CN106409499A - 一种线圈缠绕装置 - Google Patents

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邹国书
邹广川
陈家华
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Abstract

本发明公布了一种线圈缠绕装置,包括机架以及电机,在所述机架上安装有多个绕线单元,绕线单元包括滚轮A、滚轮B以及皮带,滚轮A固定在转动轴上,滚轮A通过皮带与滚轮B连接,在滚轮B的转轴上固定有辊筒;在机架安装有气缸,气缸输出端上固定有顶杆,顶杆水平延伸至皮带中部,在机架上端内壁上铰接设置有两个连杆,在连杆的活动端安装有滚轮C,两个滚轮C的外圆周壁分别与皮带两内侧壁接触,顶杆的外壁与两个连杆的内侧壁接触,在顶杆上安装有压力传感器,压力传感器与气缸的控制器连接;还包括设置在两个连杆之间的止退块。本发明可同时进行多个线圈的绕制,可主动调节各绕制单元中皮带的张紧力度,以保障各绕线单元工况的一致性以及稳定性,提高变压器线圈的绕制效率。

Description

一种线圈缠绕装置
技术领域
本发明涉及变压器技术领域,具体涉及一种线圈缠绕装置。
背景技术
电力企业的变压器车间通常包括绕线组、绝缘组、裁铁组、装配组以及实验站等。变压器的频繁更换对绕线工作有着极大的考验,绕线工作是将铜线按照指定形式绕制成线圈,而线圈又分为高压和低压,绕线工作流程是由一人用一台绕线机绕制出低压线圈,再由另一人用另一台绕线机在低压线圈上绕制高压线圈。原有传统的绕线机均为齿轮传动式,其工作效率相对低下,其速度最高仅为260r/min,若想在绕制线圈过程中调整速度,则须停下机床,然后用变速杆调换档位,再继续工作。在线圈绕制过程中并不是一帆风顺的,常会有铜线不够用、铜线有坏点等情况需要慢速绕制,频繁换挡不但影响生产效率,同时也有一定的危险,这种机床目前仅适合需要低速绕制的低压线圈。
传统的绕线机,大多是通用型号变压器绕线机,也存在设备体积较大,速度较慢,绕线过程中不能随意变换绕线速度,调节绕线速度只能停车来调节,从而影响工作效率,并且都是单工位设备。并且在绕制过程中,皮带传动的张紧力会因为其负荷加重而发生变化,即张紧力变小,皮带松弛后,极大影响了线圈的绕制效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种线圈缠绕装置,保证绕制驱动的稳定性,同时提高变压器线圈的绕制效率。
本发明的通过下述技术方案实现:
一种线圈缠绕装置,包括机架以及安装在机架内的电机,所述电机输出端上连接有转动轴,在所述机架上安装有多个绕线单元,所述绕线单元包括滚轮A、滚轮B以及皮带,所述滚轮A固定在转动轴上,滚轮B转动设置在位于机架上方的支撑座上,且滚轮A通过皮带与滚轮B连接,在滚轮B的转轴上固定有辊筒;在所述机架安装有气缸,气缸输出端上固定有顶杆,顶杆水平延伸至皮带所形成的环状体中部,在机架上端内壁上铰接设置有两个连杆,在连杆的活动端安装有滚轮C,且两个所述滚轮C的外圆周壁分别与皮带两内侧壁接触,顶杆的外圆周壁与两个连杆的内侧壁接触,在所述顶杆的外圆周壁上安装有压力传感器,所述压力传感器与气缸的控制器连接;还包括设置在两个连杆之间的止退块,所述止退块上端面与机架内侧壁上,所述止退块下端面为与所述顶杆外圆周壁相匹配的圆弧形。
本发明工作时,通过对皮带的安装拆卸来控制同时进行线圈绕制的绕制单元的个数,启动电机,使得转动轴带动滚轮A、皮带和滚轮B开始自由转动,而线圈的绕制则在滚轮B转轴上的辊筒上进行;在线圈绕制过程中,皮带的张紧力无法保持其稳定性,只有当辊筒转动速率降低时才能发现,并且还需要停机才能对皮带进行张紧力恢复,操作复杂,同时大大降低了线圈绕制效率,而本发明在机架内安装有气缸,气缸通过调节顶杆在竖直方向上的位移量来实现对皮带张紧力的控制,具体实现方式如下:滚轮C与皮带的内侧壁接触,而顶杆的外圆周壁与两个连杆的内侧壁接触,皮带自身的张紧力大小通过滚轮C以及连杆传递至顶杆外圆周壁上的压力传感器上,压力传感器通过检测判定此时张紧力的大小与标准值之间差距,以此来控制气缸的运动,即当张紧力值小于标准值时,压力传感器将控制命令传输至气缸的控制器,使得气缸输出端向上顶,而顶杆则在两个连杆之间的夹缝中沿垂直方向向上移动,增大两个连杆之间的夹角,而两个滚轮C被带动且向外扩张,使得皮带的张紧力重新恢复正常水平;当张紧力过大时,气缸输出端则向下回缩,顶杆下移后使得两个连杆之间的夹角变小,即减小连杆活动端上滚轮C对皮带内侧壁的压力,进而使得皮带的张紧力恢复正常水平。
在使用过程中,本发明可同时进行多个线圈的绕制,并且能够主动调节各绕制单元中皮带的张紧力度,以保障各绕线单元工况的一致性以及稳定性,从整体上提高变压器线圈的绕制效率。进一步地,在皮带使用一段时间后,其韧性与张紧度会进一步降低,进而增加顶杆的上移量,以保证实现两个连杆的张开幅度的最大化,但是为避免顶杆的过度上移,在两个连杆之间设置止退块,并且止退块的下端面为与顶杆外圆周壁相匹配的圆弧形,使得顶杆与止退块的接触面积增大,保证顶杆与止退块之间的良好接触,以阻挡顶杆的继续上移,同时避免顶杆过度上移而导致皮带受力严重后影响自身的转动。
在所述机架侧壁上开有凹槽,顶杆的端部滑动设置在凹槽内。顶杆在移动过程中,其延伸部分会与多个连杆相接触,即顶杆的延伸部分会因为多个接触点的受力不平衡而影响与气缸输出端之间的连接稳定性,从而降低顶杆的调节灵活性,本发明在机架内侧上开设凹槽,使得顶杆的端部可在凹槽内自由滑动,使得顶杆在移动过程中,不仅受到凹槽的限制或是导引作用,还能保证其运动时两端的受力平衡,提高在调节皮带张紧力时的灵活性。
还包括减速器,所述电机输出端通过减速器与转动轴连接。作为优选,在驱动设备与驱动执行件之间安装减速器,可保证各绕制单元在使用过程中的稳定性,即保证各绕制单元中滚轮转动速率的统一,防止单个绕制单元中出现空转而造成较大的功耗。
所述止退块为弹性的橡胶块。作为优选,采用弹性材质的止退块,在顶杆与止退块接触时,可对顶杆的运动趋势进行一个缓冲,使得顶杆缓慢实现静止状态,降低顶杆与止退块之间的相互作用力的影响。
本发明与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:
1、本发明可同时进行多个线圈的绕制,并且能够主动调节各绕制单元中皮带的张紧力度,以保障各绕线单元工况的一致性以及稳定性,从整体上提高变压器线圈的绕制效率;
2、本发明在机架内侧上开设凹槽,使得顶杆的端部可在凹槽内自由滑动,使得顶杆在移动过程中,不仅受到凹槽的限制或是导引作用,还能保证其运动时两端的受力平衡,提高在调节皮带张紧力时的灵活性;
3、本发明在电机输出端与转动轴之间安装减速器,可保证各绕制单元在使用过程中的稳定性,即保证各绕制单元中滚轮转动速率的统一,防止单个绕制单元中出现空转而造成较大的功耗。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1中A-A向剖视图;
附图中标记及相应的零部件名称:
1-机架、2-电机、3-减速器、4-转动轴、5-滚轮A、6-支撑座、7-滚轮B、8-皮带、9-线圈、10-辊筒、11-顶杆、12-气缸、13-凹槽、14-连杆、15-滚轮C、16-压力传感器、17-止退块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1和图2所示,本实施例包括机架1以及安装在机架1内的电机2,所述电机2输出端上连接有转动轴4,在所述机架1上安装有多个绕线单元,所述绕线单元包括滚轮A5、滚轮B7以及皮带8,所述滚轮A5固定在转动轴4上,滚轮B7转动设置在位于机架1上方的支撑座6上,且滚轮A5通过皮带8与滚轮B7连接,在滚轮B7的转轴上固定有辊筒10;在所述机架1安装有气缸12,气缸12输出端上固定有顶杆11,顶杆11水平延伸至皮带8所形成的环状体中部,在机架1上端内壁上铰接设置有两个连杆14,在连杆14的活动端安装有滚轮C15,且两个所述滚轮C15的外圆周壁分别与皮带8两内侧壁接触,顶杆11的外圆周壁与两个连杆14的内侧壁接触,在所述顶杆11的外圆周壁上安装有压力传感器16,所述压力传感器16与气缸12的控制器连接;还包括设置在两个连杆14之间的止退块17,所述止退块17上端面与机架1内侧壁上,所述止退块17下端面为与所述顶杆11外圆周壁相匹配的圆弧形。
工作时,通过对皮带8的安装拆卸来控制同时进行线圈9绕制的绕制单元的个数,启动电机2,使得转动轴4带动滚轮A5、皮带8和滚轮B7开始自由转动,而线圈9的绕制则在滚轮B7转轴上的辊筒10上进行;在线圈9绕制过程中,皮带8的张紧力无法保持其稳定性,只有当辊筒10转动速率降低时才能发现,并且还需要停机才能对皮带8进行张紧力恢复,操作复杂,同时大大降低了线圈9绕制效率,而本实施例在机架1内安装有气缸12,气缸12通过调节顶杆11在竖直方向上的位移量来实现对皮带8张紧力的控制;
具体实现方式如下:
滚轮C15与皮带8的内侧壁接触,而顶杆11的外圆周壁与两个连杆14的内侧壁接触,皮带8自身的张紧力大小通过滚轮C15以及连杆14传递至顶杆11外圆周壁上的压力传感器16上,压力传感器16通过检测判定此时张紧力的大小与标准值之间差距,以此来控制气缸12的运动,即当张紧力值小于标准值时,压力传感器16将控制命令传输至气缸12的控制器,使得气缸12输出端向上顶,而顶杆11则在两个连杆14之间的夹缝中沿垂直方向向上移动,增大两个连杆14之间的夹角,而两个滚轮C15被带动且向外扩张,使得皮带8的张紧力重新恢复正常水平;当张紧力过大时,气缸12输出端则向下回缩,顶杆11下移后使得两个连杆14之间的夹角变小,即减小连杆14活动端上滚轮C15对皮带8内侧壁的压力,进而使得皮带8的张紧力恢复正常水平。在使用过程中,本发明可同时进行多个线圈9的绕制,并且能够主动调节各绕制单元中皮带8的张紧力度,以保障各绕线单元工况的一致性以及稳定性,从整体上提高变压器线圈9的绕制效率。
其中,顶杆11在移动过程中,其延伸部分会与多个连杆14相接触,即顶杆11的延伸部分会因为多个接触点的受力不平衡而影响与气缸12输出端之间的连接稳定性,从而降低顶杆11的调节灵活性,本实施例在机架1内侧上开设凹槽13,使得顶杆11的端部可在凹槽13内自由滑动,使得顶杆11在移动过程中,不仅受到凹槽13的限制或是导引作用,还能保证其运动时两端的受力平衡,提高在调节皮带8张紧力时的灵活性。进一步地,在皮带8使用一段时间后,其韧性与张紧度会进一步降低,进而增加顶杆11的上移量,以保证实现两个连杆14的张开幅度的最大化,但是为避免顶杆11的过度上移,在两个连杆14之间设置止退块17,并且止退块17的下端面为与顶杆11外圆周壁相匹配的圆弧形,使得顶杆11与止退块17的接触面积增大,保证顶杆11与止退块17之间的良好接触,以阻挡顶杆11的继续上移,同时避免顶杆11过度上移而导致皮带8受力严重后影响自身的转动。
作为优选,在驱动设备与驱动执行件之间安装减速器3,可保证各绕制单元在使用过程中的稳定性,即保证各绕制单元中滚轮转动速率的统一,防止单个绕制单元中出现空转而造成较大的功耗。
作为优选,所述止退块17为弹性的橡胶块。作为优选,采用弹性材质的止退块17,在顶杆11与止退块17接触时,可对顶杆11的运动趋势进行一个缓冲,使得顶杆11缓慢实现静止状态,降低顶杆11与止退块17之间的相互作用力的影响
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种线圈缠绕装置,包括机架(1)以及安装在机架(1)内的电机(2),所述电机(2)输出端上连接有转动轴(4),在所述机架(1)上安装有多个绕线单元,其特征在于:所述绕线单元包括滚轮A(5)、滚轮B(7)以及皮带(8),所述滚轮A(5)固定在转动轴(4)上,滚轮B(7)转动设置在位于机架(1)上方的支撑座(6)上,且滚轮A(5)通过皮带(8)与滚轮B(7)连接,在滚轮B(7)的转轴上固定有辊筒(10);在所述机架(1)安装有气缸(12),气缸(12)输出端上固定有顶杆(11),顶杆(11)水平延伸至皮带(8)所形成的环状体中部,在机架(1)上端内壁上铰接设置有两个连杆(14),在连杆(14)的活动端安装有滚轮C(15),且两个所述滚轮C(15)的外圆周壁分别与皮带(8)两内侧壁接触,顶杆(11)的外圆周壁与两个连杆(14)的内侧壁接触,在所述顶杆(11)的外圆周壁上安装有压力传感器(16),所述压力传感器(16)与气缸(12)的控制器连接;还包括设置在两个连杆(14)之间的止退块(17),所述止退块(17)上端面与机架(1)内侧壁上,所述止退块(17)下端面为与所述顶杆(11)外圆周壁相匹配的圆弧形。
2.根据权利要求1所述的一种线圈缠绕装置,其特征在于:在所述机架(1)侧壁上开有凹槽(13),顶杆(11)的端部滑动设置在凹槽(13)内。
3.根据权利要求1所述的一种线圈缠绕装置,其特征在于:还包括减速器(3),所述电机(2)输出端通过减速器(3)与转动轴(4)连接。
4.根据权利要求1所述的一种线圈缠绕装置,其特征在于:所述止退块(17)为弹性的橡胶块。
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