一种应用于换流变压器的铝合金散热器

摘要

本发明公开了一种应用于换流变压器的铝合金散热器，包括进油管、回油管、清洁装置和多个散热片，多个散热片包括片本体和多个翅片，片本体内部设有容腔，进油管连接多个散热片，且连接容腔，回油管也连接多个散热片，且也连接容腔，清洁装置用于清洁散热片，散热片利用铝合金制成。与现有技术相比，本发明有效提升了散热器散热性能，减少了钢质散热器片的数量；铝合金质量轻，相比于钢质散热器，对变压器有更好的结构优势；铝合金散热器外表基本不需要做涂装，减少了环境污染；铝合金内壁无需进行油漆涂装的防腐，提高了变压器运行的安全稳定性能；其清洁装置的设置也能够避免散热器上粘附杂质而影响散热效果。

权利要求

1.一种应用于换流变压器的铝合金散热器，其特征在于，包括进油管、回油管、清洁装置和多个散热片，所述多个散热片包括片本体和多个翅片，所述多个翅片平行排布于所述片本体的两侧，所述片本体内部设有容腔，所述进油管连接所述多个散热片，且连接所述容腔，所述回油管也连接所述多个散热片，且也连接所述容腔，所述清洁装置用于清洁所述散热片，所述散热片利用铝合金制成；所述清洁装置包括驱动装置和多个清洁单元，所述多个散热片中每相邻两所述散热片之间设有一个所述清洁单元，所述清洁单元包括多个清洁件，所述多个清洁件按照一字型排布，且相互连接，所述清洁件包括外壳、第一清扫刷和第二清扫刷，所述第一清扫刷和所述第二清扫刷分别设于所述外壳的两侧，所述驱动装置用于驱动所述多个清洁单元沿平行于所述翅片长度的方向运动，所述第一清扫刷和所述第二清扫刷用于对其所在的位置的散热片表面的清洁；所述驱动装置包括电机、传动轮、摩擦绳和多个绳支撑件，所述传动轮设于所述电机上，所述摩擦绳设置为首尾相连的环形，该环形位于与所述多个翅片平行的平面内，其绕经所述多个散热片的设有所述翅片的表面和所述传动轮，所述绳支撑件包括支撑杆和导向套，所述导向套固定于所述支撑杆上，所述支撑杆连接所述散热片的表面，所述导向套被所述摩擦绳穿过，用于实现对所述摩擦绳的支撑，所述多个绳支撑件分布于所述多个散热板上，所述清洁单元还包括滑轨、滑块和摩擦件，所述滑轨固定于所述散热片上，且平行于所述翅片的长度方向，所述滑块与所述滑轨相配合，所述摩擦件包括抵顶杆和摩擦块，所述摩擦块固定于所述抵顶杆上，所述摩擦块上设有限位槽，所述摩擦绳从所述限位槽经过，且紧贴所述限位槽的内壁，所述抵顶杆固定于所述多个清洁件中的一个所述清洁件上，所述滑轨固定于所述散热片上。

2.根据权利要求1所述一种应用于换流变压器的铝合金散热器，其特征在于，所述进油管和/或所述回油管上设有连接件，所述连接件包括第一固定板、第二固定板、波纹管、限位螺栓、第一限位螺母、第二限位螺母和第三限位螺母，所述第一固定板上设有第一开口和至少两个第一固定孔，所述第二固定板上设有第二开口和至少两个第二固定孔，所述波纹管连接所述第一开口和所述第二开口，所述限位螺栓穿过一个所述第一固定孔和一个所述第二固定孔，所述第一限位螺母和所述限位螺栓的螺栓头夹持所述第一固定板，所述第二限位螺母和所述第三限位螺母夹持所述第二固定板，所述第一限位螺母、第二限位螺母和所述第三限位螺母均与所述限位螺栓相配合。

3.根据权利要求1所述一种应用于换流变压器的铝合金散热器，其特征在于，所述清洁单元至少包括两个所述摩擦件。

4.根据权利要求1所述一种应用于换流变压器的铝合金散热器，其特征在于，所述摩擦绳包括钢制的芯体和涂覆于所述芯体上的摩擦层，所述限位槽的内壁上也涂覆有摩擦层。

5.根据权利要求1所述一种应用于换流变压器的铝合金散热器，其特征在于，所述抵顶杆包括导向管、弹簧和导向杆，所述导向管固定于所述清洁件的外壳上，所述弹簧设于所述导向管中，所述导向杆的一端插入所述导向管中后与所述弹簧相连，另一端连接所述摩擦块。

6.根据权利要求1所述一种应用于换流变压器的铝合金散热器，其特征在于，所述清洁件还包括摩擦轮和传动组件，所述传动组件安装于所述外壳中，所述摩擦轮连接所述传动组件，且抵顶于一个所述翅片上，所述第一清扫刷和所述第二清扫刷连接所述传动组件。

7.根据权利要求6所述一种应用于换流变压器的铝合金散热器，其特征在于，所述第一清扫刷包括第一刷杆和第一刷毛，所述第一刷毛布置于所述第一刷杆上，所述第二清扫刷包括第二刷杆和第二刷毛，所述第二刷毛布置于所述第二刷杆上，所述第一刷杆和所述第二刷杆连接所述传动组件。

8.根据权利要求7所述一种应用于换流变压器的铝合金散热器，其特征在于，所述传动组件包括第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述摩擦轮包括轮体和轮轴，所述轮体安装于所述轮轴上，所述轮轴连接所述第一传动齿轮，所述第二传动齿轮与所述第一传动齿轮配合，所述第一刷杆和所述第二刷杆相互连接，且连接所述第二传动齿轮。

说明书

一种应用于换流变压器的铝合金散热器

技术领域

[0001] 本发明涉及输电技术领域，特别涉及一种应用于换流变压器的铝合金散热器。

背景技术

[0002] 现有的变压器在使用过程中由于温度过高而出现异常影响正常工作，通常采用钢制散热器作为变压器上的散热器元件，将变压器运行过程中产生热量散发到空气中，以控
制变压器工作温度保证变压器的安全稳定运行。目前在用的散热器通常采用两根加工有分
流孔的钢管和两钢管之间成组纵向平行布置等间距散热片单元组构成，此种散热器主要存
在重量大、散热效果差等缺点，尤其易出现内部异物多、内部产氢，对变压器油产生污染，影
响变压器安全运行。针对上述散热器现有技术状况，有必要对现有散热器的结构和材料进
行改进和优化。有鉴于此，本申请的发明人经过深入研究，得到一种应用于换流变压器的铝
合金散热器。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种应用于换流变压器的铝合金散热器，其能够实现高效散热。

[0004] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

[0005] 一种应用于换流变压器的铝合金散热器，包括进油管、回油管、清洁装置和多个散热片，所述多个散热片包括片本体和多个翅片，所述多个翅片平行排布于所述片本体的两
侧，所述片本体内部设有容腔，所述进油管连接所述多个散热片，且连接所述容腔，所述回
油管也连接所述多个散热片，且也连接所述容腔，所述清洁装置用于清洁所述散热片，所述
散热片利用铝合金制成。

[0006] 在一个优选实施例中，所述进油管和/或所述回油管上设有连接件，所述连接件包括第一固定板、第二固定板、波纹管、限位螺栓、第一限位螺母、第二限位螺母和第三限位螺
母，所述第一固定板上设有第一开口和至少两个第一固定孔，所述第二固定板上设有第二
开口和至少两个第二固定孔，所述波纹管连接所述第一开口和所述第二开口，所述限位螺
栓穿过一个所述第一固定孔和一个所述第二固定孔，所述第一限位螺母和所述限位螺栓的
螺栓头夹持所述第一固定板，所述第二限位螺母和所述第三限位螺母夹持所述第二固定
板，所述第一限位螺母、第二限位螺母和所述第三限位螺母均与所述限位螺栓相配合。

[0007] 在一个优选实施例中，所述清洁装置包括驱动装置和多个清洁单元，所述多个散热片中每相邻两所述散热片之间设有一个所述清洁单元，所述清洁单元包括多个清洁件，
所述多个清洁件按照一字型排布，且相互连接，所述清洁件包括外壳、第一清扫刷和第二清
扫刷，所述第一清扫刷和所述第二清扫刷分别设于所述外壳的两侧，所述驱动装置用于驱
动所述多个清洁单元沿平行于所述翅片长度的方向运动，所述第一清扫刷和所述第二清扫
刷用于对其所在的位置的散热片表面的清洁。

[0008] 在一个优选实施例中，所述驱动装置包括电机、传动轮、摩擦绳和多个绳支撑件，所述传动轮设于所述电机上，所述摩擦绳设置为首尾相连的环形，该环形位于与所述多个
翅片平行的平面内，其绕经所述多个散热片的设有所述翅片的表面和所述传动轮，所述绳
支撑件包括支撑杆和导向套，所述导向套固定于所述支撑杆上，所述支撑杆连接所述散热
片的表面，所述导向套被所述摩擦绳穿过，用于实现对所述摩擦绳的支撑，所述多个绳支撑
件分布于所述多个散热板上，所述清洁单元还包括滑轨、滑块和摩擦件，所述滑轨固定于所
述散热片上，且平行于所述翅片的长度方向，所述滑块与所述滑轨相配合，所述摩擦件包括
抵顶杆和摩擦块，所述摩擦块固定于所述抵顶杆上，所述摩擦块上设有限位槽，所述摩擦绳
从所述限位槽经过，且紧贴所述限位槽的内壁，所述抵顶杆固定于所述多个清洁件中的一
个所述清洁件上，所述滑轨固定于所述散热片上。

[0009] 在一个优选实施例中，所述清洁单元至少包括两个所述摩擦件。

[0010] 在一个优选实施例中，所述摩擦绳包括钢制的芯体和涂覆于所述芯体上的摩擦层，所述限位槽的内壁上也涂覆有摩擦层。

[0011] 在一个优选实施例中，所述导向套的内壁上设有滚珠。

[0012] 在一个优选实施例中，所述抵顶杆包括导向管、弹簧和导向杆，所述导向管固定于所述清洁件的外壳上，所述弹簧设于所述导向管中，所述导向杆的一端插入所述导向管中
后与所述弹簧相连，另一端连接所述摩擦块。

[0013] 在一个优选实施例中，所述清洁件还包括摩擦轮和传动组件，所述传动组件安装于所述外壳中，所述摩擦轮连接所述传动组件，且抵顶于一个所述翅片上，所述第一清扫刷
和所述第二清扫刷连接所述传动组件。

[0014] 在一个优选实施例中，所述第一清扫刷包括第一刷杆和第一刷毛，所述第一刷毛布置于所述第一刷杆上，所述第二清扫刷包括第二刷杆和第二刷毛，所述第二刷毛布置于
所述第二刷杆上，所述第一刷杆和所述第二刷杆连接所述传动组件。

[0015] 在一个优选实施例中，所述传动组件包括第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述摩擦轮包括轮体和轮轴，所述轮体安装于所述轮轴上，所述轮轴连接所述第一传动齿轮，所述
第二传动齿轮与所述第一传动齿轮配合，所述第一刷杆和所述第二刷杆相互连接，且连接
所述第二传动齿轮。

[0016] 与现有技术相比，本发明提供一种应用于换流变压器的铝合金散热器，在设置了散热器后具有了优越的性能，首先，采用铝合金替代钢材制作，散热片外表制作有翅片结
构，大大增加了散热面积，结合铝合金本身优良的高导热性能，从而极大的提升了散热器散
热性能，减少了钢质散热器片的数量；其次，铝合金质量轻，相比于钢质散热器，对变压器有
更好的结构优势，尤其对于海上风电平台系统，可降低平台系统的结构重量；再次，铝合金
具有优良的防腐性能，一般环境应用场合中，铝合金散热器外表基本不需要做涂装就能满
足使用的需求，减少了环境污染；再有，铝合金优良的抗腐蚀性能，内壁无需进行油漆涂装
的防腐，避免了钢质散热器内部产氢、不洁净的缺陷，提高了变压器运行的安全稳定性能，
其清洁装置能够实现对其表面的清洁，避免杂质的粘附对散热性能产生影响。

附图说明

[0017] 图1是本发明涉及一种应用于换流变压器的铝合金散热器的结构示意图(清洁装置仅做示意)。

[0018] 图2是本发明涉及一种应用于换流变压器的铝合金散热器的清洁装置的位置布置示意图(不带翅片)。

[0019] 图3是本发明涉及一种应用于换流变压器的铝合金散热器的清洁单元的结构示意图。

[0020] 图4是本发明涉及一种应用于换流变压器的铝合金散热器的清洁单元的设有摩擦件的清洁件的第一种结构示意图。

[0021] 图5是本发明涉及一种应用于换流变压器的铝合金散热器的清洁单元的设有摩擦件的清洁件的第二种结构示意图。

[0022] 图6是本发明涉及一种应用于换流变压器的铝合金散热器的摩擦件的拆分结构示意图。

[0023] 图7是本发明涉及一种应用于换流变压器的铝合金散热器的连接件的结构示意图。

[0024] 图中

[0025] 散热器1；进油管2；回油管3；片本体4；翅片5；清洁单元6；清洁件7；外壳8；第一刷杆9；第一刷毛10；第二刷杆11；第二刷毛12；传动轮13；摩擦绳14；支撑杆15；导向套16；滑轨
17；滑块18；抵顶杆19；导向管20；弹簧21；导向杆22；摩擦块23；限位槽24；摩擦轮25；第一固
定板26；第二固定板27；波纹管28；限位螺栓29；第一限位螺母30；第二限位螺母31；第三限
位螺母32。

具体实施方式

[0026] 以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

[0027] 本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本
发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

[0028] 如图1至图7所示，一种应用于换流变压器的铝合金散热器，包括进油管2、回油管3、清洁装置和多个散热片，所述多个散热片包括片本体4 和多个翅片5，所述多个翅片5平
行排布于所述片本体4的两侧，所述片本体4内部设有容腔，所述进油管2连接所述多个散热
片，且连接所述容腔，所述回油管3也连接所述多个散热片，且也连接所述容腔，所述清洁装
置用于清洁所述散热片，所述散热片利用铝合金制成，所述进油管2和所述回油管3连接变
压器本体。

[0029] 进一步，所述进油管和/或所述回油管上设有连接件，所述连接件包括第一固定板26、第二固定板27、波纹管28、波纹管29、第一限位螺母30、第二限位螺母31和第三限位螺母
32，所述第一固定板26上设有第一开口和至少两个第一固定孔，所述第二固定板27上设有
第二开口和至少两个第二固定孔，所述波纹管28连接所述第一开口和所述第二开口，所述
波纹管 29穿过一个所述第一固定孔和一个所述第二固定孔，所述第一限位螺母30 和所述
波纹管29的螺栓头夹持所述第一固定板26，所述第二限位螺母31 和所述第三限位螺母32
夹持所述第二固定板27，所述第一限位螺母30、第二限位螺母31和所述第三限位螺母32均
与所述波纹管29相配合。通过在进油管和/或回油管上设置连接件，实现散热器与变压器的
软性连接，从而能够使用在工作过程中结构产生的形变，对结构形成保护。在安装时，第一
固定板26利用螺栓和变压器连接，第二固定板27利用螺栓与散热器连接。

[0030] 本实施例的一种应用于换流变压器的铝合金散热器，在设置了散热器1 后具有了优越的性能，首先，采用铝合金替代钢材制作，散热片外表制作有翅片5结构，大大增加了散
热面积，结合铝合金本身优良的高导热性能，从而极大的提升了散热器1散热性能，减少了
钢质散热器1片的数量；其次，铝合金质量轻，相比于钢质散热器1，对变压器有更好的结构
优势，尤其对于海上风电平台系统，可降低平台系统的结构重量；再次，铝合金具有优良的
防腐性能，一般环境应用场合中，铝合金散热器1外表基本不需要做涂装就能满足使用的需
求，减少了环境污染；再有，铝合金优良的抗腐蚀性能，内壁无需进行油漆涂装的防腐，避免
了钢质散热器1内部产氢、不洁净的缺陷，提高了变压器运行的安全稳定性能，其清洁装置
能够实现对其表面的清洁，避免杂质的粘附对散热性能产生影响。

[0031] 具体的，所述清洁装置包括驱动装置和多个清洁单元6，所述多个散热片中每相邻两所述散热片之间设有一个所述清洁单元6，所述清洁单元6包括多个清洁件7，所述多个清
洁件7按照一字型排布，且相互连接，所述清洁件7包括外壳8、第一清扫刷和第二清扫刷，所
述第一清扫刷和所述第二清扫刷分别设于所述外壳8的两侧，所述驱动装置用于驱动所述
多个清洁单元6沿平行于所述翅片5长度的方向运动，所述第一清扫刷和所述第二清扫刷用
于对其所在的位置的散热片表面的清洁。在上述结构设置下，在需要进行清洁工作时，驱动
单元驱动清洁单元6沿平行于翅片5长度的方向运动，即多个清洁件7沿平行于翅片5长度的
方向运动，从而使得第一清扫刷和第二清扫刷散热片表面及翅片5表面进行清洁。

[0032] 具体来说，清洁件7的数量应当按照翅片5的数量来设置，每相邻两翅片5之间应当被插入一个所述第一清扫刷或第二清扫刷，从而实现较为完成的清洁过程。

[0033] 所述驱动装置包括电机、传动轮13、摩擦绳14和多个绳支撑件，所述传动轮13设于所述电机上，所述摩擦绳14设置为首尾相连的环形，该环形位于与所述多个翅片5平行的平
面内，其绕经所述多个散热片的设有所述翅片5的表面和所述传动轮13，所述绳支撑件包括
支撑杆15和导向套 16，所述导向套16固定于所述支撑杆15上，所述支撑杆15连接所述散热
片的表面，所述导向套16被所述摩擦绳14穿过，用于实现对所述摩擦绳 14的支撑，所述多
个绳支撑件分布于所述多个散热板上，所述清洁单元6 还包括滑轨17、滑块和摩擦件，所述
滑轨17固定于所述散热片上，且平行于所述翅片5的长度方向，所述滑块与所述滑轨17相配
合，所述摩擦件包括抵顶杆19和摩擦块23，所述摩擦块23固定于所述抵顶杆19上，所述摩擦
块23上设有限位槽24，所述摩擦绳14从所述限位槽24经过，且紧贴所述限位槽24的内壁，限
位槽24的两端端面设置为弧面，所述抵顶杆19固定于所述多个清洁件7中的一个所述清洁
件7上，所述滑轨17固定于所述散热片上。

[0034] 在上述结构设置下，当需要对散热器1表面进行清洁时，启动电机，电机驱动传动轮13转动，从而带动摩擦绳14运动，摩擦绳14在运动时，对摩擦体形成作用，依靠摩擦体和
摩擦绳14之间的摩擦力，摩擦绳14带动摩擦体运动，从而带动清洁件7运动，清洁件7在运动
的过程中实现对散热器1的清洁，在实际的工作过程中，由于清洁件7不能够绕过散热片，所
以电机需要采用往复驱动的方式，以使得清洁件7往复运动。

[0035] 所述摩擦绳14在布置时，一方面依靠所述绳支撑件支撑，另一方面其在布置时，需要穿过散热片，已实现对所有散热片的覆盖，从而散热片也对绳支撑件进行支撑，所述的支
撑是指对摩擦绳14的布置位置进行支撑固定。

[0036] 为了使得清洁件7能够顺利地通过设置有绳支撑件的位置，所述清洁单元6至少包括两个所述摩擦件。至少设置了两个所述摩擦件后，当其中一个摩擦件接触绳支撑件时，断
开与摩擦绳14的接触时，其他的摩擦件仍然与摩擦绳14接触，从而能够持续保持摩擦力用
于控制清洁件7运动。

[0037] 为了有效保证摩擦绳14的结构强度，同时起到良好驱动效果，所述摩擦绳14包括钢制的芯体和涂覆于所述芯体上的摩擦层，所述限位槽24的内壁上也涂覆有摩擦层，钢制
的芯体提供良好的结构强度，摩擦层和限位槽24的内壁之间能够产生较为充足的摩擦力，
从而实现良好的驱动效果。

[0038] 进一步，所述导向套16的内壁上设有滚珠，滚珠的数量应当设置多个，可在导向套16的内壁上开设容纳槽，将滚珠嵌入容纳槽中，实现滚珠的滚动安装，这样的安装方式是现
有技术中较为成熟的方式。在这样的结构设置下，由于滚珠的滚动作用，摩擦绳14与导向套
16之间产生的摩擦力较小，从而避免导向套16对摩擦绳14的运动造成影响。

[0039] 为了摩擦件能够顺利地通过绳支撑件所在的位置，所述抵顶杆19包括导向管20、弹簧21和导向杆22，所述导向管20固定于所述清洁件7的外壳8上，所述弹簧21设于所述导
向管20中，所述导向杆22的一端插入所述导向管20中后与所述弹簧21相连，另一端连接所
述摩擦块23。在摩擦件经过绳支撑件的位置时，绳支撑件对摩擦块23形成抵顶，使得弹簧21 
被压缩，从而使得摩擦件能够顺利地通过绳支撑件所在的位置，所述弹簧 21的设置应当能
够保证摩擦件与摩擦绳14之间产生足够的摩擦力。

[0040] 为了实现良好的清洁效果，所述清洁件7还包括摩擦轮25和传动组件，所述传动组件安装于所述外壳8中，所述摩擦轮25连接所述传动组件，且抵顶于一个所述翅片5上，所述
第一清扫刷和所述第二清扫刷连接所述传动组件。在上述结构设置下，当清洁件7运动时，
摩擦轮25依靠与翅片5 之间的摩擦力实现转动，利用传动组件将动力传递至第一清扫刷和
第二清扫刷，使得第一清扫刷和第二清扫刷转动，从而实现良好的清洁效果。

[0041] 具体的，所述第一清扫刷包括第一刷杆9和第一刷毛10，所述第一刷毛10布置于所述第一刷杆9上，所述第二清扫刷包括第二刷杆11和第二刷毛12，所述第二刷毛12布置于所
述第二刷杆11上，所述第一刷杆9和所述第二刷杆11连接所述传动组件，在工作时，所述第
一刷杆9和第二刷杆11转动，从而带动第一刷毛10和第二刷毛12转动，实现对散热器1的清
洁。

[0042] 具体的，所述传动组件包括第一传动齿轮和第二传动齿轮，所述摩擦轮25包括轮体和轮轴，所述轮体安装于所述轮轴上，所述轮轴连接所述第一传动齿轮，所述第二传动齿
轮与所述第一传动齿轮配合，所述第一刷杆9 和所述第二刷杆11相互连接，且连接所述第
二传动齿轮，在上述结构下，动力通过轮轴传递给第一传动齿轮，然后传递给第二传动齿
轮，最后传递给第一刷杆9和第二刷杆11，所述第一传动齿轮应当相较于所述第二传动齿轮
设置得较大，以实现变速器的功能，在摩擦轮25转动速度较小的情况下，实现第一刷杆9和
第二刷杆11高速转动。

[0043] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些
要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终
端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的
要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此
外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解
为包括本数。

[0044] 上述对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员理解和使用本发明，熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应
用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术
人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范
围之内。