CN110085394A - 一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置，用于将工字型铁心架置在绕线机上绕制线圈；包括用于安装在工字型铁心柱左右两端的夹持装置；所述夹持装置由夹头、固定板和方轴组成；方轴的头部穿过固定板与端部被夹持在夹头内的工字型铁心柱相抵触。这种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置及其在作为骨架直接架置在绕线机上的使用方法克服了传统铁心叠片插片所产生的损坏，特别是上铁轭重复拆装造成的性能影响；也克服了铁心机械加工过程复杂和材料性能损失大的缺陷，使得电力设备器身的结构得到极大的简化，材料使用和加工成本均可大幅下降，以此法制成的双开口磁路电力设备器身具有性能更好、抗突发短路能力强、制造成本更低的特点。

Description

一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及电力设备领域，尤其涉及一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置及其使用方法。

背景技术

目前，在电力设备上，如变压器和电抗器等，普遍采用的磁路为平直叠片式结构，即将铁芯片剪裁成梯形，然后逐片叠装起来，构成电力设备的磁路铁心。这种结构使得除了电力设备铁心制造复杂，还要求线圈单独绕制，然后再套装在铁心柱上。这样就形成了铁心和线圈构成的电力设备器身结构的固有缺点，例如其所构成的变压器和电抗器的器身加工制造复杂，人工干预多，工艺繁琐，空间利用率低，材料使用浪费，产品体积大，成品的性能参数不好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单，制造工序少，采用双开口铁心磁路以利于进一步实现以工字型铁心柱为骨架直接架设到绕线机上绕制线圈为目的的双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置，包括用于安装在工字型铁心柱左右两端的夹持装置；所述夹持装置由夹头、固定板和方轴组成；所述固定板固定在夹头的背面，所述方轴固定在固定板的背面，方轴的头部穿过固定板与端部被夹持在夹头内的工字型铁心柱相抵触；所述工字型铁心柱由两个U型铁心柱背靠背组成，其中间段形成柱体，两端中间部位形成楔口，所述方轴的头部卡接在楔口内，所述工字型铁心柱上位于楔口两侧的部位形成轭片，所述轭片卡接在夹头内。

作为优选，所述夹头由两个相同的卡架底部对称组成；所述卡架由夹板、连接板和限位板组成；所述夹板的中心部位设置有向下的开口；所述限位板具有两块，分别固焊在开口背面两侧的夹板上，对称的两块限位板之间形成槽口；所述限位板的上下两端分别与夹板的上下两端平齐；所述连接板具有两块，分别固焊在槽口两侧限位板和夹板共同形成的直角处，且连接板的底面与夹板和限位板底面平齐。

作为优选，所述连接板上设置有连接孔，将两个卡架底部对称后通过螺栓穿过两个卡架上相互对应的连接孔，从而将两个卡架连接在一起构成夹头；所述卡架上的开口卡接在工字型铁心柱的柱体上，所述工字型铁心柱端部的轭片卡接在槽口内。

作为优选，所述固定板由盖板和定位板组成；所述定位板固焊在盖板的背面中心位置，定位板和盖板的中心设置有大小相同且前后相通的轴孔，所述方轴的头部穿过轴孔与工字型铁心柱端部楔口卡接；所述定位板的端面设置有若干螺孔，盖板上设置有若干上下对应且贯通其前后的安装孔，安装孔内设置有螺栓，所述螺栓与预设在夹头背面的螺纹孔螺纹配合，从而将固定板固定在夹头上。

作为优选，所述方轴的头部呈三角形，其与楔口的形状吻合，方轴上靠近头部的外部四周固焊有定位挡板，所述定位挡板上设置有若干定位孔，所述定位孔的位置及数量与预设在定位板上螺孔的位置及数量一致，定位孔和螺孔之间通过螺栓连接，从而将方轴固定在固定板上。

作为优选，所述方轴与楔口之间设置有角钢。

作为优选，所述轴孔的形状与方轴的横切面轮廓形状相同且相互吻合。

一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置的使用方法，包括以下步骤：

A）在工字型铁心柱的左右两端安装卡架，每端分别需两个卡架，卡架上的开口卡住柱体，工字型铁心柱上的轭片放置在对应卡架的槽口内，每端的两个卡架形成上下对称形式，对称的卡架之间通过螺栓连接在一起，构成夹头，并夹紧工字型铁心柱；

B）在工字型铁心柱两端的楔口处分别放入一块角钢；

C）在左右两个夹头的背面均安装一块固定板，固定板通过螺栓固定在夹头上；

D）在左右两端的固定板上分别装上一根方轴，将方轴的头部穿过固定板上的轴孔顶紧工字型铁心柱上楔口处的角钢，并通过螺栓将方轴固定在固定板上；

E）调节每组上下对称卡架之间的螺栓，使上下卡架在一个面上，并夹紧工字型铁心柱；

F）调节固定板与夹头以及方轴与固定板之间的螺栓，使固定板与夹头连接固定，使方轴通过角钢顶紧工字型铁心柱，并使左右两根方轴处于同一轴线上；

G） 最后将完成安装和调节后的双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置装上绕线机即可进行线圈绕制。

与现有技术相比，本发明的有益之处在于：这种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置及其使用方法将“工”字型或“U”型铁心柱本身作为线圈绕制的骨架，克服了传统铁心叠片插片所产生的片损坏，特别是上铁轭重复拆装造成的影响性能的缺点；也克服了铁心的加工剪裁的片宽种类多，机械加工过程复杂和材料性能损失大的缺陷；本发明方法在以铁心柱为骨架绕制内外线圈时，直接加力将导体缠绕在铁心柱上，确保了线圈形状的稳定性；采用铁心柱端部夹紧的方法，能有效地控制铁心柱受力传递变形，避免铁心片的损坏；线圈直接绕制在铁心柱上的方法，有效地克服了传统的叠片式铁心的线圈必须单独绕制，再套入铁心柱的复杂工艺过程，完全取消了套装线圈所需要的套装工艺间隙，使得电力设备内部的空间利用率大为提高，有效地降低了铁心材料和线圈材料的消耗，减少了电力设备材料成本，同时由于磁路接缝少，也显著的提高了电力设备的空载性能和负载性能；由于没有线圈的套装过程，取消了不必要的套装间隙，使得直接绕制在铁心柱上的线圈与铁心柱结合紧凑，电力设备线圈器身的刚性和机械强度得到显著加强，抗突发短路能力得到极大提升，大幅提高了电力设备运行可靠性；基于上述原因，使得电力设备器身的结构得到极大的简化，材料使用和加工成本均可大幅下降，以此法制成的双开口磁路电力设备器身具有性能更好、抗突发短路能力强、制造成本更低的特点。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是本发明一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置装配结构示意图；

图2是本发明一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置拆分结构示意图；

图3是工字型铁心柱结构示意图；

图4是本发明一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置中夹头结构示意图；

图5是本发明一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置中固定板结构示意图；

图6是本发明一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置中方轴结构示意图；

图7是本发明一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置装配后的侧面结构示意图；

图8是本发明一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置装配后的端面结构示意图。

图中：1、工字型铁心柱；11、U型铁心柱；12、楔口；13、轭片；2、夹头；21、卡架；22、夹板；23、开口；24、槽口；25、连接板；26、限位板；3、固定板；31、盖板；32、定位板；33、轴孔；4、方轴；41、定位挡板；5、角钢；6、连接孔；7、安装孔；8、螺孔；9、定位孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。

图1和图2所示一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置，包括用于安装在工字型铁心柱1左右两端的夹持装置；所述夹持装置由夹头2、固定板3和方轴4组成；所述的夹头2分置在工字型铁心1的左右两端， 每端的夹头2分为上下两部分；所述固定板3固定在夹头2的背面，将夹头2上下两部分连结在一起；所述方轴4固定在固定板3的背面，方轴4的头部穿过固定板3与端部被夹持在夹头2内的工字型铁心柱1相抵触；如图3所示，所述工字型铁心柱1由两个U型铁心柱11背靠背组成，其中间段形成柱体，两端中间部位形成楔口12，所述方轴4的头部卡接在楔口12内，所述工字型铁心柱1上位于楔口12两侧的部位形成轭片13，所述轭片13卡接在夹头2内。

如图4所示，所述夹头2由两个相同的卡架21底部对称组成；所述卡架21由夹板22、连接板25和限位板26组成；所述夹板22的中心部位设置有向下的开口23；所述限位板26具有两块，分别固焊在开口23背面两侧的夹板22上，对称的两块限位板26之间形成槽口24；所述限位板26的背面设置有若干螺纹孔；所述限位板26的上下两端分别与夹板22的上下两端平齐；所述连接板25具有两块，分别固焊在槽口24两侧限位板26和夹板22共同形成的直角处，且连接板25的底面与夹板22和限位板26底面平齐。

所述连接板25上设置有连接孔6，将两个卡架21底部对称后通过螺栓穿过两个卡架21上相互对应的连接孔6，从而将两个卡架21连接在一起构成夹头2；所述卡架21上的开口23卡接在工字型铁心柱1的柱体上，所述工字型铁心柱1端部的轭片13卡接在槽口24内。

如图5所示，所述固定板3由盖板31和定位板32组成；所述定位板32固焊在盖板31的背面中心位置，定位板32和盖板31的中心设置有大小相同且前后相通的轴孔33，所述轴孔33的形状与方轴4的横切面轮廓形状相同且相互吻合，所述方轴4的头部穿过轴孔33与工字型铁心柱1端部楔口12卡接；所述定位板32的端面设置有若干螺孔8，盖板31上设置有若干上下对应且贯通其前后的安装孔7，安装孔7内设置有螺栓，所述螺栓与预设在夹头2背面的螺纹孔螺纹配合，从而将固定板3固定在夹头2上，所述夹头2背面的螺纹孔即上述限位板26背面所述的螺纹孔，详见附图7。

如图6所示，所述方轴4的头部呈三角形，其与楔口12的形状吻合，为了防止方轴4的头部对楔口12造成损伤，所述方轴4与楔口12之间设置有角钢5；方轴4上靠近头部的外部四周固焊有定位挡板41，所述定位挡板41上设置有若干定位孔9，所述定位孔9的位置及数量与预设在定位板32上螺孔8的位置及数量一致，定位孔9和螺孔8之间通过螺栓连接，从而将方轴4固定在固定板3上，详见附图8。

其具体操作方式如下，一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置的使用方法，包括以下步骤：

A）在工字型铁心柱1的左右两端安装卡架21，每端分别需两个卡架21，卡架21上的开口23卡住柱体，工字型铁心柱1上的轭片13放置在对应卡架21的槽口24内，每端的两个卡架21形成上下对称形式，对称的卡架21之间通过螺栓连接在一起，构成夹头2，并夹紧工字型铁心柱1；

B）在工字型铁心柱1两端的楔口12处分别放入一块角钢5；

C）在左右两个夹头2的背面均安装一块固定板3，固定板3通过螺栓固定在夹头2上；

D）在左右两端的固定板3上分别装上一根方轴4，将方轴4的头部穿过固定板3上的轴孔33顶紧工字型铁心柱1上楔口12处的角钢5，并通过螺栓将方轴4固定在固定板3上；

E）调节每组上下对称卡架21之间的螺栓，使上下卡架21在一个面上，并夹紧工字型铁心柱1；

F）调节固定板3与夹头2以及方轴4与固定板3之间的螺栓，使固定板3与夹头2连接固定，使方轴4通过角钢5顶紧工字型铁心柱1，并使左右两根方轴4处于同一轴线上；

G）最后将完成安装和调节后的双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置装上绕线机即可进行线圈绕制。

这种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置及其使用方法将“工”字型或“U”型铁心柱本身作为线圈绕制的骨架，克服了传统铁心叠片插片所产生的片损坏，特别是上铁轭重复拆装造成的影响性能的缺点；也克服了铁心的加工剪裁的片宽种类多，机械加工过程复杂和材料性能损失大的缺陷；本发明方法在以铁心柱为骨架绕制内外线圈时，直接加力将导体缠绕在铁心柱上，确保了线圈形状的稳定性；采用铁心柱端部夹紧的方法，能有效地控制铁心柱受力传递变形，避免铁心片的损坏；线圈直接绕制在铁心柱上的方法，有效地克服了传统的叠片式铁心的线圈必须单独绕制，再套入铁心柱的复杂工艺过程，完全取消了套装线圈所需要的套装工艺间隙，使得电力设备内部的空间利用率大为提高，有效地降低了铁心材料和线圈材料的消耗，减少了电力设备材料成本，同时由于磁路接缝少，也显著的提高了电力设备的空载性能和负载性能；由于没有线圈的套装过程，取消了不必要的套装间隙，使得直接绕制在铁心柱上的线圈与铁心柱结合紧凑，电力设备线圈器身的刚性和机械强度得到显著加强，抗突发短路能力得到极大提升，大幅提高了电力设备运行可靠性；基于上述原因，使得电力设备器身的结构得到极大的简化，材料使用和加工成本均可大幅下降，以此法制成的双开口磁路电力设备器身具有性能更好、抗突发短路能力强、制造成本更低的特点。

需要强调的是：以上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，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置，其特征是，包括用于安装在工字型铁心柱（1）左右两端的夹持装置；所述夹持装置由夹头（2）、固定板（3）和方轴（4）组成；所述固定板（3）固定在夹头（2）的背面，所述方轴（4）固定在固定板（3）的背面，方轴（4）的头部穿过固定板（3）与端部被夹持在夹头（2）内的工字型铁心柱（1）相抵触；所述工字型铁心柱（1）由两个U型铁心柱（11）背靠背组成，其中间段形成柱体，两端中间部位形成楔口（12），所述方轴（4）的头部卡接在楔口（12）内，所述工字型铁心柱（1）上位于楔口（12）两侧的部位形成轭片（13），所述轭片（13）卡接在夹头（2）内。

2.根据权利要求1所述的双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置，其特征是，所述夹头（2）由两个相同的卡架（21）底部对称组成；所述卡架（21）由夹板（22）、连接板（25）和限位板（26）组成；所述夹板（22）的中心部位设置有向下的开口（23）；所述限位板（26）具有两块，分别固焊在开口（23）背面两侧的夹板（22）上，对称的两块限位板（26）之间形成槽口（24）；所述限位板（26）的上下两端分别与夹板（22）的上下两端平齐；所述连接板（25）具有两块，分别固焊在槽口（24）两侧限位板（26）和夹板（22）共同形成的直角处，且连接板（25）的底面与夹板（22）和限位板（26）底面平齐。

3.根据权利要求2所述的双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置，其特征是，所述连接板（25）上设置有连接孔（6），将两个卡架（21）底部对称后通过螺栓穿过两个卡架（21）上相互对应的连接孔（6），从而将两个卡架（21）连接在一起构成夹头（2）；所述卡架（21）上的开口（23）卡接在工字型铁心柱（1）的柱体上，所述工字型铁心柱（1）端部的轭片（13）卡接在槽口（24）内。

4.根据权利要求1所述的双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置，其特征是，所述固定板（3）由盖板（31）和定位板（32）组成；所述定位板（32）固焊在盖板（31）的背面中心位置，定位板（32）和盖板（31）的中心设置有大小相同且前后相通的轴孔（33），所述方轴（4）的头部穿过轴孔（33）与工字型铁心柱（1）端部楔口（12）卡接；所述定位板（32）的端面设置有若干螺孔（8），盖板（31）上设置有若干上下对应且贯通其前后的安装孔（7），安装孔（7）内设置有螺栓，所述螺栓与预设在夹头（2）背面的螺纹孔螺纹配合，从而将固定板（3）固定在夹头（2）上。

5.根据权利要求4所述的双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置，其特征是，所述方轴（4）的头部呈三角形，其与楔口（12）的形状吻合，方轴（4）上靠近头部的外部四周固焊有定位挡板（41），所述定位挡板（41）上设置有若干定位孔（9），所述定位孔（9）的位置及数量与预设在定位板（32）上螺孔（8）的位置及数量一致，定位孔（9）和螺孔（8）之间通过螺栓连接，从而将方轴（4）固定在固定板（3）上。

6.根据权利要求4所述的双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置，其特征是，所述方轴（4）与楔口（12）之间设置有角钢（5）。

7.根据权利要求4所述的双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置，其特征是，所述轴孔（33）的形状与方轴（4）的横切面轮廓形状相同且相互吻合。

8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

A）在工字型铁心柱（1）的左右两端安装卡架（21），每端分别需两个卡架（21），卡架（21）上的开口（23）卡住柱体，工字型铁心柱（1）上的轭片（13）放置在对应卡架（21）的槽口（24）内，每端的两个卡架（21）形成上下对称形式，对称的卡架（21）之间通过螺栓连接在一起，构成夹头（2），并夹紧工字型铁心柱（1）；

B）在工字型铁心柱（1）两端的楔口（12）处分别放入一块角钢（5）；

C）在左右两个夹头（2）的背面均安装一块固定板（3），固定板（3）通过螺栓固定在夹头（2）上；

D）在左右两端的固定板（3）上分别装上一根方轴（4），将方轴（4）的头部穿过固定板（3）上的轴孔（33）顶紧工字型铁心柱（1）上楔口（12）处的角钢（5），并通过螺栓将方轴（4）固定在固定板（3）上；

E）调节每组上下对称卡架（21）之间的螺栓，使上下卡架（21）在一个面上，并夹紧工字型铁心柱（1）；

F）调节固定板（3）与夹头（2）以及方轴（4）与固定板（3）之间的螺栓，使固定板（3）与夹头（2）连接固定，使方轴（4）通过角钢（5）顶紧工字型铁心柱（1），并使左右两根方轴（4）处于同一轴线上；

G）最后将完成安装和调节后的双开口磁路工字型铁心柱夹紧固定装置装上绕线机即可进行线圈绕制。