CN113948311B - 一种用于变压器加工的线圈绕线设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器制造设备技术领域，具体公开了一种用于变压器加工的线圈绕线设备；包括机架、旋转轴以及用于驱动旋转轴转动的驱动装置，旋转轴的端部连接有线圈骨架安装机构，线圈骨架安装机构包括非圆形的柱体，柱体一端与旋转轴相连接，另一端悬空设置，柱体的内端侧周向上设置有多个挡片，柱体的悬空侧周向上开设有多个键孔，每个键孔中均设置有梯形卡块，且梯形卡块的斜面朝向柱体的悬空端设置，柱体的内部开设有柱形空腔；本发明在将线圈骨架进行上料和卸料时无需使用螺栓等连接件进行固定安装，只需要通过将拉杆向外拉动，然后直接将线圈骨架对准柱体直接推入或推出即可，极大简化了整个线圈估计上下料的过程，操作起来极其方便、快捷。

Description

一种用于变压器加工的线圈绕线设备

技术领域

本发明涉及变压器制造设备技术领域，具体公开了一种用于变压器加工的线圈绕线设备。

背景技术

电力变压器具有体积大、重量重的特点，其线圈的绕制也需要通过专用设备来完成。传统的电力变压器通常是作业人员将线圈骨架安装在绕线轴上，然后将再将线圈绕在线圈骨架上，待绕线结束后还需要人工将其从绕线设备上取下，其不仅操作繁琐，而且绕线结束后的变压器重量太大，需要多个作业人员进行卸料，存在一定的安全隐患。

例如申请号为CN201720761576.9的实用新型专利就公开了一种变压器线圈绕线装置，包括机架，其安装有电机；第一转动杆，与电机转动轴固定；芯子，至少两个，可拆卸地依次套接，最内的芯子套在第一转动杆外；线圈架，套在最外的芯子外；定位架，两只，固定在第一转动杆外且能夹持线圈架的两端。至少两个芯子通过至少一个第一螺钉固定在第一转动杆外。芯子和第一螺钉设置有两套，分别安装在线圈架内的两端。定位架开设有螺纹孔，通过第二螺钉将定位架固定在第一转动杆外。第一转动杆与第一法兰固定，电机转动轴与第二转动杆固定，第二转动杆与第二法兰固定，第二法兰与第一法兰经螺栓固定。上述公开的变压器线圈绕线装置在进行绕线时就需要人工进行下料，整个设备的自动化程度较低，而且在取下绕线后的变压器时还需要将螺栓一个个取下，安装时再将螺栓一个个安装上，整个过程十分繁琐，极大降低了变压器的绕线效率。因此，针对现有变压器线圈绕线装置需要人工下料、操作繁琐、效率低下等问题，本申请提出了一种能够有效解决上述技术问题的用于变压器加工的线圈绕线设备。

发明内容

本发明的目的是针对现有变压器线圈绕线装置需要人工下料、操作繁琐、效率低下等问题，本申请提出了一种用于变压器加工的线圈绕线设备以解决现有变压器绕线装置的上述不足。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于变压器加工的线圈绕线设备，包括机架、旋转轴以及用于驱动旋转轴转动的驱动装置，所述旋转轴转动连接在机架上端，所述旋转轴的一端部连接有线圈骨架安装机构，所述线圈骨架安装机构包括非圆形的柱体，所述柱体一端与旋转轴相连接，另一端悬空设置，所述柱体的内端侧周向上设置有多个挡片，柱体的悬空侧周向上开设有多个键孔，每个所述键孔中均设置有梯形卡块，且梯形卡块的斜面朝向柱体的悬空端设置，所述柱体的内部开设有柱形空腔，所述梯形卡块的内端连接有伸入柱形空腔中的梯形连接块，所述梯形连接块的下端斜面上连接有斜向限位条，所述柱形空腔中设置有伸出柱体悬空端的拉杆，所述拉杆内端与柱形空腔内端壁之间连接有弹簧，所述拉杆上设置有圆台块，且圆台块的圆周面上开设有与每个斜向限位条相匹配的斜向限位滑槽。

本发明公开的线圈绕线设备在进行绕线前，直接将线圈骨架从柱体的悬空端插入柱体上，并用力将其沿着柱体向内端推动，在推动的过程中线圈骨架能够自动将键孔中的梯形卡块压入其中，当线圈骨架推至与挡片相接触时梯形卡块能够在弹簧、拉杆、圆台块等作用下自动从键孔中弹出，从而将线圈骨架固定卡在挡片和梯形卡块之间的柱体上。

待绕线完成进行卸料时，作业人员直接用力将拉杆向外拉动，然后在圆台块、斜向限位条等作用下，梯形卡块会收缩进键孔中消除对线圈骨架的限制作用，此时作业人员可直接将绕线好的变压器线圈连同线圈骨架一并拆卸即可。整个线圈骨架的安装和拆卸过程相比较于现有的线圈绕线设备更加方便、快捷。

作为上述方案的进一步设置，位于所述线圈骨架安装机构的正下方设置有沿拉杆轴向移动的移动座，所述移动座中设置有液压装置，且液压装置的活塞杆顶端连接有承载板，所述承载板的上表面两端设置有用于承托线圈骨架两端的托块。上述移动座的设置能够在卸料时对线圈骨架进行承托，然后作用人员手动将拉杆向外拉动消除梯形卡块的限制作用后，线圈骨架再随着移动座自动从柱体上卸下，无需作用人员受到卸料，其降低了劳动强度以及卸料时存在的风险。

作为上述方案的具体设置，所述机架的底部设置有滑轨、丝杠以及用于驱动丝杠转动的丝杠电机，所述移动座的下表面设置有与滑轨相匹配的滑轨槽以及与丝杠相匹配的丝杠螺母；上述具体方案仅是用于驱动移动座沿拉杆轴向移动的一种设置方式，但实际实现移动座的移动方式不仅限于上述方案。

作为上述方案的进一步设置，所述承载板的上表面设置有电磁铁，位于所述柱形空腔内的拉杆上设置有与电磁铁对应的永磁铁；本处通过设置的电磁铁和永磁铁能够在移动座向线圈骨架移动的过程中，通过两者之间的吸附力将拉杆也随着移动座向外推动，从而实现自动将梯形卡块收缩进键孔中，全程无需作业人员手动操作，自动化程度更高。

作为上述方案的具体设置，所述驱动装置包括驱动电机、主动带轮、从动带轮和三角带，所述从动带轮设置在旋转轴的另一端部，所述主动带轮设置在驱动电机的输出轴上，所述三角带绕设在主动带轮和从动带轮之间；上述驱动电机、主动带轮、从动带轮和三角带仅是驱动装置的一种设计方案，但不仅限于该方案。

作为上述方案的进一步设置，所述拉杆伸出柱形空腔的外端部设置有拉环；通过设置的拉环方便作业人员将拉杆向外拉动。

作为上述方案的具体设置，所述拉杆的内端设置有圆形板，所述弹簧套设在拉杆的内端且与圆形板相连接。

作为上述方案的进一步设置，所述柱形空腔的内端壁圆心处开设有用于拉杆导向的插孔，所述拉杆的内端插设进插孔中设置；上述设置的插孔对拉杆起到导向作用，能够防止拉杆在拉动过程中发生偏移。

与现有技术相比，具有以下有益效果：

1）本发明公开的线圈绕线设备采用特殊结构设计的线圈骨架安装机构，在将线圈骨架进行上料和卸料时无需使用螺栓等连接件进行固定安装，只需要通过将拉杆向外拉动，然后直接将线圈骨架对准柱体直接推入或推出即可，极大简化了整个线圈估计上下料的过程，操作起来极其方便、快捷。

2）本发明还在线圈骨架安装机构的基础上设置移动座，移动座上设置有能够用于承托线圈骨架的承载板和托块，当绕线完成后可通过永磁铁和电磁铁的作用自动将拉杆向外推动，消除梯形卡块的限制作用，然后托块将线圈骨架承托后自动将整个线圈从设备上取下，无需作业人员手动卸料，其有效解决了绕线后整个变压器线圈重量过大需要多个作业人员进行卸料的问题，其极大降低了作业人员的劳动强度，避免了手动卸料时存在的风险，其使用效果十分优异。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明中安装体、线圈骨架的立体结构示意图；

图3为本发明中安装体的内部平面结构示意图；

图4为本发明中拉杆、圆台块、梯形限位卡块等立体结构示意图；

图5为本发明中拉杆、圆台块、梯形限位卡块等立体装配图；

图6为本发明中移动座的内部平面结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

,此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1~6，并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

实施例1公开了一种用于变压器加工的线圈绕线设备，参考附图1，该设备的主体部件包括机架100、动力装置200和旋转绕线机构300。

该机架100包括底板101和侧板102，侧板102固定连接在底板101上表面的一端，在侧板102的前端设置有控制器600，并在侧板102的上端设置有轴承103。旋转绕线机构300包括贯穿轴承103设置的旋转轴301，旋转轴301的一端设置有从动带轮302，旋转轴302的另一端连接有用于安装线圈骨架400的安装体，该安装体通过旋转轴302的连接作用一端悬空设置在机架100上。

其中，动力装置200包括固定安装在底板101上表面的电机201，电机201的输出轴上连接有主动带轮202，在主动带轮202和从动带轮302之间设置有三角带203，通过电机201、三角带203等作用能够驱动旋转轴301在设定的转速内转动进行绕线。

本实施例1的最大改进之处在于安装体的结构设计，参考附图2、附图3、附图4和附图5，该安装体包括非圆柱的柱体303，具体设置时本实施例1中柱体303的截面为正方形，在柱体303靠近旋转轴301一端的周向上均匀开设有多个螺栓孔，每组螺栓孔上通过螺栓304固定连接有限位挡片305。

在柱体303的内部开设有柱形空腔，柱体303远离旋转轴301一端的周向上均匀开设有多个与柱形空腔相连通的键孔，在每个键孔中设置有梯形限位卡块306，并且每个梯形限位卡块306上的倾斜面朝向悬空端设置。每个梯形限位卡块伸入柱形空腔的内端通过螺栓连接有梯形连接块307，每个梯形连接块307朝向柱形空腔中心线的斜面上连接有限位条308。

在柱体303的柱形空腔中同心设置有拉杆309，拉杆309的内端连接有圆形板310，圆形板310与柱形空腔的内端壁之间连接有弹簧311，同时在拉杆309伸出柱体303悬空端面的外端部连接有拉环312。在位于键孔位置处的拉杆309上设置有圆台块313，圆台块313的圆周面上均匀开设有与每个限位条308相匹配的斜向限位滑槽314，然后将每个梯形连接块307下方的限位条308设置在对应的斜向限位滑槽314中。

另外，为了保证在抽动拉杆309时使其沿着柱形内腔中轴线移动，还在柱形空腔的内端壁中心处开设有能够插入拉杆309内端部的插孔317。

本实施例1公开的用于变压器加工的线圈绕线设备在将线圈骨架400安装到安装体上时，作业人员直接将线圈骨架400上的安装孔与柱体303对齐，然后沿着柱体303将线圈骨架400推入。

当线圈骨架400推至键孔处时与梯形限位卡块306的斜面相接触，然后继续推动线圈骨架400，使得梯形限位卡块306、梯形连接块307同步向柱形内腔中收缩，此时由于限位条308与圆台块313上斜向限位滑槽314的作用，自动将拉杆309向外端推动，弹簧311被拉长。

待线圈骨架400的内端与限位挡片305相接触，而此时线圈骨架400的外端正好与梯形限位卡块306发生滑脱，整个拉杆309在弹簧311的作用下自动向内移动，圆台块313在随拉杆309移动的过程中再将梯形限位卡块306、梯形连接块307同步向外推动，每个键孔中的梯形限位卡块306从键孔中伸出后对线圈骨架400的外端部起到限位作用，从而成功地将整个线圈骨架400卡接固定在限位挡片305与梯形限位卡块306之间的柱体303上。

最后，待绕线完成后需要进行取料时，作业人员可直接手动将拉环312向外拉动，然后键孔中的每个梯形限位卡块306收缩进键孔中，此时作业人员可直接将绕线后的变压器线圈连同线圈骨架400一起取下即可。

实施例2

实施例2公开了一种基于实施例1基础上改进的用于变压器加工的线圈绕线设备，改进点主要针对现有变压器绕线结束后需要人工下料的不足。

参考附图1和附图6，本实施例2还在位于安装体下方的底板101上设置有滑轨104，具体设置在滑轨104可设置为两个且前后对称设置。在两个滑轨104之间设置有丝杠105，并且丝杠105的两端设置有与底板101相焊接的轴承座106。同时还在底板101上设置有与丝杠105一端相连接的丝杠电机107，通过丝杠电机107的驱动作用能够实现丝杠105的正反转。

在底板101上设置有移动座500，移动座500的下表面前后两端开设有与滑轨相匹配的滑轨槽501，并在移动座500的下表面中间处焊接有与丝杠105相匹配的丝杠螺母502。通过控制丝杠105的正反转，然后通过丝杠105与丝杠螺母502的作用能够使得移动座500沿着拉杆309的轴向水平移动。

同时，还在移动座500的内部设置有升降装置503，该升降装置503可选用液压缸，并在液压缸活塞杆伸出移动座500上表面的顶端连接有承载板504，承载板504的上表面两端设置有用于承托线圈骨架400两端部的托块505，并在托块上开设有卡槽。

另外，为了使得卸料时梯形限位卡块306能够自动收缩进键孔中，还在拉杆309上设置有安装块315，安装块315的下表面设置有永磁铁316（参考附图4和附图5）。同时还在两个托块505之间的承载板505上表面设置有强力电磁铁506。

本实施例2公开的用于变压器加工的线圈绕线设备在进行自动卸料时，通过控制器中预先设定好的程序使得将强力电磁铁506通电，同时通过液压缸将承载板504向上提升一定距离，此时强力电磁铁506对拉杆309上的永磁铁316有着较强的吸引力。

接着通过控制丝杠电机107旋转一定角度将整个移动座500向外移动一定距离，使得承载板504上的两个托块505对齐线圈骨架400的两端部，并且在移动过程中由于强力电磁铁506对永磁铁316的强力吸附作用使得拉杆309在柱形内腔中也向外移动，从而使得梯形限位卡块306收缩进键孔中消除了对线圈骨架400外端的限位作用。

然后控制液压缸继续伸长微小距离将线圈骨架400托住，再控制丝杠电机107转动将移动座500向外移动，并在移动的过程中将绕线好的线圈及骨架从安装体上拆下即可。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于变压器加工的线圈绕线设备，包括机架、旋转轴以及用于驱动旋转轴转动的驱动装置，所述旋转轴转动连接在机架上端，所述旋转轴的一端部连接有线圈骨架安装机构，其特征在于，所述线圈骨架安装机构包括非圆形的柱体，所述柱体一端与旋转轴相连接，另一端悬空设置，所述柱体的内端侧周向上设置有多个挡片，柱体的悬空侧周向上开设有多个键孔，每个所述键孔中均设置有梯形卡块，且梯形卡块的斜面朝向柱体的悬空端设置，所述柱体的内部开设有柱形空腔，所述梯形卡块的内端连接有伸入柱形空腔中的梯形连接块，所述梯形连接块的下端斜面上连接有斜向限位条，所述柱形空腔中设置有伸出柱体悬空端的拉杆，所述拉杆内端与柱形空腔内端壁之间连接有弹簧，所述拉杆上设置有圆台块，且圆台块的圆周面上开设有与每个斜向限位条相匹配的斜向限位滑槽。

2.根据权利要求1所述的用于变压器加工的线圈绕线设备，其特征在于，位于所述线圈骨架安装机构的正下方设置有沿拉杆轴向移动的移动座，所述移动座中设置有液压装置，且液压装置的活塞杆顶端连接有承载板，所述承载板的上表面两端设置有用于承托线圈骨架两端的托块。

3.根据权利要求2所述的用于变压器加工的线圈绕线设备，其特征在于，所述机架的底部设置有滑轨、丝杠以及用于驱动丝杠转动的丝杠电机，所述移动座的下表面设置有与滑轨相匹配的滑轨槽以及与丝杠相匹配的丝杠螺母。

4.根据权利要求2或3所述的用于变压器加工的线圈绕线设备，其特征在于，所述承载板的上表面设置有电磁铁，位于所述柱形空腔内的拉杆上设置有与电磁铁对应的永磁铁。

5.根据权利要求1所述的用于变压器加工的线圈绕线设备，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电机、主动带轮、从动带轮和三角带，所述从动带轮设置在旋转轴的另一端部，所述主动带轮设置在驱动电机的输出轴上，所述三角带绕设在主动带轮和从动带轮之间。

6.根据权利要求1所述的用于变压器加工的线圈绕线设备，其特征在于，所述拉杆伸出柱形空腔的外端部设置有拉环。

7.根据权利要求1所述的用于变压器加工的线圈绕线设备，其特征在于，所述拉杆的内端设置有圆形板，所述弹簧套设在拉杆的内端且与圆形板相连接。

8.根据权利要求7所述的用于变压器加工的线圈绕线设备，其特征在于，所述柱形空腔的内端壁圆心处开设有用于拉杆导向的插孔，所述拉杆的内端插设进插孔中设置。

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