用于变压器短节的固定结构和变压器短节

摘要

本发明涉及一种用于变压器短节（9）的固定结构（8）和变压器短节（9）。所述变压器短节（9）包括多个变压器单元（12），每个变压器单元（12）具有彼此平行的第一表面（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）具有数量与变压器单元（12）相等的多个变压器安装孔（52），每个变压器安装孔（52）具有处于同一平面的至少两个平台（42），所述至少两个平台（42）配置成支撑相应变压器单元（12）的第一表面（5）；以及数量与变压器单元（12）相等的多个变压器压板（13），每个变压器压板（13）压紧相应变压器单元（12）的第二表面（6），每个变压器压板（13）通过第一紧固件（21）和第二紧固件（22）固定到所述变压器骨架（11）。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于石油测井仪器的变压器短节，更具体地涉及这种变压器短节的固定结构。本发明还涉及组装变压器短节的方法。

背景技术

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

因此，需要一种可靠的方式将电源变压器固定在测井仪器里。此外，在石油测井仪器中，通常需要把若干电源变压器单元沿着仪器轴向依次排列以形成变压器短节，所需排列的电源变压器单元的数量通常为三个甚至更多。这就需要一种可靠的固定结构把这些变压器单元以可靠的形式固定以形成变压器短节。

发明内容

本发明的目的在于为石油测井仪器提供一种电源变压器短节，从而确保多个电源变压器单元以一种可靠的形式固定，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。

根据本发明的一个实施例，本发明提供了一种用于变压器短节的固定结构，所述变压器短节包括多个变压器单元，每个变压器单元具有彼此平行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数量与变压器单元相等的多个变压器安装孔，每个变压器安装孔具有处于同一平面的至少两个平台，所述至少两个平台配置成支撑相应变压器单元的第一表面；以及数量与变压器单元相等的多个变压器压板，每个变压器压板压紧相应变压器单元的第二表面，每个变压器压板通过第一紧固件和第二紧固件固定到所述变压器骨架。

根据本发明的优选实施例，每个变压器压板包括第一端部支座和第二端部支座以及将第一端部支座和第二端部支座连接的横梁，所述横梁配置成与相应变压器单元的第二表面接触以压紧变压器单元，所述固定结构还包括压块，所述压块通过第一紧固件固定到变压器压板的第一端部支座和所述变压器骨架，变压器压板的第二端部支座通过第二紧固件固定到所述变压器骨架。

根据本发明的优选实施例，所述第二端部支座的中间部分限定凹口，所述凹口配置成接收相邻变压器压板的第一端部支座，使得所述变压器压板沿纵向相继排列。

根据本发明的优选实施例，所述固定结构还包括变压器护盖，所述变压器护盖通过第三紧固件固定到所述压块。

根据本发明的优选实施例，所述压块设置有螺纹孔，所述第三紧固件是与压块的螺纹孔螺纹接合的螺钉。

根据本发明的优选实施例，所述变压器骨架为中空圆柱体，沿圆柱体的长度纵向地切除圆柱体周边的一部分，所述变压器骨架的两个端部设置有孔，用于容纳连接到测井仪器的其他部分的导线。

根据本发明的优选实施例，所述变压器骨架具有限定所述多个变压器安装孔的纵向隔开的多个壁，每个壁的上表面设置有螺纹孔，所述第一紧固件和第二紧固件是与所述壁的螺纹孔螺纹接合的螺钉，每个壁还设置有沿变压器骨架的纵向延伸穿过所述壁的孔，用于容纳变压器单元之间的连接导线。

根据本发明的优选实施例，所述变压器护盖的横截面为弧形，所述变压器护盖与所述变压器骨架形成完整的中空圆柱体。

根据本发明的优选实施例，所述变压器压板同变压器单元之间装有衬垫。

根据本发明的另一个实施例，本发明提供了一种变压器短节，所述变压器短节包括多个变压器单元和固定结构，每个变压器单元具有彼此平行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数量与变压器单元相等的多个变压器安装孔，每个变压器安装孔具有处于同一平面的至少两个平台，所述至少两个平台配置成支撑相应变压器单元的第一表面；以及数量与变压器单元相等的多个变压器压板，每个变压器压板压紧相应变压器单元的第二表面，每个变压器压板通过第一紧固件和第二紧固件固定到所述变压器骨架。

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短节的方法，所述变压器短节包括多个变压器单元，每个变压器单元具有彼此平行的第一表面和第二表面，所述方法包括：提供变压器骨架，所述变压器骨架具有数量与变压器单元相等的多个变压器安装孔，每个变压器安装孔具有处于同一平面的至少两个平台；将每个变压器单元放置到变压器骨架的相应变压器安装孔中，使得所述至少两个平台支撑相应变压器单元的第一表面；将数量与变压器单元相等的多个变压器压板放置到相应变压器单元上，以压紧相应变压器单元的第二表面；以及将每个变压器压板通过第一紧固件和第二紧固件固定到所述变压器骨架。

本发明的有益效果是：通过变压器压板把变压器单元压紧在变压器骨架上，对于变压器单元起到了很好的限制作用；同时，这些变压器单元和变压器骨架组成独立的变压器短节，可靠地连接测井仪器电子短节的其他部分。此外，一个变压器压板的第一端部支座接收在相邻变压器压板的第二端部支座的凹口中可以节省变压器短节的安装空间。

附图说明

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1是根据本发明的一个实施例的电源变压器短节的轴测图，为了清楚起见，变压器护盖被移开。

图2是根据本发明的一个实施例的电源变压器短节的变压器单元和变压器压板的组装过程图。

图3是根据本发明的一个实施例的变压器压板的轴测图。

图4是根据本发明的一个实施例的变压器骨架的轴测图。

具体实施方式

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。

如本文使用的那样，术语“短节”指的是一种电子模块，其包括多个电子单元且被适当地包装和固定以便于使用。同样，术语“变压器短节”指的是包括被适当地包装和固定的多个变压器单元的变压器模块，且可以与术语“变压器模块”互换地使用。变压器短节中变压器单元的数量取决于输入电压和输出电压。

图1通过轴测图描述了用于测井仪器发变压器短节9的结构，为了清楚起见，变压器护盖15被移开。所述变压器短节9包括多个变压器单元12和固定结构8，每个变压器单元12具有彼此平行的第一表面5和第二表面6。

根据本发明的一个实施例，所述固定结构8包括：变压器骨架11，所述变压器骨架11具有数量与变压器单元12相等的多个变压器安装孔52，每个变压器安装孔52具有处于同一平面的至少两个平台42，所述至少两个平台42配置成支撑相应变压器单元12的第一表面5；以及数量与变压器单元12相等的多个变压器压板13，每个变压器压板13压紧相应变压器单元12的第二表面6。

每个变压器压板13通过第一紧固件21和第二紧固件22固定到所述变压器骨架11。如图2所示，每个变压器压板13通过2个第一紧固件21和2个第二紧固件22固定到所述变压器骨架11，但是可以理解的是，可以使用其它数量的第一紧固件21和第二紧固件22，而不偏离本发明的范围。

如图1所示，变压器短节9包括4个变压器单元12，但是可以理解的是，取决于输入电压和输出电压，变压器短节9可以包括其它数量的变压器单元12，例如，2个、3个、5个等，而不偏离本发明的范围。

图3是根据本发明的一个实施例的变压器压板13的轴测图。如图3所示，每个变压器压板13包括第一端部支座34和第二端部支座35以及将第一端部支座34和第二端部支座35连接的横梁32。所述横梁32配置成与相应变压器单元12的第二表面6接触以压紧变压器单元12。根据本发明的优选实施例，所述第二端部支座35的中间部分限定凹口36，所述凹口36配置成接收相邻变压器压板13的第一端部支座34，使得所述变压器压板13沿纵向相继排列。一个变压器压板13的第一端部支座34接收在相邻变压器压板13的第二端部支座35的凹口36中可以节省变压器短节9的安装空间。

根据本发明的优选实施例，所述固定结构8还包括压块14，所述压块14通过第一紧固件21固定到变压器压板13的第一端部支座34和所述变压器骨架11，变压器压板13的第二端部支座35通过第二紧固件22固定到所述变压器骨架11。

根据本发明的优选实施例，所述固定结构8还包括变压器护盖15所述变压器护盖15通过第三紧固件16固定到所述压块14。所述压块14设置有螺纹孔（未示出），所述第三紧固件16是与压块14的螺纹孔螺纹接合的螺钉。在2所示的实施例中，每个压块14设置有2个螺纹孔，通过其中一个螺纹孔与一个变压器护盖15连接，通过其中另一个螺纹孔与相邻变压器护盖15连接。但是，压块14可以以其它的方式设置螺纹孔，只要压块14和变压器护盖15能够通过第三紧固件16固定在一起即可。

此外，如图2所示，所述压块14具有T型截面，但是应当理解的是，所述压块14可以具有其它截面，例如矩形、正方形等，而不偏离本发明的范围。

图4是根据本发明的一个实施例的变压器骨架11的轴测图。如图4所示，所述变压器骨架11为中空圆柱体，沿圆柱体的长度纵向地切除圆柱体周边的一部分。如图4所示，变压器骨架11在圆柱体的中心部分切除了圆柱体周边的一部分，应当理解的是，也可以沿整个圆柱体的纵向长度切除圆柱体周边的一部分。所述变压器骨架11的两个端部41，44设置有孔（未示出），用于容纳连接到测井仪器的其他部分的导线。

如图4所示，每个变压器安装孔52具有相对的两个纵向延伸平台42，但是应当理解的是，还可以使用其它形式的平台设置，而不偏离本发明的范围。

所述变压器骨架11具有限定所述多个变压器安装孔52的纵向隔开的多个壁54。每个壁54的上表面设置有螺纹孔43。在图4所示的实施例中，每个壁54的上表面设置有四个螺纹孔43，但是可以使用其它数量的螺纹孔43，而不偏离本发明的范围。

所述第一紧固件21和第二紧固件22是与所述壁54的螺纹孔43螺纹接合的螺钉。每个壁54还设置有沿变压器骨架11的纵向延伸穿过所述壁54的孔53，用于容纳变压器单元12之间的连接导线。在图4所示的实施例中，每个壁54设置有两个孔53，但是可以使用其它数量的孔53，例如1个、3个等，而不偏离本发明的范围。

根据本发明的一个实施例，所述变压器护盖15的横截面为弧形，所述变压器护盖15与所述变压器骨架11形成完整的中空圆柱体。

根据本发明的一个实施例，所述变压器压板13同变压器单元12之间装有衬垫23。在变压器单元12的第二表面6上粘贴有胶的导热硅胶衬垫23。优选地，第二表面6贴有四条硅胶衬垫23。但是应当理解的是，可以使用其它数量的衬垫23，而不偏离本发明的范围。

图2是根据本发明的一个实施例的电源变压器短节9的变压器单元12和变压器压板13的组装过程图。如图2所示，所述变压器短节9包括多个变压器单元12，每个变压器单元12具有彼此平行的第一表面5和第二表面6。

组装变压器短节9的方法，包括：提供变压器骨架11，所述变压器骨架11具有数量与变压器单元12相等的多个变压器安装孔52，每个变压器安装孔52具有处于同一平面的至少两个平台42；将每个变压器单元12放置到变压器骨架11的相应变压器安装孔52中，使得所述至少两个平台42支撑相应变压器单元12的第一表面5；将数量与变压器单元12相等的多个变压器压板13放置到相应变压器单元12上，以压紧相应变压器单元12的第二表面6；以及将每个变压器压板13通过第一紧固件21和第二紧固件22固定到所述变压器骨架11。

根据本发明的优选实施例，每个变压器压板13包括第一端部支座34和第二端部支座35以及将第一端部支座34和第二端部支座35连接的横梁32，所述横梁32配置成与相应变压器单元12的第二表面6接触以压紧变压器单元12。

所示方法还包括：将压块14通过第一紧固件21固定到变压器压板13的第一端部支座34和所述变压器骨架11；将变压器压板13的第二端部支座35通过第二紧固件22固定到所述变压器骨架11。

根据本发明的优选实施例，所述第二端部支座35的中间部分限定凹口36，所述凹口36配置成接收相邻变压器压板13的第一端部支座34，使得所述变压器压板13沿纵向相继排列。

所述方法还包括：将一个变压器压板13的第一端部支座34接收在相邻变压器压板13的第二端部支座35的凹口36中可以节省变压器短节9的安装空间。在图2所示的最右边的变压器压板13的凹口36中，可以垫有与第二端部支座35厚度相等的垫圈（未示出），垫圈设置有孔，第一紧固件21穿过所述孔将压块14固定到变压器压板13的第一端部支座34和所述变压器骨架11。

根据本发明的优选实施例，所述方法还包括：将变压器护盖15通过第三紧固件16固定到所述压块14。所述压块14设置有螺纹孔，所述第三紧固件16是与压块14的螺纹孔螺纹接合的螺钉。

通过变压器压板13把变压器单元12压紧在变压器骨架11上，对于变压器单元12起到了很好的限制作用；同时，这些变压器单元12和变压器骨架11组成独立的变压器短节9，可靠地连接测井仪器电子短节的其他部分。此外，一个变压器压板13的第一端部支座34接收在相邻变压器压板13的第二端部支座35的凹口36中可以节省变压器短节9的安装空间。

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。