CN104538172A - 激光自动跟踪变压器绕组绕制设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激光自动跟踪变压器绕组绕制设备，包括拉线机和绕线机，拉线机包括绕线架和支撑架，绕线架均穿设于转轴上，转轴上固定定齿轮，定齿轮连接拉紧装置，拉紧装置包括与定齿轮啮合连接的第一齿轮和与第一齿轮啮合的第二齿轮；第一、二齿轮穿设于第一、二螺杆上，第一、二螺杆一端固定于支撑架上，第一、二螺杆上分别设有第一、二刹车片、可将第一、二刹车片分别压于第一、二齿轮表面的第一、二弹簧；绕线机包括底座、可沿底座左右移动的移动架、穿设于移动架上的转动轴及连接转动轴的第一电机，底座位于变压器内芯正下方固定有在变压器内芯绕线时探测变压器铜线位置的激光探头。

Description

激光自动跟踪变压器绕组绕制设备

技术领域

本发明属于变压器领域，尤其是涉及一种激光自动跟踪变压器绕组绕制设备。

背景技术

变压器是变化交流电压、电流和阻抗的器件，一般的变压器由内芯和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的叫次级线圈。

变压器铜线在出产后会首先绕设于木质的变压器拉线架上，而将变压器拉线架上的变压器铜线绕于变压器内芯上时需进行拉线操作。现有的拉线过程是将变压器拉线架穿设于主轴上，拉线时，拉动变压器铜线末端带动拉线架旋转，进而带动主轴旋转实现变压器的出线，而将拉线架上拉出的变压器铜线绕于变压器内芯上时，需要人为将变压器铜线拉紧，而人的力量有限，变压器铜线材质粗，所需力量大，人为操作无法拉紧，且拉力不均匀，导致变压器绕组制成后松紧不一，在变压器通电后会出现振动大、噪音大、易烧毁及寿命短等问题。此外，还存在工作效率低，劳动量大等缺点。再者，每次拉动变压器铜线时拉线架会在惯性作用下持续旋转多圈，无法控制变压器出线的长度，拉出的铜线过长，使用不方便。

而变压器绕组在绕线的过程中精确度要求高，绕线的密度、松紧度对变压器使用效果密切相关。现有的变压器在绕线过程中，需手动绕线和手动移动内芯的位置，使变压器铜线沿内芯轴向缠绕，而手动绕线的效率低，劳动量大，手动移动内芯位置精确度低，无法准确控制内芯的移动，导致变压器绕线后密度和松紧度不一，影响变压器的正常使用。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种能精确绕制绕组，省时省力的激光自动跟踪变压器绕组绕制设备。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种激光自动跟踪变压器绕组绕制设备，包括 拉线机，拉线机包括三组缠绕有变压器铜线的绕线架和支撑架，所述三组绕线架均穿设于一转轴上，支撑架上设有支撑转轴的轴承座，转轴上位于轴承座处套设有减磨轴承，转轴两端各固定一定齿轮，两定齿轮各连接一拉紧装置，该拉紧装置包括与定齿轮啮合连接的第一齿轮和与第一齿轮啮合连接的第二齿轮；第一齿轮穿设于第一螺杆中间，第一螺杆一端穿出支撑架固定连接第一固定螺母，第一螺杆外设有可与第一固定螺母夹紧固定于支撑架上的第一凸环，第一凸环上设有可与支撑架固定的第一插销，第一螺杆与第一齿轮之间套设有第一轴承；第一螺杆另一端连接第一滚花螺母，第一螺杆位于第一齿轮和第一滚花螺母之间设有第一刹车片和可将第一刹车片压于第一齿轮表面的第一弹簧，第一弹簧与第一滚花螺母之间设有第一垫片；第二齿轮穿设于第二螺杆中间，第二螺杆一端穿出支撑架连接第二固定螺母，第二螺杆外设有可与第二固定螺母夹紧固定于支撑架上的第二凸环，第二凸环上设有可与支撑架固定的第二插销，第二螺杆与第二齿轮之间套设有第二轴承；第二螺杆另一端连接第二滚花螺母，第二螺杆位于第二齿轮和第二滚花螺母之间设有第二刹车片和可将第二刹车片压于第二齿轮表面的第二弹簧；第二弹簧与第二滚花螺母之间设有第二垫片。支撑架可起到支撑绕线架的作用，而轴承座和减磨轴承可减少转轴与支撑架之间的摩擦，延长转轴的使用寿命；拉紧装置配合拉线电机可减缓转轴的旋转速度，避免转轴的惯性旋转，且出线时可自动拉紧变压器铜线，无需人为进行拉线操作，省时省力，拉线的力度均匀，绕线后的变压器铜线松紧度相同，制成的变压器使用效果好；而定齿轮、第一齿轮、第二齿轮之间的啮合连接稳定，控制速度均匀，控制效果好，牢固性强，而第一螺杆、第二螺杆、第一固定螺母、第二固定螺母、第一凸环及第二凸环可将拉紧装置与支撑架固定，第一、二插销增强了拉紧装置与支撑架连接的牢固性，第一、二轴承则减小了第一齿轮、第二齿轮与第一螺杆、第二螺杆之间的摩擦，延长了第一螺杆和第二螺杆的使用寿命；第一刹车片、第二刹车片可分别压紧第一齿轮、第二齿轮，增大第一齿轮、第二齿轮旋转的阻力，增大了定齿轮和转轴的旋转阻力，进而实现绕线架绕线时减速、拉紧的目的；可用手拧紧第一滚花螺母、第二滚花螺母使第一弹簧、第二弹簧分别压紧第一刹车片、第二刹车片，达到控制第一刹车片、第二刹车片压紧第一齿轮、第二齿轮力度的大小，控制转轴的旋转速度，实现自动拉紧力度大小的控制，进而对绕组的松紧度进行控制。

绕线机，包括底座、可沿底座左右移动的移动架及用于套设变压器内芯的转动轴，该转动轴穿设于移动架上，转动轴一端连接第一电机，转动轴另一端套设于一固定杆外，该固定杆一端穿出移动架连接一可旋转调节固定杆与转动轴位置的锁紧手阀；所述底座位于变压器内芯正下方固定有在变压器内芯绕线时探测变压器铜线位置的激光探头，所述底座上设有沿底座左右方向延伸的丝杆和第二电机，丝杆一端固定第三齿轮，第三齿轮啮合连接第四齿轮，第二电机包括连接第四齿轮的转杆；所述丝杆上套设有可左右移动的移动螺母，该移动螺母与移动架固定连接，丝杆两侧平行设置有可在移动架移动过程中支撑移动架的滑杆，移动架底部设有可套设于滑杆外的滑套，丝杆和滑杆两端均设有可防止移动螺母和移动架穿出丝杆和滑杆的限位开关；还包括一与激光探头、第一电机、第二电机电连接的控制装置。转动轴和第一电机可带动内芯旋转进行自动绕线；固定杆和锁紧手阀则可方便对更换变压器内芯；激光探头可精确探测变压器铜线在缠绕时的具体位置，而丝杆、移动螺母、移动架则可带动内芯进行准确的位置移动，进而保证内芯绕线的均匀性，提高了变压器使用的效果；第三齿轮、第四齿轮可起到移定的减速的作用，保证减缓移动架的移动速度来配合变压器内芯的绕线速度，保证绕线工作的协调性；而滑杆则可分担丝杆所承受的重力，进而延长丝杆的使用寿命，同时增强移动架移动的稳定性；限位开关可对移动架和移动螺母起到限位作用；控制装置可实现操作的自动控制，无需人为干涉，且精确度高，绕线效果好，速度快，还可实现初级线圈和次级线圈同时进行缠绕，工作效率更高，最终制造出高质量的变压器。

进一步地，所述移动架包括与移动螺母固定的底板和由底板竖直向上延伸的左支撑体和右支撑体，所述移动架位于左支撑体和右支撑体之间，所述第一电机设于左支撑体上，固定杆穿设于右支撑体上。该结构的底座结构牢固，对变压器内芯的固定效果好。

进一步地，所述第一刹车片包括贴紧第一齿轮表面的第一摩擦片和接触第一弹簧的第一固定片，第一摩擦片与第一固定片粘接成一体结构，第二刹车片包括贴紧第二齿轮表面的第二摩擦片和接触第二弹簧的第二固定片，第二摩擦片与第二固定片粘接成一体结构。所述第一固定片和第二固定片可分别对第一摩擦片和第二摩擦片起到支撑的作用，增强第一、二摩擦片的钢性，而第一摩擦片和第二摩擦片可分别在第一齿轮和第二齿轮旋转时产生摩擦，进而起到减速的作用。

综上所述，本发明具有以下优点：拉线机和绕线机相结合，实现自动拉线、绕线，可精确控制变压器缠绕的密度、力度，提高变压器的使用效果。

附图说明

图1为本发明的拉线架部分结构示意图；

图2为本发明的第一齿轮和螺杆的结构示意图；

图3为本发明的定齿轮、第一齿轮及第二齿轮的结构示意图；

图4为本发明的绕线架结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1-4所示，一种激光自动跟踪变压器绕组绕制设备，包括拉线机1和绕线机2，变压器铜线生产出后首先绕于拉线机上，再将变压器内芯安置在绕线机2上，将拉线机1上的变压器铜线拉出均匀地绕于绕线机2上的变压器内芯上。

具体的，所述拉线机1包括三组缠绕有变压器铜线的绕线架11和支撑架12，所述三组绕线架11均穿设固定于同一转轴13上，支撑架12上设有两个支撑转轴13的轴承座31，转轴13上位于轴承座31处套设有减磨轴承，转轴13两端各固定一定齿轮14；两定齿轮14各连接一拉紧装置，该拉紧装置包括与定齿轮14啮合连接的第一齿轮15和与第一齿轮15啮合连接的第二齿轮16。所述第一齿轮15穿设于第一螺杆17中间，第一螺杆17一端穿出支撑架12固定连接第一固定螺母171，第一螺杆17外设有可与第一固定螺母171夹紧固定于支撑架12上的第一凸环172，即第一固定螺母171和第一凸环172分别设于支撑架12的两侧，第一凸环172上设有可与支撑架12固定的第一插销173。第一螺杆17与第一齿轮15之间套设有第一轴承173；第一螺杆17另一端连接第一滚花螺母174，第一螺杆17位于第一齿轮15和第一滚花螺母174之间设有第一刹车片175和第一弹簧176，第一弹簧176可将第一刹车片175压于第一齿轮15表面，进而达到减速的作用，所述第一齿轮15表面形成容纳第一刹车片175的第一凹槽，第一凹槽底部形成容纳第一轴承173的第一底槽。进一步地，所述第一螺杆17外壁形成轴向延伸的第一长槽，第一刹车片175与第一螺杆17接触处设有可与第一长槽配合固定的第一凸部，第一弹簧176与第一滚花螺母174之间设有第一垫片177。优选的，所述第一刹车片175包括贴紧第一齿轮15表面的第一摩擦片和接触第一弹簧176的第一固定片，第一摩擦片与第一固定片粘接成一体结构。第一弹簧176一端与第一滚花螺母174接触，第一弹簧176另一端可将第一刹车片175压于第一齿轮15表面；可用手拧紧第一弹簧176，使第一弹簧176压紧第一刹车片175的压力增大，使第一齿轮15旋转时与第一刹车片175之间的摩擦增大，增大第一齿轮15旋转阻力，而第一齿轮15旋转阻力也增大，进而也使与其啮合连接的定齿轮14旋转阻力变大，最终实现在绕线架2旋转拉动拉线架上的变压器铜线出线时，能与拉线架1共同拉紧变压器铜线并绕于变压器内芯上的目的。所述第一弹簧176与第一滚花螺母174之间设有第一垫片，增强了第一弹簧与第一滚花螺母之间链接的稳定性。

同样的，所述第二齿轮16穿设于第二螺杆中间，第二螺杆一端穿出支撑架12连接第二固定螺母，第二螺杆外设有可与第二固定螺母夹紧固定于支撑架12上的第二凸环，即第二固定螺母和第二凸环设于支撑架12的两侧，第二凸环上设有可与支撑架12固定的第二插销。所述第二螺杆与第二齿轮之间套设有第二轴承；第二螺杆另一端连接第二滚花螺母，第二螺杆位于第二齿轮和第二滚花螺母之间设有第二刹车片和第二弹簧，第二弹簧可将第二刹车片压于第二齿轮表面，达到增大旋转阻力的作用；第二弹簧与第二滚花螺母之间设有第二垫片。第二刹车片包括贴紧第二齿轮16表面的第二摩擦片和接触第二弹簧的第二固定片，第二摩擦片与第二固定片粘接成一体结构。加设第二齿轮进一步增大了转轴的旋转阻力，使出线时拉紧的力度更大，拧紧第二滚花螺母，可使第二弹簧压紧第二刹车片，进而增大第二齿轮的摩擦力，减缓第二齿轮的旋转速度，进而使与第二齿轮啮合的第一齿轮旋转速度进一步变慢，增强了减速的效果。

具体的，所述绕线机2包括底座21、移动架机转动轴23，移动架22可沿底座21左右移动，转动轴23用于套设固设变压器内芯24，该转动轴23穿设于移动架22上，转动轴23一端连接第一电机，转动轴23另一端套设于一固定杆27外，该固定杆27一端穿出移动架22连接一锁紧手阀271。具体的，固定杆27与移动架22螺纹连接，移动手阀271上设有四边形的凹部，固定杆27上设有可与四边形凹部配合的四边形凸部，进而在固定杆27的四边形凸部与移动手法的四边形凹部配合时，可旋转移动手阀调节固定杆与移动架的位置，进而实现调节固定杆与转动轴位置的目的，即逆时针旋转移动手阀，固定杆27远离转动轴23，此时可对变压器内芯进行更换，更换好后，顺时针旋转移动手阀271至固定杆27插入转动杆23内，实现对变压器内芯的固定。所述底座21位于变压器内芯24正下方固定有激光探头25，该激光探头25通过螺丝固定于底座21上，激光探头25可在变压器内芯24绕线时探测变压器铜线位置。为了减小转动轴23旋转过程中的磨损，所述第一电机与转动轴23连接处套设有第一轴承，转动轴23与固定杆27连接处套设有第二轴承。

具体的，所述底座21上设有沿底座21左右方向延伸的丝杆211和第二电机212，丝杆211一端固定第三齿轮213，第三齿轮213啮合连接第四齿轮214，第二电机212包括第二电机本体和穿出第二电机本体的转杆，该转杆连接第四齿轮214；所述丝杆211上套设有可左右移动的移动螺母217，该移动螺母217与移动架22固定连接，丝杆211两侧平行设置有滑杆215，滑杆215可在移动架22移动过程中支撑移动架22，具体的，所述移动架22底部焊接有可套设于滑杆215外的滑套，丝杆211和滑杆215两端均设有限位开关216，该限位开关216可防止移动螺母217和移动架22穿出丝杆211和滑杆215，即对移动螺母217和移动架22的移动范围起到限制作用。优选的，所述移动架22包括与移动螺母217固定的底板和由底板竖直向上延伸的左支撑体和右支撑体，所述移动架22位于左支撑体和右支撑体之间，所述第一电机设于左支撑体上，固定杆27穿设于右支撑体上。

为了方便装置的控制，激光自动跟踪变压器绕组绕制设备还包括一与激光探头25、第一电机、第二电机212电连接的控制装置28。

使用过程，控制装置28控制第一电机旋转，第一电机旋转带动旋转轴23旋转拉出拉线机1上的变压器铜线至绕线机2的变压器内芯24上进行绕线，激光探头25感应变压器铜线在绕线时的位置，当激光探头25感应不到变压器铜线位置时，激光探头25向控制装置28发送信号，控制装置28控制第二电机212旋转，带动丝杆211旋转，丝杆211旋转使移动螺母217沿丝杆211移动，移动螺母217移动带动移动架22移动，移动架22移动带动变压器内芯24移动，当激光探头25感应到变压器铜线位置时，激光探头25向控制装置28发生信号，控制装置28控制第二电机212停止转动，进而使移动架22停止移动，变压器内芯24左右停止移动，重复操作至变压器内芯24绕线完成后，更换变压器内芯24继续进行绕线操作。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (3)

1.一种激光自动跟踪变压器绕组绕制设备，其特征在于：包括

拉线机（1），拉线机（1）包括三组缠绕有变压器铜线的绕线架（11）和支撑架（12），所述三组绕线架（11）均穿设于一转轴（13）上，支撑架（12）上设有支撑转轴（13）的轴承座（31），转轴（13）上位于轴承座（31）处套设有减磨轴承，转轴（13）两端各固定一定齿轮（14），两定齿轮（14）各连接一拉紧装置，该拉紧装置包括与定齿轮（14）啮合连接的第一齿轮（15）和与第一齿轮（15）啮合连接的第二齿轮（16）；第一齿轮（15）穿设于第一螺杆（17）中间，第一螺杆（17）一端穿出支撑架（12）固定连接第一固定螺母（171），第一螺杆（17）外设有可与第一固定螺母（171）夹紧固定于支撑架（12）上的第一凸环（172），第一凸环（172）上设有可与支撑架（12）固定的第一插销（173），第一螺杆（17）与第一齿轮（15）之间套设有第一轴承（173）；第一螺杆（17）另一端连接第一滚花螺母（174），第一螺杆（17）位于第一齿轮（15）和第一滚花螺母（174）之间设有第一刹车片（175）和可将第一刹车片（175）压于第一齿轮（15）表面的第一弹簧（176），第一弹簧（176）与第一滚花螺母（174）之间设有第一垫片（177）；第二齿轮（16）穿设于第二螺杆中间，第二螺杆一端穿出支撑架（12）连接第二固定螺母，第二螺杆外设有可与第二固定螺母夹紧固定于支撑架（12）上的第二凸环，第二凸环上设有可与支撑架（12）固定的第二插销，第二螺杆与第二齿轮之间套设有第二轴承；第二螺杆另一端连接第二滚花螺母，第二螺杆位于第二齿轮和第二滚花螺母之间设有第二刹车片和可将第二刹车片压于第二齿轮表面的第二弹簧；第二弹簧与第二滚花螺母之间设有第二垫片；绕线机（2），绕线机（2）包括底座（21）、可沿底座（21）左右移动的移动架（22）及用于套设变压器内芯（24）的转动轴（23），该转动轴（23）穿设于移动架（22）上，转动轴（23）一端连接第一电机，转动轴（23）另一端套设于一固定杆（27）外，该固定杆（27）一端穿出移动架（22）连接一可旋转调节固定杆（27）与转动轴（23）位置的锁紧手阀（271）；所述底座（21）位于变压器内芯（24）正下方固定有在变压器内芯（24）绕线时探测变压器铜线位置的激光探头（25），所述底座（21）上设有沿底座（21）左右方向延伸的丝杆（211）和第二电机（212），丝杆（211）一端固定第三齿轮（213），第三齿轮（213）啮合连接第四齿轮（214），第二电机（212）包括连接第四齿轮（214）的转杆；所述丝杆（211）上套设有可左右移动的移动螺母（217），该移动螺母（217）与移动架（22）固定连接，丝杆（211）两侧平行设置有可在移动架（22）移动过程中支撑移动架（22）的滑杆（215），移动架（22）底部设有可套设于滑杆外的滑套，丝杆（211）和滑杆（215）两端均设有可防止移动螺母（217）和移动架（22）穿出丝杆（211）和滑杆（215）的限位开关（216）；还包括一与激光探头（25）、第一电机、第二电机（212）电连接的控制装置（28）。

2.根据权利要求1所述的激光自动跟踪变压器绕组绕制设备，其特征在于：所述移动架（22）包括与移动螺母（217）固定的底板和由底板竖直向上延伸的左支撑体和右支撑体，所述移动架（22）位于左支撑体和右支撑体之间，所述第一电机设于左支撑体上，固定杆（27）穿设于右支撑体上。

3.根据权利要求1所述的变压器拉线机，其特征在于：所述第一刹车片包括贴紧第一齿轮（15）表面的第一摩擦片和接触第一弹簧（176）的第一固定片，第一摩擦片与第一固定片粘接成一体结构，第二刹车片包括贴紧第二齿轮（16）表面的第二摩擦片和接触第二弹簧的第二固定片，第二摩擦片与第二固定片粘接成一体结构。