CN104851585A - 变压器绕线矫直装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变压器绕线矫直装置，包括机架、原线辊、进线导向辊和矫直装置，所述矫直装置设置在机架上，原线辊放置在放线架上，所述矫直装置包括张紧夹、进线导向辊和矫直机构，所述原线辊水平设置，所述原线辊上绕设有导线，所述导线依次引入张紧夹、进线导向辊和矫直机构；所述的原线辊上的第一切点、张紧夹的开口处与进线导向辊上的第二切点相平齐，并同时与原线辊上的第一切点相平齐同时或高于原线辊上的第一切点，平齐或高于原线辊上的第一切点。所述导线从进线导向辊引出并进入矫直机构后在竖直面上的方向发生改变；所述矫直机构包括第一矫直辊和第二矫直辊，所述第一矫直辊上开设有第一矫直槽和第三矫直槽，所述第二矫直辊上设置有第二矫直槽，所述导线依次引入第一矫直槽、第二矫直槽和第三矫直槽。本发明的优点在于：结构简单，能够将导线更好的矫直，同时还能够较好的保护好导线的绝缘层。

Description

变压器绕线矫直装置

技术领域

本发明涉及变压器生产设备，特别是一种变压器绕线矫直装置。

背景技术

变压器是电力系统中的一种重要设备，它利用电磁感应原理通过高低压线圈的匝数比精确地在电力系统网络中变换电压，以满足输电网络各层级的用电要求；作为变压器的核心部件，绕组的绝缘性能和尺寸性能直接影响到一台变压器的使用性能和寿命，是变压器制造过程中的重中之重。普通10kV配电变压器的高压绕组在制作过程中需要将原线辊上的铜导线依次绕制在变压器绕组上，由于原线辊直径尺寸过小及铜导线硬度较大等原因，导线从原线辊上散开时仍有一定弯曲，该缺陷会造成变压器线圈制造过程中导线排不紧，绕制费力、困难等缺陷，直接影响变压器绕组的外观尺寸，造成后续工艺装配困难，降低绕组与其他零部件的绝缘距离，降低绕组结构强度，严重影响变压器使用性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种能够将导线矫直、结构简单的变压器绕线矫直装置。

    本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种变压器绕线矫直装置，包括机架、原线辊、进线导向辊和矫直装置，所述矫直装置设置在机架上，原线辊放置在放线架上，所述矫直装置包括张紧夹、进线导向辊和矫直机构，所述原线辊水平设置，所述原线辊上绕设有导线，所述导线依次引入张紧夹、进线导向辊和矫直机构；所述导线从原线辊引出时与原线辊接触部分形成第一切点，所述导线从进线导向辊引出时与进线导向辊接触部分形成第二切点，所述的原线辊上的第一切点、张紧夹的开口处与进线导向辊上的第二切点相平齐，并同时与原线辊上的第一切点相平齐同时或高于原线辊上的第一切点，平齐或高于原线辊上的第一切点。所述导线从进线导向辊引出并进入矫直机构后在竖直面上的方向发生改变；所述矫直机构包括第一矫直辊和第二矫直辊，所述第一矫直辊上开设有第一矫直槽和第三矫直槽，所述第二矫直辊上设置有第二矫直槽，所述导线依次引入第一矫直槽、第二矫直槽和第三矫直槽。

进一步的，所述的进线导向辊位于第一矫直辊的右下方。

进一步的，所述的第二矫直辊的直径小于第一矫直辊的直径，所述第二矫直辊位于第一矫直辊的左下方，所述第一矫直槽与第二矫直槽的轴对称面在同一竖直平面。

进一步的，还包括导向装置，所述导向装置设置在原线辊与张紧夹之间，所述导向装置包括两根竖直设置的导向杆，每根导向杆上分别套设有套筒，所述套筒可自由转动，所述两个套筒之间的空隙为22~28mm。

进一步的，所述的矫直装置还包括出线机构，所述出线机构包括第一组转轮和第二组转轮，所述第一组转轮和第二组转轮均具有两个转轮，所述第一组转轮靠近第一矫直辊设置，所述导线依次引入第一组转轮的间隙和第二组转轮的间隙。

进一步的，所述的第一组转轮和第二组转轮相互垂直设置，所述第一组转轮水平设置，所述导线从第三矫直槽引出时第三矫直槽接触部分形成第三切点，所述第一组转轮的间隙与第三矫直槽上的第三切点相平齐。

进一步的，所述的第一矫直辊上的第一矫直槽和第三矫直槽上均铺置有保护层，所述保护层为尼龙材质制成。

进一步的，所述的张紧夹的夹持面上铺设有阻力层，所述阻力层为毛毡布材质制成。

进一步的，所述的原线辊与机架之间的距离为0.7~1.2米，所述的原线辊与导向装置之间的导线与水平轴线的夹角小于20°。

进一步的，所述的进线导向辊的中心对称面与导向装置的中心对称面相重合。

本发明具有以下优点：

1、通过在张紧夹施加一定阻力配合矫直机构将导线拉直。导线在矫直机构中先引入第一矫直辊的第一矫直槽，然后引入第二矫直辊的第二矫直槽内实现换位，最后引入第一矫直辊的第三矫直槽内，同时由于导线与第一矫直辊、第二矫直辊形成弧状接触，其会在接触面上产生指向项第一矫直辊、第二矫直辊中心线的压力，该力可以配合张紧力配合实现导线的矫直，使得矫直更彻底。

2、通过采用两组相互垂直的转轮，第一组转轮水平设置，而第二组转轮垂直设置，分别限制出线时导线的水平和竖直方向的位移，保证导线能够平稳地引出到绕线机。

3、通过在第一矫直辊上的第一矫直槽和第三矫直槽上均铺置有保护层，所述保护层为尼龙材质制成，能够有效的保护导线在与变压器绕线矫直装置的接触过程中绝缘不受损伤。

附图说明

图1 为本发明的变压器绕线矫直装置的结构示意图；

图2为本发明的变压器绕线矫直装置的俯视结构示意图；

图3为本发明的导线的受力分析图。

具体实施方式

请参见图1、图2，一种变压器绕线矫直装置，包括机架7、原线辊8和矫直装置，该矫直装置设置在机架7上，原线辊8放置在放线架上，该矫直装置包括导向装置2、张紧夹3、进线导向辊4、矫直机构5和出线机构6，该原线辊8水平设置，该原线辊8上绕设有导线1，该导线1依次引入导向装置2、张紧夹3、进线导向辊4、矫直机构5和出线机构6。

其中，通过在张紧夹3施加一定阻力配合矫直机构5将导线1拉直。而导向装置2和进线导向辊4是为了使导线1在较小的跳动情况下平稳的进入矫直机构5中，出线机构6保证导线1能够平稳地引出到绕线机；由于原线辊8水平设置即将原线辊8平放地安装在机架7上。相比原线辊8竖放的形式可避免在放线过程中因导线1围绕原线辊8大幅转动而破坏导线1绝缘的问题。

请参见图1、图2，原线辊8：原线辊8安装在放线架上，放线架可相对机架7调整位置。该矫直装置与原线辊8配合安装，矫直装置与原线辊8之间的距离约为0.8米。随着原线辊8上的线被拉出，原线辊8出线的位置会随原线辊8轴向方向左右摆动。本实施例中，根据原线辊8的长度，出线位置的摆动距离在155-200mm之间。

导向装置2：导向装置2位于原线辊8的左侧，该导向装置2设置在原线辊8与张紧夹3之间，主要也是为了克服在导线1放线过程中左右摆动的问题。该导向装置2包括两根竖直设置的导向杆，每根导向杆上分别套设有套筒，该套筒可自由转动，该两个套筒之间的空隙为22~28mm。该的导线1被引入两个套筒之间的空隙内。因此导向装置2可将导线1左右摆动的距离缩短为两套筒壁之间的间距约为25mm。

同时，通过矫直架与原线辊8相差0.8米的距离可以将导线1的进线倾斜角度限制在约20°内，即该的原线辊8与导向装置2之间的导线1与水平轴线的夹角小于20°。

请参见图1、图2，张紧夹3：该张紧夹3设置在导向装置2与进线导向辊4之间，主要用于对被引出的导线1施加一定阻力，以便配合完成拉直动作。该的张紧夹3的夹持面上铺设有阻力层，该阻力层为毛毡布材质制成。

请参见图1、图2，进线导向辊4：该进线导向辊4设置在张紧夹3与矫直机构5之间。该导线1从原线辊8引出时与原线辊8接触部分形成第一切点，该导线1从进线导向辊4引出时与进线导向辊4接触部分形成第二切点，该张紧夹3的开口处与进线导向辊4上的第二切点相平齐，并同时与原线辊上的第一切点相平齐同时或高于原线辊上的第一切点，平齐或高于原线辊上的第一切点。所述导线从进线导向辊引出并进入矫直机构后在竖直面上的方向发生改变；随着放线，原线辊8的第一切点会越来越矮，张紧夹3上有毛毡，原线辊8切点变矮一些。因此，导线1在这三个机构中不被折弯，也不会产生其它额外的摩擦力，避免了绝缘层被破坏的问题。

优选的，进线导向辊4的中心对称面与导向装置2的中心对称面相重合。进线导向辊4的中心对称面还与第一矫直辊51的第一矫直槽511的对称面相重合。本实施例中，导线1进入进线导向辊4后左右跳动距离可被其圆柱槽边缘控制在20mm内，之后导线1可在较小左右跳动的情况下平稳进入矫直机构5中。而进线导向辊4的中心对称面指的是垂直于进线导向辊4中心轴线的对称面；导向装置2的中心对称面指的是位于两根导向杆之间的对称面，即两根导向杆分别位于此中心对称面的两侧。

优选的，该进线导向辊4位于第一矫直辊51的右下方，该进线导向辊4两侧的导线1的夹角小于180°。进一步优选为，该进线导向辊4两侧的导线1的夹角为120°~150°。因此，能够使得导线1与进线导向辊4形成较大的弧状接触，从而在张紧力的作用下产生指向进线导向辊4中心处的压力。

请参见图1、图2、图3，矫直机构5：矫直机构5包括第一矫直辊51和第二矫直辊52，该第一矫直辊51上开设有第三矫直槽512和第一矫直槽511，该第二矫直辊52上设置有第二矫直槽，该导线1依次引入第一矫直槽511、第二矫直槽和第三矫直槽512，该导线1从第三矫直槽512引出时第三矫直槽512接触部分形成第三切点，该第一组转轮61的间隙与第三矫直槽512上的第三切点相平齐。即导线1在矫直机构5中先引入第一矫直辊51的第一矫直槽511，然后引入第二矫直辊52的第二矫直槽内实现换位，最后引入第一矫直辊51的第三矫直槽512内。

该第一组转轮的间隙与第三矫直槽512上的第三切点相平齐，即第一组转轮61的入线口与第三矫直槽512上的第三切点相平齐。因此，能够保证导线1被平直地引出，避免被引出时被折弯。

优选的，本实施例中，第一矫直辊51位于进线导向辊4的左上方，使得进线导向辊4两侧的导线1呈约120°的夹角；该的第二矫直辊52位于第一矫直辊51的左下方，该第一矫直槽511与第二矫直槽的轴对称面在同一竖直平面，该轴对称面指的是矫直槽沿矫直辊的转轴方向上的中点处与轴向垂直的面。该第一矫直辊51的转轴与第二矫直辊52的转轴所在的同一平面与水平面的夹角为20°~70°。因此，导线1与进线导向辊4、第一矫直辊51和第二矫直辊52形成弧状接触。从而使得导线1在张紧力的作用下，其会在接触面上产生指向项进线导向辊4、第一矫直辊51和第二矫直辊52中心线的压力Fa、Fb、Fc、Fd,该力可以配合F总 张紧力配合实现导线1的矫直，使得矫直更彻底。

优选的，本实施例中，第二矫直辊52和第一矫直辊51分别选用6200-2Z深沟球轴承及NUP2304E圆柱滚子轴承来作为滚辊的转动副，6200-2Z两面均有密封垫圈，可以防止在工作过程中滚动轴承因粉尘进入轴承内部而使得轴承转动不灵活，NUP2304E圆柱滚子轴承有更好平衡能力，可防止第一矫直辊51在工作过程中发生歪斜。

请参见图1、图2，出线机构6：该出线机构6包括第一组转轮61和第二组转轮62，该第一组转轮61和第二组转轮62均具有两个转轮，该第一组转轮61靠近第一矫直辊51设置，该导线1依次引入第一组转轮61的间隙和第二组转轮62的间隙。该的第一组转轮61和第二组转轮62相互垂直设置，该第一组转轮61水平设置，该第一组转轮61的间隙与第三矫直槽512的顶部切点相平齐。其中，由于第一组转轮61水平设置，而第二组转轮62垂直设置，分别限制出线时导线1水平和竖直方向的位移；该第一组转轮61的间隙与第三矫直槽512的顶部切点相平齐，能够保持导线1从第一矫直辊51出来的方向，避免导线1在引入时候被折弯第一组转轮61和第二组转轮62中心开口距离约为10mm，可以保证导线1平稳引出到绕线机。

请参见图3，本实施例工作时的受力分析。由于原线辊8安装在机架7上，在矫直过程中，机架7可提供一个阻力F1，张紧夹3通过夹紧导线1也可以提供一个阻力F2，同时导线1经过进线导向辊4、第一矫直辊51和第二矫直辊52时会受到在接触点与进线导向辊4、第一矫直辊51和第二矫直辊52表面相切的摩擦力f1、f2、f3、f4； F总=F1+F2+f1+f2+f3+f4，且与F1+F2+f1+f2+f3+f4大小相等，方向相反，其由绕线机提供。由于摩擦力很小，几乎可以忽略不计，故可以认为导线1从张紧夹3引出至从第一矫直辊51引出的张紧力约为F总=F1+F2。导线1主要通过该张紧力完成矫直。F1、F2的大小可以分别通过机架7与张紧夹3来进行调整。

导线1在矫直机构5中先引入第一矫直辊51的第一矫直槽511，然后引入第二矫直辊52的第二矫直槽内实现换位，最后引入第一矫直辊51的第三矫直槽512内。同时，导线1与进线导向辊4、第一矫直辊51和第二矫直辊52形成弧状接触。从而使得导线1在张紧力的作用下，其会在接触面上产生指向项进线导向辊4、第一矫直辊51和第二矫直辊52中心线的压力Fa、Fb、Fc、Fd,该力可以配合F总 张紧力配合实现导线1的矫直，使得矫直更彻底。

其中，设计时确保机架7与放线架无缝配合，使用时无需变更原线辊8位置，只需将机架7放置在原线辊8出线方向约为0.8米处。不仅充分利用了放线架调节放线松紧力产生可调导线1阻力F1，同时也避免了原线辊8竖放放线时，导线1在张紧力的拖拽下散开产生离心力，容易冲撞周围物件破坏导线1绝缘层而影响线圈安全性和质量的问题。

由于导线1与进线导向辊4、第一矫直辊51和第二矫直辊52的表面接触产生摩擦力，会使得导线1表面的绝缘层受到破坏。因此，一方面需要在各个滚辊表面铺设保护层，优选硬度小的尼龙材质作为各个滚辊与导线1的接触介质，可以避免导线1在f1、f2、f3的作用下绝缘层被滚辊划伤。另一方面在安装时应注意保证转动灵活，从而减小摩擦力，降低破坏，同时优选带密封圈的轴承作为滚辊的转动副，可以避免因粉尘进入轴承影响轴承性能而使f1、f2、f3增大的忧患。

上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不手上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器绕线矫直装置，包括机架、原线辊、进线导向辊和矫直装置，所述矫直装置设置在机架上，原线辊放置在放线架上，其特征在于：所述矫直装置包括张紧夹、进线导向辊和矫直机构，所述原线辊水平设置，所述原线辊上绕设有导线，所述导线依次引入张紧夹、进线导向辊和矫直机构；所述导线从原线辊引出时与原线辊接触部分形成第一切点，所述导线从进线导向辊引出时与进线导向辊接触部分形成第二切点，所述的张紧夹的开口处与进线导向辊上的第二切点相平齐，并同时与原线辊上的第一切点相平齐或高于原线辊上的第一切点，所述导线从进线导向辊引出并进入矫直机构后在竖直面上的方向发生改变；所述矫直机构包括第一矫直辊和第二矫直辊，所述第一矫直辊上开设有第一矫直槽和第三矫直槽，所述第二矫直辊上设置有第二矫直槽，所述导线依次引入第一矫直槽、第二矫直槽和第三矫直槽。

2.根据权利要求1所述的变压器绕线矫直装置，其特征在于：所述的进线导向辊位于第一矫直辊的右下方。

3.根据权利要求1所述的变压器绕线矫直装置，其特征在于：所述的第二矫直辊的直径小于第一矫直辊的直径，所述第二矫直辊位于第一矫直辊的左下方，所述第一矫直槽与第二矫直槽的轴对称面在同一竖直平面。

4.根据权利要求1所述的变压器绕线矫直装置，其特征在于：还包括导向装置，所述导向装置设置在原线辊与张紧夹之间，所述导向装置包括两根竖直设置的导向杆，每根导向杆上分别套设有套筒，所述套筒可自由转动，所述两个套筒之间的空隙为22~28mm。

5.根据权利要求1所述的变压器绕线矫直装置，其特征在于：所述的矫直装置还包括出线机构，所述出线机构包括第一组转轮和第二组转轮，所述第一组转轮和第二组转轮均具有两个转轮，所述第一组转轮靠近第一矫直辊设置，所述导线依次引入第一组转轮的间隙和第二组转轮的间隙。

6.根据权利要求5所述的变压器绕线矫直装置，其特征在于：所述的第一组转轮和第二组转轮相互垂直设置，所述第一组转轮水平设置，所述导线从第三矫直槽引出时第三矫直槽接触部分形成第三切点，所述第一组转轮的间隙与第三矫直槽上的第三切点相平齐。

7.根据权利要求1所述的变压器绕线矫直装置，其特征在于：所述的第一矫直辊上的第一矫直槽和第三矫直槽上均铺置有保护层，所述保护层为尼龙材质制成。

8.根据权利要求1所述的变压器绕线矫直装置，其特征在于：所述的张紧夹的夹持面上铺设有阻力层，所述阻力层为毛毡布材质制成。

9.根据权利要求1或4所述的变压器绕线矫直装置，其特征在于：所述的原线辊与机架之间的距离为0.7~1.2米，所述的原线辊与导向装置之间的导线与水平轴线的夹角小于20°。

10.根据权利要求1或4所述的变压器绕线矫直装置，其特征在于：所述的进线导向辊的中心对称面与导向装置的中心对称面相重合。