CN104538125A - 一种发电机导电螺杆绝缘绕包装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发电机导电螺杆绝缘绕包装置，其特征在于，包括床身，床身上设有绕包头和顶针，发电机导电螺杆设于绕包头和顶针之间，绕包头可在驱动装置的驱动下带动发电机导电螺杆旋转，床身上还设有绝缘材料拉紧装置和绝缘材料加热装置，所述的绝缘材料加热装置包括出风口，绝缘材料拉紧装置设于发电机导电螺杆的待绝缘绕包部位的前侧或后侧，绝缘材料加热装置的出风口设于待绝缘绕包部位的上侧。本发明能够避免导电螺杆绝缘绕包中拉力不均、温度不均的现象，加工的导电螺杆绝缘电气性能好，气密性能高，攻克了以往导电螺杆绝缘电气耐压短路和气密泄漏难题。

Description

一种发电机导电螺杆绝缘绕包装置

技术领域

本发明涉及一种发电机导电螺杆绝缘绕包装置，适用于各种等级汽轮发电机导电螺杆、径向螺杆绝缘绕包、绝缘尺寸加工领域。

背景技术

导电螺杆在汽轮发电机中是连接转子线圈与轴向引线的部件，运行时导电螺杆的工作电流高达数千安培，百万以上发电机的励磁电流高达近万安培。汽轮发电机起动时导电螺杆承受的最高电压接近5000伏，在发电机转子采用氢气冷却的系统中，导电螺杆还要承受0.5Mpa的氢气压，不能有泄漏，导电螺杆各项技术要求很高，是发电机的关键部件之一。导电螺杆上的绝缘层有机械强度、电气强度、气密性能的要求，所以导电螺杆的绝缘绕包过程要求相当严格，稍有不慎，就会造成其中1项指标不合格。为此，导电螺杆绝缘绕包时采用带有可调绕包转速、可调绕包拉力、可调绕包温度的绝缘处理装置，优选出合适的绕包转速、合适的绕包拉力、合适的绕包温度，使导电螺杆满足各项技术指标和有稳定质量。传统的发电机导电螺杆绝缘绕包装置是一个低定速(8rpm/min)的动力头，导电螺杆绕包绝缘时，一位操作工拉紧绕包的绝缘材料，并作左右移动，绕包拉力大小时大、时小，不能恒定；另一位操作工手持电吹风对着绕包的绝缘材料加热，移动中的电吹风在绝缘材料处的温度受距离的变化而高低波动。这种导电螺杆绝缘绕包设备操作工劳动强度高，绕包的绝缘质量波动大，对绝缘层致密度均匀性、绕包时绝缘材料中环氧树脂的蠕动等产生不利影响，也影响了导电螺杆绝缘绕包固化后的质量指标，导致出现导电螺杆绝缘出现电气耐压性能或气密性能不合格的现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种发电机导电螺杆绝缘绕包装置，其能够避免导电螺杆绝缘绕包中拉力不均、温度不均的现象。

为了达到上述目的，本发明提供了一种发电机导电螺杆绝缘绕包装置，其特征在于，包括床身，床身上设有绕包头和顶针，发电机导电螺杆设于绕包头和顶针之间，绕包头可在驱动装置的驱动下带动发电机导电螺杆旋转，床身上还设有绝缘材料拉紧装置和绝缘材料加热装置，所述的绝缘材料加热装置包括出风口，绝缘材料拉紧装置设于发电机导电螺杆的待绝缘绕包部位的前侧或后侧，绝缘材料加热装置的出风口设于待绝缘绕包部位的上侧。

优选地，所述的驱动装置包括直流电机，直流电机通过梯形皮带轮连接齿轮箱，齿轮箱连接绕包头，直流电机通过梯形皮带轮和齿轮箱的传动，驱动绕包头带动发电机导电螺杆旋转。

优选地，所述的绝缘材料拉紧装置包括相对设置的两个拉力装置，绝缘材料设于两个拉力装置之间并可由拉力装置拉紧，拉力装置设于位置调整装置上，位置调整装置设于底座上，底座设于床身上，两个拉力装置之间的相对位置可由位置调整装置调节。

更优选地，所述的拉力装置包括空气制动器，空气制动器连接卡盘，绝缘材料设于卡盘上，空气制动器的摩擦力通过卡盘转换成对绝缘材料的拉力，通过调节空气制动器中压缩空气的压力实现拉力从0N～1000N可调。

优选地，所述的绝缘材料加热装置包括热风机，热风机通过管道连接出风口，利用热风机的热空气对绝缘材料加热，热风温度为50℃～350℃可调。

更优选地，所述的出风口与热风机的管道之间通过快卸接口连接。

优选地，所述的出风口连接出风口位置、角度调节装置，所述的出风口位置、角度调节装置包括设于床身上的底座，底座上设有支架，支架上设有用于出风口位置和角度的调整涡轮蜗杆传动机构，涡轮蜗杆传动机构连接卡座，卡座通过连接杆连接出风口。

优选地，所述的床身上还设有刀架，刀架上设有用于车发电机导电螺杆的绝缘材料尺寸的车刀。

优选地，所述的床身上还设有吸尘装置。

优选地，所述的发电机导电螺杆的绝缘材料的宽度为75mm～500mm。

优选地，所述的发电机导电螺杆的转速0rpm/min～88rpm/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、传统的导电螺杆绝缘绕包装置上绝缘绕包时靠手拉紧绝缘，人的拉力有限，拉力时大、时小不受控，同时操作者的劳动强度大。本发明的导电螺杆绝缘绕包装置，集多种功能于一体，绝缘材料绕包、绝缘材料拉力控制、绝缘材料绕包温度加热、绝缘材料车削、车削过程的吸尘均在该导电螺杆绝缘处理装置上实施。在导电螺杆绝缘绕包中加入了绝缘材料拉力控制和温度控制，导电螺杆绝缘成形后电气耐压水平、气密泄漏性能得到提升。本发明使用与导电螺杆绝缘尺寸一样宽的主绝缘材料(环氧玻璃坯布)，减少了绕包时间，减轻了操作工劳动强度。本发明集导电螺杆绝缘绕包、和绝缘固化后尺寸加工与一身，导电螺杆绝缘处理不再需要跨工区流转，缩短制造周期，提高生产效益。本发明改进了导电螺杆制造工艺，提升了导电螺杆绝缘质量，提高了生产效率，降低制造成本。

2、本发明能够避免导电螺杆绝缘绕包中拉力不均、温度不均的现象，拉力从0N～1000N可调，导电螺杆绕包时拉力稳定，绝缘绕包质量得到提高，取消了靠人力拉紧绝缘材料，也极大地降低了劳动强度。

3、本发明选用工业热风机，最高热风设定温度可达350℃，温度、风量均可调，可以达到最佳的绝缘材料绕包温度。

4、本发明选用涡轮蜗杆传动结构，调节热风口与绝缘材料的距离、角度，整个体积小巧，结构先进，使用方便。

5、本发明根据绝缘材料宽度尺寸，设计了专用的热风出风口，使绝缘材料在整个宽度范围内温度均匀，热风出风口更换采用快卸接口，更换方便。

6、本发明导电螺杆绝缘绕包装置绝缘绕包转速从0rpm/min～88rpm/min可调，各材料绕包适应能力强，同时带有高速旋转档(200rpm/min～1500rpm/min)，可以用作导电螺杆绝缘固化后绝缘外径尺寸的加工，一机多用。

7、本发明还可以将窄带绝缘材料改成宽带绝缘材料，避免了绝缘材料绕包过程的换向，提升导电螺杆绝缘的质量，生产效率也得到提高。

8、本发明加工的导电螺杆绝缘电气性能好，气密性能高，攻克了以往导电螺杆绝缘电气耐压短路和气密泄漏难题。

附图说明

图1a为发电机导电螺杆绝缘绕包装置主视图；

图1b为发电机导电螺杆绝缘绕包装置侧视图；

图2为发电机导电螺杆绝缘绕包装置的床身、车头、顶针、刀架结构图；

图3为驱动装置结构示意图；

图4为绝缘材料拉紧装置结构图；

图5a为出风口结构图；

图5b为出风口侧视图；

图6为出风口位置、角度调节装置结构图；

图7为操作面板布置图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例

如图1a和1b所示，为发电机导电螺杆绝缘绕包装置，所述的发电机导电螺杆绝缘绕包装置，包括床身9，如图2所示，床身9上设有绕包头2和顶针6，发电机导电螺杆设于绕包头2和顶针6之间，绕包头2可在驱动装置1的驱动下带动发电机导电螺杆旋转，床身9上还设有绝缘材料拉紧装置3和绝缘材料加热装置，所述的绝缘材料加热装置包括出风口4，绝缘材料拉紧装置3设于发电机导电螺杆的待绝缘绕包部位的前侧或后侧，绝缘材料加热装置的出风口4设于待绝缘绕包部位的上侧。所述的床身9上还设有刀架7和吸尘装置。刀架7上设有用于车发电机导电螺杆的绝缘材料尺寸的车刀。

如图3所示，所述的驱动装置1包括直流电机31，直流电机31通过梯形皮带轮32连接齿轮箱33，齿轮箱33连接绕包头2，直流电机31通过梯形皮带轮32和齿轮箱33的传动，驱动绕包头2带动发电机导电螺杆旋转。

如图4所示，所述的绝缘材料拉紧装置3包括相对设置的两个拉力装置41，绝缘材料设于两个拉力装置41之间并可由拉力装置41拉紧，拉力装置41设于位置调整装置42上，位置调整装置42设于底座11上，底座11设于床身9上，两个拉力装置41之间的相对位置可由位置调整装置42调节。所述的拉力装置41包括空气制动器，空气制动器连接卡盘，绝缘材料设于卡盘上，空气制动器的摩擦力通过卡盘转换成对绝缘材料的拉力，空气制动器和卡盘一体化，位置可调，可以通过调节空气制动器中压缩空气的压力实现拉力从0N～1000N可调。

如图5所示，所述的绝缘材料加热装置包括热风机8，热风机8通过管道连接出风口4，利用热风机8的热空气对绝缘材料加热，热风温度为50℃～350℃可调，使绝缘材料绕包时流胶情况达到最佳状态。所述的出风口4与热风机8的管道之间通过快卸接口53连接。出风口从100mm～500mm分5档，涵盖所有产品导电螺杆绝缘宽度，使热风均匀地分布到整个绝缘材料的宽度。

如图6所示，所述的出风口4连接出风口位置、角度调节装置5，所述的出风口位置、角度调节装置5包括设于床身9上的底座11，底座11上设有支架62，支架62上设有用于出风口位置和角度的调整涡轮蜗杆传动机构61，涡轮蜗杆传动机构61连接卡座63，卡座63通过连接杆52连接出风口51。采用涡轮蜗杆传动机构61，调节简便，体积小巧，即能调节出风口距离，又能调节出风口角度，使热风达到最佳加热效果。

所述的发电机导电螺杆的绝缘材料的宽度为75mm～500mm。采用与导电螺杆绝缘宽度尺寸一致的整宽绝缘材料，提高绝缘层的绝缘性能和提升绝缘绕包效率，所述的绝缘材料为环氧玻璃坯布卷。

本发明中床身9采用标准车床的床身和齿轮箱。绕包头2采用标准车床原有的车头和排挡，直流电机31用螺栓固定在床身9上。顶针6为车床原有的顶针，起顶紧作用。刀架7采用车床原有的刀架。空气制动器采用市售产品，空气制动器心轴上安装卡盘，用于安装绝缘材料，空气制动器的卡口与绝缘材料卷的卡口相配。位置调整装置42两边各一个，采用直线导轨和丝杆结构，用螺栓固定在底座11上。出风口4用不锈钢板材焊接而成，进风口是圆的卡口，出风口呈扁平状，扁平的出风口把热风均匀地分配到绝缘材料的整个宽度。连接杆52用方钢材料，用焊接方式与出风口4连接，快卸接口53采用市售产品。出风口位置、角度调节装置5可以调节出风口位置、出风口与导电螺杆的距离，使绝缘材料绕包时得到最佳加热效果。涡轮蜗杆传动结构61起到调节出风口角度作用，采用市售产品。支架62用螺栓固定在下面的底座11上。卡座63可以沿着涡轮蜗杆传动结构的横梁移动，可以调节出风口左右位置。热风机8采用工业热风机，最高热风设定温度可达350℃，最大热风量5m³/min，温度、风量均可调。

本发明的发电机导电螺杆绝缘绕包装置还配有控制柜，并在绝缘绕包装置旁配置操作面板10，如图7所示，操作面板10上设有压力表71、气压调节旋钮72、气压开关73、热风温度显示74、加热急停按钮75、热风机电源开关76、热风机风扇开关77、加热开关78、绕包转速显示79、绕包急停按钮80、绕包启动指示灯81、绕包启动开关82、绕包转速调节旋钮83。

所述的发电机导电螺杆绝缘绕包装置的使用方法为：

1、将需要绕包绝缘的导电螺杆(或径向螺杆)装夹到绕包头2上，并夹紧，顶针6顶紧。

2、将环氧玻璃坯布卷装夹到绝缘材料拉紧装置3上，对准卡口，调整绝缘材料拉紧装置3的位置，使环氧玻璃坯布卷位置与导电螺杆上绝缘位置一致，拉出一部分环氧玻璃坯布，使环氧玻璃坯布端头可以绕包到导电螺杆上，然后开启压缩空气阀开关。绝缘材料拉紧装置3利用空气联合制动器产生摩擦力，产生对绝缘材料的拉力，根据绕包绝缘材料的宽度调节拉力，通过调节空气压力大小来调节摩擦力的大小达到调节拉力的大小。

3、接通热风管路，开启热风机8。调节出风口位置、出风口与导电螺杆的距离，使绝缘材料绕包时得到最佳加热效果。根据导电螺杆上绝缘材料的宽度尺寸来选择出风口规格，出风口更换时采用快卸接口，非常快捷。

4、调节热风温度，热风温度从50℃到350℃连续可调，视绕包绝缘材料表面软化程度调节热风温度。

5、切换绕包头2于低速档位，调节转速在8rpm/min；先在手动挡，将环氧玻璃坯布包半圈在导电螺杆上，环氧玻璃坯布要平整，不能有皱褶，然后切换到自动挡，启动绕包头2，在上面设定的转速下绕包环氧玻璃坯布，绕包时转速也可以边包边调。导电螺杆绕包环氧玻璃坯布时有拉力控制，热风温度控制，绕制的绝缘层致密度高、质量稳定。环氧玻璃坯布绕包时全过程不能有皱褶。

6、导电螺杆的环氧玻璃坯布绕到比图纸上绝缘直径尺寸大2mm后停止，关闭热风机8，关闭空气联合制动器的压缩空气阀，剪断环氧玻璃坯布。

7、启动绕包头，按要求在环氧玻璃坯布外面绕包热收缩材料，热收缩材料为窄带结构，所以用手持拉紧即可，绕包热收缩材料的转速调高到20～30rpm/min。

8、绕包结束后从绕包头上拆下导电螺杆。绕包好绝缘的导电螺杆放入烘房内按要求的温度和时间进行绝缘固化(一次可以固化多根导电螺杆)，绝缘固化后自然冷却到室温。

9、将导电螺杆装夹到绕包头上，拆去导电螺杆外面的热收缩材料。

10、接通吸尘管路，开启吸尘装置，吸尘装置采用低噪音工业吸尘器，吸去车绝缘时产生的粉尘。切换绕包头到高速档位，调节转速在800rpm/min；开动绕包头，在这个转速下车导电螺杆绝缘外径尺寸，每次车绝缘尺寸的进刀不大于0.5mm，导电螺杆绝缘外径尺寸车到符合图纸要求。

Claims (10)

1.一种发电机导电螺杆绝缘绕包装置，其特征在于，包括床身(9)，床身(9)上设有绕包头(2)和顶针(6)，发电机导电螺杆设于绕包头(2)和顶针(6)之间，绕包头(2)可在驱动装置(1)的驱动下带动发电机导电螺杆旋转，床身(9)上还设有绝缘材料拉紧装置(3)和绝缘材料加热装置，所述的绝缘材料加热装置包括出风口(4)，绝缘材料拉紧装置(3)设于发电机导电螺杆的待绝缘绕包部位的前侧或后侧，绝缘材料加热装置的出风口(4)设于待绝缘绕包部位的上侧。

2.如权利要求1所述的发电机导电螺杆绝缘绕包装置，其特征在于，所述的驱动装置(1)包括直流电机(31)，直流电机(31)通过梯形皮带轮(32)连接齿轮箱(33)，齿轮箱(33)连接绕包头(2)，直流电机(31)通过梯形皮带轮(32)和齿轮箱(33)的传动，驱动绕包头(2)带动发电机导电螺杆旋转。

3.如权利要求1所述的发电机导电螺杆绝缘绕包装置，其特征在于，所述的绝缘材料拉紧装置(3)包括相对设置的两个拉力装置(41)，绝缘材料设于两个拉力装置(41)之间并可由拉力装置(41)拉紧，拉力装置(41)设于位置调整装置(42)上，位置调整装置(42)设于底座(11)上，底座(11)设于床身(9)上，两个拉力装置(41)之间的相对位置可由位置调整装置(42)调节。

4.如权利要求3所述的发电机导电螺杆绝缘绕包装置，其特征在于，所述的拉力装置(41)包括空气制动器，空气制动器连接卡盘，绝缘材料设于卡盘上，空气制动器的摩擦力通过卡盘转换成对绝缘材料的拉力，通过调节空气制动器中压缩空气的压力实现拉力从0N～1000N可调。

5.如权利要求1所述的发电机导电螺杆绝缘绕包装置，其特征在于，所述的绝缘材料加热装置包括热风机(8)，热风机(8)通过管道连接出风口(4)，利用热风机(8)的热空气对绝缘材料加热，热风温度为50℃～350℃可调。

6.如权利要求5所述的发电机导电螺杆绝缘绕包装置，其特征在于，所述的出风口(4)与热风机(8)的管道之间通过快卸接口(53)连接。

7.如权利要求1所述的发电机导电螺杆绝缘绕包装置，其特征在于，所述的出风口(4)连接出风口位置、角度调节装置(5)，所述的出风口位置、角度调节装置(5)包括设于床身(9)上的底座(11)，底座(11)上设有支架(62)，支架(62)上设有用于出风口位置和角度的调整涡轮蜗杆传动机构(61)，涡轮蜗杆传动机构(61)连接卡座(63)，卡座(63)通过连接杆(52)连接出风口(51)。

8.如权利要求1所述的发电机导电螺杆绝缘绕包装置，其特征在于，所述的床身(9)上还设有刀架(7)，刀架(7)上设有用于车发电机导电螺杆的绝缘材料尺寸的车刀。

9.如权利要求1所述的发电机导电螺杆绝缘绕包装置，其特征在于，所述的床身(9)上还设有吸尘装置。

10.如权利要求1所述的发电机导电螺杆绝缘绕包装置，其特征在于，所述的发电机导电螺杆的绝缘材料的宽度为75mm～500mm。