CN113421769A - 一种双层铜管绕组的绕制工装和绕制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道变压器的制冷，提供了一种双层铜管绕组的绕制工装和绕制方法。包括铜管卷放装置、排管器以及绕模装置，铜管卷放装置的空心铜管经排管器至绕模装置绕卷，绕模包括一对绕模底板以及四根螺纹通杆，螺纹通杆对应矩形框架的四根外侧边棱或者边棱对应的两侧外侧面上加工有自下而上排列的螺纹槽；运用拉紧力、摩擦力、夹紧防松以及十字拉法的原理，有效控制绕制的成型紧密，同时模具采用入槽方式，有效控制绝缘铜管的变形，极大的提高成品的成型率，质量稳定。

Description

一种双层铜管绕组的绕制工装和绕制方法

技术领域

本发明涉及轨道变压器的制冷，具体涉及适用于轨道变压器的一种双层铜管绕组的绕制工装和绕制方法。

背景技术

目前轨道信号控制系统使用的变压器使用双层铜管绕组。铜管绕组采用空心铜管水内冷式，其结构小，精度高，难成型，普通绕制易松散，脱模困难，容易产生胶模后塑性变形。需要设计的专用设备制造该绕制，使得铜管在绕制过程中可有效成型，且快速方便生产批量制作。

发明内容

为解决双层铜管绕组绕制过程中容易松散且脱模过程中容易塑性变形等问题，本发明的目的在于提供一种可有效成型，且快速方便生产批量制作的双层铜管绕组的绕制工装和绕制方法。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案为：

一种双层铜管绕组的绕制工装，包括铜管卷放装置、排管器以及绕模装置，铜管卷放装置的空心铜管经排管器至绕模装置绕卷，铜管表面包裹有绝缘层，所述绕模装置包括支架、绕模以及电机，电机安装于支架，绕模一端的中心连接电机；所述绕模包括一对绕模底板以及四根螺纹通杆，四根螺纹通杆由螺钉安装于一对所述的绕模底板之间，四根螺纹通杆均布于绕模底板中心的四周形成矩形框架，各所述螺纹通杆对应矩形框架的四根外侧边棱或者边棱对应的两侧外侧面上加工有自下而上排列的螺纹槽，螺纹槽的槽口与所述铜管的外圆面对应，螺纹槽的螺距与所述铜管外径对应；其中一块绕模底板的四角安装有定位块，所述定位块朝向绕模底板中心的一角为内凹的弧面，所述定位块的弧面与最近的螺纹通杆的螺纹槽间的距离为所述铜管直径的两倍。

进一步地，一对所述绕模底板的垂直于螺纹通杆的两侧分别安装有压板，所述压板上设有腰型孔，压板通过腰型孔及螺钉与绕模底板两侧壁上的螺纹孔连接。

进一步地，一对所述绕模底板的左右两侧的中心和上下两侧的中心分别设有槽口，相对应的槽口内安装一对夹板，相对应的所述夹板间由一对螺杆连接。

进一步地，所述铜管卷放装置包括卷放架、卷放盘以及转轴，所述卷放盘由转轴转动支承于卷放架，所述转轴端部连接有收紧力调节装置。

进一步地，所述收紧力调节装置包括摩擦轮和摩擦带，所述摩擦轮固定安装于所述转轴，所述摩擦带与摩擦轮配合，摩擦带的一端固定安装于卷放架，摩擦带的另一端可调节安装于卷放架。

进一步地，所述铜管卷放装置与排管器间安装有铜管校直装置，所述铜管校直装置包括锥形通道的校直管以及支撑铜管的校直轮。

利用双层铜管绕组的绕制工装加工双层铜管绕组的方法，包括以下步骤：

S1：绕制内层铜管：调节收紧力调节装置，启动电机，利用调节收紧力调节装置的摩擦力，使得铜管具备一定的拉紧力，将铜管头部预留一段并将铜管沿着螺纹通杆的最底部螺纹槽开始绕制，第一圈铜管由绕模底板限位，在绕模转动过程中，在排管器的作用下，铜管沿着螺纹通杆长度方向依次堆叠绕制直至绕制最后一圈，最后一圈铜管由另一块绕模底板限位；绕制完成后剪断铜管并多留出一段；在上下和左右槽口内分别安装夹板，并以螺杆将相对的夹板连接，形成对内圈铜管的夹紧定型；将内圈铜管的两端分别焊接安装接头，并弯曲铜管的两端，调整接头的位置；

S2：绕制外层铜管：拆除夹板，启动电机，将铜管头部预留一段，将铜管紧贴绕模底板开始绕制，第一圈铜管由内层铜管第一层以及四个定位块的内侧圆弧限位，并沿着内层铜管的外壁上由相邻圈铜管形成的螺纹槽绕制，直至绕制到另一块绕模底板处，在绕制过程中，不断拆卸和安装对应侧的压板，是的压板随着绕制的进行不断挤压外层铜管的外壁，使其与内层铜管紧贴；绕制完成后，在上下和左右槽口内分别安装夹板，并以螺杆将相对的夹板连接，形成对内圈铜管的夹紧定型；将外圈圈铜管的两端分别焊接安装接头，并弯曲铜管的两端，调整接头的位置。

S3：拆模：拆除夹板和压板，将连接螺纹通杆与绕模底板间的螺钉拆除，依次取下一侧的绕模底板以及螺纹通杆，将绕制好的双层铜管绕组取下，再以十字拉杆的方式自双层铜管绕组的六个面方向对其限位定型，防止变形。

采取以上技术方案后，本发明的有益效果为：

1.利用电机拉动铜管绕制，通过收紧力调节装置的摩擦力增加调节绕制过程中铜管的收紧力，既能达到校直铜管的作用，又能使得铜管绕制是充分贴合模具；

2.利用四根螺纹通杆的螺纹槽，有效控制双层矩形铜管绕组的变形和圆弧过度的收紧，方便在绕制过程中铜管嵌入螺纹槽而不变形；

3.利用压板便于边绕制边校正收紧，防止变形，利用夹板对绕制完成后的成品进行定型校正，进一步防止变形和松脱；

4.绕模的底板与螺纹通杆由螺钉连接，可以方便拆卸后成品的脱模，避免脱模过程中的成品的损伤。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为绕模的侧视图；

图3为绕模的框架示意图；

图4为螺纹通杆的结构示意图；

图5为螺纹通杆的安装示意图；

图6为双层矩形铜管绕组的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详述：

如图所示，一种双层铜管绕组的绕制工装，由绕模装置1、排管器2、铜管校直装置3以及铜管卷放装置5组成。在绕模装置1的驱动下，铜管卷放装置5上绕卷的绝缘空心铜管4经铜管校直装置3校直后，再经排管器2排管至绕模装置1绕卷。

铜管卷放装置5由卷放架、卷放盘、转轴以及收紧力调节装置6组成，卷放盘由转轴转动支承于卷放架，转轴端部连接有收紧力调节装置6。本技术方案中的收紧力调节装置采用摩擦轮和摩擦带结构，摩擦轮固定安装于转轴，摩擦带与摩擦轮配合，摩擦带的一端固定安装于卷放架，摩擦带的另一端可调节安装于卷放架，通过调节摩擦带的松紧，调节铜管在绕制过程中的拉力，从而使得铜管更加紧密贴合在绕模装,1上，提高绕卷的质量。

铜管校直装置3采用锥形通道的校直管将弯曲的铜管矫正为直管，在校直管的出口端安装支撑铜管的校直轮，对铜管支撑。排管器2则使用常规的设计，在绕制过程中沿着铜管绕制的方向出管，防止铜管的变形和在同一位置的积压。

绕模装置1由支架、绕模以及电机组成，电机安装于支架。绕模由一对绕模底板7以及四根螺纹通杆12组成，其中一块绕模底板7的中心经连接法兰盘与电机连接。四根螺纹通杆12的两端由螺钉安装于一对绕模底板7之间，四根螺纹通杆12分布于绕模底板中心的四周形成矩形框架，各根螺纹通杆对应矩形框架的四条外侧边棱或者外侧边棱对应的两个外侧面上加工有自下而上排列的螺纹槽13，螺纹槽13的槽口与铜管4的外圆面对应，螺纹槽13的螺距与铜管4外径对应；其中一块绕模底板7的四角安装有定位块11，定位块11朝向绕模底板7中心的一角为内凹的弧面，定位块11的弧面与最近的螺纹通杆12的螺纹槽间的距离为铜管直径的两倍，定位块11用于外层铜管15绕制时的定位，便于将外层铜管15限位紧贴于内层铜管14。

为了方便在绕制过程中以及绕制完成后，对双层铜管绕组的校正和限位。在一对绕模底板的垂直于螺纹通杆的两侧分别安装有压板10，压板10上设有腰型孔，压板10通过腰型孔及螺钉与绕模底板7两侧壁上的螺纹孔连接。在外层铜管15绕接完成部分的外侧以该压板10压接限位，便于外层铜管15的定型，防止散架。压板10可以随着绕制的进行而移动调整。

同时在绕模底板7的左右两侧的中心和上下两侧的中心分别设有槽口9，相对应的槽口9内安装一对夹板8，相对应的夹板8间由一对螺杆连接，通过上下夹板有左右夹板将绕制成型后的绕组进一步定型校正。

利用该绕制工装进行双层绕制的方法为：

S1：绕制内层铜管：启动电机，电机选择步进电机，便于精确控制；通过调节收紧力调节装置6的摩擦带，调节收紧力调节装置的摩擦力，使得铜管4具备一定的拉紧力；将铜管4贴紧绕模底板7并将沿着螺纹通杆12的最底部螺纹槽开始绕制，铜管4的头部预留一段，用于后续接头的安装，第一圈铜管由绕模底板7限位，在绕模转动过程中，在排管器的作用下，铜管沿着螺纹通杆12长度方向依次嵌入各螺纹通杆的螺纹槽13内堆叠绕制直至绕制最后一圈，由于螺纹槽的螺距与铜管直径对应，绕制后的铜管间紧贴堆叠，最后一圈铜管由另一块绕模底板限位；绕制完成后关闭电机，剪断铜管并多留出一段；在上下和左右槽口9内分别安装夹板8，并以螺杆将相对的夹板8连接，形成对内圈铜管14的夹紧定型；将内圈铜管14的两端分别焊接安装接头，并弯曲铜管的两端，将接头调整到合适的位置；

S2：绕制外层铜管：拆除夹板8，启动电机，将铜管头部预留一段，将铜管紧贴绕模底板开始绕制，第一圈铜管由内层铜管14第一层外壁以及四个定位块11的内侧圆弧限位，并沿着内层铜管14的外壁上由相邻圈铜管形成的螺纹槽绕制，直至绕制到另一块绕模底板处，在绕制过程中，不断拆卸和安装对应侧的压板10，使得压板10随着绕制的进行不断挤压外层铜管15的外壁，使其与内层铜管14紧贴；绕制完成后，在上下和左右槽口内分别安装夹板8，并以螺杆将相对的夹板8连接，形成对内圈铜管的夹紧定型；将外圈圈铜管的两端分别焊接安装接头，并弯曲铜管的两端，调整接头的位置。

S3：拆模：拆除夹板8和压板10，将连接螺纹通杆12与绕模底板7间的螺钉拆除，依次取下一侧的绕模底板7以及螺纹通杆12，将绕制好的双层铜管绕组取下，再以十字拉杆的方式自双层铜管绕组的六个面方向对其限位定型，防止变形。

Claims (7)

1.一种双层铜管绕组的绕制工装，包括铜管卷放装置、排管器以及绕模装置，铜管卷放装置的空心铜管经排管器至绕模装置绕卷，铜管表面包裹有绝缘层，其特征在于，所述绕模装置包括支架、绕模以及电机，电机安装于支架，绕模一端的中心连接电机；所述绕模包括一对绕模底板以及四根螺纹通杆，四根螺纹通杆由螺钉安装于一对所述的绕模底板之间，四根螺纹通杆均布于绕模底板中心的四周形成矩形框架，各所述螺纹通杆对应矩形框架的四根外侧边棱或者边棱对应的两侧外侧面上加工有自下而上排列的螺纹槽，螺纹槽的槽口与所述铜管的外圆面对应，螺纹槽的螺距与所述铜管外径对应；其中一块绕模底板的四角安装有定位块，所述定位块朝向绕模底板中心的一角为内凹的弧面，所述定位块的弧面与最近的螺纹通杆的螺纹槽间的距离为所述铜管直径的两倍。

2.根据权利要求1所述的一种双层铜管绕组的绕制工装，其特征在于，一对所述绕模底板的垂直于螺纹通杆的两侧分别安装有压板，所述压板上设有腰型孔，压板通过腰型孔及螺钉与绕模底板两侧壁上的螺纹孔连接。

3.根据权利要求2所述的一种双层铜管绕组的绕制工装，其特征在于，一对所述绕模底板的左右两侧的中心和上下两侧的中心分别设有槽口，相对应的槽口内安装一对夹板，相对应的所述夹板间由一对螺杆连接。

4.根据权利要求1所述的一种双层铜管绕组的绕制工装，其特征在于，所述铜管卷放装置包括卷放架、卷放盘以及转轴，所述卷放盘由转轴转动支承于卷放架，所述转轴端部连接有收紧力调节装置。

5.根据权利要求4所述的一种双层铜管绕组的绕制工装，其特征在于，所述收紧力调节装置包括摩擦轮和摩擦带，所述摩擦轮固定安装于所述转轴，所述摩擦带与摩擦轮配合，摩擦带的一端固定安装于卷放架，摩擦带的另一端可调节安装于卷放架。

6.根据权利要求1所述的一种双层铜管绕组的绕制工装，其特征在于，所述铜管卷放装置与排管器间安装有铜管校直装置，所述铜管校直装置包括锥形通道的校直管以及支撑铜管的校直轮。

7.一种使用权利要求1所的一种双层铜管绕组的绕制工装加工双层铜管绕组的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：绕制内层铜管：调节收紧力调节装置，启动电机，利用调节收紧力调节装置的摩擦力，使得铜管具备一定的拉紧力，将铜管头部预留一段并将铜管沿着螺纹通杆的最底部螺纹槽开始绕制，第一圈铜管由绕模底板限位，在绕模转动过程中，在排管器的作用下，铜管沿着螺纹通杆长度方向依次堆叠绕制直至绕制最后一圈，最后一圈铜管由另一块绕模底板限位；绕制完成后剪断铜管并多留出一段；在上下和左右槽口内分别安装夹板，并以螺杆将相对的夹板连接，形成对内圈铜管的夹紧定型；将内圈铜管的两端分别焊接安装接头，并完全铜管的两端，调整接头的位置；

S2：绕制外层铜管：拆除夹板，启动电机，将铜管头部预留一段，将铜管紧贴绕模底板开始绕制，第一圈铜管由内层铜管第一层以及四个定位块的内侧圆弧限位，并沿着内层铜管的外壁上由相邻圈铜管形成的螺纹槽绕制，直至绕制到另一块绕模底板处，在绕制过程中，不断拆卸和安装对应侧的压板，是的压板随着绕制的进行不断挤压外层铜管的外壁，使其与内层铜管紧贴；绕制完成后，在上下和左右槽口内分别安装夹板，并以螺杆将相对的夹板连接，形成对内圈铜管的夹紧定型；将外圈圈铜管的两端分别焊接安装接头，并弯曲铜管的两端，调整接头的位置；

S3：拆模：拆除夹板和压板，将连接螺纹通杆与绕模底板间的螺钉拆除，依次取下一侧的绕模底板以及螺纹通杆，将绕制好的双层铜管绕组取下，再以十字拉杆的方式自双层铜管绕组的六个面方形对其限位定型，防止变形。

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