单框铁心及非晶合金立体卷铁心的制作方法

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1.本技术涉及非晶合金铁心技术领域，特别是涉及一种单框铁心及非晶合金立体卷铁心。

背景技术：

2.近年来在国家“双碳”政策支持下，新型高效节能变压器得到大力发展。非晶合金立体卷铁心变压器作为典型的新型高效节能变压器，其铁心采用铁基非晶态金属制作，单位铁损较硅钢降低70％-80％，相比于以硅钢为铁心的变压器具有更加优异的节能降耗效果。
3.一方面，非晶合金铁心在退火后，其非晶合金带材脆性变大，脆性变大相应的硬度就会变大、柔韧度降低，这导致非晶合金立体卷铁心变压器的噪声变大，并且极易产生非晶碎片，而金属异物对于变压器来说是致命的，变压器在运行过程中，非晶合金碎片会随着变压器油的运动到达变压器内部的各个位置，进入线圈会导致变压器局放超标，严重的可能造成击穿或烧毁。此外，由于非晶合金材质的特性，为了保证非晶合金铁心空载损耗、空载电流及噪音等性能要求，目前非晶立体卷铁心变压器普遍采用软铁心结构。软铁心结构的非晶合金铁心的强度不足，不可以同硅钢铁心产品一样将铁心作为变压器骨架且承受夹件夹持力、自身重力等外部力量，软铁心结构的非晶合金铁心必须悬空，否则会因铁心受力造成空载损耗上升，噪声增大等性能下降问题，影响变压器的运行效果，同时也造成绕线等生产流程复杂性增加，降低产品生产效率，另外软铁心结构的非晶合金铁心在长距离运输中需使用特殊包装，费用高，还存在铁心性能降低和铁心变形风险。非晶合金铁心的强度不足而易受外力影响性能，其原因在于单框铁心的强度不足。

技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种单框铁心及非晶合金立体卷铁心，旨在解决现有技术存在的单框铁心易产生碎片和强度不足的问题。
5.第一方面，本技术提供一种单框铁心，所述单框铁心包括内支撑、单框基体和网状加固件，所述单框基体由非晶合金带在所述内支撑表面卷绕形成，所述网状加固件包裹在所述单框基体外部，所述网状加固件包覆所述单框基体。
6.上述方案中，通过在单框基体的外部设置网状加固件，第一方面可以对非晶合金带进行束缚，防止非晶合金带散乱，避免非晶合金碎片掉出，提高单框铁心的质量；第二方面，可以对单框基体起到保护作用，能够提升单框铁心的强度，减少单框铁心受力所造成的性能问题下降；第三方面，网状加固件具有伸缩性，能够提供单框铁心的应力释放条件，降低单框铁心内应力对单框铁心运行性能的影响。
7.下面对本技术的技术方案作进一步的说明：
8.在任意实施方式中，所述网状加固件具有柔性状态和固化状态，所述网状加固件包覆在所述单框基体时，所述网状加固件由所述柔性状态转换至所述固化状态。
9.在任意实施方式中，所述网状加固件为网状纤维带，所述网状纤维带包裹在所述单框基体表面。
10.在任意实施方式中，所述网状加固件为浸胶布带，所述浸胶布带包括布带和胶体，所述浸胶布带缠绕在所述单框基体表面。
11.在任意实施方式中，所述网状加固件由在所述布带表面涂布或浸渍胶体后缠绕在所述单框基体表面制成。
12.在任意实施方式中，所述网状加固件由缠绕在所述单框基体表面的所述布带表面涂布胶体制成。
13.在任意实施方式中，所述网状加固件的外部涂设有固定胶层。固定胶层能够进一步固化网状加固件，并对网状加固件起到保护作用，以提升单框铁心的机械强度。
14.在任意实施方式中，所述固定胶层包括软胶区和硬胶区，所述硬胶区的硬度值大于所述软胶区，所述软胶区和所述硬胶区分别涂设于所述网状加固件外侧的不同区域。
15.在任意实施方式中，所述网状加固件处于所述固化状态时，所述固定胶层涂覆在所述网状加固件的表面。
16.第二方面，本技术还提供一种非晶合金立体卷铁心，包括如上任一实施方式中所述的单框铁心。
17.通过在单框基体的外部设置网状加固件，第一方面可以对非晶合金带进行束缚，防止非晶合金带散乱，避免非晶合金碎片掉出，提高单框铁心的质量；第二方面，可以对单框基体起到保护作用，能够提升单框铁心的强度，减少单框铁心受力所造成的性能问题下降；第三方面，网状加固件具有伸缩性，能够提供单框铁心的应力释放条件，降低单框铁心内应力对单框铁心运行性能的影响。
附图说明
18.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施方式及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
19.为了更清楚地说明本技术实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本技术一实施方式所示的非晶合金立体卷铁心的结构示意图；
21.图2是图1中单框铁心的剖面结构示意图；
22.图3是图1中固定胶层的分区示意图；
23.图4是图2中的单框铁心的局部侧剖结构示意图。
24.附图标记说明：
25.100、非晶合金立体卷铁心；110、单框铁心；111、内支撑；112、单框基体；113、网状加固件；114、固定胶层；1141、软胶区；1142、硬胶区；120、芯柱。
具体实施方式
26.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术
的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施方式的限制。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
28.在本技术实施方式的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
29.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
31.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
32.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
33.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
34.下面结合附图，说明本技术的较佳实施方式。
35.如图1和图2所示，为本技术一实施方式展示的一种单框铁心110，单框铁心110包括内支撑111、单框基体112和网状加固件113，单框基体112由非晶合金带在内支撑111表面卷绕形成，内支撑111作为单框基体112卷绕的内部模具，保证单框铁心110的设计尺寸，同时作为支撑以提高卷绕成型的单框基体112的结构强度。网状加固件113包裹在单框基体112外部，网状加固件113包覆单框基体112，以对非晶合金带进行束缚和保护，防止非晶合金带散乱。
36.网状加固件113具有柔性状态和固化状态，网状加固件113处于柔性状态时，将网状加固件113包覆在单框基体112。网状加固件113包覆在单框基体112之后，网状加固件113由柔性状态转换至固化状态。网状加固件113处于固化状态时，能够对单框基体112起到保护作用。
37.网状加固件113采用网状结构，其本身具有一定的伸缩性，能够包覆单框基体112，但其对单框基体112并不是硬限位，能够提供单框铁心110的应力释放条件，以便单框铁心110的使用。
38.上述方案中，通过在单框基体112的外部设置网状加固件113，第一方面可以对非晶合金带进行束缚，防止非晶合金带散乱，避免非晶合金碎片掉出，提高单框铁心110的质量；第二方面，可以对单框基体112起到保护作用，能够提升单框铁心110的强度，减少单框铁心110受力所造成的性能问题下降；第三方面，网状加固件113具有伸缩性，能够提供单框铁心110的应力释放条件，降低单框铁心110内应力对单框铁心110运行性能的影响。
39.根据本技术的一些实施方式，可选地，网状加固件113为网状纤维带，网状纤维带包裹在单框基体112表面。网状纤维带可以采用网状聚丙烯纤维，是以改性聚炳烯为原料，经挤压、拉伸、成网、表面改性处理、短切等工序加工而成。网状纤维带为多根纤维单丝相互交连而成的网状结构，当网状纤维被受力撕开成为一根根两头带钩形的单丝且相互牵扣多向分布，增强了纤维单框基体112的粘接力。网状纤维带的大量纤维为单框基体112提供网状承托作用，以提高单框铁心110的机械强度。
40.根据本技术的一些实施方式，可选地，网状加固件113为浸胶布带，浸胶布带缠绕在单框基体112表面，浸胶布带在单框基体112的表面逐圈缠绕至完全包覆单框基体112的表面。
41.根据本技术的一些实施方式，可选地，浸胶布带包括布带和胶体，浸胶布带由在布带表面涂布或浸渍胶体后，在胶体固化之前将布带缠绕在单框基体112表面制成。其中，在布带表面涂布胶体可以是刷涂、喷涂，也可以是通过将布带完全浸入胶体内部后取出。在布带表面涂布胶体之后，在胶体固化之前将布带缠绕在单框基体112表面，后粘附在布带表面的胶体固化，使得浸胶布带由柔性状态转换至固化状态。
42.根据本技术的一些实施方式，可选地，浸胶布带包括布带和胶体，浸胶布带由缠绕在单框基体112表面的布带表面涂布胶体制成。其中，在布带缠绕在单框基体112表面及胶体涂布在布带表面时，浸胶布带处于柔性状态；当胶体固化后，浸胶布带处于固化状态。
43.优选地，胶体需要具备一定的韧性，胶渗透性低，根据本技术的一些实施方式，可选地，胶体渗透单框基体112的深度不超过20mm，以避免胶体渗透单框基体112的深度过深影响单框铁心110使用。
44.请参阅图2至图4，根据本技术的一些实施方式，可选地，网状加固件113的外部涂设有固定胶层114，固定胶层114能够进一步固化网状加固件113，并对网状加固件113起到保护作用，以提升单框铁心110的机械强度。
45.请参阅图3，根据本技术的一些实施方式，可选地，固定胶层114包括软胶区1141和硬胶区1142，硬胶区1142的硬度值大于软胶区1141，例如硬胶区1142采用环氧胶，聚脲胶等材质，软胶区1141采用硅酮玻璃胶，环氧胶等材质。软胶区1141和硬胶区1142分别涂设于网状加固件113的不同区域。软胶区1141和硬胶区1142涂设在网状加固件113的位置根据单框
基体112各部件的受外力强度或内应力大小选择，采用软胶区1141和硬胶区1142交替设置的方式。例如在单框基体112的底面设置硬胶区1142，以在硬胶区1142固化后形成硬质壳体，在单框铁心110竖立设置而受力较大时保护单框基体112，提高支撑强度。例如在单框基体112的转角处等内应力较大的位置设置软胶区1141，以便于内应力释放，避免因内应力过大造成开裂。
46.根据本技术的一些实施方式，可选地，网状加固件113处于固化状态时，固定胶层114涂覆在网状加固件113的表面。固定胶层114可以通过涂刷的方式涂覆在网状加固件113的表面，也可以通过喷涂的方式涂覆在网状加固件113的表面。
47.如图1所示，本技术还提供一种非晶合金立体卷铁心100，包括如上任一实施方式所提供的单框铁心110。非晶合金立体卷铁心100包括三个本技术所提供的单框铁心110，三个单框铁心110两两拼接，相邻两个单框铁心110拼合后形成截面呈圆形或者多边形的芯柱120，三个芯柱120呈等边三角形排布，芯柱120用于缠绕线圈。
48.上述方案中，通过采用本技术所提供的单框铁心110，通过提高单框铁心110的强度，进而提高了非晶合金立体卷铁心100的强度，降低了单框铁心110受力而造成性能下降的问题，同时降低了在长距离运输过程中非晶合金立体卷铁心100变形的风险。
49.最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本技术进行了详细的说明，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方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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技术各实施方式技术方案的范围，其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施方式中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

技术特征：

1.一种单框铁心，其特征在于，所述单框铁心包括内支撑、单框基体和网状加固件，所述单框基体由非晶合金带在所述内支撑表面卷绕形成，所述网状加固件包裹在所述单框基体外部，所述网状加固件包覆所述单框基体。2.根据权利要求1所述的单框铁心，其特征在于，所述网状加固件具有柔性状态和固化状态，所述网状加固件包覆在所述单框基体时，所述网状加固件由所述柔性状态转换至所述固化状态。3.根据权利要求2所述的单框铁心，其特征在于，所述网状加固件为网状纤维带，所述网状纤维带包裹在所述单框基体表面。4.根据权利要求2所述的单框铁心，其特征在于，所述网状加固件为浸胶布带，所述浸胶布带包括布带和胶体，所述浸胶布带缠绕在所述单框基体表面。5.根据权利要求4所述的单框铁心，其特征在于，所述网状加固件由在所述布带表面涂布或浸渍胶体后缠绕在所述单框基体表面制成。6.根据权利要求4所述的单框铁心，其特征在于，所述网状加固件由缠绕在所述单框基体表面的所述布带表面涂布胶体制成。7.根据权利要求2所述的单框铁心，其特征在于，所述网状加固件的外部涂设有固定胶层。8.根据权利要求7所述的单框铁心，其特征在于，所述固定胶层包括软胶区和硬胶区，所述硬胶区的硬度值大于所述软胶区，所述软胶区和所述硬胶区分别涂设于所述网状加固件外侧的不同区域。9.根据权利要求7所述的单框铁心，其特征在于，所述网状加固件处于所述固化状态时，所述固定胶层涂覆在所述网状加固件的表面。10.一种非晶合金立体卷铁心，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一所述的单框铁心。

技术总结

本申请涉及一种单框铁心及非晶合金立体卷铁心，单框铁心包括内支撑、单框基体和网状加固件，网状加固件包裹在单框基体外部，网状加固件具有柔性状态和固化状态，网状加固件包覆在单框基体时，网状加固件由柔性状态转换至固化状态。上述方案中，通过在单框基体的外部设置网状加固件，第一方面可以对非晶合金带进行束缚，防止非晶合金带散乱，避免非晶合金碎片掉出，提高单框铁心的质量；第二方面，可以对单框基体起到保护作用，能够提升单框铁心的强度，减少单框铁心受力所造成的性能问题下降；第三方面，网状加固件具有伸缩性，能够提供单框铁心的应力释放条件，降低单框铁心内应力对单框铁心运行性能的影响。单框铁心运行性能的影响。单框铁心运行性能的影响。