一种大型变压器箱盖结构及其焊接方法与流程

本发明涉及变压器油箱制造，具体为一种大型变压器箱盖结构及其焊接方法。

背景技术：

1、大型电力变压器是电网系统中的核心设备，其油箱体积庞大，对应的箱盖钢板尺寸也极大，由于钢板面积大，在制造和长期运行过程中，箱盖极易发生变形，从而在表面形成凹陷并积存雨水，这不仅严重影响了变压器的外观形象，长期积水还可能导致锈蚀，进而影响变压器的正常运行和使用寿命。

2、针对上述箱盖变形积水的问题，现有技术中通常采用以下两种解决方案：

3、第一种方案是采用梯形或拱形顶箱盖结构，这种结构通过使箱盖表面形成一定的倾斜度来引导雨水流走，然而，该方案在实际应用中存在显著缺陷：由于倾斜安装面在制造过程中容易产生累积误差，导致套管安装时偏差较大，套管的垂直度不易保证。这大大增加了套管与外部电网设备连接的难度，同时也给操作人员在箱盖上方进行安装和检修作业带来了极大的不便与安全隐患。

4、第二种方案是采用平顶结构，并通过大幅增加箱盖钢板的厚度来抵抗变形、防止积水，虽然这种方案能够保持安装面的平整，但其缺点同样突出：增加钢板厚度直接导致变压器整体重量大幅上升，不仅增加了材料成本，还对变压器的运输、吊装以及基础承重提出了更高的要求，造成了资源的浪费。

5、综上所述，现有的大型变压器箱盖结构难以兼顾防变形、防积水、安装便捷性以及经济性，因此，本领域亟需一种大型变压器箱盖结构及其焊接方法，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种大型变压器箱盖结构及其焊接方法，在不增加箱盖钢板厚度的前提下，解决了大型变压器箱盖因面积大而在制造和运行中容易变形凹陷、导致表面积水锈蚀的问题，实现了防止箱盖变形和积水、保证安装面平整度和套管安装垂直度的技术效果。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种大型变压器箱盖结构，包括箱盖本体、支撑平台和c形夹具，所述箱盖本体为矩形板状结构并设置在所述支撑平台上，所述支撑平台上沿纵向设有两个木块，所述箱盖本体的下表面与所述木块的上表面贴合，若干个所述c形夹具分别跨接在所述箱盖本体两端边缘与所述支撑平台之间，用于将所述箱盖本体固定在所述支撑平台上，所述箱盖本体沿其长度延伸的方向为纵向，沿其宽度延伸的方向为横向，所述纵向与所述横向相互垂直，所述箱盖本体的上表面焊接有沿所述横向布置的拱形加强铁和沿所述纵向布置的若干根矩形加强铁，所述拱形加强铁和所述矩形加强铁使所述箱盖本体形成横向方向上中间高于两边的微拱形结构。

3、优选的，所述拱形加强铁的上面为直线平面，所述拱形加强铁的下面为焊接面，所述焊接面从中心点到端点具有5mm高度差，所述拱形加强铁的弧度满足公式：r=(l/2)²÷10，其中l为所述拱形加强铁的长度，r为拱形弧度半径，单位均为mm。

4、优选的，所述箱盖本体上焊接固定有若干法兰，所述法兰包括开关法兰、高压套管法兰、手孔法兰、接地套管法兰和压力释放阀法兰。

5、一种大型变压器箱盖结构的焊接方法，应用于权利要求1-3任一项权利要求所述的大型变压器箱盖结构，焊接方法包括以下步骤：

6、s1、在支撑平台上沿纵向放置两个木块，将箱盖本体放置在所述木块之上，在所述箱盖本体两端设置若干个c形夹具，通过所述c形夹具对箱盖本体两端施加向下的压力，将所述箱盖本体压成拱形；

7、s2、在所述箱盖本体上点焊固定法兰，将拱形加强铁沿横向点焊固定，将矩形加强铁沿纵向点焊固定，使箱盖形成中间微微高于两边的高度；

8、s3、将全部法兰和加强铁满焊，待焊缝冷却后拆除所述c形夹具，由所述拱形加强铁防止所述箱盖本体回弹变形优选的。

9、优选的，所述c形夹具包括c形框以及分别设置在所述c形框上的上部螺杆和下部螺杆，所述c形框跨接在所述箱盖本体的边缘与所述支撑平台之间，所述下部螺杆抵接在所述支撑平台上，用于将所述c形夹具固定在所述支撑平台，所述上部螺杆抵接在所述箱盖本体的上表面，通过旋紧所述上部螺杆对所述箱盖本体施加压力。

10、有益效果

11、本发明提供一种大型变压器箱盖结构及其焊接方法，具备以下有益效果:

12、1、通过拱形加强铁和矩形加强铁的协同作用，使箱盖本体形成微拱形结构，在不增加钢板厚度的基础上即可实现内不聚气，外不积水的效果，从根本上解决了箱盖变形积水的问题。

13、2、本发明采用平顶微拱结构，避免了传统梯形或拱形顶因倾斜安装面带来的制造误差，有效保证了套管等部件安装的垂直度，降低了与外部电网设备的连接难度，同时也为操作人员提供了平整、安全的安装和检修作业面。

14、3、由于无需通过增加箱盖钢板厚度来防止变形，大幅节约了钢材等原材料成本，同时有效减轻了变压器的整体重量，降低了运输和吊装成本。

15、4、本发明提供的焊接方法通过c形夹具和木块支撑对箱盖进行预压制拱形，并在受控状态下进行点焊和满焊，有效控制了焊接过程中的热变形，使得焊接完成并拆除夹具后，箱盖本体的回弹变形量能够控制在允许范围内，加工工艺简单且成品质量稳定。

1.一种大型变压器箱盖结构，其特征在于，包括箱盖本体(1)、支撑平台(2)和c形夹具，所述箱盖本体(1)为矩形板状结构并设置在所述支撑平台(2)上，所述支撑平台(2)上沿纵向设有两个木块(3)，所述箱盖本体(1)的下表面与所述木块(3)的上表面贴合，若干个所述c形夹具分别跨接在所述箱盖本体(1)两端边缘与所述支撑平台(2)之间，用于将所述箱盖本体(1)固定在所述支撑平台(2)上，所述箱盖本体(1)沿其长度延伸的方向为纵向，沿其宽度延伸的方向为横向，所述纵向与所述横向相互垂直，所述箱盖本体(1)的上表面焊接有沿所述横向布置的拱形加强铁(5)和沿所述纵向布置的若干根矩形加强铁(4)，所述拱形加强铁(5)和所述矩形加强铁(4)使所述箱盖本体(1)形成横向方向上中间高于两边的微拱形结构。

2.根据权利要求1所述的一种大型变压器箱盖结构，其特征在于，所述拱形加强铁(5)的上面为直线平面，所述拱形加强铁(5)的下面为焊接面，所述焊接面从中心点到端点具有5mm高度差，所述拱形加强铁(5)的弧度满足公式：r=(l/2)²÷10，其中l为所述拱形加强铁(5)的长度，r为拱形弧度半径，单位均为mm。

3.根据权利要求1所述的一种大型变压器箱盖结构，其特征在于，所述箱盖本体(1)上焊接固定有若干法兰，所述法兰包括开关法兰(6)、高压套管法兰(7)、手孔法兰(8)、接地套管法兰(9)和压力释放阀法兰(10)。

4.一种大型变压器箱盖结构的焊接方法，应用于权利要求1-3任一项权利要求所述的大型变压器箱盖结构，其特征在于，焊接方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种大型变压器箱盖结构的焊接方法，其特征在于，所述c形夹具包括c形框(13)以及分别设置在所述c形框(13)上的上部螺杆(11)和下部螺杆(12)，所述c形框(13)跨接在所述箱盖本体(1)的边缘与所述支撑平台(2)之间，所述下部螺杆(12)抵接在所述支撑平台(2)上，用于将所述c形夹具固定在所述支撑平台(2)，所述上部螺杆(11)抵接在所述箱盖本体(1)的上表面，通过旋紧所述上部螺杆(11)对所述箱盖本体(1)施加压力。