CN1042070C - 变压器铁芯生产所用的非晶钢带束的制造方法及设备 - Google Patents

Abstract

非晶金属带束的制造方法，该带适于围绕变压器铁芯制造机器的芯轴卷绕并包括第一和第二组合带，每个包括许多迭置堆积的非晶金属带的薄层。组合带具有位于初始位置的前端(i)束制作操作开始时轴向相互隔开(ii)处于堆积区的相对两端，束制作操作中，束在此制成。对组合带进行切割，从第一组合钢带分离出带的第一段，从第二组合带分离出第二段，分离的段由各自被分离的组合带处轴向向前推进至所述堆积区。在该区，第二段交替地堆积在第一段之上。

Description

变压器铁芯生产所用的非晶钢带束的制造方法及设备

本申请与下列专利所公开和要求的主题相关，下列专利均被本申请引用参考：

美国专利5063654-Klappert和Freeman，1991年11月12日颁布。

美国专利5093981-Klappert和Ballard，1992年3月10日颁布。

美国专利5050294-Ballard和Klappert，1991年9月24颁布。

引用参考的还有美国专利5,329,270，申请号(11DTO 4867)-Freeman，1994年7月12日颁布。

本发明涉及非晶钢带束的制造方法，这种非晶钢带束适宜围绕变压铁芯制造机器卷绕。本发明还涉及这种束的制造设备。

在上述专利5063654和5093981中，公开和要求了一种用于变压器的非晶钢铁芯的制造方法，其中涉及制作非晶钢带束，并围绕一个芯轴卷绕这些束，从而制成铁芯构型。当把铁芯构型从芯轴上取下后，在芯轴的位置形成一个窗口，束环绕该窗口。每个束包括多个非晶钢带组，每个组包括许多这种钢带的薄层。

在上述专利5063654中，组成束的各组来源于一个单一的组合钢带，该组合钢带包括相互迭置推积的许多非晶钢带薄层。这种组合钢带被切成一定长度的段，两个段堆积在一起形成一个组，许多组一个堆积在另一个上地形成束。

专利5063654的方法能快速操作及易于完成，这是因为该方法是按照与作为组来源的的组合钢带轴向对齐的堆积定位来组合每个束及其成分组的。这与专利5093981的方法是截然不同的。在后者中，组合钢带的每段在切成一定长度并轴向地推进到予定位置之后，被横向地传输到承载装置上的堆积位置。把段横向地传输到其堆积位置是个费时的操作，尤其是完成该操作需要相当复杂的设备。

本发明的一个目的是提供一种非晶金属带束的制造方法，无需横向传输非晶钢带的段或组。

另一个目的是提供一种制造非晶金属带束的设备，(i)从两个独立的组合钢带获取构成组和束的多层段，(ii)使用两个相互关联的机构分别对两个组合钢带及由此获取的段进行加工，(iii)同时操作这些机构，以便减少因一个或另一个机构复位至另一个操作周期的准备状态而产生的非生产性间隔的现象。

在本发明的一个实施方式中，提供第一和第二组合钢带，每个包括许多迭置堆积的非晶钢带薄层，在束制造操作开始时，组合钢带的前端设置在轴向相互隔开的初始位置。这些初始位置位于支承表面上的堆积区的相对两端，在那里，通过束制造操作制成束。在本发明方法中，首先按第一钢带前进方向，把第一组合钢带的前端由其初始位置向前推进。然后在第一切割位置对第一组合钢带进行切割，第一切割位置位于第一组合钢带前缘之后的一定距离处，由此从第一组合钢带分离出多层钢带的第一段，并紧接着第一切割位置形成第一组合钢带的新前端。之后，把第一个分离出的段轴向地推进至一个位置，该位置与第一切割位置轴向地相距离并处于堆积区内。由第一传输装置来完成这些带的推进，在推进步骤中，第一传输装置从原始位置按第一钢带前进方向运动，然后返回所述原始位置，准备按第一钢带前进方向对第一钢带的新前端进行推进。

当第一传输装置向其原始位置返回时，同时第一组合钢带前端按第二钢带前进方向从其初始位置被推进，第二钢带前进方向与第一钢带前进方向相反。在第二切割位置对第二组合钢带进行切割，第二切割位置位于第二组合钢带前缘之后的一定距离处，由此从第二组合钢带的前端分离出第二段，并紧接着第二切割位置也形成第二组合钢带的新前端。之后，把第二段按第二钢带前进方向推进至堆积区内的位置并位于第一分离段之上。由第二传输装置来完成这些在后的带的推进，在在后的推进步骤中，第二传输装置从其原始位置按所述第二钢带前进方向运动，然后返回其原始位置，准备按第二钢带前进方向对第二钢带的新前端进行推进。

当第二传输装置向其原始位置返回时，同时第一传输装置对第一组合钢带前端进行推进，准备对第一组合钢带做另一切割操作。

上述操作过程反复不断地重复，从两个组合钢带获取长度一定的追加段，并在堆积区内堆积在第一个两段之上，由此当这些段堆积到预定数量时，就制成了具有所需厚度的束。

除了以上概述的方法之外，本申请还要求了该方法所用的设备。

为了更好地理解本发明，以下将结合附图做详细说明。

图1是用于实施本发明的一种方式的设备的侧视示意图。图1分为两幅图，A部分展示于一幅图，B部分展示于另一幅图。图1显示的设备状态是，两个组合钢带的前缘均已推进超过剪切刀片，但两个组合钢带尚未到达钢带被剪切刀切出第一段的位置。

图1a是图1沿线1a-1a的截面图。

图2是图1设备的顶视平面图。

图3是图1所示设备的另一侧视图。图3仅显示了图1设备的A部分。图3中显示的原始组合钢带已推进到准备由剪切刀片切成段的位置。

图4是图1所示设备的A部分的另一侧视图。图中，通过剪切操作从原始钢带切下的组合钢带的第一段已推进到堆积位置。

图5是图1所示设备的A部分的又一侧视图。图中，几组已被堆积形成束的一部分，设备处于使原始组合钢带推进的准备状态，以便从原始组合钢带切下另一段并堆积在早已堆积好的组之上。

图6是按本发明方法制作的非晶钢带束的侧视图。

图7是图6的束的顶视平面图。

图8是一个束的部分放大侧视图，该束包括两个迭置的组6，每组包括堆积在一起的两个段54和154。

图9是一个计时图，显示了图1-5的设备所完成的各种操作的顺序和计时。

图10是包括图1-5的束制作设备(11)在内的机器示意图，设备(11)以方框形式显示，在其每一侧与三个非晶钢带卷盘相联接，卷盘用于形成向设备馈入的两个组合带。

图11是非晶钢带即将堆积之前的两段的放大的端视图。

图12是图10机器中的防止后退机构的部分放大侧视图。

首先参看图6和7，这里显示了一个非晶钢带束5，它是按本发明方法制造的许多束中的一个代表。这个束包括一系列非晶钢带组6，每组包括许多细长带的薄层。在每组中，钢带各层在其相对侧边具有纵向延伸的边缘7，在其相对端具有横向延伸边缘8。在各组中，带的纵向延伸边缘7在的各侧边对齐，带的横向延伸边缘8在组的各端接近于对齐。

在图6和7的束中，组6被制成从束的底部(或内侧)开始向束的顶部(或外侧)逐渐地变长。当束围绕芯轴卷绕，从而构造成铁芯时，铁芯构型的园周愈来愈大，例如上述Klappert等的专利5093981所示那样，而上述组长度的增大使得各组均能完全包围铁芯园周。束围绕芯轴卷绕时、其内侧最短的组最接近芯轴。

仍旧参看图6和7，每束中各相邻组的横向延伸端相互错开，以使相邻组在束的一端欠重迭，而在束的另一端相邻组交迭。在进行了上述围绕芯轴的卷绕之后，这种错开导致最终铁芯中的分布式接头。

现在参看图1和2，这里显示了非晶钢带的两个组合钢带12和112，上述组6由这些钢带产生并用于构成每个束5。每个组合钢带12和112包括许多非晶钢带的薄层，它们相互迭置堆积，在层的每个侧边，其纵向延伸边缘基本对齐。用于产生束的组成部分及由这些组成部分制造束的设备概括地由标号11表示。在固定支承台45之上的堆积区13，通过束的制造操作，构成各束。如图1和2所示，在束的制造操作的起始时，两个组合钢带12和112的前端设置在初始位置，亦即两个组合钢带在堆积区13的相对两端并在轴向上或者说纵向上相互分隔开。如图2进一步显示的，组合钢带12和112的前端具有基本对齐的中心纵轴15。

在本发明显示的形式中，最好的如图8所示，每个组6由迭置堆积的非晶钢带的两个多层段(54和154)构成，在两段的每侧纵向延伸边缘基本对齐，在段的相对端横向延伸边缘接近于对齐。通常地，构成各组的两段54和154分别来源于两个组合钢带12和112。更具体地讲，从组合钢带12的前端切下第一段54，并按第一带前进方向推进至堆积区13，并被夹持于支承台45的顶部。之后，从另一组合组带112的前端切下第二段154，并按第二带前进方向推进至堆积区13，并以适当对齐的方式置于第一段之上且夹持住。按与第一个两段相同的方式，从组合钢带12和112切下追加的段，这些追加的段被依次馈至堆积区13，它们相互堆积并在前面的组之上形成追加的组，按相同方式制成追加的组，并在堆积区13堆积在前面的组之上，直至束5达到所需厚度。

构成各组的两段可以具有相同长度，但是在本发明的优选实施例中，外段(154)比内段(54)稍长27πT，T是内段厚度。两段堆积在一起，以使在组的一端，两段的边缘对齐。在该组的相对一端，外段边缘比内段突出2πT。当把这种组围绕铁芯制造机器芯轴卷绕时，每段在一端形成斜角边缘，并且外段的斜角边缘与内段的斜角边缘交迭。这种类型的结构如图8所示，并更详细地描述和要求于共同待审理申请(案号11DTO 4867)-Freeman中，已被本申请引用参考。

按前段说明的方法制成的组以纵向错开的方式堆积构成束，按与图6和7的束卷绕相同的传统方式，把这种束围绕铁芯制造机器芯轴卷绕，从而形成铁芯。

如前段简短所述，为了从两个组合钢带12和112切下长度一定的段54和154，以及为了把这些段堆进至堆积区13并使它们相互堆积，在堆积区13的相对两端设置基本相同的钢带加工机构19和119。这两个机构中相应的部件被标以相同的参考标号，只是左侧机构的参考标号的字首加标“1”。由于这些机构基本相同，所以仅对右侧的机构19做详细说明。应该注意，这个机构的操作与上述美国专利5063654中相应指定的机构的操作方式实质上相同。

参看图1，组合钢带12由示意地显示为14的馈入装置推进至其在图1的位置，馈入装置的正常位置如图1所示的右侧。当馈入装置位于其正常位置时，它把组合钢带夹紧在夹爪14a、14b之间，然后向左侧运动，把组合钢带推进至其在图1中的位置。

在图1的位置，组合钢带12定位于两个剪切刀片16和18之间，剪切刀片能在垂直方向相互运动，通过剪切操作对组合钢带进行切割。这些些剪切刀片的优选例显示及要求于美国专利4942798-Taub等中。切割位置沿图1的面17。

组合钢带12的前缘20处于图1的位置，在那里它被包括车式夹钳22的第一传输装置所抓住，然后向左移动，从而进一步推进组合钢带，以下将马上详细说明。提升棒24把前缘抬高到易于被车式夹钳抓住的位置，这个提升棒24由气筒26操纵，当前缘20接近图1的位置时，气筒使提升棒升高。车式夹钳22抓住组合钢带12的前缘后，气筒26使提升棒24下降到不影响组合钢带的位置。

车式夹钳22包括一个C型框架30，在C型框架的一端形成第一夹爪32，悬臂34枢轴地安装于36，在该悬臂的一端形成另一夹爪37。气筒39承载于C型框架，并包括一个可动的活塞40及与其相连的活塞杆42，活塞杆在其下端与悬臂34枢轴地连接。当活塞40向下运动时，它使悬臂34绕枢轴36反时针旋转，致使夹爪37接近夹爪32，由此把组合钢带的前端夹紧在两个夹爪之间。

车式夹钳22是位于高出支承台45一小段距离，并通过示意性地显示于图2的换位装置47可沿台的长度方向移动。在所示实例中，换位装置47包括一个链条及链轮驱动装置50，能沿组合钢带的期望运动路径推进链条51(如箭头49所示)。如53所示意的，车式夹钳22与链条51机械地连接，以便链条被其链轮52按箭头49的方向驱动时，车式夹钳抓住组合钢带前端，并按第一钢带前进方向把组合钢带推进到图3显示的位置。在这个推进过程中，位于上游的馈入装置的夹爪14a和14b分开并不夹紧组合钢带。

当组合钢带12的前端到达图3的位置时，位于上游的馈入装置14的夹爪相互接近再次夹紧组合钢带，以使钢带在车式夹钳22与上游的馈入装置之间保持绷紧，之后，由刀片16和18完成剪切切割操作。这个切割操作使组合钢带12的前端从组合钢带的剩余部分分离出来，由此产生一个分离的段54，并在切割位置17使组合钢带的剩余部分形成新的前缘。

上述剪切切割操作完成之后，此时抓住分离段54前端的车式夹钳22按所述第一钢带前进方向推进到图4的位置，同时在轴向或者说纵向把分离段带到图4的堆积位置。这个车式夹钳22的推进动作，由换位装置47沿台45进一步驱动链条51来完成。当分离段54进到图4的推进位置后，它被两个相距而设的定位装置60夹持于支承台45，以下将对定位装置60做出说明(图1显示了两个定位装置，但为了简明起见，其它的图只示出一个)。当定位装置60把段54夹持于台45后，车式夹钳22释放段54，并通过换位装置47返回其图1的原始位置。通过按相反方向(与箭头49相反)驱动换位链条51实现这个换位装置47的返回运动。

上述涉及的定位装置60，在图1a中给出了其详细显示，包括一个L形夹持部件62，它安装于可在两个平面上运动的滑动架64。由第一气筒66完成滑动架64上下运动，该气筒具有活塞67和活塞杆68，活塞杆通过一个接头与滑动架64相联接，该接头允许滑动架相对于活塞杆水平运动。由第二气筒70完成滑动架的左右运动，该气筒具有活塞71、活塞杆72和环形联接部件75，该环形联接部件滑动地容纳滑动架，并使滑动架能相对于环形联接部件垂直运动，但被该联接部件限制做水平运动。

当L形夹持部件62被用于把一个或多个非晶钢带段夹持于支承台45时，L形部件由气筒66提升到图1a的位置，段(或多个段)54或154被置于台45之上，滑动架64由气筒70向左驱动到L形部件的上腿62a超过段54和154的横向边缘的位置，然后气筒66驱动L形部件62向下运动，以使上腿62a与段54或154的顶部接合，从而将段54或154夹持于台45。

两个定位装置60基本相同并同时一致操作。如图1所示，这些定位装置沿堆积区的长度方向设置在相距隔开的位置，以便能在多个隔开的位置上将组6夹持于台45，在束组合过程中能更有效地阻止组的位移。

在车式夹钳22返回到其图1的位置之前，剩余的组合钢带12的新的前缘被推进到图4所示的虚线位置77。因此，当车式夹钳返回到其图1位置时，组合钢带12的新的前端已准备好再次由车式夹钳抓住。车式夹钳抓住这个新的前端，向左移动到与图3相同的位置，因此组合钢带被推进到由刀片16、18再次切割的位置，从组合钢带12分离出另一段54。通过车式夹钳22的向左运动，这个分离段被轴向地推进到与图4相同的位置。这种轴向推进运动沿两段54和154的长度方向搬运第二段54，两段54和154此时已在堆积区13被夹持于台45之上(段154来源于另一个组合钢带112，当车式夹钳22正在返回其原始位置时，紧随其后段154按第二钢带前进方向被推进到第一段54之上，以下将更详细地说明)。第二段54进入到其最终或者说堆积位置后，定位装置60暂时从两段54和154释放，并存在于堆积区，紧接着施加于第二段54的边缘，由此把这个第二段54夹持于支承台45，并位于先前定位的第一个两段54和154之上。

当右侧车式夹钳22正在返回其图1和5的原始位置时，另一个或者说左侧车式夹钳122正在把另一个组合钢带112拉至准备进行组合钢带112的切割操作。另一个车式夹钳122(作为第二传输装置的一部分)按与第一车式夹钳22实质相同的方式动作，把与其相关的组合钢带112的前端夹紧，把组合钢带112向前推进至由刀片116、118进行切割的适当位置，由此从组合钢带分离出段154，从而把分离段154推进至堆积区13，并且把这个段堆积在早已堆积在区13的段之上。堆积之后，左侧车式夹钳122释放段154并返回其原始位置，准备重复上述操作。当车式夹钳122正在按第二钢带前进方向运动以便实现段154的堆积时，第二钢带馈入装置114a、114b正在把第二钢带112向前推进至与图1所示相对应的位置，以便其前端适当定位，从而使得当车式夹钳返回其原始位置时，左侧车式夹钳122能抓住该前端。左侧车式夹钳122沿台45长度方向的运动由换位装置147控制，并与用于右侧车式夹钳22的换位装置47相对应。

可以了解，上述束制造操作，为了同时从两个组合钢带产生束的组成部分以及把这些组成部分堆积在一起形成组，采用两个组合钢带和两个独立机构，这比专利5063654实质上要快，在该专利中仅采用一个组合钢带作为束的组成部分的来源，并仅采用一个上述机构来产生及堆积束的组成部分。促成这种高操作速度的一个因素是，每个机构从一个组合钢带产生束的组成部分(或者段)，与此同时，另一个机构在完成了对产生于另一个组合钢带的段的堆积之后，正在返回其原始位置。因此，在各组制造的两个期间，两个机构同时进行着主要操作。这种关系显示图9的计时图中。图中上半部显示的是由一个机构19在一个操作周期内完成的步骤，下半部显示的是另一个机构119在同一操作周期内完成的步骤。具体步骤列于左侧垂直栏中，完成这些步骤的时间用阴影方块表示，并与所列步骤水平对齐。

从图9的第二和第三垂直栏可以了解到，第一机构19向前拉其组合钢带12然后剪切这个钢带12，与此同时，第二机构119正在返回其原始位置，并使用车式夹钳122抓住其组合钢带112的前端。从第六和第七垂直栏还可以了解到，第一机构19返回其原始位置，并使用其车式夹钳22抓住组合钢带12的前端，与此同时，第二机构119正在向前拉其钢带112然后剪切这个钢带112。

通过把来自多个主卷盘如图10所示的三个的未卷绕的多层主带84组合起来，构成每个上述的组合钢带12和112。参看图10，图1-7的束制造设备由方块11示意，主卷盘显示于束制造设备11的相对两端。在设备11的右侧的三个主卷盘均标为82，该设备左侧的三个均标为182。在本发明的一个实施例中，每个组合钢带为15层厚，每个主钢带84为5层厚。当三个5层主钢带84组合后，形成一个15层组合钢带(12或112)。

最好通过预绕操作来制成主卷盘82和182，预绕操作的类型如本申请引用参考的美国专利5050294-Ballard和Klappert。这个预绕操作这里没有具体展示和说明，首先获取单层厚的非晶钢带，这是来自轧钢厂的未卷绕钢带，然后把未卷钢带组合成多层主钢带，如图中82或182所示，该多层主钢带绕成主卷盘。

按上述美国专利5050294所公开的基本方式对每套主卷盘82和182进行操作，分别形成组合钢带12和112。由于每套主卷盘按基本相同的方式操作。这里仅对右侧一套82详细说明其操作。在上述操作之后，主卷盘套82装载在可旋转的展卷机90之上，主钢带由这些卷盘展开，并进入组合形成组合钢带12的位置。

在由其主卷盘展开和进入组合形成组合钢带12的过程中，每个主钢带84通过位于所有主卷盘82之下并为其共用的地坑91，然后在导向辊93之上通过，从而使每个钢带的走向从垂直均改为水平。通过导向辊93之后，主钢带84被组合成组合钢带12。每个多层主钢带84在与其相关的主卷盘82与其导向辊93之间的部分在地坑91中下垂成一个环92。环92上的钢带84自重当相关钢带84进入组合钢带12时对其施加张力，从而由钢带上游使得其在组合位置绷紧，由此减少组合钢带出现皱折及其它不平整的现象。

为了对在图10设备中展开主卷盘82进行控制，每个展卷机与电机80的转子联接。当组合钢带12向左馈进时，电机使与其相关的展卷机顺时针方向旋转，如箭头81所示，为组合钢带12提供未卷绕的钢带材料。如上述提示的，在每个主卷盘82之下的地抗91中，从每个主卷盘展开的钢带下垂成一个环92。形成多层钢带的各个钢带下垂成其各自的环(如专利5050294的图2所示)，环之间的垂直间距随相关主卷盘的展开而变得越来越大。用于每个多层钢带84的光电控制器95设置在地坑91内或与其相邻，并且其操作受每个多层钢带84的最低环的控制，(i)如果环上升超过予定的上限，则使与该钢带84相关的电机80启动并以逐渐增大的速度展开钢带，(ii)如果环下降到予定下限之下，则使电机减速直到停止。

参看图1，两个向左移动的钢带馈进装置22和14使得组合钢带12间歇地向左推进，由此使得多层钢带84的水平部分间歇地向左推进。随着钢带84的水平部分如此地间歇向左推进，主卷盘82由其各自的电机展开，供给成环92的钢带材料。多层钢带材料84被馈进装置22和14从这些环中拉出并组合成组合钢带12。在此操作中，每个多层钢带84的水平部分由地抗91中的环92自重保持处于张紧状态。

如上所述，左侧主卷盘182按与右侧主卷盘82基本相同的方式操作，并形成一个组合钢带(112)。应该注意，每个主卷盘182展开旋转方向是逆时针方向181，这与右侧卷盘82展开的顺时针方向正相反。

与专利5063654相比，本方法的另一优点是本方法能使用来自更多卷盘的钢带来制作每个组6。在专利5063654的方法中，用于制作组6中各段的组合钢带来源于同一套主卷盘。但是在本方法中，用于制作组中一段54的组合钢带12来源于不同套的主卷盘，即与用来制作该组下一个段154的组合钢带的来源不同。

采用本发明的方法来构造一个30条带的组，可以使这30条带的来源为高达30个不同的轧钢厂的单层带的卷盘。但是采用专利5063654的方法来构造一个30条带的组，每半个组(或段)来源于同一套的三个主卷盘，因而制作组的钢带来源被限制在以15个不同的轧钢厂的单层钢带的卷盘为最大值。由于能采用更多的数量的轧钢厂(或原始)卷盘作为每组的来源，所以能在铁芯损耗和铁芯截面两方面达到显著较好的平均效果。

铁芯制造设备11左侧的卷盘182相对于铁芯制造设备右侧的卷盘82轴向地反向，这一特征能得到改善的铁芯截面。应注意以下方面，与通常用于制备非晶钢带的设备有关，来自轧钢厂的非晶钢带的左侧边缘和右侧边缘是各不相同的(例如钢带一侧边缘的厚度稍大于另一侧)。当来自轧钢厂的这种带钢的多个卷盘，通过上述专利5050294的予绕工艺组合形成主卷盘82和182时，这些主卷盘上的主钢带具有不同的左侧边缘(原始钢带的所有左侧边缘均位于这里)。当这些主卷盘82和182如图10所示地设置时，位于设备11一侧的主卷盘82与设备11另一侧的主卷盘182轴向地反向。其结果，主卷盘82中原始带的左侧边缘最靠近图10的观察者，主卷盘182中原始带的右侧边缘最靠近图10的观察者。当段54和154组合时，每段54中原始带材的右侧边缘与相邻段154中原始带材的右侧边缘最靠近。这种关系显示于图11，这里两段54和154显示为将要堆积在一起的端视图。两段中原始带的右侧边缘表示为R，原始带的左侧边缘表示为L。如果带材的右侧边缘厚于左侧，由于在组的一侧边缘的原始带的右侧边缘和左侧边缘的总数等于该组另一侧边缘总数，所以在构成后，组的一侧边缘不会厚于另一侧。

图示机器通常按所谓的双拉模式操作，交替地从两个组合钢带12和112提供段(54和154)，并把这些段按相互交替迭置的关系堆积，尽管如此，该机器也可以被控制成仅以一个组合钢带(12或112)作为段的来源来操作。在这方面，在设备11一侧的展卷机90或190用尽了带材的情况下，该机器将起到单拉机器的作用，仅从设备11的一侧的卷盘提取所有的段。换言之，在这种情况下，机器由其通常的双拉操作模式转换为单拉操作模式。一旦位于一侧的已用尽的展卷机重新装载，机器将恢复到其通常的双拉操作模式。这种在双拉和单拉之间转换以及再次复原的能力缩短了机器的停机时间。这种转换由计算机(未示出)控制，它对机器各部件进行跟踪并了解每个拉工序的状态和位置。

操作所示机器的另一种方式是按单拉模式同时操作加工机构19和119中的每一个，以便同时产生(在堆积区13内的相互隔开的位置)两个束，这个束分别定尺寸以便按迭置关系围绕传动带套迭装置的芯轴按序卷绕。钢带加工机构19和119按如下方式控制，第二待卷绕束比第一待卷绕束长，其增量足以使较长的束完全环绕第一卷绕束的外园周。在一种实例中，两束中的每一个的各个连贯组比其紧前一个组长2πT，T是该紧前一个组的厚度；在第二束中，第一个组比第一束的最后一个组长2πT，T是第一束的最后一组的厚度。

如上所述，构成各组的两段(54和154)可以具有相同长度，但在本发明的优选方式中，外段比内段长2πT，T是外段厚度。在本发明的这个方式中，下一个接续组的内段比紧前一个组的外段长2πT，T是所述外段的厚度。因此，在该束中，经向向外地接续，每段比紧前一个段长2πT，T是紧前段的厚度。这种类型的结构更详细地公开和要求在共同待审理申请(11DTO 4867)-Freeman中，并在本申请中引作参考。

按上述两种方式制造束构成了本机器的一个操作周期。这种操作周期一再重复，直至制成足够数量的束，从而使得能用这些束形成一个完整铁芯构型。在每个周期后，由该周期产生的两束围绕铁芯构型的在先卷绕部分按迭置关系依次卷绕。在每对束卷绕之后，对每束中的接头进行检验，并可在下一个两束的长度上做适当调节，如果需要这种调节的话，可在接续组端部提供尺寸适当的接头。

在上述三段已说明的单拉操作模式，只有当设备11的堆积区13足够长以使两束能在其上的相隔开位置同时组装时才能采用。因此，这种交替的单拉法的主要用途是制造直径较小的铁芯，其中束的长度足够的小，以使铁芯所用的束对能在堆积区13的相隔开位置同时组装。当然，通过提供更长的台45以呈现更长的堆积区13，为同时组装的更长的束提供足够空间，该机器可以适于制造较大铁芯或设计较大铁芯。

在单拉操作模式期间，铁芯制造机器11由相同的计算机(未示出)来控制，如本申请前段所引用的。该计算机跟踪机器各部件的运行并了解各拉次序的特性。当制造用于较小铁芯的束时，一个适当控制器(未示出)启动机器按单拉模式操作，当制造用于较大铁芯的束时，使机器恢复其通常的操作模式。

如果包括车式夹钳22的拉长机构出现失误，组合钢带12的前端有可能滑出机器并落入环地坑91。这是不希望出现的，因为这将需要很多时间来收回前端并使其重新穿入机器。为了防止这种情况发生，在设备11的右侧端，设置一个枢轴安装的压紧臂96。参看图12的具体展示，安装在臂末端处轴之上的辊97具有防滑外园，利用弹簧94压紧钢带12。由于外园与钢带12之间的摩擦接触，使得辊97不得不随钢带12向左馈进而顺时针滚压。辊97与轴98之间的单向轴承99防止辊按逆时针方向滚压，因而只要辊97压紧，就可以防止组合钢带12向右运动。

一个基本相同的单向辊机构设置在设备11的相对端，与另一组合钢带112共同工作，如果包括车式夹钳22的拉长机构出现失误的话，防止其前端滑出机器。

Claims (16)

1.一种非晶金属带束的制造方法，该非晶金属带适于围绕变压器铁芯制造机器的芯轴卷绕，每束包括多个带组，每组包括许多带的薄层，每层在其相对侧边具有两个纵向延伸边缘，在层的相对端具有两个横向延伸边缘，每组中各层的每侧边的纵向延伸边缘基本对齐，每组中各层的每端的横向延伸边缘接近于对齐，其特征在于包括以下步骤：

(a)提供第一和第二组合带，每个组合带包括许多相互迭置堆积的非晶金属带的薄层，组合带具有前端，束制作操作开始时，前端位于初始位置相互轴向隔开，初始位置位于支承面的堆积区的相对两端，在束制作操作期间束在此制造成；

(b)按第一钢带前进方向把所述第一多层组合钢带的前端从其初始位置推进；

(c)在(b)步骤之后，在位于所述第一组合钢带的前缘之后的一定距离处的第一切割位置，对所述第一多层组合钢带进行切割，由此从所述第一组合钢带的所述前端分离出多层非晶金属带的第一段，并紧接着第一切割位置形成所述第一组合钢带的新前端；

(d)把第一个分离出的段轴向地推进至一个位置，该位置与第一切割位置轴向地相距并处于堆积区内；

(e)按第二钢带前进方向把所述第二多层组合钢带的前端从其初始位置推进；第二钢带前进方向与所述第一钢带前进方向相反；

(f)在(e)步骤之后，在第二切割位置对所述第二多层组合钢带进行切割，第二切割位置位于所述第二组合钢带的前缘之后的一定距离处，由此从所述第二组合钢带的前端分离出多层非晶金属带的第二段，并紧接着所述第二切割位置形成所述第二组合钢带的新前端；

(g)按第二钢带前进方向把所述第二分离段轴向推进至一个位置，该位置位于所述堆积区内并在所述第一分离段之上；

(h)用第一传输装置完成(b)和(d)的步骤，在(b)和(d)步骤中，该传输装置按第一钢带前进方向从原始位置运动，之后按相反方向返回所述原始位置，准备按所述第二钢带前进方向对第一组合钢带的新前端进行推进；

(i)与第一传输装置向原始位置返回动作同时，完成(e)步骤；

(j)对所述组合钢带进行切割，从所述组合钢带分离出多层非晶金属带的追加段，把所述追加段堆积在位于堆积区内的第一和第二段之上，直至在第一和第二段之上堆积了预定数量的段从而形成束；

其中：

(k)各组由一个或多个所述段构成，各组的层堆积得接近于对齐；

(l)在堆积位置上，各堆积段的前缘被定位，从而使得相邻各组的相邻横向延伸边缘相互错开。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于还包括：

(a)利用第二传输装置完成权利要求1的(e)和(g)步骤，在权利要求1的(e)和(g)步骤期间，第二传输装置按第二钢带前进方向从第二原始位置运动，之后按相反方向返回所述第二原始位置，准备按第二钢带前进方向对第二组合钢带的新前端进行推进；

(b)与第二传输装置的所述返回动作同时地，按第一钢带前进方向推进第一组合钢带的新前端。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于还包括：

(a)由位于所述堆积区一端的第一多个卷盘向第一组合钢带提供带材；

(b)由第二的多个卷盘向第二组合钢带提供带材，所述第二的多个卷盘位于与所述一端相对的堆积区另一端；

(c)当第二组合钢带的带材来源用尽时，仅由所述组合钢带的第一来源提供束的组成部分，由此继续束的制作，在束的所述继续制作期间，利用相应于权利要求1的(b)、(c)、(d)步骤的步骤，略去权利要求1的(e)、(f)、(g)的步骤。

4.根据权利要求2的方法，其特征在于还包括：

(a)由位于所述堆积区一端的第一的多个卷盘向第一组合钢带提供带材；

(b)由第二的多个卷盘向第二组合钢带提供带材，所述第二的多个卷盘位于与所述一端相对的堆积区另一端；

(c)当第一组合钢带的带材来源用尽时，仅由所述组合钢带的第二来源提供束的组成部分，由此继续束的制作，在束的所述继续制作期间，利用权利要求1的(e)、(f)、(g)步骤，略去权利要求1的(b)、(c)、(d)步骤。

5.一种非晶金属带束的制造方法，该非晶金属带适于围绕变压器铁芯制造机器的芯轴卷绕，每束包括多个组，每组包括多带的薄层，每层在其相对侧边具有两个纵向延伸边缘，在层的相对端具有两个横向延伸边缘，每组中各层的每侧边的纵向延伸边缘基本对齐，每组中各层的每端的横向延伸边缘接近于对齐，其特征在于包括以下步骤：

(a)提供第一和第二组合带，每个组合带包括许多相互迭置堆积的非晶金属带的薄层，组合带具有前端，束制作操作开始时，前端位于初始位置相互轴向隔开，初始位置位于支承面的堆积区的相对两端，在束制作操作期间束在此制造成；

(b)对所述组合带进行切割，从所述第一组合带分离出多层非晶钢带的第一段，从所述第二组合带分离出多层非晶钢带的第二段，把所述分离段由各自被分离的组合带处轴向向前推进至所述堆积区；

(c)在所述堆积区，把所述第二段交替地堆积在所述第一段之上；

(d)利用第一传输装置，把每个第一段推进至堆积区，在所述的每个第一段的推进期间，第一传输装置按第一钢带前进方向运动，然后返回原始位置，准备第一段的接续推进操作；

(e)利用第二传输装置，把每个第二段推进至堆积区，在所述的每个第二段的推进期间，第二传输装置按与第一钢带前进方向相反的第二钢带前进方向运动，然后返回其原始位置，准备第二段的接续推进操作；

其中：

(f)各组由一个或多个所述段构成，各组的层堆积得接近于对齐；

(g)在堆积位置上，各堆积段的前缘被定位，从而使得相邻各组的相邻横向延伸边缘相互错开。

6.根据权利要求5的方法，其特征在于还包括：

(a)与第一传输装置向其原始位置返回动作同时地，完成权利要求5(e)的每个第二段推进操作；

(b)与第二传输装置向其原始位置返回动作同时地，完成权利要求5(d)的每个第一段推进操作。

7.一种非晶金属带束的制造方法，该非晶金属带适于围绕变压器铁芯制造机器的芯轴卷绕，每束包括多个带组，每组包括许多带的薄层，每层在其相对侧边具有两个纵向延伸边缘，在层的相对端具有两个横向延伸边缘，每组中各层的每侧边的纵向延伸边缘基本对齐，每组中各层的每端的横向延伸边缘接近于对齐，其特征在于包括以下步骤：

(a)提供第一和第二组合带，每个组合带包括许多相互迭置堆积的非晶金属带的薄层，组合带具有前端，束制作操作开始时，前端位于初始位置相互轴向隔开，初始位置位于支承面的堆积区的相对两端，在束制作操作期间束在此制造成；

(b)对所述组合带进行切割，从所述第一组合带分离出多层非晶金属带的第一段，从所述第二组合带分离出多层非晶金属带的第二段，把所述分离段由各自被分离的组合带处轴向向前推进至所述堆积区；

(c)在所述堆积区，把所述第二段交替地堆积在所述第一段之上；

(d)由多个主卷盘提供所述的每个组合带，每个主卷盘分别包括多层主带，多层主带从所述卷盘展开并迭置地组合形成组合钢带；

其中：

(e)提供所述第一组合带的主卷盘设置在堆积区的一端，提供所述第二组合带的主卷盘设置在堆积区的相对一端；

(f)位于堆积区一端的主卷盘与位于堆积区相对另一端的主卷盘在轴向上相反，以使段中来自一个组合带的原始带的右侧边缘与段中来自另一组合带的原始带的左侧边缘交迭，其左侧边缘与段中来自另一组合带的原始带的右侧边缘交迭。

8.一种非晶金属带束的制造方法，该非晶金属带适于围绕变压器铁芯制造机器的芯轴卷绕，每束包括多个带组，每组包括许多带的薄层，每层在其相对侧边具有两个纵向延伸边缘，在层的相对端具有两个横向延伸边缘，每组中各层的每侧边的纵向延伸边缘基本对齐，每组中各层的每端的横向延伸边缘接近于对齐，其特征在于包括以下步骤：

(a)提供第一和第二组合带，每个组合带包括许多相互迭置堆积的非晶金属带的薄层，组合带具有前端，束制作操作开始时，前端位于初始位置相互轴向隔开，初始位置位于支置面的堆积区的相对两端，在束制作操作期间束在此制造成；

(b)对所述组合带进行切割，从所述第一组合带分离出多层非晶金属带的第一段，从所述第二组合带分离出每层非晶金属带的第二段，把所述分离段由各自被分离的组合带处向前推进至所述堆积区；

(c)把所述第一各段相互堆积，在堆积区的第一部位由所述第一各段制成第一束；

(d)把所述第二各段相互堆积，在堆积区的第二部位由所述第二各段制成第二束；

(e)与第二组合带的所述切割同时地完成第一组合带的所述切割，与第二各段的所述堆积同时地完成第一各段的所述堆积；

(f)所述第二各段长于所述第一各段，以使当所述第一和第二束围绕芯轴迭置地卷绕且所述第二束包绕所述第一束时，由所述第二各段构成的束有足够的长度，能完全延伸围绕由所述第一各段构成的束。

9.根据权利要求8的方法，其特征在于还包括以下附加步骤，第一和第二束围绕芯轴迭置地卷绕且所述第二束包绕所述第一束。

10.一种制造非晶金属带束的设备，该非晶金属带适于围绕变压器铁芯制造机器的芯轴卷绕，所述设备包括：

(a)多个非晶金属带卷盘，每条带包括多个非晶金属薄带的迭置层；

(c)把所述组合带拉过切割位置的装置；

(d)在所述切割位置对所述组合带进行切割的装置；其特征在于：

(b)用来从所述卷盘展开所述带并把这些带迭置地组合成组合带的装置；

(e)防倒退装置，如果所述向前拉带装置出现失误，该装置用来防止所述组合带后退，所述防倒退装置包括一个辊子，该辊被所述带的向前运动在一个斜角方向上驱动，该辊被所述带的向后运动在一个对角方向上驱动，防倒退装置用来防止所述辊在所述对角方向上运动，从而阻止组合带向后运动。

11.一种制造非晶金属带束的设备，该非晶金属带造于围绕变压器铁芯制造机器的芯轴卷绕，每束包括多个带的迭置组，每组包括一个或多个段，每段包括许多带的薄层，其特征在于包括，

(a)提供堆积区的支承装置，在束制作操作期间，束在此制成，提供第一和第二组合带的装置，每个包括许多迭置堆积的非晶金属带的薄层，组合带具有前端，束制作操作开始时，前端位于初始位置相互轴向隔开，初始位置位于堆积区的相对两端；

(b)把所述第一多层组合带前端从其初始位置按第一钢带前进方向推进的装置；

(c)在(b)的推进动作之后，在第一切割位置对所述第一多层组合带进行切割的装置，第一切割位置位于所述第一组合带前缘之后的一定距离处，由此从第一组合带的所述前端分离出多层非晶金属带的第一段，并紧接着第一切割位置形成第一组合带的新前端；

(d)按第一钢带前进方向轴向推进所述第一分离段的装置，把所述第一分离段推进到与所述第一切割位置轴向隔开的位置并处于堆积区内；

(e)把所述第二多层组合带从其原始位置推进的装置，推进方向为与所述第一钢带前进方向相反的第二钢带前进方向；

(f)在(e)的推进动作之后，在第二切割位置对所述第二多层组合带进行切割的装置，第二切割位置位于所述第二组合带前缘之后的一定距离处，由此从第二组合带的所述前端分离出多层非晶金属带的第二段，并紧接着第二切割位置形成第二组合带的新前端；

(g)按第二钢带前进方向轴向推进所述第二分离段的装置，把所述第二分离段推进到堆积区内的所述第一分离段之上的位置；

其中：

(h)由(b)和(d)所限定的装置包括第一传输装置，在(b)和(d)所述推进动作期间，第一传输装置按第一钢带前进方向从原始位置运动，然后按相反方向返回所述原始位置，准备按第一钢带前进方向对第一组合带的新前端进行推进；

(i)与第一传输装置返回到所述原始位置的动作同时地，(e)的装置完成(e)所述推动动作；

(j)该设备对所述组合带进行附加切割，从所述组合带分离出多层非晶金属带的追加段，并把所述追加段堆积在堆积区内的第一和第二段之上，直到在所述第一和第二段之上堆积了预定数量的段，从而构成束。

12.根据权利要求11的设备，其特征在于，

(a)权利要求11(e)和(g)的装置包括第二传输装置，在权利要求11(e)和(g)的步骤中，第二传输装置按第二钢带前进方向从第二原始位置运动，然后按相反方向返回所述第二原始位置，准备按第二钢带前进方向对第二组合带的新前端进行推进；

(b)与第二传输装置的所述返回同时地，按第一钢带前进方向对第一组合带的新前端进行推进。

13.一种制造非晶金属带束的设备，该非晶金属带适于围绕变压器铁芯制造机器的芯轴迭置地卷绕，每束包括多个带组，每组包括许多带的薄层，每层在其相对侧边具有两个纵向延伸边缘，每层的相对端具有两个横向延伸边缘，每组中各层侧边的纵向延伸边缘基本对齐，每组中各层的端的横向延伸边缘接近于对齐，其特征在于包括：

(a)提供堆积区的支承装置，在束制作操作期间，束在此制成，提供第一和第二组合带的装置，每个包括许多迭置堆积的非晶金属带的薄层，组合带具有前端，束制作操作开始时，前端位于初始位置相互轴向隔开，初始位置位于堆积区的相对两端；

(b)对所述组合带进行切割的装置，从第一组合带分离出多层非晶金属带的第一段，从第二组合带分离出多层非晶金属带的第二段，把所述分离段由各自被分离的组合带处轴向向前推进至所述堆积区的装置；

(c)在所述堆积区内把所述第二段交替地堆积在所述第一段之上的装置；

其中：

(d)把所述第一段推进到堆积区的装置，包括在每个第一段的推进期间按第一钢带前进方向运动的第一传输装置，然后返回原始位置，准备进行第一段的每个接续推进操作；

(e)把每个第二段推进到堆积区的装置包括第二传输装置，在每个第二段的推进期间，第二传输装置按与第一钢带前进方向相反的第二钢带前进方向运动，然后返回到其原始位置，准备每个接续的第二段的推进操作；

(f)每组由一个或多个段构成，每组中各段堆积成接近于对齐；

(g)在堆积位置上，各堆积段的前缘被定位，从而使得相邻各组的相邻横向延伸边缘相互错开。

14.根据权利要求13的设备，其特征在于：

(a)与第一传输装置返回其原始位置的动作同时地，完成权利要求13的(e)段的每个第二段推进操作；

(b)与第二传输装置返回其原始位置的动作同时地，完成权利要求13的(d)段的每个第一段推进操作。

15.根据权利要求13的设备，具有另一种操作模式，其特征在于：

(a)由各组合带分离出的各段被相互堆积在堆积区内的各自独立的位置，由此分别由所述两个组合带在所述各自独立位置制成各束；

(b)在堆积区内同时制成多对束，并围绕变压器铁芯制造机器的芯轴依次卷绕。

16.一种制造非晶金属带束的设备，该非晶金属带适于围绕变压器铁芯制造机器的芯轴卷绕，每束包括多个带的迭置组，每组包括一个或多个段，每段包括许多带的薄层，其特征在于包括：

(a)提供堆积区的支承装置，在束制作操作期间，束在此制成，提供第一和第二组合带的装置，每个包括许多迭置堆积的非晶金属带的薄层，组合带具有前端，束制作开始时，前端位于初始位置相互轴向隔开，初始位置位于堆积区的相对两端；

(b)对所述组合带进行切割的装置，从第一组合带分离出多层非晶金属带的第一段，从第二组合带分离出多层非晶金属带的第二段，把所述分离段由各自被分离的组合带处轴向前前推进至所述堆积区的装置；

(c)把所述第一段相互堆积的装置，在堆积区的第一部位由所述第一段制成第一束；

(d)把所述第二段相互堆积的装置，在堆积区的第二部位由所述第二段制成第二束；

(e)与第二组合带的所述切割同时地完成第一组合带的所述切割，与第二段的所述堆积同时地完成第一段的所述堆积；

(f)对所述切割操作进行控制，以使所述第二各段比所述第一各段长，当所述第一和第二束围绕芯轴迭置地卷绕且所述第二束包绕所述第一束时，由所述第二各段构成的束有足够的长度，能完全延伸围绕由所述第一各段构成的束。

Images