CN116387013A - 一种变压器线圈绕线设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及变压器生产技术领域，尤其是一种变压器线圈绕线设备，包括底座、绕线机构和放线机构；所述绕线机构安装在底座的一端、以将铜线缠绕在磁芯的外侧；所述放线机构安装在底座的另一端、以向绕线机构放出铜线。本发明的磁芯可以在自转一周后沿轴向平移相同距离，从而使得每一圈的铜线的间距相同，这就大大提升了整体线圈的质量。

Description

一种变压器线圈绕线设备

技术领域

本发明涉及变压器生产技术领域，尤其涉及一种变压器线圈绕线设备。

背景技术

变压器是电力网络中重要的设备，主要用于升降压，在变压器生产过程中，需要在铁芯的外部缠绕线圈，传统的线圈缠绕大多只能用于圆柱形物体的缠绕，无法实现环形铁芯的缠绕，而且上述缠绕过程，大多采用人工缠绕，人工缠绕的方式，工作效率低，而且作业强度高，无法满足大批量的生产需要；现有技术中出现很多对铁芯线圈进行自动绕线的设备；

例如，中国专利申请号为CN201920252561.9中公开了“一种变压器线圈的绕线机构，包括基座、XYZ传动机构和绕线电机，所述XYZ传动机构安装在所述基座上，其中：所述XYZ传动机构包括X轴传动装置、Y轴传动装置以及Z轴传动装置，所述X轴传动装置安装在基座上，所述Y轴传动装置和所述Z轴传动装置设置于所述X轴传动装置的上方，所述X轴传动装置与所述Y轴传动装置传动连接”；

该专利通过将“X轴传动装置”、“”Y轴传动装置以及“Z轴传动装置”三者配合，从而使绕线电机带动绕线轴在水平方向、前后方向以及竖直方向上来回移动实现对铁芯的绕线；但是，绕线轴在水平方向的平移决定缠绕在铁芯的铜线之间的间距，而“X轴传动装置”的移动速度与电机的转速配合要求很高，一旦“X轴传动装置”的移动速度过快，将会导致铁芯上的铜线间距变大，这就会影响变压器线圈的质量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在不好控制铁芯的铜线之间的间距的缺点，而提出的一种变压器线圈绕线设备。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种变压器线圈绕线设备，包括底座、绕线机构和放线机构；所述绕线机构安装在底座的一端、以将铜线缠绕在磁芯的外侧；所述放线机构安装在底座的另一端、以向绕线机构放出铜线。

优选的，所述绕线机构包括丝杆、导向杆、活动座、第一电机和磁芯安装件；所述丝杆转动安装在底座内侧，所述导向杆固定安装在底座的内侧、且与丝杆平行设置，所述活动座底部的一端与丝杆螺纹连接，所述活动座底部的另一端与导向杆滑动连接，所述第一电机固定安装在活动座上，所述磁芯安装件转动安装在活动座上、且与第一电机的输出轴固定连接。

优选的，所述磁芯安装件包括第一夹板、安装轴、连接螺杆、第二夹板和紧固螺母；所述安装轴的一端与第一夹板固定连接，所述安装轴的另一端与第一电机的输出轴固定连接，所述连接螺杆的一端与第一夹板固定连接，所述第二夹板套设在连接螺杆上、且与连接螺杆滑动连接，所述紧固螺母螺纹安装在连接螺杆上。

优选的，所述绕线机构还包括传动件，所述传动件包括齿轮、连接轴件、不完全齿轮、第一带轮和第二带轮；所述齿轮固定安装在丝杆的端部，所述连接轴件转动安装在活动座的外侧，所述不完全齿轮固定安装在连接轴件的一端、且与齿轮间歇性啮合，所述第一带轮固定安装在连接轴件上，所述第二带轮固定安装在第一电机的输出轴上、且与第一带轮啮合。

优选的，所述连接轴件包括套轴、插轴和卡条；所述套轴转动安装在活动座上，所述卡条固定安装在插轴的外侧，所述插轴、卡条均插接在套轴内、且与套轴滑动连接。

优选的，所述套轴的内侧开设有与卡条相匹配的卡槽，所述卡条可沿着卡槽滑动。

优选的，所述绕线机构还包括压紧件，所述压紧件包括安装座、第一压辊、固定板和拉簧；所述安装座的一端通过销轴与活动座转动连接，所述第一压辊转动安装在安装座的内侧、且可与磁芯接触，所述固定板固定安装在活动座的外侧，所述拉簧的底端与固定板固定连接，所述拉簧的顶端与安装座固定连接。

优选的，所述放线机构包括固定座、放线筒、第二电机和张紧件；所述固定座固定安装在底座上，所述放线筒通过转轴转动安装在固定座的内侧、以将铜线放出；所述第二电机固定安装在固定座的外侧、且输出轴与放线筒固定连接，所述张紧件安装在放线筒外侧、以对铜线进行压紧。

优选的，所述张紧件包括套环、转杆、卷簧和第二压辊；所述套环套设在放线筒的转轴上、且与放线筒转动连接，所述卷簧套设在放线筒的转轴上，所述卷簧的一端与固定座固定连接，所述卷簧的另一端与套环固定连接，所述转杆的一端与套环固定连接，所述转杆的另一端与第二压辊转动连接，所述第二压辊与铜线接触。

本发明提出的一种变压器线圈绕线设备，有益效果在于：第一电机的输出轴转动一周后，可以使得磁芯安装件会带动磁芯转动一周，也就使得磁芯将铜线缠绕一圈；而后不完全齿轮与齿轮啮合，也就使得丝杆转动一定角度，这就使得活动座带动磁芯安装件和磁芯平移，从而使得铜线切换在磁芯上的缠绕位置且与上一圈的铜线贴合；如此循环，磁芯可以在自转一周后沿轴向平移相同距离，从而使得每一圈的铜线的间距相同，这就大大提升了整体线圈的质量。

附图说明

图1为本发明提出的一种变压器线圈绕线设备的结构示意图；

图2为本发明提出的一种变压器线圈绕线设备的绕线机构的结构示意图；

图3为本发明提出的一种变压器线圈绕线设备的磁芯安装件的结构示意图；

图4为本发明提出的一种变压器线圈绕线设备的传动件的结构示意图；

图5为本发明提出的一种变压器线圈绕线设备的连接轴件的结构示意图；

图6为本发明提出的一种变压器线圈绕线设备的压紧件的结构示意图；

图7为本发明提出的一种变压器线圈绕线设备的放线机构的结构示意图；

图8为本发明提出的一种变压器线圈绕线设备的张紧件的结构示意图。

图中：底座1、绕线机构2、丝杆21、导向杆22、活动座23、第一电机24、磁芯安装件25、第一夹板251、安装轴252、连接螺杆253、第二夹板254、紧固螺母255、传动件27、齿轮271、连接轴件272、套轴2721、插轴2722、卡条2723、卡槽2724、不完全齿轮273、第一带轮274、第二带轮275、压紧件28、安装座281、第一压辊282、固定板283、拉簧284、放线机构3、固定座31、放线筒32、第二电机33、张紧件34、套环341、转杆342、卷簧343、第二压辊344、磁芯4。

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。

实施例

参照图1-5，一种变压器线圈绕线设备，包括底座1、绕线机构2和放线机构3；绕线机构2安装在底座1的一端、以将铜线缠绕在磁芯4的外侧；放线机构3，放线机构3安装在底座1的另一端、以向绕线机构2放出铜线。

绕线机构2包括丝杆21、导向杆22、活动座23、第一电机24、磁芯安装件25和传动件27；丝杆21转动安装在底座1内侧，导向杆22固定安装在底座1的内侧、且与丝杆21平行设置，活动座23底部的一端与丝杆21螺纹连接，活动座23底部的另一端与导向杆22滑动连接，第一电机24固定安装在活动座23上，磁芯安装件25转动安装在活动座23上、且与第一电机24的输出轴固定连接；导向杆22可以对活动座23进行引导和限制，当丝杆21转动时，活动座23在导向杆22的限制下与丝杆21进行相对转动，这就可以使得活动座23沿着导向杆22的轴线方向移动，从而使得磁芯安装件25带动磁芯水平移动，进而使得铜线可以在磁芯4的轴线方向进行缠绕；

磁芯安装件25包括第一夹板251、安装轴252、连接螺杆253、第二夹板254和紧固螺母255；安装轴252的一端与第一夹板251固定连接，安装轴252的另一端与第一电机24的输出轴固定连接，连接螺杆253的一端与第一夹板251固定连接，第二夹板254套设在连接螺杆253上、且与连接螺杆253滑动连接，紧固螺母255螺纹安装在连接螺杆253上；在安装磁芯4时，将磁芯4套设在连接螺杆253上且使磁芯4的一端与第一夹板251贴合，然后将第二夹板254套设在连接螺杆253上与磁芯4的另一端贴合，最后通过紧固螺母255螺纹配合在接螺杆253上将第二夹板254固定，这就使得磁芯4固定安装在第一夹板251与第二夹板254之间，从而使得磁芯4与第一夹板251、第二夹板254保持同步转动，进而使得磁芯4可以进行自转绕线；

通过第一电机24可以使得安装轴252转动，这就使得第一夹板251、第二夹板254和磁芯4同步转动，而磁芯4在转动时可以将放线机构3放出的铜线进行收卷，这就使得磁芯4的外侧可缠绕铜线形成线圈；整个过程完全实现自动绕线，无需人工绕线，大大降低了人工劳动量。

传动件27包括齿轮271、连接轴件272、不完全齿轮273、第一带轮274和第二带轮275；齿轮271固定安装在丝杆21的端部，连接轴件272转动安装在活动座23的外侧，不完全齿轮273固定安装在连接轴件272的一端、且与齿轮271间歇性啮合，第一带轮274固定安装在连接轴件272上，第二带轮275固定安装在第一电机24的输出轴上、且与第一带轮274啮合；通过第一电机24可以使得第二带轮275转动，从而使得第一带轮274带动连接轴件272转动，这种皮带传动可以使得连接轴件272的转速与第一电机24的转速相同，进而使得不完全齿轮273与第一电机24的转速相同；

当不完全齿轮273与齿轮271啮合时，齿轮271会转动一定角度；当不完全齿轮273与齿轮271脱离时，齿轮271停止转动；当不完全齿轮273再次与齿轮271啮合时，齿轮271会再次转动相同角度；如此循环，齿轮271可以进行周期性的转动，这就使得丝杆21进行周期性的转动，从而使得活动座23进行周期性的平移；

整个过程中，第一电机24的输出轴转动一周后，可以使得磁芯安装件25会带动磁芯4转动一周，也就使得磁芯4将铜线缠绕一圈；而后不完全齿轮273与齿轮271啮合，也就使得丝杆21转动一定角度，这就使得活动座23带动磁芯安装件25和磁芯4平移，从而使得铜线切换在磁芯4上的缠绕位置且与上一圈的铜线贴合；如此循环，磁芯4可以在自转一周后沿轴向平移相同距离，从而使得每一圈的铜线的间距相同，这就大大提升了整体线圈的质量。

连接轴件272包括套轴2721、插轴2722和卡条2723；套轴2721转动安装在活动座23上，卡条2723固定安装在插轴2722的外侧，插轴2722、卡条2723均插接在套轴2721内、且与套轴2721滑动连接；套轴2721的内侧开设有与卡条2723相匹配的卡槽2724，卡条2723可沿着卡槽2724滑动；活动座23在移动过程中，套轴2721与插轴2722之间会发生相对滑动，而卡条2723可以对插轴2722进行限制，避免插轴2722与套轴2721之间发生相对转动，这就可以使得插轴2722与套轴2721之间始终保持同步转动，活动座23在移动过程中不会影响不完全齿轮273与齿轮271的配合关系。

实施例

在实施例1中，磁芯4在缠绕一圈铜线后，当磁芯4平移进行下一圈铜线缠绕时会出现松动，从而导致每一圈的直径不同，进而影响整体线圈的质量；

参照图1-6，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1的区别在于，绕线机构2还包括压紧件28，压紧件28包括安装座281、第一压辊282、固定板283和拉簧284；安装座281的一端通过销轴与活动座23转动连接，第一压辊282转动安装在安装座281的内侧、且可与磁芯4接触，固定板283固定安装在活动座23的外侧，拉簧284的底端与固定板283固定连接，拉簧284的顶端与安装座281固定连接；拉簧284处于张紧状态；在拉簧284的作用下可以使得安装座281向下转动，从而使得第一压辊282始终与磁芯4贴紧，当磁芯4缠绕铜线后，第一压辊282会将缠绕的铜线压紧，这样可以避免磁芯4在平移时铜线出现松动的问题，进而可以提升线圈的整体质量。

实施例

在实施例1或实施例2中，现有技术中绕线机构2主要通过线筒将铜线放出，而磁芯4通过自转对铜线进行收卷时，需要铜线与磁芯4外壁完全贴合，由于铜线并不是柔性材料，所以而磁芯4自转的收卷力不足以使得铜线完全与磁芯4外壁完全贴合，这就使得线圈的质量不佳；

参照图1-8，作为本发明的另一优选实施例，与实施例1或实施例2的区别在于，放线机构3包括固定座31、放线筒32、第二电机33和张紧件34；固定座31固定安装在底座1上，放线筒32通过转轴转动安装在固定座31的内侧、以将铜线放出；第二电机33固定安装在固定座31的外侧、且输出轴与放线筒32固定连接，第二电机33与第一电机24的转速相同；通过第二电机33的驱动可以使得放线筒32转动，这就使得放线筒32上铜线被发出，同时第一电机24驱动磁芯安装件25和磁芯4转动，从而使得磁芯4将放出的铜线进行收卷，进而保证铜线的能够稳定的缠绕在磁芯4上。

张紧件34安装在放线筒32外侧、以对铜线进行压紧；张紧件34包括套环341、转杆342、卷簧343和第二压辊344；套环341套设在放线筒32的转轴上、且与放线筒32转动连接，卷簧343套设在放线筒32的转轴上，卷簧343的一端与固定座31固定连接，卷簧343的另一端与套环341固定连接，转杆342的一端与套环341固定连接，转杆342的另一端与第二压辊344转动连接，第二压辊344与铜线接触；在卷簧343的作用下，套环341可以带动转杆342始终向下转动，这就使得第二压辊344对放线筒32放出的铜线进行压紧，这就使得铜线处于张紧状态，从而使得铜线缠绕在磁芯4上后与磁芯4保持贴合，进而使得线圈整体质量大大提升。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种变压器线圈绕线设备，其特征在于，包括底座（1），

绕线机构（2），所述绕线机构（2）安装在底座（1）的一端、以将铜线缠绕在磁芯（4）的外侧；

放线机构（3），所述放线机构（3）安装在底座（1）的另一端、以向绕线机构（2）放出铜线。

2.根据权利要求1所述的变压器线圈绕线设备，其特征在于，所述绕线机构（2）包括丝杆（21）、导向杆（22）、活动座（23）、第一电机（24）和磁芯安装件（25）；所述丝杆（21）转动安装在底座（1）内侧，所述导向杆（22）固定安装在底座（1）的内侧、且与丝杆（21）平行设置，所述活动座（23）底部的一端与丝杆（21）螺纹连接，所述活动座（23）底部的另一端与导向杆（22）滑动连接，所述第一电机（24）固定安装在活动座（23）上，所述磁芯安装件（25）转动安装在活动座（23）上、且与第一电机（24）的输出轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的变压器线圈绕线设备，其特征在于，所述磁芯安装件（25）包括第一夹板（251）、安装轴（252）、连接螺杆（253）、第二夹板（254）和紧固螺母（255）；所述安装轴（252）的一端与第一夹板（251）固定连接，所述安装轴（252）的另一端与第一电机（24）的输出轴固定连接，所述连接螺杆（253）的一端与第一夹板（251）固定连接，所述第二夹板（254）套设在连接螺杆（253）上、且与连接螺杆（253）滑动连接，所述紧固螺母（255）螺纹安装在连接螺杆（253）上。

4.根据权利要求2或3所述的变压器线圈绕线设备，其特征在于，所述绕线机构（2）还包括传动件（27），所述传动件（27）包括齿轮（271）、连接轴件（272）、不完全齿轮（273）、第一带轮（274）和第二带轮（275）；所述齿轮（271）固定安装在丝杆（21）的端部，所述连接轴件（272）转动安装在活动座（23）的外侧，所述不完全齿轮（273）固定安装在连接轴件（272）的一端、且与齿轮（271）间歇性啮合，所述第一带轮（274）固定安装在连接轴件（272）上，所述第二带轮（275）固定安装在第一电机（24）的输出轴上、且与第一带轮（274）啮合。

5.根据权利要求4所述的变压器线圈绕线设备，其特征在于，所述连接轴件（272）包括套轴（2721）、插轴（2722）和卡条（2723）；所述套轴（2721）转动安装在活动座（23）上，所述卡条（2723）固定安装在插轴（2722）的外侧，所述插轴（2722）、卡条（2723）均插接在套轴（2721）内、且与套轴（2721）滑动连接。

6.根据权利要求5所述的变压器线圈绕线设备，其特征在于，所述套轴（2721）的内侧开设有与卡条（2723）相匹配的卡槽（2724），所述卡条（2723）可沿着卡槽（2724）滑动。

7.根据权利要求6所述的变压器线圈绕线设备，其特征在于，所述绕线机构（2）还包括压紧件（28），所述压紧件（28）包括安装座（281）、第一压辊（282）、固定板（283）和拉簧（284）；所述安装座（281）的一端通过销轴与活动座（23）转动连接，所述第一压辊（282）转动安装在安装座（281）的内侧、且可与磁芯（4）接触，所述固定板（283）固定安装在活动座（23）的外侧，所述拉簧（284）的底端与固定板（283）固定连接，所述拉簧（284）的顶端与安装座（281）固定连接。

8.根据权利要求7所述的变压器线圈绕线设备，其特征在于，所述放线机构（3）包括固定座（31）、放线筒（32）、第二电机（33）和张紧件（34）；所述固定座（31）固定安装在底座（1）上，所述放线筒（32）通过转轴转动安装在固定座（31）的内侧、以将铜线放出；所述第二电机（33）固定安装在固定座（31）的外侧、且输出轴与放线筒（32）固定连接，所述张紧件（34）安装在放线筒（32）外侧、以对铜线进行压紧。

9.根据权利要求8所述的变压器线圈绕线设备，其特征在于，所述张紧件（34）包括套环（341）、转杆（342）、卷簧（343）和第二压辊（344）；所述套环（341）套设在放线筒（32）的转轴上、且与放线筒（32）转动连接，所述卷簧（343）套设在放线筒（32）的转轴上，所述卷簧（343）的一端与固定座（31）固定连接，所述卷簧（343）的另一端与套环（341）固定连接，所述转杆（342）的一端与套环（341）固定连接，所述转杆（342）的另一端与第二压辊（344）转动连接，所述第二压辊（344）与铜线接触。

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