CN111180194B - 一种预防螺旋铜管线圈绕制变形的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预防螺旋铜管线圈绕制变形的装置，其包括：支架、转动设置在支架上且用于绕制铜管线圈的绕制卷筒以及活动设置在支架上且用于辅助铜管定形的定形槽轮组，绕制卷筒的轴侧表面上设置有螺旋槽，铜管沿螺旋槽绕制；定形槽轮组上设置有限制槽，限制槽的槽口与螺旋槽的槽口相对，并且限制槽的截面与螺旋槽的截面形成一个直径与铜管外直径相等的完整圆。本发明具有降低铜管绕制时内径以及外径的变化量、降低铜管线圈上相邻两圈之间距离的变化量、使得铜管线圈的电感值更加稳定的效果。

Description

一种预防螺旋铜管线圈绕制变形的装置及方法

技术领域

本发明涉及铜管线圈绕制的技术领域，尤其是涉及一种预防螺旋铜管线圈绕制变形的装置及方法。

背景技术

加热炉中使用的线圈绕组是加热炉中重要的零件之一，该线圈绕组是通过将铜管线绕制成线圈而成。

现有技术中一篇授权公告号为CN202601415U的中国专利中公开了一种大型螺旋铜管线圈正反绕制装置，该种装置包括：正反转减速机、卷筒、铜管绕制导向槽、卷筒轴承；在绕制铜管时，首先将铜管一端固定在卷筒上，开启正反转减速机使卷筒轴承和卷筒绕自身轴线转动，铜管沿着卷筒轴侧表面上的铜管绕制导向槽开始正向绕制或反向绕制，当绕完后，将铜管的另一端固定在卷筒上，开始在螺旋铜管线圈上做固定工序，等所有固定工序和其它工序完成后，将螺旋铜管线圈从卷筒上取下，完成铜管线的绕制工作。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：铜管绕制导向槽开口设置，使得铜管沿着铜管绕制导向槽绕制时有足够的形变空间，此时铜管不仅仅是会因绕制而发生整体的弯曲形变，铜管本身的内径与外径也均会发生比较大的变化，使得铜管出现局部变扁的情况，而铜管局部变扁就容易导致绕制好的铜管上相邻两圈之间的间距不一致，进而使得绕制好的铜管电感值不稳定，故而有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种预防螺旋铜管线圈绕制变形的装置及方法，其具有降低铜管绕制时内径以及外径的变化量、降低铜管线圈上相邻两圈之间距离的变化量、使得铜管线圈的电感值更加稳定的效果。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种预防螺旋铜管线圈绕制变形的装置，包括：支架、转动设置在支架上且用于绕制铜管线圈的绕制卷筒以及活动设置在支架上且用于辅助铜管定形的定形槽轮组，绕制卷筒的轴侧表面上设置有螺旋槽，铜管沿螺旋槽绕制；定形槽轮组上设置有限制槽，限制槽的槽口与螺旋槽的槽口相对，并且限制槽的截面与螺旋槽的截面形成一个直径与铜管外直径相等的完整圆。

通过采用上述技术方案，绕制卷筒的设置，为弯曲铜管提供了动力以及弯曲时的支撑；螺旋槽的设置，使得铜管能够弯曲的更加规范，不易出现随意变形的情况；定形槽轮与限制槽的设置，使得铜管在弯曲时，因限制槽与螺旋槽的截面形成一个直径与铜管外直径相等的完整圆，此时铜管弯曲时内外径就不会有太多随意变形的空间，进而使得铜管内外径变化量很小，而且因为铜管绕制成线圈后，铜管内外径变化量很小，使得铜管线圈上相邻两圈之间距离的变化量也更小，铜管线圈的电感值也就更加的稳定。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述定形槽轮组包括：转轴、形变跟随轮与定形跟随轮，转轴设置有相互平行的两根，并且转轴的轴线与所述绕制卷筒的轴线平行；形变跟随轮与定形跟随轮均分别活动设置在两根转轴上，形变跟随轮用于将铜管压制在所述螺旋槽中以使铜管完成绕制变形，定形跟随轮用于保持铜管变形后的状态。

通过采用上述技术方案，转轴的设置，为形变跟随轮与定形跟随轮的安装提供了位置；而且因为形变跟随轮与定形跟随轮是活动设置在转轴上的，并且转轴的轴线与绕制卷筒的轴线平行，使得形变跟随轮与定形跟随轮就能够一直沿着铜管运动，有助于随时对处于弯曲状态中的铜管进行限制，有效的降低了铜管内外径的变化量；同时定形跟随轮的设置，还有助于铜管保持弯曲后的状态。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述形变跟随轮与所述定形跟随轮均分别滑动设置在两根所述转轴上，形变跟随轮与定形跟随轮的滑动方向与转轴的轴线相同，并且形变跟随轮与定形跟随轮还均分别与两根转轴转动连接。

通过采用上述技术方案，形变跟随轮与定形跟随轮均滑动设置在转轴上，并且滑动方向与转轴的轴线相同，有助于形变跟随轮与定形跟随轮弯折铜管，而且还有助于形变跟随轮与定形跟随轮限制铜管的内外径变化；形变跟随轮与定形跟随轮均分别与两根转轴转动连接，将铜管与形变跟随轮以及定形跟随轮的滑动摩擦转变为滚动摩擦，使得铜管绕制更加的顺利，同时也减少了形变跟随轮与定形跟随轮对铜管表面的损伤。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述形变跟随轮与所述定形跟随轮均分别向所述螺旋槽延伸方向倾斜。

通过采用上述技术方案，形变跟随轮与定形跟随轮均分别向所述螺旋槽延伸方向倾斜，使得形变跟随轮与定形跟随轮在转动时不易出现与铜管分离的情况，有助于形变跟随轮与定形跟随轮弯折铜管。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述绕制卷筒的轴侧表面上还分别固定设置有一个夹持件，一个夹持件用于固定铜管的起始端，另一个夹持件用于固定铜管的终止端。

通过采用上述技术方案，夹持件的设置，使得铜管的起始端与终止端均分别被固定，此时铜管在绕制的过程中以及绕制完成后均不易在应力的作用下回到原来的状态，有助于铜管发生永久性的形变，帮助铜管线圈成形。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述支架一端还固定设置底座，底座上固定设置有用于驱动所述绕制卷筒绕自身轴线转动的驱动件。

通过采用上述技术方案，底座的设置，方便对支架进行固定，有助于绕制工作的进行；驱动件的设置，使得绕制卷筒可以自动转动，此时就不需要人工手动转动绕制卷筒，有助于提升铜管绕制的效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述绕制卷筒一端穿过所述支架一端，并且在绕制卷筒穿过支架的位置上设置有供其它工具插入以转动绕制卷筒的插孔。

通过采用上述技术方案，插孔的设置，方便操作人员将其它工具插入到插孔中，然后通过其它工具手动转动绕制滚筒，而且因为插孔设置在绕制卷筒穿过支架的位置上，使得其它工具在插孔处转动时不易受到支架的阻碍。

本发明的目的二是提供一种预防螺旋铜管线圈绕制变形的方法，基于上述的预防螺旋铜管线圈绕制变形的装置，包括：

S1.将铜管一端固定在绕制卷筒上螺旋槽的一端，并且形变跟随轮通过限制槽将铜管压制在螺旋槽中；

S2.绕绕制卷筒的轴线转动绕制卷筒，铜管沿螺旋槽绕制成铜管线圈；

S3.将绕制好的铜管线圈从绕制卷筒上取下，完成铜管线圈的制作。

通过采用上述技术方案，操作人员就可以将一根裁切好的直铜管绕制成一个铜管线圈，并且绕制出来的线圈质量更好。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，在铜管绕制前，所述形变跟随轮处于铜管弯曲的起始位置。

通过采用上述技术方案，使得铜管在开始弯曲时就能够被形变跟随轮限制，不易出现内外径形变量太大的情况，有助于提升铜管线圈的质量。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，在铜管线圈取下前，应保持铜管线圈处于所述绕制卷筒上的状态至少两分钟。

通过采用上述技术方案，有助于铜管线圈克服自身内部的应力，形成永久性形变，进一步提升了铜管线圈的质量。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

定形槽轮组与限制槽的设置，使得铜管在形变时内外径不会有太大的变化空间，有助于尽可能保持很小的内外径形变量，而且因为内外径的变化量小了，使得铜管线圈上相邻两圈之间的距离变化也就会更小，有助于铜管线圈保持良好的电感值；

转轴的设置，为形变跟随轮与定形跟随轮的安装提供了位置；而且因为形变跟随轮与定形跟随轮是活动设置在转轴上的，并且转轴的轴线与绕制卷筒的轴线平行，使得形变跟随轮与定形跟随轮就能够一直沿着铜管运动，有助于随时对处于弯曲状态中的铜管进行限制，有效的降低了铜管内外径的变化量；同时定形跟随轮的设置，还有助于铜管保持弯曲后的状态。

附图说明

图1是本实用新型中实施例一的整体结构示意图。

图2是本实用新型中实施例一的爆炸结构示意图。

图3是本实用新型中实施例三的整体结构示意图。

图4是本实用新型中实施例四的整体结构示意图。

图中，1、支架；11、T形板；12、竖板；2、绕制卷筒；21、连接轴；211、插孔；22、螺旋槽；3、定形槽轮组；31、转轴；32、形变跟随轮；33、定形跟随轮；4、铜管线圈；5、限制槽；6、夹持件；61、垫板；62、压板；7、底座；8、驱动件。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1与图2，实施例一，为本发明公开的一种预防螺旋铜管线圈绕制变形的装置，包括：支架1、绕制卷筒2与定形槽轮组3，绕制卷筒2转动设置在支架1上且用于绕制铜管线圈4；定形槽轮组3也活动设置在支架1上且用于辅助铜管定形，定形槽轮组3与绕制卷筒2相邻设置。

参照图1与图2，支架1包括两块相互平行的T形板11与一块连接两块T形板11的竖板12，T形板11与竖板12均为不锈钢材质，竖板12处于两块T形板11之间，并且竖板12两端分别与两块T形板11的同侧端通过螺栓固定连接，使得两块T形板11与一块竖板12形成一个U形。

参照图1与图2，绕制卷筒2呈圆柱形且为不锈钢材质，绕制卷筒2的两端分别焊接有一根连接轴21，连接轴21为不锈钢材质，两根连接轴21分别穿过两块T形板11，并且通过轴承与T形板11转动连接，绕制卷筒2的轴线与两根连接轴21的轴线重合，并且绕制卷筒2的轴线还与竖板12的长度方向平行；绕制卷筒2的轴侧表面上开设有螺旋槽22，铜管沿螺旋槽22绕制。

参照图1与图2，定形槽轮组3包括：转轴31、形变跟随轮32与定形跟随轮33，转轴31设置有相互平行的两根，并且转轴31的轴线与绕制卷筒2的轴线平行；形变跟随轮32与定形跟随轮33均为不锈钢材质，形变跟随轮32与定形跟随轮33均分别活动设置在两根转轴31上，形变跟随轮32用于将铜管压制在螺旋槽22中以使铜管完成绕制变形，定形跟随轮33用于克服铜管变形产生的应力以使铜管保持变形后的状态；形变跟随轮32与定形跟随轮33的轴侧面上均分别一体成型有一道限制槽5，限制槽5的槽口与螺旋槽22的槽口相对，并且限制槽5的截面与螺旋槽22的截面形成一个直径与铜管外直径相等的完整圆，使得铜管变形时内外径没有太多的形变空间，此时铜管的内外径也就不易发生形变。

参照图1与图2，形变跟随轮32与定形跟随轮33均分别套设在两根转轴31上，形变跟随轮32与定形跟随轮33的轴线处均分别开设有一个穿孔，穿孔截面呈圆形，穿孔中卡嵌有一个轴承，转轴31穿过轴承内圈，并且转轴31与轴承滑动连接，此时形变跟随轮32与定形跟随轮33可以沿着转轴31的轴线上下滑动，同时形变跟随轮32与定形跟随轮33还都可以绕自身轴线在转轴31上转动。

参照图1与图2，为了避免形变跟随轮32与定形跟随轮33在绕制铜管时与铜管出现相互分离的情况，形变跟随轮32与定形跟随轮33在绕制铜管时还均分别向螺旋槽22延伸方向倾斜，实现该种效果的方式为穿孔中轴承内圈内侧表面与转轴31轴侧表面之间存在间隙，使得形变跟随轮32与定形跟随轮33在绕制铜管时可以朝一侧倾斜，此时形变跟随轮32与定形跟随轮33就可以一直保持与铜管的接触状态。

参照图1与图2，在绕制卷筒2的轴侧表面上还分别通过螺钉固定有一个夹持件6，一个夹持件6用于固定铜管的起始端，该夹持件6定义为起始夹持件6，另一个夹持件6用于固定铜管的终止端，该夹持件6定义为终端夹持件6；夹持件6包括一个垫板61与一个叠放在垫板61上的压板62，垫板61与压板62通过螺钉连接，垫板61与压板62均呈长方体形状且为不锈钢材质；垫板61与压板62相互靠近的一侧表面上还分别开设有一个用于放置铜管起始端的固定槽，固定槽截面呈半圆形，两个固定槽槽口相对，并且在铜管起始端处于两个固定槽中时，两个固定槽的槽壁与槽底均与铜管起始端的轴侧外表面抵接，使得铜管的起始端被牢牢固定在垫板61与压板62之间，不易出现随意松脱的情况。

实施例二，参照图1与图2，基于上述一种预防螺旋铜管线圈绕制变形的装置所提出的一种使用方法，其包括：

S1.首先将支架1固定在一个工作台上，然后再将裁切好的一段铜管的一端通过起始夹持件6固定在绕制卷筒2上螺旋槽22的一端，并且形变跟随轮32与定形跟随轮33在铜管弯曲的起始位置均通过限制槽5将铜管压制在螺旋槽22中。

S2.绕绕制卷筒2的轴线转动绕制卷筒2，使得铜管沿螺旋槽22绕制成铜管线圈4，并且最后将铜管的终止端固定在终止夹持件6上；铜管线圈4成型后，保持铜管线圈4处于绕制卷筒2上的状态至少两分钟，可以为两分钟、三分钟、四分钟、五分钟、六分钟、七分钟、八分钟、九分钟或十分钟，在本实施例中为三分钟。

S3.三分钟后，将绕制好的铜管线圈4从绕制卷筒2上取下，完成铜管线圈4的制作。

实施例三，参照图3，相比于实施例一与实施例二，实施例三中在支架1一端还通过螺栓固定有一个底座7，底座7呈长方体形状且为不锈钢材质，底座7上开设有供与底座7处于支架1同侧的连接轴21穿过的圆孔；在底座7上还通过螺钉固定有用于驱动绕制卷筒2绕自身轴线转动的驱动件8，驱动件8为伺服电机，驱动件8的输出轴通过联轴器与连接轴21连接，以使驱动件8可以驱动连接轴21绕自身轴线转动。

实施例四，参照图4，相比于实施例三，实施例四在绕制卷筒2上远离驱动件8的一个连接轴21上开设有一个供其它工具插入以转动绕制卷筒2的插孔211，此时操作人员就可以通过类似于圆杆之类的工具插入到插孔211中，然后转动工具就可以达到驱动绕制卷筒2绕自身轴线转动的目的。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种预防螺旋铜管线圈绕制变形的装置，其特征在于，包括：支架(1)、转动设置在支架(1)上且用于绕制铜管线圈(4)的绕制卷筒(2)以及活动设置在支架(1)上且用于辅助铜管定形的定形槽轮组(3)，绕制卷筒(2)的轴侧表面上设置有螺旋槽(22)，铜管沿螺旋槽(22)绕制；定形槽轮组(3)上设置有限制槽(5)，限制槽(5)的槽口与螺旋槽(22)的槽口相对，并且限制槽(5)的截面与螺旋槽(22)的截面形成一个直径与铜管外直径相等的完整圆；

所述定形槽轮组(3)包括：转轴(31)、形变跟随轮(32)与定形跟随轮(33)，转轴(31)设置有相互平行的两根，并且转轴(31)的轴线与所述绕制卷筒(2)的轴线平行；形变跟随轮(32)与定形跟随轮(33)均分别活动设置在两根转轴(31)上，形变跟随轮(32)用于将铜管压制在所述螺旋槽(22)中以使铜管完成绕制变形，定形跟随轮(33)用于保持铜管变形后的状态，所述形变跟随轮(32)与所述定形跟随轮(33)均分别滑动设置在两根所述转轴(31)上，形变跟随轮(32)与定形跟随轮(33)的滑动方向与转轴(31)的轴线相同，并且形变跟随轮(32)与定形跟随轮(33)还均分别与两根转轴(31)转动连接；

所述形变跟随轮(32)与所述定形跟随轮(33)均分别向所述螺旋槽(22)延伸方向倾斜，所述形变跟随轮（32）与定形跟随轮（33）的轴线处均分别开设有一个穿孔，所述穿孔截面呈圆形，所述穿孔中卡嵌有一个轴承，所述转轴（31）穿过轴承内圈，轴承内圈内侧表面与转轴（31）轴侧表面之间存在间隙。

2.根据权利要求1所述的预防螺旋铜管线圈绕制变形的装置，其特征在于，所述绕制卷筒(2)的轴侧表面上还分别固定设置有一个夹持件(6)，一个夹持件(6)用于固定铜管的起始端，另一个夹持件(6)用于固定铜管的终止端；所述夹持件（6）包括一个垫板（61）与一个叠放在垫板（61）上的压板（62），垫板（61）与压板（62）通过螺钉连接，垫板（61）与压板（62）均呈长方体形状；垫板（61）与压板（62）相互靠近的一侧表面上还分别开设有一个用于放置铜管起始端的固定槽，固定槽截面呈半圆形，两个固定槽槽口相对，并且在铜管起始端处于两个固定槽中时，两个固定槽的槽壁与槽底均与铜管起始端的轴侧外表面抵接。

3.根据权利要求1所述的预防螺旋铜管线圈绕制变形的装置，其特征在于，所述支架(1)一端还固定设置底座(7)，底座(7)上固定设置有用于驱动所述绕制卷筒(2)绕自身轴线转动的驱动件(8)。

4.根据权利要求1所述的预防螺旋铜管线圈绕制变形的装置，其特征在于，所述绕制卷筒(2)一端穿过所述支架(1)一端，并且在绕制卷筒(2)穿过支架(1)的位置上设置有供其它工具插入以转动绕制卷筒(2)的插孔(211)。

5.一种预防螺旋铜管线圈绕制变形的方法，基于权利要求1至4中任意一项所述的预防螺旋铜管线圈(4)绕制变形的装置，其特征在于，包括：

S1.将铜管一端固定在绕制卷筒(2)上螺旋槽(22)的一端，并且形变跟随轮(32)通过限制槽(5)将铜管压制在螺旋槽(22)中；

S2.绕绕制卷筒(2)的轴线转动绕制卷筒(2)，铜管沿螺旋槽(22)绕制成铜管线圈(4)；

S3.将绕制好的铜管线圈(4)从绕制卷筒(2)上取下，完成铜管线圈(4)的制作。

6.根据权利要求5所述的预防螺旋铜管线圈绕制变形的方法，其特征在于，在铜管绕制前，所述形变跟随轮(32)处于铜管弯曲的起始位置。

7.根据权利要求5所述的预防螺旋铜管线圈绕制变形的方法，其特征在于，在铜管线圈(4)取下前，应保持铜管线圈(4)处于所述绕制卷筒(2)上的状态至少两分钟。

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