐵芯11上的收集油槽匯集在回油孔，至此完成一次熱交換內(nèi)循環(huán)過程。更進一步地，在外冷卻過程中，外冷卻系統(tǒng)回油孔出來的熱油通過回流到冷卻器19，熱量被風機散發(fā)到空氣中；完成一次完整的循環(huán)過程。由于本發(fā)明采用內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，簡化了外部的循環(huán)管路，減少了油路循環(huán)阻力、避免了油路布置復雜干涉、循環(huán)效率低、焊點泄漏等問題的發(fā)生，保證了除鐵器能夠正常工作，提高了除鐵效率。同時，該種內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)使油路循環(huán)更加均勻合理，有效地降低了除鐵器的溫升，保證溫升在40°C以下，提高了除鐵器的性能，使其性能遠遠高于行業(yè)標準。此外，鐵芯11內(nèi)設有注油通道，進油時可對鐵芯進行散熱，使除鐵器整體的散熱效果更好。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設計合理，便于維修，添補了此類除鐵器的空白，處于油冷除鐵器的領先水平，值得廣泛的推廣應用。
圖1為依據(jù)本發(fā)明的高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為依據(jù)本發(fā)明的高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器的主視圖；圖3為圖2中所示高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器的A-A剖視圖；圖4為圖2中所示高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器中的磁系線圈的俯視圖；圖5為圖2中所示高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器中的磁系線圈的主視圖；圖6為圖2中所示高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器中的內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)的內(nèi)部剖視圖；圖7為圖6所示內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)的A-A剖視圖；圖8為圖6所示內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)的B-B剖視圖；圖9為圖2中所示高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器中的外部冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為圖2中所示高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器中的油枕的結(jié)構(gòu)示意圖。圖11為依據(jù)本發(fā)明的高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器第二實施例的外部結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為圖11中所示高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器的俯視圖；圖13為依據(jù)本發(fā)明的高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器第二實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖14為圖13中所示高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器的A-A剖視圖；圖15為圖13中所示高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器的B-B剖視圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖來詳細說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面僅僅作為示例來說明，本領域技術(shù)人員清楚地知曉，只要符合本發(fā)明思想的方法及系統(tǒng)均落入本發(fā)明之中；另外地，不應當將本發(fā)明的保護范圍僅僅限制至下述具體結(jié)構(gòu)或部件或具體參數(shù)。在本發(fā)明中，高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器的核心主體為磁系，高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器可分為磁系線圈4、內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)3、外部冷卻系統(tǒng)2、油枕I等四大功能模塊。其中磁系線圈4用于產(chǎn)生勵磁可實現(xiàn)除鐵器的吸鐵作用，磁系線圈4的磁路為開放磁路結(jié)構(gòu)；內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)3用于用于變壓器油的分配和收集循環(huán)；外部冷卻系統(tǒng)2，用于對變壓器油進行散熱，以實現(xiàn)高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器內(nèi)部散熱平衡；油枕1，用于設備運行時變壓器油膨脹的補充容器。如圖4及圖5所示，圖4為磁系線圈的俯視圖，圖5為磁系線圈的主視圖。磁系線圈4主要是由通電的線圈5構(gòu)成，產(chǎn)生勵磁可實現(xiàn)除鐵器的吸鐵作用。線圈5可分為若干繞組；兩組間使用圓絕緣棒6隔開做為散熱油道，圓絕緣棒6使用絕緣棒定位板9固定。絕緣塊7和折彎板8主要作用是固定線圈和油路循環(huán)；緣塊7和折彎板8組成的油路通道來實現(xiàn)油循環(huán)和固定線圈5的作用?；赜筒?0組成回油通道，線圈套在鐵芯11上，產(chǎn)生勵磁可實現(xiàn)除鐵器的吸鐵作用，磁路為開放磁路結(jié)構(gòu)。如圖6-8所示，圖6為內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)3的內(nèi)部剖視圖，圖7為圖6中所示內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)3的A-A剖視圖，圖8為圖6所示內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)3的B-B剖視圖。內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)3用于變壓器油的分配和收集循環(huán)的功能，內(nèi)循環(huán)油路布置是否合理直接關系到除鐵器的溫升的高低與性能的強弱。內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)3由鐵芯11 (線圈繞在鐵芯上)、油道軛板12、大軛板13、導磁筒14、大托板15、托板16組成；其中鐵芯11是分配和收集變壓器油的最關鍵部件，鐵芯11在內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)的中間位置，線圈5繞在鐵芯11上，鐵芯11將線圈5提供的勵磁導到除鐵器的正下方，為除鐵器提供開放磁場。鐵芯11上部依次焊接油道軛板12和大軛板13 ;鐵芯11上方的磁力線被導回鐵芯11中，增加除鐵器的下方的磁場，減少除鐵器的漏磁。鐵芯11下部依次焊接托板16和大托板15，起到固定磁系的作用。在磁系線圈4中的鐵芯上繞線完成后，再焊接導磁筒14與托板16和大托板15、大軛板13和油道軛板12，以組成密閉容器；鐵芯11內(nèi)部設有進油通孔，在鐵芯11上、下通過機械加工各形成徑向發(fā)散的集油槽。在大軛板13、油道軛板12上設有回油孔及進油孔，大軛板13、油道軛板12的進油孔與鐵芯11的進油通孔相連，大軛板13、油道軛板12的回油孔與鐵芯11的上方集油槽相連。這些零部件的進、出油孔對正后焊接在一起。變壓器油通過大軛板13上的進油孔、油道軛板12上的進油孔進入鐵芯11的進油通孔，然后變壓器油從鐵芯11底部的集油槽注入到線圈5中，自下而上運動，實現(xiàn)對線圈5的散熱。變壓器油再通過鐵芯11上方的集油槽注入到軛板13、油道軛板12上的回油孔，再注入到外部冷卻系統(tǒng)2中，實現(xiàn)對線圈的散熱。變壓器油在鐵芯11內(nèi)部的進入和流出稱作內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)2。圖9為外部冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；外部冷卻系統(tǒng)2的作用主要是對變壓器油進行散熱，以實現(xiàn)除鐵器內(nèi)部散熱平衡。外部冷卻系統(tǒng)2包括油泵21和冷卻器19，其中油泵
21一側(cè)與出油管17相連接，油泵21另一側(cè)與冷卻器19相連接；油泵21用于加速變壓器油循環(huán)，增強變壓器油對線圈5的散熱效果。出油管17與內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)2中的大軛板13的回油孔相連，油泵21將出油管17中的熱變壓器油注入冷卻器19中，冷卻器19另一側(cè)與進油管18相連，熱變壓器油經(jīng)冷卻器19冷卻后，通過進油管18被注入到內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)2中大軛板13的進油孔，繼續(xù)周而復始的實現(xiàn)對線圈5的散熱。圖10為油枕的結(jié)構(gòu)示意圖，油枕I包括油枕體22、液位盒23、勵磁接線盒24、吸濕器25。油枕I作為設備運行時變壓器油膨脹的補償容器。枕體22通過兩個立管與除鐵器的油道相連，作為油枕I的儲油容器；液位盒23置于油枕I的下方正中心的位置，主要作用是監(jiān)測油枕I內(nèi)的液位情況，通過浮球液位開關實現(xiàn)液位報警，以防止除鐵器缺油影響散熱。勵磁接線盒24置于油枕I的上方，與一側(cè)立管在一條垂直線上，將除鐵器的勵磁線與外部電纜相連，為除鐵器提供勵磁。勵磁接線盒24置于油枕I上方，一方面節(jié)省了空間，使整體結(jié)構(gòu)更簡潔，另一方面避免了將接線盒24置于變壓器油液面下，減少一泄油點。吸濕器25置于油枕I的下方，為避免變壓器油進入到吸濕器中，使用一彎管將吸濕器與枕體22相連，彎管一側(cè)深入枕體22中，將變壓器油中的水分和潮氣吸出來，避免變壓器油中摻雜水分，影響除鐵器的絕緣，同時也可以避免變壓器油變質(zhì)。在上述高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器中，存在內(nèi)循環(huán)與外冷卻等兩種循環(huán)油冷方法。其一，內(nèi)循環(huán)過程具體為①低溫的變壓器油來自于進油孔，變壓器油自上而下通過內(nèi)有進油通孔的鐵芯11后，在鐵芯11底部噴出，均勻供給勵磁線圈5準備熱交換；②變壓器油均勻進入多層繞組線圈5開始進行自下而上的熱交換，③通過線圈空隙出來后的熱油通過鐵芯11上的收集油槽匯集在回油孔，至此完成一次熱交換內(nèi)循環(huán)油冷過程。
內(nèi)循環(huán)油路冷卻系統(tǒng)的設計，在結(jié)構(gòu)上使變壓器油的分布的均勻性得到了根本保證，提高熱交換的效率，加強了線圈5的冷卻效果。其二，外冷卻過程具體為外冷卻系統(tǒng)出油管17出來的熱變壓器油通過回流到冷卻器19，熱量被風機散發(fā)到空氣中；完成一次完整的循環(huán)過程。對本發(fā)明的第一實施例進行改造，可以得到更為詳細的技術(shù)方案，這一技術(shù)方案可以與前述的高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器結(jié)合在一起。在該技術(shù)方案中，變壓器油通過進油管18注入大軛板13、油道軛板12的進油孔，再進入鐵芯11，鐵芯11內(nèi)部設有進油通孔，上、下通過機加工各形成徑向發(fā)散的集油槽，將循環(huán)到鐵芯底部的變壓器油流到線圈底端，變壓器油自下而上運動實現(xiàn)對線圈5的散熱。在鐵芯11上端同樣開四個集油槽，將循環(huán)后的熱油集中，通過鐵芯11和大軛板13、油道軛板12組成的出油孔循環(huán)到出油管17，再將變壓器油注入油泵21，加速變壓器油循環(huán)，增強變壓器油對線圈5的散熱效果，內(nèi)循環(huán)到外部冷卻系統(tǒng)進行散熱，實現(xiàn)除鐵器內(nèi)部散熱平衡。熱變壓器油再由油泵21注入冷卻器19中，實現(xiàn)對熱變壓器油的散熱。經(jīng)冷卻器散熱后的涼變壓器油再通過進油管18注入到線圈內(nèi)，周而復始的實現(xiàn)為線圈5降溫的目的。同時，由于變壓器油受熱膨脹，使用油枕I作為設備運行時變壓器油膨脹的補充容器，油枕不參與整個油路循環(huán)。如圖11-15所示，示出了本發(fā)明的第二實施例，該實施例為本發(fā)明的又一高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器。其中，該高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器包括由軛板、托板15及導磁板14構(gòu)成的密封的殼體26和殼體26內(nèi)的磁系。磁系由鐵芯11及纏繞在鐵芯11外側(cè)的線圈5構(gòu)成。線圈5為多層結(jié)構(gòu)，層與層之間留有油道30。軛板由上部的大軛板13和下部的小軛板12構(gòu)成。大軛板13上設有進油管18和出油管17及油枕I。進油管18的進口和出油管17的出口處設有閥門5，在設備檢修時將此閥門5關閉即可對外置的散熱器及循環(huán)泵進行維修，縮短了維修時間，保證了除鐵器的生產(chǎn)連續(xù)性。油枕I上部設有線圈5的接線盒24。油枕I是通過立管28支撐于大軛板13上，并通過立管28與殼體26內(nèi)腔相通。油枕I可以在線圈5溫度升高時緩沖油膨脹。油枕I外側(cè)通過連管27連接有吸濕器25，該種外接方式較傳統(tǒng)的將吸濕器25置于油枕I孔內(nèi)的內(nèi)接方式，除能有效地避免油枕I開孔處漏油，還簡化了結(jié)構(gòu)，便于維修、更換吸濕器25的同時，也便于觀察吸濕器25的顏色變化，以便及時更換。小軛板12的中部設有呈放射狀分布的4條回油通道31?；赜屯ǖ?1的內(nèi)端聚合成集油孔34與出油管17相通；外端與其外側(cè)經(jīng)回油孔32與油道30相通的集油槽33相接。集油槽33能夠起到緩沖作用，也能使變壓器油循環(huán)更加均勻。鐵芯11內(nèi)的中心位置及底部分別設有注油通道35及進油通道36。其中進油通道36為相互成十字的4條，其內(nèi)端與注油通道35相通，外端與油道30相通。有益效果本發(fā)明的高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器在循環(huán)油路結(jié)構(gòu)上做出巨大的改進，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的除鐵器取得了的技術(shù)效果。主要表現(xiàn)在(一 )現(xiàn)有循環(huán)油冷除鐵器循環(huán)油路結(jié)構(gòu)①油流分配不均，影響散熱原有循環(huán)油冷除鐵器循環(huán)油路結(jié)構(gòu)為單進單出外置式，變壓器油出口布置在導磁筒上，入口布置在導磁筒側(cè)壁上，此結(jié)構(gòu)油路導致變壓器油單進單出，油流不均，因為磁系線圈的外層繞組與導磁筒壁間隙大，油流阻力較小，變壓器油流速度較快，散熱較好；而靠近鐵芯處最熱處的磁系線圈繞組由于遠離變壓器油的出入口，變壓器油流緩慢，散熱不好，導致散熱效果不好，線圈溫升高，使性能降低；②由于原有循環(huán)油冷除鐵器的變壓器油出入口必須在除鐵器的兩側(cè)布置，不但使散熱器到出入口管路較長，而且要求管路必須增設更多的彎頭，才能避免與設備上其它零部件的干涉，這樣的結(jié)構(gòu)導致管路阻力大，管路焊接部位多且易滲漏。( 二)本專利循環(huán)油冷除鐵器循環(huán)油路結(jié)構(gòu)(I)本專利采用內(nèi)循環(huán)油路結(jié)構(gòu)。獨特的鐵芯結(jié)構(gòu)起到變壓器油均勻的分配作用變壓器冷油從除鐵器鐵芯中心底部油槽向四周外部均勻供給，熱油在除鐵器鐵芯上部油槽從四周回收。變壓器油出入口均布置在除鐵器大軛板上，結(jié)構(gòu)簡潔。此結(jié)構(gòu)油路導致變壓器油多進多出，油流均勻。變壓器油流通暢，散熱好，散熱效果好，線圈溫升低，性能獲得提聞;(2)由于本專利循環(huán)油冷除鐵器的變壓器油出入口均布置在大軛板上，不但管路短，而且減免管路了更多的彎頭，避免與設備上其它零部件的干涉問題，管路阻力小，管路焊接部位大幅減少，避免焊接滲漏的隱患。(3)該種內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)使油路循環(huán)更加均勻合理，有效地降低了除鐵器的溫升，保證溫升在40°C以下，提高了除鐵器的性能，使其性能遠遠高于行業(yè)標準。此外，鐵芯內(nèi)設有進油通孔，進油時可對鐵芯進行散熱，使除鐵器整體的散熱效果更好。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，設計合理，便于維修，添補了此類除鐵器的空白，處于油冷除鐵器的領先水平，值得廣泛的推廣應用。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本領域普通的技術(shù)人員可以理解，在不背離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細節(jié)中做出各種各樣的修改。
權(quán)利要求
1.一種高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器，包括磁系線圈(4)、內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)(3)、外部冷卻系統(tǒng)(2)和油枕(I)，其中磁系線圈(4)用于產(chǎn)生可實現(xiàn)除鐵器的吸鐵作用的激勵磁場，磁系線圈(4)的磁路為開放磁路結(jié)構(gòu)；內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)(3)，用于變壓器油的分配和收集循環(huán)；外部冷卻系統(tǒng)(2)，用于對變壓器油進行散熱，以實現(xiàn)高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器內(nèi)部散熱平衡；油枕(I)，用于設備運行時變壓器油膨脹的補充容器； 磁系線圈(4)包含多組由若干繞組組成的通電線圈(5)，兩繞組間使用圓絕緣棒(6)隔開做為散熱油道，圓絕緣棒(6)使用絕緣棒定位板(9固定；絕緣塊(7)和折彎板(8)用于固定線圈和油路循環(huán)；回油槽(10)為回油通道一部分，線圈套在鐵芯(11)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器，其特征在于，內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)3由纏繞有線圈的鐵芯(11)、油道軛板(12)、大軛板(13)、導磁筒(14)、大托板(15)、托板(16)組成；其中鐵芯(11)用于分配和收集變壓器油，鐵芯(11)在內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)的中間位置，鐵芯(11)將線圈(5)提供的勵磁導到除鐵器的正下方，為除鐵器提供開放磁場；線圈(5繞在鐵芯(11)上，鐵芯(11)將線圈(5)提供的勵磁導到除鐵器的正下方，為除鐵器提供開放磁場；鐵芯(11)上部依次焊接油道軛板(12)和大軛板(13);鐵芯(11)上方的磁力線被導回鐵芯(11)中，增加除鐵器的下方的磁場，減少除鐵器的漏磁；鐵芯(11)下部依次焊接托板(16)和大托板(15)，起到固定磁系的作用；在磁系線圈4中的鐵芯上繞線完成后，再焊接導磁筒(14)與托板(16)和大托板(15)、大軛板(13)和油道軛板(12)，以組成密閉容器；鐵芯(11)內(nèi)部設有進油通孔，在鐵芯(11)上、下通過機械加工各形成徑向發(fā)散的集油槽；在大軛板(13)、油道軛板(12)上設有回油孔及進油孔，大軛板(13)、油道軛板(12)的進油孔與鐵芯(11)的進油通孔相連，大軛板(13)、油道軛板(12)的回油孔與鐵芯(11)的上方集油槽相連；變壓器油通過大軛板(13)上的進油孔、油道軛板(12)上的進油孔進入鐵芯(11)的進油通孔，然后變壓器油從鐵芯(11)底部的集油槽注入到線圈(5)中，變壓器油自下而上運動，實現(xiàn)對線圈5的散熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器，其特征在于，外部冷卻系統(tǒng)(2)包括油泵(21)和冷卻器(19)，其中油泵(21) —側(cè)與出油管(17)相連接，油泵(21)另一側(cè)與冷卻器(19)相連接；油泵(21)用于加速變壓器油循環(huán)，增強變壓器油對線圈(5)的散熱效果。出油管(17)與內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)(2)中的大軛板(13)的回油孔相連，油泵(21)將出油管(17)中的熱變壓器油注入冷卻器(19)中，冷卻器(19)另一側(cè)與進油管(18)相連，熱變壓器油經(jīng)冷卻器(19)冷卻后，通過進油管(18被注入到內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)(2)中大軛板(13)的進油孔，繼續(xù)周而復始的實現(xiàn)對線圈(5)的散熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器，其特征在于，油枕(I)包括油枕體(22)、液位盒(23)、勵磁接線盒(24)、吸濕器(25);油枕⑴作為設備運行時變壓器油膨脹的補償容器。枕體(22)通過兩個立管與除鐵器的油道相連，作為油枕(I)的儲油容器；液位盒(23)置于油枕(I)的下方正中心的位置，通過浮球液位開關實現(xiàn)液位報警；勵磁接線盒(24)置于油枕(I)的上方；吸濕器(25)置于油枕(I)的下方，使用一彎管將吸濕器與枕體(22)相連，彎管一側(cè)深入枕體(22)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器，其特征在于，在內(nèi)循環(huán)過程中，低溫的變壓器油來自于進油孔，變壓器油自上而下通過內(nèi)有進油通孔的鐵芯(11)后，在鐵芯(11)底部噴出，均勻供給勵磁線圈(5)準備熱交換；變壓器油均勻進入多層繞組線圈(5開始進行自下而上的熱交換；通過線圈空隙出來后的熱油通過鐵芯(11)上的收集油槽匯集在回油孔，至此完成一次熱交換內(nèi)循環(huán)過程。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器，其特征在于，在外冷卻過程中，夕卜冷卻系統(tǒng)回油孔出來的熱油通過回流到冷卻器(19)，熱量被風機散發(fā)到空氣中；完成一次完整的循環(huán)過程。
全文摘要
一種高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器，包括磁系線圈(4)、內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)(3)、外部冷卻系統(tǒng)(2)和油枕(1)，其中磁系線圈(4)用于產(chǎn)生可實現(xiàn)除鐵器的吸鐵作用的激勵磁場，磁系線圈(4)的磁路為開放磁路結(jié)構(gòu)；內(nèi)循環(huán)油路系統(tǒng)(3)，用于變壓器油的分配和收集循環(huán)；外部冷卻系統(tǒng)(2)，用于對變壓器油進行散熱，以實現(xiàn)高梯度內(nèi)循環(huán)油冷除鐵器內(nèi)部散熱平衡；油枕(1)，用于設備運行時變壓器油膨脹的補充容器。本發(fā)明采用內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，簡化了外部的循環(huán)管路，減少了油路循環(huán)阻力、避免了油路布置復雜干涉、循環(huán)效率低、焊點泄漏等問題的發(fā)生，保證了除鐵器能夠正常工作，提高了除鐵效率。
文檔編號B03C1/031GK103056023SQ201210413458
公開日2013年4月24日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者張承臣, 張成武, 趙能平, 李紅旭, 趙迎, 畢世寬, 于文波 申請人:沈陽隆基電磁科技股份有限公司