CN110918749A - 一种高压套管法兰旋压装置及旋压方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高压电容器中瓷套的旋压成型设备及方法，为解决高压电容器瓷套的上下法兰采用浇注成型的方法，过程繁琐且周期长的技术问题，提供一种高压套管法兰旋压装置及旋压方法，该装置包括机架和至少一组旋压机构，旋压机构包括驱动装置，驱动装置带动顶尖组件上下移动，顶尖组件的下方设有面板，面板通过立柱与主轴箱相连接，面板上开设有与顶尖组件的中心位于同一直线上的通孔，旋转电机驱动转轴旋转，转轴的上端穿出主轴箱的顶部，上端安装有电动卡盘，转轴内套设有芯轴，电动卡盘的卡爪上安装有位于通孔内的旋压刀，旋压方法基于该装置，通过顶尖组件压紧工件，旋转电机通过转轴带动旋压刀转动，旋压刀同时作径向往复运动完成旋压。

Description

一种高压套管法兰旋压装置及旋压方法

技术领域

本发明属于高压电容器中瓷套的旋压成型设备及方法，具体涉及一种高压套管法兰旋压装置及旋压方法。

背景技术

高压电容器是电力系统的重要设备，能够有效改善电力系统的电压质量，并增强输电线路的输电能力。高压电容器的套管是电容器设备的重要组件之一，用于绝缘和支撑。

瓷套与电容器器身之间需通过法兰进行连接，目前多是通过浇注的方法对法兰定型定位，常采用环氧树脂浇注胶合，这种方式制作过程繁琐、周期长。

发明内容

本发明的主要目的是解决现有技术中高压电容器瓷套的上下法兰采用浇注成型的方法，过程繁琐且周期长的技术问题，提供一种高压套管法兰旋压装置及旋压方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高压套管法兰旋压装置，其特殊之处在于，包括机架和设置在机架上的至少一组旋压机构；

所述旋压机构包括安装于机架上的驱动装置；所述驱动装置带动顶尖组件上下移动，顶尖组件的下方设有面板，面板的下方设有主轴箱，面板通过立柱与主轴箱相连接；

所述面板上开设有通孔，所述通孔的上方架设有中空的定位支架，通孔的中心与顶尖组件的中心位于同一直线上；

所述机架的下部设有旋转电机，旋转电机驱动转轴旋转；转轴的主体位于主轴箱内，转轴的上端穿出主轴箱的顶部，转轴上端安装有电动卡盘；转轴内套设有芯轴，芯轴的下端固定于主轴箱上，上端插接于电动卡盘底部的中心孔内；所述电动卡盘的卡爪上安装有旋压刀，所述旋压刀的旋压滚轮位于所述通孔内。

进一步地，所述顶尖组件安装于滑动支架上，滑动支架与固定于机架上的滑轨相配合，滑动支架安装于所述驱动装置的输出端上。

进一步地，所述旋转电机通过皮带传动驱动转轴旋转。

进一步地，所述驱动装置为气缸。

进一步地，若旋压机构大于等于两组，则各旋压机构在机架上并排设置；若旋压机构为一组，则旋压机构位于机架的中部。

进一步地，所述旋压刀的旋压滚轮采用T10碳素钢。

进一步地，所述电动卡盘的卡爪由伺服电机驱动其径向往复运动。

一种使用如上所述高压套管法兰旋压装置的旋压方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

S1，将待旋压瓷套的下端放置于定位支架上，使待旋压瓷套法兰位于所述通孔内，待旋压瓷套法兰侧面的凹槽与旋压刀的旋压滚轮侧面相对；

S2，通过驱动装置带动顶尖组件向下运动，与待旋压瓷套的上端相抵；

S3，通过旋转电机驱动转轴旋转，带动电动卡盘转动，使得卡爪带动旋压刀旋转，所述卡爪同时沿电动卡盘的径向往复运动，使旋压刀的旋压滚轮对待旋压瓷套下法兰侧面的凹槽旋压加工；

S4，完成旋压加工后，关闭旋转电机，通过驱动装置带动顶尖组件向上运动，卸下待旋压瓷套；

S5，将待旋压瓷套的上端和下端掉转方向，重复S1至S4，完成对待旋压瓷套上法兰侧面的凹槽旋压加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的高压套管法兰旋压装置，架设在面板上的定位支架用于放置待旋压瓷套，面板上开设的通孔用于容放旋压刀，使旋压刀的旋压滚轮侧面与待旋压瓷套上端或下端法兰侧面的凹槽相对，借助驱动装置带动顶尖组件移动，能够将待旋压瓷套压紧于顶尖组件和面板之间，采用上下压紧的方式，保持待旋压瓷套加工时处于垂直状态，利于摆放和取出。旋转电机能够通过转轴带动旋压刀转动，电动卡盘能同时使卡爪带动旋压刀径向往复运动，采用纯机械的方式对瓷套的法兰进行精密旋压，无耗材、过程快速简单，使法兰成型实现自动化。电动卡盘也能保证卡爪精密进给，保证输出力均匀旋压。

2.本发明的顶尖组件安装在滑动支架上，通过驱动装置带动滑动支架沿滑轨运动，进而带动顶尖组件上下移动，操作方便且结构紧凑。

3.本发明的旋转电机通过皮带传动带动转轴旋转，根据转轴需要的转速可适当调整。

4.本发明可在机架上设置一组旋压机构，也可以同时设置多组旋压机构，采用一体式多工位结构，可单独也可同时旋压法兰。

5.本发明的卡爪径向往复运动通过伺服电机控制，使旋压精度更高，稳定性更强。

6.本发明的高压套管法兰旋压方法，先对待旋压瓷套进行定位安装，通过顶尖组件对待旋压瓷套进行压紧定位，待旋压瓷套的法兰侧面凹槽位于通孔内，同时旋压刀的旋压滚轮也位于通孔内，通过旋压刀对待旋压瓷套的法兰侧面凹槽进行旋压加工，基于上述旋压装置，操作方便，旋压稳定性和精度可靠。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明图1的左视图。

图3为本发明图1中旋压刀的安装结构示意图。

其中，1-机架、2-旋压滚轮、3-顶尖组件、4-面板、5-主轴箱、6-立柱、7-转轴、8-旋转电机、9-芯轴、10-电动卡盘、11-卡爪、12-旋压刀、13-通孔、14-定位支架、15-滑动支架、16-滑轨、17-旋压机构、18-待旋压瓷套、19-气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例和附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例并非对本发明的限制。

本发明旋压装置中的旋压刀，成型时在高压电容器中瓷套的上下法兰侧面凹槽内同时旋转并径向运动，进行旋压操作，通过机械方法完成成型加工。

实施例一

如图1和图2，一种高压套管法兰旋压装置，包括机架1和设置在机架1上的三组旋压机构17，三组旋压机构并排设置。旋压机构17包括安装于机架1上的气缸19；气缸19带动顶尖组件3上下移动，顶尖组件3安装于滑动支架15上，滑动支架15与固定于机架1上的滑轨16相配合，滑动支架15安装于气缸19的输出端上。顶尖组件3的下方设有面板4，面板4的下方设有主轴箱5，面板4通过立柱6与主轴箱5相连接。面板4上开设有通孔13，通孔13的上方架设有中空的定位支架14，通孔13的中心与顶尖组件3的中心位于同一直线上。机架1的下部设有旋转电机8，旋转电机8通过皮带传动驱动转轴7旋转；转轴7的主体位于主轴箱5内，转轴7的上端穿出主轴箱5的顶部，转轴7上端安装有电动卡盘10；转轴7内套设有芯轴9，芯轴9的下端固定于主轴箱5上，上端插接于电动卡盘10底部的中心孔内；如图3，电动卡盘10的卡爪11上安装有旋压刀12，旋压刀12的旋压滚轮2位于通孔13内，电动卡盘10的卡爪11由伺服电机驱动其径向往复运动。

实施例二

一种高压套管法兰旋压装置，包括机架1和设置在机架1上的一组旋压机构17，该旋压机构17位于机架1的中部。旋压机构17包括安装于机架1上的气缸19；气缸19带动顶尖组件3上下移动，顶尖组件3安装于滑动支架15上，滑动支架15与固定于机架1上的滑轨16相配合，滑动支架15安装于气缸19的输出端上。顶尖组件3的下方设有面板4，面板4的下方设有主轴箱5，面板4通过立柱6与主轴箱5相连接。面板4上开设有通孔13，通孔13的上方架设有中空的定位支架14，通孔13的中心与顶尖组件3的中心位于同一直线上。机架1的下部设有旋转电机8，旋转电机8通过皮带传动驱动转轴7旋转；转轴7的主体位于主轴箱5内，转轴7的上端穿出主轴箱5的顶部，转轴7上端安装有电动卡盘10；转轴7内套设有芯轴9，芯轴9的下端固定于主轴箱5上，上端插接于电动卡盘10底部的中心孔内；电动卡盘10的卡爪11上安装有旋压刀12，旋压刀12的旋压滚轮2位于通孔13内，电动卡盘10的卡爪11由伺服电机驱动其径向往复运动。

实施例三

一种高压套管法兰旋压装置，包括机架1和设置在机架1上的两组旋压机构17，该旋压机构17位于机架1的中部。旋压机构17包括安装于机架1上的气缸19；气缸19带动顶尖组件3上下移动，顶尖组件3安装于滑动支架15上，滑动支架15与固定于机架1上的滑轨16相配合，滑动支架15安装于气缸19的输出端上。顶尖组件3的下方设有面板4，面板4的下方设有主轴箱5，面板4通过立柱6与主轴箱5相连接。面板4上开设有通孔13，通孔13的上方架设有中空的定位支架14，通孔13的中心与顶尖组件3的中心位于同一直线上。机架1的下部设有旋转电机8，旋转电机8驱动转轴7旋转；转轴7的主体位于主轴箱5内，转轴7的上端穿出主轴箱5的顶部，转轴7上端安装有电动卡盘10；转轴7内套设有芯轴9，芯轴9的下端固定于主轴箱5上，上端插接于电动卡盘10底部的中心孔内；电动卡盘10的卡爪11上安装有旋压刀12，旋压刀12的旋压滚轮2位于通孔13内，电动卡盘10的卡爪11由伺服电机驱动其径向往复运动。

上述实施例一和实施例二中，均为多组旋压机构17并排设置于机架1上，可实现一体式多工位结构，便于操作人员同时对多工位进行操作。实施例二为单工位设置。可根据生产现场的需求进行实际调整。

上述的定位支架14用于对待旋压瓷套18进行定位，定位支架14上开设的定位孔内径与待旋压瓷套18的外径相适配，能够使待旋压瓷套18端部的法兰穿过，同时将待旋压瓷套18的主体限位于定位孔内。

另外，本发明的高压套管法兰旋压装置可搭载PLC控制，用于控制驱动装置、旋转电机8，以及电动卡盘10的工作，并与现场的自动化操作，同时也能够对加工情况进行实时监控。

利用上述装置的旋压方法如下：

S1，将待旋压瓷套18的下端放置于定位支架14上，使待旋压瓷套18法兰位于所述通孔13内，待旋压瓷套18法兰侧面的凹槽与旋压刀12的旋压滚轮2侧面相对；

S2，通过驱动装置带动顶尖组件3向下运动，与待旋压瓷套18的上端相抵；

S3，通过旋转电机8驱动转轴7旋转，带动电动卡盘10转动，使得卡爪11带动旋压刀12旋转，所述卡爪11同时沿电动卡盘10的径向往复运动，使旋压刀12的旋压滚轮2对待旋压瓷套18下法兰侧面的凹槽旋压加工；

S4，完成旋压加工后，关闭旋转电机8，通过驱动装置带动顶尖组件3向上运动，卸下待旋压瓷套18；

S5，掉转待旋压瓷套18的方向，重复S1至S4，再对待旋压瓷套18上法兰侧面的凹槽旋压加工。

上述旋压刀12径向移动可通过伺服电机控制，使卡爪11的径向移动量更加精准，避免因进给量过大造成对待旋压瓷套18的损坏。

以上所述仅为本发明的实施例，并非对本发明保护范围的限制，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种高压套管法兰旋压装置，其特征在于：包括机架(1)和设置在机架(1)上的至少一组旋压机构(17)；

所述旋压机构(17)包括安装于机架(1)上的驱动装置；所述驱动装置带动顶尖组件(3)上下移动，顶尖组件(3)的下方设有面板(4)，面板(4)的下方设有主轴箱(5)，面板(4)通过立柱(6)与主轴箱(5)相连接；

所述面板(4)上开设有通孔(13)，所述通孔(13)的上表面设有定位支架(14)，定位支架上设有定位孔，所述定位孔的中心、通孔(13)的中心以及顶尖组件(3)的中心位于同一直线上；

所述机架(1)的下部设有旋转电机(8)，旋转电机(8)驱动转轴(7)旋转；转轴(7)的主体位于主轴箱(5)内，转轴(7)的上端穿出主轴箱(5)的部分安装有电动卡盘(10)；转轴(7)内同轴套设有芯轴(9)，芯轴(9)的下端固定于主轴箱(5)上，上端插接于电动卡盘(10)底部的中心孔内；所述电动卡盘(10)的卡爪(11)上安装有旋压刀(12)，所述旋压刀(12)的旋压滚轮(2)位于所述通孔(13)内。

2.如权利要求1所述一种高压套管法兰旋压装置，其特征在于：所述顶尖组件(3)安装于滑动支架(15)上，滑动支架(15)与固定于机架(1)上的滑轨(16)相配合，滑动支架(15)安装于所述驱动装置的输出端上。

3.如权利要求1所述一种高压套管法兰旋压装置，其特征在于：所述旋转电机(8)通过皮带传动驱动转轴(7)旋转。

4.如权利要求1或2或3所述一种高压套管法兰旋压装置，其特征在于：所述驱动装置为气缸(19)。

5.如权利要求4所述一种高压套管法兰旋压装置，其特征在于：若旋压机构(17)大于等于两组，则各旋压机构(17)在机架(1)上并排设置；若旋压机构(17)为一组，则旋压机构(17)位于机架(1)的中部。

6.如权利要求5所述一种高压套管法兰旋压装置，其特征在于：所述旋压刀(12)的旋压滚轮(2)采用T10碳素钢。

7.如权利要求6所述一种高压套管法兰旋压装置，其特征在于：所述电动卡盘(10)的卡爪(11)由伺服电机驱动其径向往复运动。

8.一种使用如权利要求1至7任一所述高压套管法兰旋压装置的旋压方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将待旋压瓷套(18)的下端放置于定位支架(14)上，使待旋压瓷套(18)法兰位于所述通孔(13)内，待旋压瓷套(18)法兰侧面的凹槽与旋压刀(12)的旋压滚轮(2)侧面相对；

S2，通过驱动装置带动顶尖组件(3)向下运动，与待旋压瓷套(18)的上端相抵；

S3，通过旋转电机(8)驱动转轴(7)旋转，带动电动卡盘(10)转动，使得卡爪(11)带动旋压刀(12)旋转，所述卡爪(11)同时沿电动卡盘(10)的径向往复运动，使旋压刀(12)的旋压滚轮(2)对待旋压瓷套(18)下法兰侧面的凹槽旋压加工；

S4，完成旋压加工后，关闭旋转电机(8)，通过驱动装置带动顶尖组件(3)向上运动，卸下待旋压瓷套(18)；

S5，将待旋压瓷套(18)的上端和下端掉转方向，重复S1至S4，完成对待旋压瓷套(18)上法兰侧面的凹槽旋压加工。

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