電力變壓器高壓線圈自動繞線機的製作方法

2023-05-15 19:38:31

專利名稱：電力變壓器高壓線圈自動繞線機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於自動繞線設備，特別是一種電力變壓器高壓線圈自動繞線機。
現有電力變壓器線圈繞線機的整體結構由主軸箱、尾座和機座組成。主軸箱的主軸用以支撐被繞線圈的一端並帶動線圈迴轉，主軸迴轉由電機驅動，經齒輪減速形成有級變速，主軸箱有的設有機械的或電子的計數器以測定和顯示主軸迴轉的轉數，由於幹擾或其他原因，計數不準確或顯示失靈，而改為人工計數。排線是手工操作，因此無排線機構，導線在線圈上的排列和張緊由手工控制，導線的偏移及彎曲不能校正。排線不均勻或超出要求長度時，需用橡皮錘敲打，易損傷導線的絕緣，影響線圈的質量；不能反向繞線，線盤支撐不能主動反向迴轉而且無跟動。
本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種適用於電力變壓器高壓線圈的能校直導線，並保持導線恆張緊力，具有正反向繞制，減少人為因素，降低勞動強度，實現精密排線，提高產品質量的自動繞線設備。
本實用新型是通過以下方式實現的電力變壓器高壓線圈自動繞線機由計算機控制系統、主機、排線機構和放線機構組成，主機包括主軸箱、機座、尾座、步進電機絲槓傳動系統和主軸傳動系統；排線機構包括底座、導線輪組件、校直輪組件、可調鉸鏈和轉臂；放線機構包括底座、步進電機絲槓傳動系統、線盤傳動系統和移動底盤，本實用新型的特徵在於(1)主機的主軸傳動系統裝有一個變頻電源，用以驅動及控制電機，並通過變速軸承減速來傳動主軸迴轉，達到緩慢啟動、停止及無級調速的目的；主機的主軸箱中還裝有一個用來精確測定主軸迴轉位置和轉數的旋轉編碼器，由計算機採集並處理數據，並將結果顯示於屏幕上；主機通過電腦程式，控制步進電機滾動絲槓傳動系統來移動排線機構實現精確排線；(2)排線機構由正向排線機構和反向排線機構組成，正、反向的排線機構上均設有用來夾持並引導導線使其能夠精確排線的導線輪組件和使導線在通過排線機構時在垂直、水平兩個方向均得到校直的校直輪組件；(3)放線機構還設有步進電機絲槓傳動系統，使線盤放出的導線能隨排線機構的移動而跟動；線盤傳動系統，設有磁粉制動器和傳感器，根據線規及線盤上導線的剩餘量由程序控制導線張緊力，並保持恆定；(4)計算機控制系統是由工業計算機、應用程式、I/O板、A/D和D/A板、計數器接口板、步進電機驅動系統控制板、導線恆張力系統控制板、絕緣損傷探測板及導線偏移糾正板組成，根據輸入數據及檢測到的信號，由程序控制進行自動繞線並把當前狀態顯示於屏幕。
(5)導線輪組件，設有兩個豎置的夾持輪，用來實現滾動引導導線以保護導線絕緣層，夾持輪其中一個為固定安裝，另一個通過絲槓導軌可移動調整其位置，以適應夾持不同線規的導線。
(6)校直輪組件，由兩排校直輪組成，一排為固定輪，另一排為移動輪，移動輪通過旋鈕、傳動齒輪和絲槓來調整位置，以適應於不同線規導線的校直。
(7)放線盤傳動系統，裝有電機、電磁離合器和變速軸承，通過齒輪傳動，用於實現線盤反向迴轉。
本實用新型由於採用計算機控制、變頻電源、絲槓傳動系統、張力控制系統等先進技術，因此可以實現精確計數，緩慢啟動、停止主軸，具有恆張力控制、校直導線功能，實現均勻、精密排線，放線盤機構可以自動跟蹤，操作方便，從而提高效率，提高產品質量，具有很好的推廣使用價值。


圖1是電力變壓器高壓線圈自動繞線機結構示意圖圖2是主機示意圖圖3是排線機構示意圖圖4是放線機構示意圖圖5是導線輪組件結構示意圖圖6是校直輪組件結構示意圖圖7是線盤傳動系統結構示意圖圖中1是計算機控制系統，2是主機，3是排線機構，4是放線機構，5是變速軸承，6是旋轉編碼器，7是電機，8是主軸箱，9是步進電機絲槓傳動系統，10是機座，11是尾座，12可調鉸鏈，13是轉臂，14、15是校直輪組件，16底座，17導線輪組件，18是底座，19步進電機絲槓傳動系統，20是線盤傳動系統，21移動底盤，22是絲槓導軌，23、24是夾持輪，25是傳動齒輪，26是移動輪，27是固定輪，28是絲槓，29磁粉制動器及傳感器，30是電機，31是電磁離合器，32是變速軸承。
以下結合附圖對本實用新型做詳細說明線模的安裝與固定變壓器線模為本廠自製，不同型號線圈配以不同大小的線模。按照線模安裝工藝將線模組裝好後，打開繞線機電源，移動排線機構3至主軸箱8端。鬆開尾座11底角固定螺絲，旋轉尾座下部的手輪，使尾座後移。排線機構有兩個正向排線機構和反向排線機構，分別應用於正向排線和反向排線。向外調整排線機構上可調鉸鏈12和轉臂13，使正反兩個排線架之間的距離與線模大小相匹配。將排線機構3移至主機2端。把線模懸吊在主軸箱8與尾座11之間，將線模向主軸箱上的卡盤移動，同時調整主軸上卡盤的角度，使線模端部兩個支架插入卡盤，不能自由轉動，卡盤上的定尖頂入線模中心孔。向前移動尾座至一適當的位置，把底角螺絲擰緊，將尾座固定。調整線模懸空端，使尾座頂尖對準線模中心孔，然後順時針旋轉尾座後部手輪，使頂尖向前旋出，頂緊線模中心軸，用側面扳柄鎖緊頂尖。開動繞絕緣功能，啟動電機7，通過變速軸承5和卡盤，帶動線模旋轉，繞制線圈內絕緣。
導線的安裝將線盤放在支架上，並擰緊螺絲壓緊線盤。將線盤懸吊至移動底盤21，推動線盤，使左端(圖7)缺口卡在傳動軸上，旋出右邊頂尖，頂緊線盤。若是雙線並繞和疊繞，可同時安置兩個線盤架。移動排線機構至線圈的起繞位置，調節排線機構上的可調鉸鏈和轉臂，使正向和反向排線機構到線模的距離適中，同時使導線輪組件的出線方向與線模內圓相切。從線盤上拉出導線，穿過校直輪組件14,15和導線輪組件17，固定在線模上。調整導線輪組件上的絲槓導軌22，使夾持輪23向夾持輪24移動夾緊導線。旋轉校直輪組件上的旋鈕，帶動傳動齒輪25和絲槓28，使移動輪26移動，與固定輪27一起夾住導線，起到矯直作用。移動放線機構4，使之與排線機構相對應與平行位置。調節控制磁粉制動器29的電量，使張力與線規要求相匹配。
線圈的繞制啟動計算機的自動繞製程序，輸入所用排線機構(正向或反向)，所繞制線圈的總匝數、線規、分段數、段間距，線圈內、外徑及線圈長度，輸入每段每層的匝數、繞制方向等參數。按下開始繞制按鈕，計算機啟動變頻器，驅動電機7，由皮帶傳送帶動變速軸承5和主軸轉動，由主軸上的卡盤帶動線模轉動，使導線繞在線模上。主軸上裝有嚙合齒輪，將主軸的轉動信號傳送給旋轉編碼器6，旋轉編碼器將轉動信號轉換為一系列的格雷碼輸入到主控計算機，計算機根據此信號和線規大小計算出排線機構所需移動的距離，轉換為一定個數的脈衝驅動步進電機絲槓傳動系統9，使排線機構隨線模的轉動同步移動，於此同時，相同個數的脈衝發送給放線機構移動底盤21的步進電機，使放線機構與排線機構同步。
倒線在線圈繞制過程中，若需倒線時，可選擇倒線功能。此時，電機7帶動主軸轉動，編碼器紀錄轉動信息輸入計算機，計算機根據轉動信息驅動排線機構和放線機構隨線模的轉動同步移動。倒線時線模轉動的方向及排線架移動的方向與自動繞制時完全相反，而線圈的總匝數隨繞制過程減少。同時電磁離合器31吸合，倒轉電機30啟動運轉，經以吸合的離合器和變速軸承32，通過齒輪傳動使放線盤反轉，從而使導線在維持一定張力的情況下迴繞到線盤上，而線圈上放下的導線反繞回線盤上。反繞完成後，電機30停止運轉，電磁離合器鬆開，恢復自動繞制時的狀態。
權利要求1．電力變壓器高壓線圈自動繞線機，由計算機控制系統[1]、主機[2]、排線機構[3]和放線機構[4]組成，主機[2]包括主軸箱[8]、機座[10]、尾座[11]、步進電機絲槓傳動系統[9]和主軸傳動系統[5]；排線機構[3]包括底座[16]、可調鉸鏈[12]和轉臂[13]，放線機構[4]包括底座[18]、線盤傳動系統[20]和移動底盤[21]，本實用新型的特徵在於(1)主機[2]的主軸傳動系統裝有一個用於驅動控制電機[7]的變頻電源，主機的主軸箱中還裝有一個旋轉編碼器[6]；(2)排線機構[3]由正向排線機構和反向排線機構組成，正、反向的排線機構上均設有用來夾持並引導導線使其能夠精確排線的導線輪組件[17]和使導線在通過排線機構對在垂直、水平兩個方向均得到校直的校直輪組件[14][15]；(3)放線機構[4]還設有步進電機絲槓傳動系統[19]，線盤傳動系統[20]設有磁粉制動器和傳感器[29]；(4)計算機控制系統[1]，是由工業計算機、應用程式、I/O板、A/D和D/A板、計數器接口板、步進電機驅動系統控制板、導線恆張力系統控制板、絕緣損傷探測板及導線偏移糾正板組成。
2．根據權利要求1所述的自動繞線機，其特徵在於所述的導線輪組件[17]，設有兩個豎置的夾持輪[23]、[24]，夾持輪其中一個為固定安裝，另一個通過絲槓導軌[22]可移動調整其位置。
3．根據權利要求1所述的自動繞線機，其特徵在於所述的校直輪組件[14][15]，由兩排校直輪組成，一排為固定輪[27]，另一排為移動輪[26]，移動輪通過旋鈕、傳動齒輪[25]和絲槓[28]來調整位置。
4．根據權利要求1所述的自動繞線機，其特徵在於所述的放線盤傳動系統[20]，還裝有電機[30]、電磁離合器[31]和變速軸承[32]。
專利摘要本實用新型提供一種電力變壓器高壓線圈自動繞線機,其結構是由計算機控制系統、主機、排線機構和放線機構組成。在電腦程式控制下,主機可以實現緩慢啟動、停止,均速運行,均勻、精密排線,正、反向繞制,並保證繞制過程張力恆定;排線機構並具有校直導線功能,放線機構還具有實現線盤反轉、自動跟蹤功能。該實用新型與現有繞線機相比,可以減少人為因素,降低勞動強度,提高效率,提高產品質量等特點,具有很好的推廣使用價值。
文檔編號H01F41/06GK2331068SQ9724551
公開日1999年7月28日 申請日期1997年10月20日 優先權日1997年10月20日
發明者汪孝思, 李清泉, 蘇玉民, 徐軍然, 高同立, 楊啟俠 申請人:濟南金曼克電器有限公司