CN105097266B - 空心电抗器线圈绕制成形工装组件及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空心电抗器线圈绕制成形工装组件及其方法，用于螺旋式的线圈绕制成形，工装组件包括：固定工装和折弯工装，固定工装包括第一握持部、与第一握持部相连的第一连接部，以及与第一连接部相连的固定部，固定工装通过固定部实现对线圈的固定。折弯工装包括第二握持部、与第二握持部相连的第二连接部，以及与第二连接部相连的折弯部。在固定部的固定下，折弯工装通过折弯部实现对处于同一层的线圈的一次轴向折弯成形，形成线圈的第一折弯部。本发明能够有效解决螺旋类绕制方式的空心电抗器无成形工装，无法有效进行线圈绕制和成形作业的技术问题。

Description

空心电抗器线圈绕制成形工装组件及其方法

技术领域

本发明涉及电子电气元件加工制造领域，尤其是涉及一种应用于螺旋类绕制空心电抗器线圈的绕制成形工装组件及其方法。

背景技术

空心电抗器是一种目前广泛应用于电力系统中的电感性高压电器设备，通常用于限制电力系统中的短路电流、无功补偿和移相等，由于磁通经空气形成回路，从而被称为空心电抗器。空心电抗器按其结构主要分为空心串联电抗器、空心滤波电抗器、空心并联电抗器、空心限流电抗器、空心分裂电抗器、空心起动电抗器等。

在现有技术中，空心电抗器通常是采用多层圆筒形结构。如附图1所示的空心电抗器由多个同轴、同心的圆筒式的包封1并联组成，每个包封1又是由多层并联线圈组成。为降低附加损耗和满足容量要求，绕组通常由2mm～4mm的多根圆铝导线或铜导线绕制而成。每匝导线上包有玻璃丝制成的匝绝缘。空心电抗器用浸有环氧树脂的玻璃丝作为包封绝缘，利用环氧包绕技术将绕组完全密封。包封1的表面涂有特制的绝缘漆以起到抗紫外线和抗老化作用。为了增加散热面积，绕组采用轴向气道。包封1与包封1之间由撑条2作为支撑。为了能形成分数匝，包封1上下采用铝制的接线臂3作为绕组的出线连接端。

而对于螺旋式线圈绕制方式的空心电抗器，由于其结构和成形工艺较为复杂，因此目前尚没有专门适用于此类线圈绕制成形的工装，空心电抗器线圈绕制成形作业主要采用手工方式进行。而如果没有绕制成形的工具，将很难实现线圈绕制作业中折弯成形、爬坡成形作业，从而导致绕制作业效率很低，无法保证绕制完毕的线圈批次外观质量的一致性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种空心电抗器线圈绕制成形工装组件及其方法，能够根据绕制现场实际需要，有效解决螺旋类绕制方式的空心电抗器无成形工装、无法有效进行绕制作业、作业效率低下、无法保证线圈批次质量一致性的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种空心电抗器线圈绕制成形工装组件的技术实现方案，线圈绕制成形工装组件用于螺旋式的线圈绕制成形，空心电抗器线圈绕制成形工装组件包括：固定工装和折弯工装，所述固定工装包括第一握持部、与所述第一握持部相连的第一连接部，以及与所述第一连接部相连的固定部，所述固定工装通过所述固定部实现对所述线圈的固定。所述折弯工装包括第二握持部、与所述第二握持部相连的第二连接部，以及与所述第二连接部相连的折弯部。在所述固定部的固定下，所述折弯工装通过所述折弯部实现对处于同一层的所述线圈的一次轴向折弯成形，形成所述线圈的第一折弯部。

优选的，在所述固定部的固定下，所述折弯工装通过所述折弯部实现对处于同一层、同一圈的所述线圈的与一次轴向折弯方向相反的二次轴向折弯成形，形成所述线圈的第二折弯部。

优选的，所述线圈绕制成形工装组件还包括爬坡整形工装，所述爬坡整形工装包括第三握持部、与所述第三握持部相连的第三连接部，以及与所述第三连接部相连的整形部。所述爬坡整形工装通过所述整形部实现处于相邻不同层的所述线圈的过渡部分的径向爬坡整形，形成所述线圈的第三折弯部。

优选的，所述固定部为沿所述第一连接部的轴向，形成于与所述第一握持部相反一端的第一连接部端部的两个第一突起。所述的两个第一突起之间留有间隔，用于将所述线圈置纳其中，以实现对所述线圈沿轴向进行固定。所述两个第一突起之间的间隔宽度M等于所述线圈的横向宽度a。

优选的，所述折弯部为沿所述第二握持部的径向，形成于所述第二连接部上的两个第二突起。所述的两个第二突起之间留有间隔，用于将所述线圈置纳其中，以实现对所述线圈沿轴向进行折弯。所述两个第二突起之间的间隔宽度N不小于所述线圈的轴向宽度a，所述两个第二突起沿所述第二握持部轴向的长度L不小于所述线圈的轴向宽度a。

优选的，所述两个第二突起沿所述第二握持部的径向间隔设置。

优选的，所述整形部为沿所述第三握持部的径向，形成于所述第三连接部上的两个第三突起。所述的两个第三突起之间留有间隔，用于将所述线圈置纳其中，以实现对所述线圈沿径向进行折弯。所述两个第三突起之间的间隔宽度W不小于所述线圈的径向宽度b，所述两个第三突起沿所述第三握持部径向的长度H不大于所述线圈的轴向宽度a。

优选的，所述两个第三突起沿所述第三握持部的轴向间隔设置。

本发明还另外提供了一种利用如上所述的空心电抗器线圈绕制成形工装组件进行线圈绕制成形的方法的技术实现方案，所述方法包括同层线圈绕制成形步骤：

S100：在进行同一层的所述线圈绕制时，利用所述固定工装固定部的两个第一突起将所述线圈夹持在其中，对所述线圈沿轴向进行固定；

S200：利用所述折弯工装的折弯部的两个第二突起将所述线圈夹持在其中，分别对同一圈的所述线圈进行一次轴向折弯成形，以及与一次轴向折弯方向相反的二次轴向折弯成形，形成所述线圈的第一折弯部和第二折弯部。

优选的，所述方法还包括跨层线圈绕制成形步骤：

S300：在进行跨层的所述线圈绕制时，利用所述爬坡整形工装的整形部的两个第三突起将所述线圈夹持在其中，对处于相邻不同层的所述线圈的过渡部分沿径向进行折弯，形成所述线圈的第三折弯部。

通过实施上述本发明提供的空心电抗器线圈绕制成形工装组件及其方法，具有如下技术效果：

（1）本发明解决了螺旋类绕制方式的空心电抗器无成形工装，无法进行绕制作业的技术问题；

（2）本发明利用工装组件在电磁线圈折弯和爬坡换层过程中夹紧线束，可以较轻松的实现弯线和换层作业；

（3）本发明工装组件不仅可以提高作业效率、减轻劳动强度，尤其是对于大尺寸的空心电抗器线圈更能成倍的提高效率，还能有效保证线圈产品批次外观质量的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1是本现有技术干式空心电抗器绕制过程中折弯整形工装的结构示意图；

图2是本发明空心变压器线圈绕制结构在侧视方向的立体结构示意图；

图3是本发明空心变压器线圈绕制结构在正视方向的立体结构示意图；

图4是本发明空心电抗器线圈绕制成形工装组件一种具体实施方式中固定工装的结构示意图；

图5是本发明空心电抗器线圈绕制成形工装组件一种具体实施方式中折弯工装的结构示意图；

图6是本发明空心电抗器线圈绕制成形工装组件一种具体实施方式中爬坡整形工装的结构示意图；

图7是本发明空心电抗器线圈绕制成形方法一种具体实施方式中线圈固定和折弯绕制过程的操作示意图；

图8是本发明空心电抗器线圈绕制成形方法一种具体实施方式中线圈爬坡整形绕制过程的操作示意图；

图中：1-包封，2-撑条，3-接线臂，4-固定部，5-芯筒，6-挡板，7-第一折弯部，8-第二折弯部，9-第三折弯部，10-固定工装，11-第一握持部，12-第一连接部，13-固定部，20-折弯工装，21-第二握持部，22-第二连接部，23-折弯部，30-爬坡整形工装，31-第三握持部，32-第三连接部，33-整形部，100-线圈，200-电磁线。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图2至附图8所示，给出了本发明空心电抗器线圈绕制成形工装组件及其方法的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如附图4和附图5所示，一种空心电抗器线圈绕制成形工装组件的具体实施例，应用于单匝螺旋式的线圈100绕制成形。空心电抗器线圈绕制成形工装组件包括：固定工装10和折弯工装20。固定工装10包括第一握持部11、与第一握持部11相连的第一连接部12，以及与第一连接部12相连的固定部13，固定工装10通过固定部13实现对线圈100的固定。折弯工装20包括第二握持部21、与第二握持部21相连的第二连接部22，以及与第二连接部22相连的折弯部23。在固定部13的固定下，折弯工装20通过折弯部23实现对处于同一层的线圈100的一次轴向折弯成形。在固定部13的固定下，折弯工装20通过折弯部23实现对处于同一层、同一圈的线圈100的与一次轴向折弯方向相反的二次轴向折弯成形。经过一次轴向折弯成形和二次轴向折弯成形形成如附图3中所示的线圈100的第一折弯部7和第二折弯部8。如附图2所示，b1和b2分别为线圈100的不同层数，如附图3所示，a1和a2为线圈100的不同圈数。

如附图6所示，作为本发明一种较佳的具体实施例，进一步适用于多匝螺旋式的线圈100绕制成形，线圈绕制成形工装组件还包括爬坡整形工装30。爬坡整形工装30包括第三握持部31、与第三握持部31相连的第三连接部32，以及与第三连接部32相连的整形部33。爬坡整形工装30通过整形部33实现处于相邻不同层的线圈100的过渡部分的径向爬坡整形，形成如附图2中所示的线圈100的第三折弯部9。如附图2所示的空心变压器线圈绕制结构在侧视方向的立体结构示意图示出了空心电抗器线圈处于升层状态下的结构。

如附图3和附图4所示，固定工装10的固定部13为沿第一连接部12的轴向（附图4中A所示的方向），形成于与第一握持部11相反一端的第一连接部12端部的两个第一突起。两个第一突起之间留有间隔，用于将线圈100置纳其中，以实现对线圈100沿轴向进行固定。两个第一突起之间的间隔宽度M等于线圈100的横向宽度a。作为本发明一种较佳的具体实施例，两个第一突起沿第一握持部11的轴向（附图4中B所示的方向）间隔设置。

如附图3和附图5所示，折弯工装的折弯部23为沿第二握持部21的径向（附图5中B所示的方向），并设置在第二连接部22上的两个第二突起。两个第二突起之间留有间隔，用于将线圈100置纳其中，以实现对线圈100沿轴向进行折弯。两个第二突起之间的间隔宽度N不小于线圈100的轴向宽度a。两个第二突起沿第二握持部21轴向的长度L不小于线圈100的轴向宽度a。作为本发明一种较佳的具体实施例，两个第二突起沿第二握持部21的径向（附图5中A所示的方向）间隔设置。

如附图2、附图3和附图6所示，爬坡整形工装30的整形部33为沿第三握持部31的径向（附图6中B所示的方向），并设置在第三连接部32上的两个第三突起。两个第三突起之间留有间隔，用于将线圈100置纳其中，以实现对线圈100沿径向进行折弯。两个第三突起之间的间隔宽度W不小于线圈100的径向宽度b。两个第三突起沿第三握持部31径向的长度H不大于线圈100的轴向宽度a。c为相邻的两圈线圈100之间的间距。作为本发明一种较佳的具体实施例，两个第三突起沿第三握持部31的轴向（附图6中A所示的方向）间隔设置。

如附图7所示，一种利用上述空心电抗器线圈绕制成形工装组件进行线圈绕制成形的方法的具体实施例，包括同层线圈绕制成形步骤：

S100：在进行同一层的线圈100绕制时，利用固定工装10固定部13的两个第一突起将线圈100夹持在其中，对线圈100沿轴向（如附图7中所示的方向A，方向B为径向）进行固定；

S200：利用折弯工装20的折弯部23的两个第二突起将线圈100夹持在其中，分别对同一圈的线圈100进行一次轴向（如附图7中所示的方向A）折弯成形，以及与一次轴向折弯方向相反的二次轴向（如附图7中所示的方向A）折弯成形，形成线圈100的第一折弯部7和第二折弯部8。

在芯筒5上进行电磁线200的绕制成形以形成线圈100。在芯筒5上进一步设置有挡板6，挡板6用于隔离线圈100绕制的工作区域和非工作区域，芯筒5的两端则通过固定部4进行固定。

如附图8所示，一种空心电抗器线圈绕制成形方法的具体实施例，还进一步包括跨层线圈绕制成形步骤：

S300：在进行跨层的线圈100绕制时，利用爬坡整形工装30的整形部33的两个第三突起将线圈100夹持在其中，对处于相邻不同层的线圈100的过渡部分沿径向（如附图8中所示的方向B，方向A为轴向）进行折弯，形成线圈100的第三折弯部9。

当进行跨层的线圈100绕制成形时，电磁线200是固定不动的，除了绕制在芯筒5上成形的线圈100，电磁线200的另一端存在有拉力，利用爬坡整形工装30对电磁线200进行折弯，以实现爬坡整形即可。在折弯的过程中需要通过利用爬坡整形工装30抵住位于第三突起下部的电磁线200发力，因此通常需要在电磁线200的下部垫置保护纸。

通过实施本发明具体实施例描述的空心电抗器线圈绕制成形工装组件及其方法的技术方案，能够达到以下技术效果：

（1）本发明具体实施例描述的技术方案解决了螺旋类绕制方式的空心电抗器无成形工装，无法进行绕制作业的技术问题；

（2）本发明具体实施例描述的技术方案利用工装组件在电磁线圈折弯和爬坡换层过程中夹紧线束，可以较轻松的实现弯线和换层作业；

（3）本发明具体实施例描述的工装组件不仅可以提高作业效率、减轻劳动强度，尤其是对于大尺寸的空心电抗器线圈更能成倍的提高效率，还有效保证线圈产品批次外观质量的一致性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (8)

1.一种空心电抗器线圈绕制成形工装组件，其特征在于，所述线圈绕制成形工装组件用于螺旋式的线圈（100）绕制成形，包括：固定工装（10）和折弯工装（20），所述固定工装（10）包括第一握持部（11）、与所述第一握持部（11）相连的第一连接部（12），以及与所述第一连接部（12）相连的固定部（13），所述固定工装（10）通过所述固定部（13）实现对所述线圈（100）的固定；所述折弯工装（20）包括第二握持部（21）、与所述第二握持部（21）相连的第二连接部（22），以及与所述第二连接部（22）相连的折弯部（23），在所述固定部（13）的固定下，所述折弯工装（20）通过所述折弯部（23）实现对处于同一层的所述线圈（100）的一次轴向折弯成形，形成所述线圈（100）的第一折弯部（7）；在所述固定部（13）的固定下，所述折弯工装（20）通过所述折弯部（23）实现对处于同一层、同一圈的所述线圈（100）的与一次轴向折弯方向相反的二次轴向折弯成形，形成所述线圈（100）的第二折弯部（8）；所述折弯部（23）为沿所述第二握持部（21）的径向，形成于所述第二连接部（22）上的两个第二突起，所述的两个第二突起之间留有间隔，用于将所述线圈（100）置纳其中，以实现对所述线圈（100）沿轴向进行折弯；所述两个第二突起之间的间隔宽度N不小于所述线圈（100）的轴向宽度a，所述两个第二突起沿所述第二握持部（21）轴向的长度L不小于所述线圈（100）的轴向宽度a。

2.根据权利要求1所述的空心电抗器线圈绕制成形工装组件，其特征在于：所述线圈绕制成形工装组件还包括爬坡整形工装（30），所述爬坡整形工装（30）包括第三握持部（31）、与所述第三握持部（31）相连的第三连接部（32），以及与所述第三连接部（32）相连的整形部（33），所述爬坡整形工装（30）通过所述整形部（33）实现处于相邻不同层的所述线圈（100）的过渡部分的径向爬坡整形，形成所述线圈（100）的第三折弯部（9）。

3.根据权利要求2所述的空心电抗器线圈绕制成形工装组件，其特征在于：所述固定部（13）为沿所述第一连接部（12）的轴向，形成于与所述第一握持部（11）相反一端的第一连接部（12）端部的两个第一突起，所述的两个第一突起之间留有间隔，用于将所述线圈（100）置纳其中，以实现对所述线圈（100）沿轴向进行固定；所述两个第一突起之间的间隔宽度M等于所述线圈（100）的横向宽度a。

4.根据权利要求2或3所述的空心电抗器线圈绕制成形工装组件，其特征在于：所述两个第二突起沿所述第二握持部（21）的径向间隔设置。

5.根据权利要求4所述的空心电抗器线圈绕制成形工装组件，其特征在于：所述整形部（33）为沿所述第三握持部（31）的径向，形成于所述第三连接部（32）上的两个第三突起，所述的两个第三突起之间留有间隔，用于将所述线圈（100）置纳其中，以实现对所述线圈（100）沿径向进行折弯；所述两个第三突起之间的间隔宽度W不小于所述线圈（100）的径向宽度b，所述两个第三突起沿所述第三握持部（31）径向的长度H不大于所述线圈（100）的轴向宽度a。

6.根据权利要求5所述的空心电抗器线圈绕制成形工装组件，其特征在于：所述两个第三突起沿所述第三握持部（31）的轴向间隔设置。

7.一种利用如权利要求2-6任一项所述空心电抗器线圈绕制成形工装组件进行线圈绕制成形的方法，其特征在于，所述方法包括同层线圈绕制成形步骤：

S100：在进行同一层的所述线圈（100）绕制时，利用所述固定工装（10）固定部（13）的两个第一突起将所述线圈（100）夹持在其中，对所述线圈（100）沿轴向进行固定；

S200：利用所述折弯工装（20）的折弯部（23）的两个第二突起将所述线圈（100）夹持在其中，分别对同一圈的所述线圈（100）进行一次轴向折弯成形，以及与一次轴向折弯方向相反的二次轴向折弯成形，形成所述线圈（100）的第一折弯部（7）和第二折弯部（8）。

8.根据权利要求7所述的空心电抗器线圈绕制成形方法，其特征在于，所述方法还包括跨层线圈绕制成形步骤：

S300：在进行跨层的所述线圈（100）绕制时，利用所述爬坡整形工装（30）整形部（33）的两个第三突起将所述线圈（100）夹持在其中，对处于相邻不同层的所述线圈（100）的过渡部分沿径向进行折弯，形成所述线圈（100）的第三折弯部（9）。