CN111508703B - 一种电力变压器高压线包自动绕线机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力变压器高压线包自动绕线机，包括主机架、电磁线放线机架、绝缘纸放料机架、线包卷绕装置、线包卸料装置和控制系统，电磁线放线机架安装于主机架的上方，并通过第一滚珠丝杆传动机构与主机架前后滑动连接，第一滚珠丝杆传动机构连接有第一伺服电机，电磁线放线机架上设置有圆线放线装置、电磁线压扁装置和恒张力排线装置，绝缘纸放料机架位于恒张力排线装置的下方，并通过第二滚珠丝杆传动机构与主机架前后滑动连接，第二滚珠丝杆传动机构连接有第二伺服电机，绝缘纸放料机架上设置有层间绝缘放料装置和端部绝缘送料装置。本发明可以改善产品质量，减少生产时间，节约生产成本，提高绕制变压器高压线包的生产效率。

Description

一种电力变压器高压线包自动绕线机

技术领域

本发明属于电力变压器高压线包生产技术领域，具体涉及一种电力变压器高压线包自动绕线机。

背景技术

自动智能绕线机，制造电力变压器高压线包，在液体填充配电变压器线圈的构造中，线圈通常分层卷绕。也就是说，漆包分层卷绕，绝缘纸卷绕在这些层之间作为层间绝缘。具体而言，在配电变压器线圈的高压绕组中，导体通常是较小的横截面铝或铜线，在线层之间缠绕有层间绝缘纸。在传统的绕线机中，层间绝缘是在层之间手动施加的，通常是一层或两层纸，而且绝缘纸通常是线圈的整个宽度，在这种传统方法中，纸张不受张力缠绕，并且有限或没有机会改变穿过该层的层间绝缘层的厚度，难以满足现有的变压器高压线包的绕制要求，影响产品的质量，而且生产成本大，生产效率低下。

发明内容

本发明针对背景技术中的不足，提供了一种电力变压器高压线包自动绕线机，通过本发明可以改善产品质量，减少生产时间，节约生产成本，提高绕制变压器高压线包的生产效率。

为实现上述目的，本发明技术解决方案如下：

一种电力变压器高压线包自动绕线机，其特征在于：包括主机架、电磁线放线机架、绝缘纸放料机架、线包卷绕装置、线包卸料装置和控制系统，所述线包卷绕装置安装于主机架的左侧，线包卸料装置安装于线包卷绕装置的卷绕轴的正下方，所述电磁线放线机架安装于主机架的上方，并通过第一滚珠丝杆传动机构与主机架前后滑动连接，第一滚珠丝杆传动机构连接有第一伺服电机，所述电磁线放线机架上设置有圆线放线装置、电磁线压扁装置和恒张力排线装置，圆线放线装置位于主机架的右侧，电磁线压扁装置位于圆线放线装置与恒张力排线装置之间，恒张力排线装置位于主机架的上方，所述绝缘纸放料机架位于恒张力排线装置的下方，并通过第二滚珠丝杆传动机构与主机架前后滑动连接，第二滚珠丝杆传动机构连接有第二伺服电机，所述绝缘纸放料机架上设置有层间绝缘放料装置和端部绝缘送料装置，端部绝缘送料装置位于层间绝缘放料装置的下方，所述控制系统包括控制柜和操作面板，控制柜安装于主机架后端，控制柜与操作面板电性连接，操作面板位于线包卷绕装置的左侧，主机架上还通过摆臂连接有工具箱。

优选的，所述线包卷绕装置包括卷绕机箱和卷绕轴，卷绕机箱内设有卷绕伺服电机、减速机和主轴，卷绕伺服电机连接减速机，减速机连接主轴，卷绕轴安装于卷绕机箱上并连接主轴，所述卷绕轴包括卷绕模、对称安装于卷绕模上的两个活动翼板和用于调节两个活动翼板之间的距离的调节组件，活动翼板与卷绕模之间连接有弹性件，所述调节组件包括卷绕气缸、操纵杆和第一楔形块，操纵杆设于卷绕模内部，操纵杆端部贯穿主轴并通过可实现直线和圆周运动自由转换的辅助传动机构与设在卷绕机箱内卷绕气缸连接，第一楔形块设于操纵杆上并于设在设在翼板内壁上的第二楔形块相互配合。

优选的，所述线包卸料装置包括卸料机架、第一线行直线导轨、移动托架、卸料伺服电机A、涡轮减速机、行走齿轮、齿条、卸料伺服电机B和升降丝杆机，移动托架与设在卸料机架上的第一线行直线导轨滑动连接，移动托架上安装有卸料伺服电机A，卸料伺服电机A连接涡轮减速机，蜗轮减速机连接行走齿轮，行走齿轮与设在卸料机架上的齿条配合连接，卸料伺服电机B连接升降丝杆机，升降丝杆机连接有活动托板，活动托板与移动托架上下滑动连接。

优选的，所述圆线放线装置包括安装于电磁线放线机架右侧的升降托架和驱动升降托架上下运动的升降气缸，装料小车与升降托架配合连接，升降托架上设有防护罩，防护罩上方设有防护帽，防护帽安装在电磁线放线机架上。

优选的，所述电磁线压扁装置包括压线机箱，压线机箱一侧设有进线孔，另一侧设有出线孔，压线机箱内设有偏心轴、上压轮、下压轮、升降块、第三楔形块、第四楔形块和进给螺杆，上压轮连接偏心轴并与下压轮相互配合，上压轮端部外伸连接压线气缸，下压轮连接升降块，升降块与压线机箱内壁上下滑动连接，升降块底部连接第三楔形块，第三楔形块下端配合连接有第四楔形块，第四楔形块与进给螺杆螺纹连接，进给螺杆端部外伸连接手轮和第一位置传感器。

优选的，所述恒张力排线装置包括排线机架，排线机架上自右向左依次设置有第一导线轮、第一张力轮、第二张力轮、张力缓冲机构和第二导线轮，第一张力轮、第二张力轮分别连接有排线伺服电机，排线机架左端连接有横杆，横杆端部上下滑动连接有立杆，并通过第一紧固手柄紧固连接，横杆由两个铰接的杆体铰接组成，两个杆体的铰接处设置有第二紧固手柄。

优选的，所述绝缘纸放料机架包括上绝缘机架和下绝缘机架，上绝缘机架通过第三滚珠丝杆传动机构与下绝缘机架前后滑动连接，第三滚珠丝杆传动机构连接有第三伺服电机，下绝缘机架上通过第四滚珠丝杆传动机构上下滑动连接有第一辅助连接架，第四滚珠丝杆传动机构连接有第四伺服电机，所述上绝缘机架左侧通过第二线行直线导轨上下滑动连接有第二辅助连接架，第二辅助连接架上连接有第三线行直线导轨，第一辅助连接架与第三线行直线导轨前后滑动连接。

优选的，所述层间绝缘放料装置包括主放料机构和辅放料机构，主放料机构包括自右向左依次设置于上绝缘架上的第一放料盘、张力缓冲装置、旋转编码轮、打孔机构和若干个导向轮A，第一放料盘上连接有放料伺服电机A，打孔机构包括相互配合的两个转轴、锯齿状打孔刀和驱动两个转轴同步旋转的打孔伺服电机，锯齿状打孔刀安装于其中一个转轴上，主放料机构还包括设置于第二辅助连接架上的第一压纸气缸、第一定位气缸、负压板、负压吸盘，第一压纸气缸位于辅助支撑架右端，负压板与辅助支撑架铰接，第一定位气缸连接负压板，负压板连接负压吸盘，所述辅放料机架包括设置于下绝缘机架上的第二放料盘和若干各导向轮B，第二放料盘上连接有放料伺服电机B。

优选的，所述端部绝缘送料装置包括设置于下绝缘机架上的第三放料盘，还包括设置于第一辅助连接架上的送料轮、送料伺服电机、压纸轮、第二压纸气缸、裁切气缸、切刀、第二定位气缸，送料伺服电机连接送料轮，第二压纸气缸连接压纸轮，压纸轮与送料轮相互配合，裁切气缸连接切刀，切刀位于送料轮的左侧，切刀的左侧设置有第二定位气缸。

优选的，所述张力缓冲机构包括摆杆、缓冲导向轮、缓冲气缸和第二位置传感器，摆杆一端与机架转动连接，另一端连接缓冲导向轮，第二位置传感器连接缓冲气缸，缓冲气缸连接摆杆。

相对于现有技术，本发明有益效果如下：

（1）本发明可以实现电力变压器高压线包的自动绕线，结构设置合理、新颖，可以改善产品质量，减少生产时间，节约生产成本，提高绕制变压器高压线包的生产效率；

（2）圆线放线装置中的装料小车与升降托架之间活动安装，便于原材料漆包电磁线的转运和上料，升降托架可由升降气缸控制升降，圆线放线装置机架可随着电磁线放线架沿主机架前后滑动，使原材料漆包电磁线的位置可以自由调整以配合线包卷绕装置的绕线工作，防护罩合防护帽不仅可以避免电磁线散乱，而且可以消除因电磁线外甩而造成的安全隐患；

（3）电磁线压扁装置利用上压轮与偏心轴的连接机构，通过压线气缸驱动上压轮和下压轮对漆包线进行压制，而且下压轮的位置可以通过手轮自由调节，提高了上压轮与下压轮距离的精确度，保证了产品质量，可满足各种规格漆包扁线的生产要求，降低了生产成本；

（4）恒张力排线装置利用张力缓冲机构对漆包电磁线的张力进行调节，使其张力保持恒定，避免出现漆包电磁线外径不符合要求的情况，提高产品的质量且漆包电磁线输出位置可以自由调节，便于与线包卷绕装置配合使用；

（5）线包卷绕装置的绕线轴采用楔块式带气动涨紧机构，卷绕模的直径可自由调节以满足各种生产要求，减少了卷绕模具成本，方便线包上下绕线轴，节省时间，提高生产效率；

（6）层间绝缘放料装置通过主放料机构与辅放料机构配合使用，可以自由调节层间绝缘层的厚度，以满足各种变压器产品的层间绝缘厚度的要求，而且可以保持张力恒定，绝缘纸的卷绕效果更佳，保证了产品的质量，此外，通过旋转编码器、打孔机构和第一压纸气缸，可以实现绝缘纸放料长度、打孔和断纸的全自动化精确控制，提高生产效率；

（7）端部绝缘送料装置利用送料伺服电机驱动送料轮旋转，带动绝缘纸运动，实现送料功能，而且利用第二定位气缸和压纸轮的配合，可将切刀两侧的绝缘纸压紧固定，裁切气缸驱动切刀完成绝缘纸剪断工作；

（8）线包卸料装置通过卸料伺服电机A驱动行走齿轮与齿条相互啮合，可控制移动托架沿第一线行直线导轨进行水平滑动，将线包从线包卷绕装置的绕线轴上取下，再利用卸料伺服电机B驱动升降丝杆机工作，控制活动托板的升降运动，从而实现线包卸料功能，提高生产效率，降低劳动强度。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明主视结构示意图；

图3为本发明俯视结构示意图；

图4为本发明仰视结构示意图；

图5为本发明线包卷绕装置结构示意图；

图6为本发明图5的A处放大结构示意图；

图7为本发明线包卷绕装置的卷绕轴、操纵杆与气缸连接结构示意图；

图8为本发明线包卷绕装置的辅助传动机构的内部结构示意图；

图9为本发明线包卸料装置结构示意图；

图10为本发明线包卸料装置剖视结构示意图；

图11为本发明圆线放线装置结构示意图；

图12为本发明圆线放线装置在防护罩拆卸后的结构示意图；

图13为本发明电磁线压扁装置的结构示意图；

图14为本发明电磁线压扁装置后视的内部结构示意图；

图15为本发明电磁线压扁装置的剖视结构示意图；

图16为本发明恒张力排线装置结构示意图；

图17为本发明恒张力排线装置的主视结构示意图；

图18为本发明恒张力排线装置的后视结构示意图；

图19为本发明绝缘纸放料机架结构示意图；

图20为本发明绝缘纸放料机架后视结构示意图；

图21为本发明层间绝缘放料装置的第一放料盘结构示意图；

图22为本发明层间绝缘放料装置的打孔机构结构示意图；

图23为本发明第二辅助连接架的结构示意图；

图24为本发明第一辅助连接架内部结构示意图；

图25为本发明第三滚珠丝杆传动机构的结构示意图；

图26为本发明张力缓冲机构的结构示意图；

图中：1、主机架，2、电磁线放线机架，3、绝缘纸放料机架，301、上绝缘机架，302、下绝缘机架，303、第三滚珠丝杆传动机构，304、第三伺服电机，305、第四滚珠丝杆传动机构 ，306、第一辅助连接架，307、第四伺服电机，308、第二线行直线导轨，309、第二辅助连接架，3010、第三线行直线导轨，4、线包卷绕装置，401、卷绕机箱，402、卷绕伺服电机，403、减速机，404、主轴，405、卷绕模，406、活动翼板，407、卷绕气缸，408、操纵杆，409、第一楔形块，4010、第二楔形块，4011、弹性件，4012、滑套，4013、轴套，4014、轴承，5、线包卸料装置，501、卸料机架，502、第一线行直线导轨，503、移动托架，504、卸料伺服电机A，505、涡轮减速机，506、行走齿轮，507、齿条，508、卸料伺服电机B，509、升降丝杆机，5010、活动托板，6、第一滚珠丝杆传动机构，7、第一伺服电机，8、圆线放线装置，801、升降托架，802、升降气缸，803、装料小车，804、防护罩，805、防护帽，9、电磁线压扁装置，901、压线机箱，902、进线孔，903、出线孔，904、偏心轴，905、上压轮，906、下压轮，907、升降块，908、第三楔形块，909、第四楔形块，9010、进给螺杆，9011、手轮，9012、第一位置传感器，9013、压线气缸，10、恒张力排线装置，1001、排线机架，1002、第一导线轮，1003、第一张力轮，1004、第二张力轮，1005、第二导线轮，1006、横杆，1007、立杆，1008、第一紧固手柄，1009、第二紧固手柄，1010、排线伺服电机，11、第二滚珠丝杆传动机构，12、第二伺服电机，13、层间绝缘放料装置，1301、第一放料盘，13011、瓦片式气涨轴，13012、定位盘，1302、旋转编码轮，1303、导向轮A，1304、放料伺服电机A，1305、转轴，1306、锯齿状打孔刀，1307、打孔伺服电机，1308、第一压纸气缸，1309、第一定位气缸，1310、负压板，1311、负压吸盘，1312、第二放料盘，1313、导向轮B，1314、放料伺服电机B，14、端部绝缘送料装置，1401、第三放料盘，1402、送料轮，1403、送料伺服电机，1404、压纸轮，1405、第二压纸气缸，1406、裁切气缸，1407、切刀，1408、第二定位气缸，15、控制柜，16、操作面板，17、工具箱，18、张力缓冲机构，1801、摆杆，1802、缓冲导向轮，1803、缓冲气缸，1804、第二位置传感器。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，一种电力变压器高压线包自动绕线机，包括主机架1、电磁线放线机架2、绝缘纸放料机架3、线包卷绕装置4、线包卸料装置5和控制系统，线包卷绕装置安装于机架的左侧，用于实现漆包电磁线、层间绝缘纸及端部绝缘纸的绕制，线包卸料装置安装于线包卷绕装置的卷绕轴的正下方，当线包绕制完成后，可实现线包的自动卸料，省时省力，提高生产效率，结合图3所示，电磁线放线机架安装于主机架的上方，并通过第一滚珠丝杆传动机构6与主机架前后滑动连接，第一滚珠丝杆传动机构连接有第一伺服电机7，滚珠丝杆传动机构为常规技术，将圆周运动转换为直线运动，在此不在赘述，下文中的第二滚珠丝杆传动机构和第三滚珠丝杆传动机构结构类似，且原理相同，另外，电磁线放线机架与主机架之间设置有相应的滑动导轨，该技术特征均为常规技术，未在图中标示出，下文其他相应的滑动连接结构相同，不再赘述，此处，第一伺服电机驱动第一滚珠丝杆传动机构中的丝杆旋转，带动电磁线放线架沿主机架进行前后往复直线运动，将漆包电磁线沿着线包的长度方向进行绕制，电磁线放线机架上设置有圆线放线装置8、电磁线压扁装置9和恒张力排线装置10，圆线放线装置位于主机架的右侧，为线包卷绕装置提供漆包电磁线，电磁线压扁装置位于圆线放线装置与恒张力排线装置之间，将圆形漆包电磁线进行压扁处理，恒张力排线装置位于主机架的上方，对漆包扁线进行排线，并保证漆包扁线的张力恒定，结合图4所示，绝缘纸放料机架位于恒张力排线装置的下方，并通过第二滚珠丝杆传动机构11与主机架前后滑动连接，第二滚珠丝杆传动机构连接有第二伺服电机12，第二伺服电机驱动第二滚珠丝杆传动机构中的丝杆旋转，带动绝缘纸放料机架沿主机架进行前后水平移动，绝缘纸放料机架上设置有层间绝缘放料装置13和端部绝缘送料装置14，端部绝缘送料装置位于层间绝缘放料装置的下方， 控制系统包括控制柜15和操作面板16，控制柜安装于主机架后端，控制柜与操作面板电性连接，操作面板位于线包卷绕装置的左侧，主机架上还通过摆臂连接有工具箱17，用于存放各种工具及小型零配件。

如图5所示，线包卷绕装置包括卷绕机箱401和卷绕轴，卷绕机箱内设有卷绕伺服电机402、减速机403和主轴404，卷绕伺服电机连接减速机，减速机连接主轴，卷绕轴安装于卷绕机箱上并连接主轴，卷绕轴沿中心架的前后方向设置，结合图7所示，卷绕轴包括卷绕模405、对称安装于卷绕模上的两个活动翼板406和用于调节两个活动翼板之间的距离的调节组件，结合图6所示，活动翼板与卷绕模之间连接有弹性件4011，本实施例中，弹性件选用弹簧，调节组件包括卷绕气缸407、操纵杆408和第一楔形块409，操纵杆设于卷绕模内部，当操纵杆延其轴线运动，使第一楔形块和第二楔形块的斜面相互挤压，使两个活动翼板向卷绕模的外侧扩张，从而增加卷绕模的外径，对线包进行涨紧固定，同时可以满足各种卷绕直径的线包生产要求，减少卷绕模具成本；当操纵杆延其轴线向相反方向运动时，第一楔形块对第二楔形块之间的压力消失，活动翼板与卷绕模之间连接有弹性组件，利用弹性组件便可以实现两个活动翼板的复位，此时，卷绕模的直径最小，便于将线包从卷绕模上卸下。结合图8所示，操纵杆端部贯穿主轴并通过可实现直线和圆周运动自由转换的辅助传动机构与设在卷绕机箱内卷绕气缸连接，本实施例中，辅助传动机构包括滑套4012、轴套4013和轴承4014，滑套与轴套位于同一中心轴线上，且两者相互连接，卷绕气缸输出轴与滑套滑动连接，操纵杆端部通过轴承与轴套转动，轴承可沿轴套进行轴向运动，第一楔形块设于操纵杆上并于设在设在翼板内壁上的第二楔形块4010相互配合。在卷绕过程中，卷绕伺服电机驱动主轴旋转时，主轴驱动卷绕模旋转，卷绕模内部第一楔形块与第二楔形块的斜面相互贴合，主轴旋转带动操纵杆同步旋转，同步杆端部通过轴承与轴套进行相互转动；卷绕前，在调节卷绕模的外径时，伺服电机处于停机状态，气缸的输出轴伸长沿第二滑套内部进行滑动，与操纵杆端部接触，推动操纵杆向远离机箱的一侧运动，从而驱动两个活动翼板向外张开，达到调节卷绕模外径的目的。

如图9和图10所示，线包卸料装置包括卸料机架501、第一线行直线导轨502、移动托架503、卸料伺服电机A504、涡轮减速机505、行走齿轮506、齿条507、卸料伺服电机B508和升降丝杆机509，移动托架与设在卸料机架上的第一线行直线导轨滑动连接，移动托架上安装有卸料伺服电机A，卸料伺服电机A连接涡轮减速机，蜗轮减速机连接行走齿轮，行走齿轮与设在卸料机架上的齿条配合连接，卸料伺服电机A驱动行走齿轮旋转，在行走齿轮与齿条的啮合作用下移动托架沿第一线行直线导轨进行滑动，卸料伺服电机B连接升降丝杆机，升降丝杆机为现有技术产品，升降丝杆机连接有活动托板5010，活动托板与移动托架上下滑动连接，卸料伺服电机B通过升降丝杆机驱动活动托板进行升降。

如图11和图12所示，圆线放线装置包括安装于电磁线放线机架右侧的升降托架801和驱动升降托架上下运动的升降气缸802，装料小车803与升降托架配合连接，当装料小车与升降托架装配后，升降气缸驱动升降托架上升，升降托架带动装料小车升高，使装料小车底部脱离地面，避免放线过程中发生晃动，同时可随着电磁线放线机架沿主机架进行前后移动，方便电磁线的绕制。升降托架上设有防护罩804，防护罩上方设有防护帽805，防护帽安装在电磁线放线机架上，防护帽为上下两端开口的中空锥台状结构。本实施例中，为了便于载有漆包电磁线的装料小车与升降托架进行装配，防护罩采用上下两端开口的圆筒状结构，防护罩由两个截面呈半圆形的罩体拼接组成，两个罩体之间一端通过铰接方式连接，另一端通过卡扣进行连接，铰接方式可选用合页结构实现，卡扣选用塔扣，其中一个罩体与机架固定连接，另一个可自由翻转打开，便于装料。

如图13至图15所示，电磁线压扁装置包括压线机箱901，压线机箱一侧设有进线孔902，另一侧设有出线孔903，进线孔、出线孔的形状与漆包线的形状相匹配，分别为圆形孔和扁形孔，进线孔和出线孔位于同一中心轴线上，且位于上压轮和下压轮之间，压线机箱内设有偏心轴904、上压轮905、下压轮906、升降块907、第三楔形块908、第四楔形块909和进给螺杆9010，上压轮连接偏心轴并与下压轮相互配合，上压轮端部外伸连接压线气缸9013，偏心轴的中心轴线与漆包线的前进方向相垂直，偏心轴与压线机箱内壁连接，通过压线气缸驱动偏心轴转动，从而控制上压轮的升降，改变上压轮与下压轮之间的距离，漆包扁线在运动过程中完成压制工作。下压轮连接升降块，升降块与压线机箱内壁上下滑动连接，升降块底部连接第三楔形块，第三楔形块下端配合连接有第四楔形块，第三楔形块与第四楔形块相互配合，在下压轮、升降块及第三楔形块的重力作用下，第三楔形块的斜面与第四楔形块的斜面相互贴合，第四楔形块底端面与压线机箱底壁贴合，第四楔形块与进给螺杆螺纹连接，进给螺杆与压线机箱内壁转动连接，进给螺杆端部外伸连接手轮9011和第一位置传感器9012，利用手轮驱动进给螺杆旋转，调节第四楔形块的水平位置，驱动第三楔形块和升降块的沿压线机箱的内壁升降，从而改变上压轮与下压轮之间的距离，以便满足各种规格要求的漆包扁线的生产，第一位置传感器选用的型号为CTA-E25-R-CP1，便于操作人员直观、准确地调节进给螺杆的进给尺寸，保证漆包扁线的生产质量。

如图16至图18所示，恒张力排线装置包括排线机架1001，排线机架上自右向左依次设置有第一导线轮1002、第一张力轮1003、第二张力轮1004、张力缓冲机构18和第二导线轮1005，第一张力轮、第二张力轮分别连接有1010排线伺服电机，漆包电磁线依次绕过第一导线轮、第二张力轮、第一张力轮、第二张力轮、缓冲导向轮、第二导线轮和缓冲导向轮，最后与漆包电磁线卷绕装置连接，进行绕制。张力缓冲机构包括摆杆1801、缓冲导向轮1802、缓冲气缸1803和第二位置传感器1804，摆杆一端与机架转动连接，另一端连接缓冲导向轮，第二位置传感器连接缓冲气缸，缓冲气缸连接摆杆。排线伺服电机驱动第一张力轮、第二张力轮旋转，在排线过程中，漆包电磁线的张力发生变化时，由第二位置传感器配合缓冲气缸工作，第二位置传感器与控制柜电性连接，便于实现自动化控制，第二位置传感器采用型号为MPS-160TSTPO，对其张力进行调节，使张力保持恒定。排线机架左端连接有横杆1006，横杆端部上下滑动连接有立杆1007，并通过第一紧固手柄1008紧固连接，横杆由两个铰接的杆体铰接组成，两个杆体的铰接处设置有第二紧固手柄1009，两个杆体之间可以自由摆动，可以调节排线的输出位置。

如图19、图20和图25所示，绝缘纸放料机架包括上绝缘机架301和下绝缘机架302，上绝缘机架通过第三滚珠丝杆传动机构303与下绝缘机架前后滑动连接，第三滚珠丝杆传动机构连接有第三伺服电机304，下绝缘机架上通过第四滚珠丝杆传动机构305上下滑动连接有第一辅助连接架306，第四滚珠丝杆传动机构连接有第四伺服电机307，上绝缘机架左侧通过第二线行直线导轨308上下滑动连接有第二辅助连接架309，第二辅助连接架上连接有第三线行直线导轨3010，第一辅助连接架与第三线行直线导轨前后滑动连接，第一辅助连接架和第二辅助连接架可同时实现上下滑动，且第二辅助连接架还可以实现前后滑动。

如图19和图20所示，层间绝缘放料装置包括主放料机构和辅放料机构，主放料机构包括自右向左依次设置于上绝缘架上的第一放料盘1301、张力缓冲装置、旋转编码轮1302、打孔机构和若干个导向轮A1303，旋转编码器位于打孔机构与张力缓冲机构之间，选用型号为E6A2-CW5C-200P-R的旋转编码器对绝缘纸的放料长度进行测量计算，当变压器线圈上的绝缘纸卷绕的长度达到预设值时，信号反馈至控制柜，控制柜控制打孔机构工作，层间绝缘放料装置中的张力缓冲机构结构与恒张力排线装置中的张力缓冲结构相同，在绝缘纸放料过程中，利用第二位置传感器配合缓冲气缸工作，对绝缘纸的张力进行调节，使张力保持恒定。结合图21所示，第一放料盘上连接有放料伺服电机A1304，本实施例中，第一放料盘（第二放料盘、第三放料盘结构与第一放料盘相同）包括瓦片式气涨轴13011和两个定位盘13012，两个定位盘安装在瓦片式气涨轴的两端，起到防偏导向和固定的作用，卷筒窄带式绝缘纸套设在瓦片式气涨轴上，并位于两个定位盘之间，瓦片式气涨轴可以手动调节气涨轴的直径，以便实现对卷筒窄带式绝缘纸进行夹紧固定，放料伺服电机驱动放料盘的旋转放料。结合图22所示，打孔机构包括相互配合的两个转轴1305、锯齿状打孔刀1306和驱动两个转轴同步旋转的打孔伺服电机1307，锯齿状打孔刀安装于其中一个转轴上，本实施例中，打孔伺服电机与两个转轴之间采用齿轮传动结构，主放料机构还包括设置于第二辅助连接架上的第一压纸气缸1308、第一定位气缸1309、负压板1310、负压吸盘1311，第一压纸气缸位于辅助支撑架右端，在具体实施时，当绝缘纸的放料长度达到预设值时，第一压紧气缸下压，将绝缘纸夹紧固定，再利用变压器线圈的绕线机将绝缘纸拉断，从而完成绝缘纸的断纸处理。负压板与辅助支撑架铰接，第一定位气缸连接负压板，负压板连接负压吸盘，在具体实施时，负压板上的负压吸盘与真空发生器连接（图中未示出），负压吸盘可将绝缘纸的端部吸附固定，再利用定位气缸驱动负压板下压，使绝缘纸与在绕制中的配电变压器线圈相贴合。辅放料机架包括设置于下绝缘机架上的第二放料盘1312和若干各导向轮B1313，第二放料盘上连接有放料伺服电机B1314，在具体实施时，根据变压器产品的要求，来决定绝缘纸的绕制层数，主放料机构单独工作时，可实现单绝缘纸的放料；主放料机构和辅放料机构同时工作时，可实现双绝缘纸的放料。

如图23、图24所示，端部绝缘送料装置包括设置于下绝缘机架上的第三放料盘1401，还包括设置于第一辅助连接架上的送料轮1402、送料伺服电机1403、压纸轮1404、第二压纸气缸1405、裁切气缸1406、切刀1407、第二定位气缸1408，送料伺服电机连接送料轮，第二压纸气缸连接压纸轮，压纸轮与送料轮相互配合，裁切气缸连接切刀，切刀位于送料轮的左侧，切刀的左侧设置有第二定位气缸。具体实施时，第二压纸气缸对绝缘纸施加一定的压力，送料伺服电机驱动送料轮旋转，利用摩擦力，驱动绝缘纸运动，当绝缘纸输送的长度满足端部绝缘需求时，送料伺服电机停止工作，第二定位气缸下压，配合第二压纸轮将绝缘纸两端固定，裁切气缸工作，驱动切刀向下运动对绝缘纸完成裁切。

本发明的工作原理如下：

如图1至图26所示，使用时，先将原材料漆包电磁线装载于装料小车803上，转移至圆线放线装置8处，打开防护罩804，将装料小车803与升降托架801配合连接，然后闭合防护罩804，将电磁线端部依次穿过圆线放线装置8的防护帽805后，经过电磁线压扁装置9的压制，电磁线压扁后经过恒张力排线装置10，最后与线包卷绕装置4连接，第一伺服电机7驱动电磁线放线机架2前后往复移动，完成电磁线的绕线工作。层间绝缘绕制时，根据变压器的产品要求，决定绝缘纸的绕制层数，主放料机构单独工作时，可实现单绝缘纸的放料；主放料机构和辅放料机构同时工作时，可实现双绝缘纸的放料。端部绝缘时，端部绝缘送料装置14可以实现端部绝缘填充功能，当达到填充绝缘纸的所需高度时，切刀1407会将绝缘纸自动剪断。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

Claims (10)

1.一种电力变压器高压线包自动绕线机，其特征在于：包括主机架、电磁线放线机架、绝缘纸放料机架、线包卷绕装置、线包卸料装置和控制系统，所述线包卷绕装置安装于主机架的左侧，线包卸料装置安装于线包卷绕装置的卷绕轴的正下方，所述电磁线放线机架安装于主机架的上方，并通过第一滚珠丝杆传动机构与主机架前后滑动连接，第一滚珠丝杆传动机构连接有第一伺服电机，所述电磁线放线机架上设置有圆线放线装置、电磁线压扁装置和恒张力排线装置，圆线放线装置位于主机架的右侧，电磁线压扁装置位于圆线放线装置与恒张力排线装置之间，恒张力排线装置位于主机架的上方，所述绝缘纸放料机架位于恒张力排线装置的下方，并通过第二滚珠丝杆传动机构与主机架前后滑动连接，第二滚珠丝杆传动机构连接有第二伺服电机，所述绝缘纸放料机架上设置有层间绝缘放料装置和端部绝缘送料装置，端部绝缘送料装置位于层间绝缘放料装置的下方，所述控制系统包括控制柜和操作面板，控制柜安装于主机架后端，控制柜与操作面板电性连接，操作面板位于线包卷绕装置的左侧，主机架上还通过摆臂连接有工具箱。

2.如权利要求1所述的一种电力变压器高压线包自动绕线机，其特征在于：所述线包卷绕装置包括卷绕机箱和卷绕轴，卷绕机箱内设有卷绕伺服电机、减速机和主轴，卷绕伺服电机连接减速机，减速机连接主轴，卷绕轴安装于卷绕机箱上并连接主轴，所述卷绕轴包括卷绕模、对称安装于卷绕模上的两个活动翼板和用于调节两个活动翼板之间的距离的调节组件，活动翼板与卷绕模之间连接有弹性件，所述调节组件包括卷绕气缸、操纵杆和第一楔形块，操纵杆设于卷绕模内部，操纵杆端部贯穿主轴并通过可实现直线和圆周运动自由转换的辅助传动机构与设在卷绕机箱内卷绕气缸连接，第一楔形块设于操纵杆上并于设在翼板内壁上的第二楔形块相互配合。

3.如权利要求1所述的一种电力变压器高压线包自动绕线机，其特征在于：所述线包卸料装置包括卸料机架、第一线行直线导轨、移动托架、卸料伺服电机A、蜗轮减速机、行走齿轮、齿条、卸料伺服电机B和升降丝杆机，移动托架与设在卸料机架上的第一线行直线导轨滑动连接，移动托架上安装有卸料伺服电机A，卸料伺服电机A连接蜗轮减速机，蜗轮减速机连接行走齿轮，行走齿轮与设在卸料机架上的齿条配合连接，卸料伺服电机B连接升降丝杆机，升降丝杆机连接有活动托板，活动托板与移动托架上下滑动连接。

4.如权利要求1所述的一种电力变压器高压线包自动绕线机，其特征在于：所述圆线放线装置包括安装于电磁线放线机架右侧的升降托架和驱动升降托架上下运动的升降气缸，装料小车与升降托架配合连接，升降托架上设有防护罩，防护罩上方设有防护帽，防护帽安装在电磁线放线机架上。

5.如权利要求1所述的一种电力变压器高压线包自动绕线机，其特征在于：所述电磁线压扁装置包括压线机箱，压线机箱一侧设有进线孔，另一侧设有出线孔，压线机箱内设有偏心轴、上压轮、下压轮、升降块、第三楔形块、第四楔形块和进给螺杆，上压轮连接偏心轴并与下压轮相互配合，上压轮端部外伸连接压线气缸，下压轮连接升降块，升降块与压线机箱内壁上下滑动连接，升降块底部连接第三楔形块，第三楔形块下端配合连接有第四楔形块，第四楔形块与进给螺杆螺纹连接，进给螺杆端部外伸连接手轮和第一位置传感器。

6.如权利要求1所述的一种电力变压器高压线包自动绕线机，其特征在于：所述恒张力排线装置包括排线机架，排线机架上自右向左依次设置有第一导线轮、第一张力轮、第二张力轮、张力缓冲机构和第二导线轮，第一张力轮、第二张力轮分别连接有排线伺服电机，排线机架左端连接有横杆，横杆端部上下滑动连接有立杆，并通过第一紧固手柄紧固连接，横杆由两个铰接的杆体铰接组成，两个杆体的铰接处设置有第二紧固手柄。

7.如权利要求1所述的一种电力变压器高压线包自动绕线机，其特征在于：所述绝缘纸放料机架包括上绝缘机架和下绝缘机架，上绝缘机架通过第三滚珠丝杆传动机构与下绝缘机架前后滑动连接，第三滚珠丝杆传动机构连接有第三伺服电机，下绝缘机架上通过第四滚珠丝杆传动机构上下滑动连接有第一辅助连接架，第四滚珠丝杆传动机构连接有第四伺服电机，所述上绝缘机架左侧通过第二线行直线导轨上下滑动连接有第二辅助连接架，第二辅助连接架上连接有第三线行直线导轨，第一辅助连接架与第三线行直线导轨前后滑动连接。

8.如权利要求7所述的一种电力变压器高压线包自动绕线机，其特征在于：所述层间绝缘放料装置包括主放料机构和辅放料机构，主放料机构包括自右向左依次设置于上绝缘架上的第一放料盘、张力缓冲机构、旋转编码轮、打孔机构和若干个导向轮A，第一放料盘上连接有放料伺服电机A，打孔机构包括相互配合的两个转轴、锯齿状打孔刀和驱动两个转轴同步旋转的打孔伺服电机，锯齿状打孔刀安装于其中一个转轴上，主放料机构还包括设置于第二辅助连接架上的第一压纸气缸、第一定位气缸、负压板、负压吸盘，第一压纸气缸位于辅助支撑架右端，负压板与辅助支撑架铰接，第一定位气缸连接负压板，负压板连接负压吸盘，所述辅放料机构包括设置于下绝缘机架上的第二放料盘和若干各导向轮B，第二放料盘上连接有放料伺服电机B。

9.如权利要求7所述的一种电力变压器高压线包自动绕线机，其特征在于：所述端部绝缘送料装置包括设置于下绝缘机架上的第三放料盘，还包括设置于第一辅助连接架上的送料轮、送料伺服电机、压纸轮、第二压纸气缸、裁切气缸、切刀、第二定位气缸，送料伺服电机连接送料轮，第二压纸气缸连接压纸轮，压纸轮与送料轮相互配合，裁切气缸连接切刀，切刀位于送料轮的左侧，切刀的左侧设置有第二定位气缸。

10.如权利要求6或8所述的一种电力变压器高压线包自动绕线机，其特征在于：所述张力缓冲机构包括摆杆、缓冲导向轮、缓冲气缸和第二位置传感器，摆杆一端与机架转动连接，另一端连接缓冲导向轮，第二位置传感器连接缓冲气缸，缓冲气缸连接摆杆。