CN117352292A - 一种脉冲铁芯生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脉冲铁芯生产工艺，其包括如下步骤：S1、剪切带料：利用设备将卷料纵向剪切成对应产品要求宽度的带料；S2、卷绕铁芯：利用设备将S1中的带料绕卷成对应产品要求横截面积的所述铁芯；S3、退火所述铁芯：利用退火设备对S2中的所述铁芯退火处理；S4、倒圆角所述铁芯：对所述铁芯的周边倒圆角处理。本发明具有减小变压器受损可能性的效果。
Description
技术领域
本发明涉及变压器设备技术领域，尤其是涉及一种脉冲铁芯生产工艺。
背景技术
变压器铁芯，铁芯是变压器中主要的磁路部分。通常由含硅量较高，表面涂有绝缘漆的热轧或冷轧硅钢片叠装而成。铁芯和绕在其上的线圈组成完整的电磁感应系统。电源变压器传输功率的大小，取决于铁芯的材料和横截面积。
硅钢片叠装呈铁芯后，工作人员通常会直接将绕组缠绕在铁芯上，使之形成完整的电磁感应系统，此时铁芯的周边多为直角边，绕组线在绕设铁芯时，绕组线表面的绝缘层抵紧直角边，绕组线表面的绝缘层容易破损，如此导致绕组内部金属线露出，同时铁芯通电时，铁芯高压边的直角容易发生打火现象，以此产生电弧，两种情况均存在铁芯在工作时发生短路的可能性，致使整个变压器受损。
发明内容
为了减小变压器受损的可能性，本申请提供一种脉冲铁芯生产工艺。
本申请提供脉冲铁芯生产工艺采用如下的技术方案：
一种脉冲铁芯生产工艺，包括如下步骤：
S1、剪切带料：利用设备将卷料纵向剪切成对应产品要求宽度的带料；S2、卷绕铁芯：利用设备将S1中的带料绕卷成对应产品要求横截面积的所述铁芯；S3、退火所述铁芯：利用退火设备对S2中的所述铁芯退火处理；S4、倒圆角所述铁芯：对所述铁芯的周边倒圆角处理。
通过采用上述技术方案，工作人员通过S1-S4步骤，将带卷绕卷成铁芯，并对铁芯四周进行倒圆角处理，如此，一边进一步增加了绕组线与铁芯的贴合面积，减少了绕组线受损的可能性，一边减少了铁芯工作时周边打火现象，减少了铁芯四周产生电弧的可能性，降低了铁芯工作时发生短路的可能性，以此，减小了变压器受损的可能性。
可选的，进行所述S1步骤时，卷料采用含硅1.0%-4.5%，含碳量小于0.08%的硅钢合金材料。
通过采用上述技术方案，此种合金材料具有导磁率高、矫顽力低、电阻系数大等特性，因而磁滞损失和涡流损失都小。
可选的，进行所述S2步骤后，利用工具对所述铁芯表面去毛刺处理。
通过采用上述技术方案，毛刺会引起铁芯同一位置相邻卷片之间短路，以此增加铁芯的损耗和铁芯的升温，严重时，会使整个变压器受损，在剪切卷料时，毛刺或多或少会出现，需要及时对毛刺进行处理，使铁芯表面尽可能平整、顺滑。
可选的，进行所述S3步骤前，需要检查所述铁芯表面，确保所述铁芯表面无波浪弯曲现象和局部变形。
通过采用上述技术方案，铁芯表面发生形变现象是由于铁芯内部应力产生的，如果将局部变形的铁芯进行退火处理，铁芯变形处的应力会消除，导致铁芯会永久变形，且会变硬，使铁芯难以复原，铁芯变形处的绕组线圈匝数不均匀，导致电感值偏差或不稳定，影响变压器使用效果。
可选的，进行所述S3步骤后，需检查所述铁芯表面，确保所述铁芯表面无氧化现象。
通过采用上述技术方案，铁芯表面氧化会形成锈层，锈层会增加铁芯的电阻，如此会减少铁芯的导磁率，影响变压器的正常使用。
可选的，进行所述S3步骤后，对所述铁芯进行磁性能测试，若磁性能变弱，必须重复退火。
通过采用上述技术方案，铁芯退火的目的是恢复加工后硅钢片的电磁性能，如果铁芯磁性能变坏，说明铁芯并没有完全退火，如此会影响铁芯使用效果，需要反复退火，直至电磁性能变好。
可选的，进行所述S4步骤前，对所述铁芯四周的直角边涂抹颜料。
通过采用上述技术方案，目前多数倒圆角处理均为工作人员利用砂轮手动对铁芯的直角边打磨，此方式虽然成本低廉，但圆角的整齐程度取决于工作人员的能力，圆角层次不齐也是经常发生的。对铁芯四周的直角边涂抹颜料，主要用于使工作人员能通过颜料的变化，更容易观察铁芯四周是否均被倒圆角。
可选的，进行所述S4步骤后，对所述铁芯的绝缘层表面涂抹绝缘漆，且绝缘漆需颜色均匀、表面平整光滑。
通过采用上述技术方案，对铁芯绝缘层表面涂抹绝缘漆，用于增加铁芯的绝缘性能，以防绕组线之间发生短路问题。同时绝缘漆需颜色均匀、表面平整光滑，主要用于确保铁芯绝缘层的各个部位绝缘值尽可能保持一致，以减少铁芯损耗和控制铁芯工作时的温度。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.工作人员通过S1-S4步骤，将带卷绕卷成铁芯，并对铁芯四周进行倒圆角处理，如此，一边进一步增加了绕组线与铁芯的贴合面积，减少了绕组线受损的可能性，一边减少了铁芯工作时周边打火现象，减少了铁芯四周产生电弧的可能性，降低了铁芯工作时发生短路的可能性，以此，减小了变压器受损的可能性。
附图说明
图1是本申请实施例中脉冲铁芯生产工艺的流程图。
图2是本申请实施例中S4步骤中倒圆角机的整体结构示意图。
图3是本申请实施例中用于体现顶出组件结构的剖视图。
图4是本申请实施例中升降组件的结构示意图。
图5是本申请实施例中用于体现升降组件结构的剖视图。
图6是本申请实施例中砂轮的结构示意图。
图7是本申请实施例中驱动组件的结构示意图。
附图标记说明：1、底座；11、限制圈；12、支撑脚；13、升降槽；2、顶出组件；21、摆动杆；211、施压头；22、升降板；221、抵紧架；222、滚动槽；23、抵紧轮；24、限制块；3、顶板；31、腰型槽；32、限制轨；4、升降组件；41、支撑柱；42、升降柱；421、限制槽；43、固定块；44、转动环；5、移动座；51、安装架；52、砂轮；521、圆弧槽；53、转动电机；6、驱动组件；61、驱动电机；62、转动杆；621、推动槽；63、固定柱。
具体实施方式
以下结合附图1-7对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种脉冲铁芯生产工艺。参照图1，本实施例铁芯为环形铁芯，脉冲铁芯生产工艺包括如下步骤：
S1、剪切带料：卷料采用含硅1.0%-4.5%，含碳量小于0.08%的硅钢合金材料，利用高精度剪切生产线将卷料以纵向方向剪切成对应产品要求宽度的带料。
高精度剪切生产线能够将原硅钢卷料剪切成产品要求宽度的卷料，且剪切后的卷料也以绕卷的形式贮存，方便下道工序使用。
S2、卷绕铁芯：利用RC150-50硅钢铁芯卷绕机对S1中剪切下来的带料进行定量长度的横向剪切，并卷绕成铁芯，确保每个卷绕成型的铁芯横截面达到产品的要求，待铁芯卷绕成型后，观察铁芯表面是否存在毛刺，利用去毛刺机对铁芯表面的毛刺去除。
带料横向剪切后，其切口处容易产生毛刺，毛刺会引起铁芯同一位置相邻卷片之间短路，以此增加铁芯的损耗和铁芯的升温，严重时，会使整个变压器受损，故有必要去除铁芯表面的毛刺。
S3、退火铁芯：去除S2步骤中的毛刺后，需要对铁芯表面进行观察，剔除表面存在波浪弯曲现象和局部变形的铁芯，随后利用退火设备对符合要求的铁芯进行退火处理，以去除铁芯内部存在的应力，再观察退火后的铁芯，确保铁芯表面没有出现氧化现象，随后再利用磁性能测试机对退火后的铁芯进行磁性能测试，如果其中有铁芯磁性能变弱，则将该铁芯需重新进行退火处理。
退火铁芯用于消除铁芯内存在的应力，且去除铁芯内的杂质，恢复加工后铁芯的电磁性能。局部变形的铁芯如果退火，容易使铁芯永久变形，无法修补，铁芯变形处的绕组线圈匝数不均匀，导致电感值偏差或不稳定，影响变压器使用效果，故需要事先剔除变形的铁芯。铁芯磁性能变弱，则表示该铁芯并未完全退火，铁芯内部的杂质会对电磁流动造成阻碍，故铁芯需要重新退火处理，直至铁芯的电磁流动达到标准。
S4、倒圆角铁芯：对退火后的铁芯四周的直角边涂抹颜料，颜料的颜色区分于退火后铁芯表面的颜色即可，利用倒圆角机对铁芯四周的直角边进行倒圆角处理，观察颜料变化，是否铁芯四周的直角边均被倒圆角，最后对铁芯的绝缘层表面涂抹绝缘漆，绝缘漆采用LD-2055环氧树脂铁芯涂料，确保绝缘漆颜色均匀、表面平整光滑。
颜料用于区分倒圆角的位置，使工作人员能更容易确保铁芯四周的直角边均被倒圆角。绝缘漆用于增加铁芯的绝缘性能，减少了铁芯短路的可能性。
参照图2，本实施例中铁芯呈腰型槽状设置，S4步骤中的倒圆角机包括底座1，底座1上固定连接有限制圈11，限制圈11的内环壁形状与铁芯的外形匹配。
参照图2和图3，底座1的底壁上固定连接有若干支撑脚12，底座1上设置有顶出组件2，顶出组件2包括摆动杆21、升降板22、抵紧轮23和限制块24。底座1上对应限制圈11的位置处开有升降槽13，升降槽13位于限制圈11内，升降槽13的内壁与限制圈11的内壁之间留有间隙。升降板22竖向滑动配合在升降槽13内，升降板22的底壁上固定连接有抵紧架221。摆动杆21铰接在底座1的底壁上，抵紧轮23铰接在摆动杆21靠近抵紧架221的一端，摆动杆21的另一端固定连接有施压头211，摆动杆21铰接位置和施压头211之间的相对距离小于摆动杆21铰接位置和抵紧轮23之间的相对距离。抵紧架221对应抵紧轮23的位置处开有滚动槽222，滚动槽222位于抵紧架221的中间位置，抵紧轮23在滚动槽222内滚动，限制块24固定连接在摆动杆21上。初始状态时，限制块24抵紧底座1的侧边，升降板22与底座1表面齐平。
由于铁芯插接配合在限制圈11内，由于铁芯的长度，取出铁芯时需将铁芯长度方向两端同时拔出，两端施力不均匀，容易使铁芯倾斜，给取出铁芯带来了难度。顶出铁芯时，工作人员按压施压头211，使摆动杆21转动，带动抵紧轮23上升，使升降板22上升，以此带动铁芯上升，直至铁芯被顶出限制圈11，松开施压头211，抵紧轮23和升降板22因自重下降，摆动杆21反向转动，直至限制块24抵触底板，以此限制了抵紧轮23继续下降，同时也限制了升降板22下降，实现了顶出铁芯的效果。
参照图4和图5，底座1的上方设置有顶板3，顶板3与底座1之间设置有升降组件4，升降组件4包括支撑柱41、升降柱42、固定块43和转动环44。支撑柱41在底板上固定连接若干个，本实施例以三个为例，支撑柱41的顶端开有插接孔，升降柱42插接配合在插接孔内，升降柱42的顶端与顶板3的底壁固定连接。转动环44转动连接其中一根支撑柱41的顶端，转动环44与升降柱42螺纹配合，转动环44表面设置有防滑纹。固定块43固定连接在插接孔的内壁上靠近支撑柱41顶端的位置处，升降柱42对应固定块43的位置处开有限制槽421，限制槽421平行于升降柱42的长度方向，固定块43滑动配合在限制槽421内。
升降顶板3时，工作人员旋转转动环44，由于限制槽421与固定块43之间的滑动配合，使升降柱42移动，带动顶板3移动，实现了升降顶板3的效果。
参照图2和图6，顶板3上对应限制圈11的位置处开有腰型槽31，顶板3上固定连接有限制轨32，限制轨32的内壁与腰型槽31的内壁之间留有间隙，顶板3与限制轨32之间滑动配合有移动座5，移动座5上固定连接有安装架51，安装架51上转动连接有砂轮52，砂轮52倾斜设置，砂轮52的圆弧表面开有圆弧槽521。安装架51上固定连接有转动电机53，转动电机53的输出轴与砂轮52固定连接。
参照图7，顶板3上设置有驱动组件6，驱动组件6包括驱动电机61、转动杆62和固定柱63。顶板3上固定连接有支撑架，支撑架呈L型设置，驱动电机61固定连接在支撑架上，转动杆62的一端固定连接在驱动电机61的输出轴上，转动杆62上沿其长度方向开有推动槽621，固定柱63固定连接在移动座5上，且滑动配合于推动槽621内。
本申请实施例S4步骤中用到的倒圆角机的实施原理为：工作人员将铁芯插入限制圈11内，随后启动转动电机53，使砂轮52转动，随后旋转转动环44，使顶板3下降，带动升降柱42和砂轮52下降，直至砂轮52上的圆弧槽521内壁打磨铁芯的直角边，最后启动驱动电机61，使转动杆62转动，推动槽621推动固定柱63移动，使移动座5沿着限制轨32的方向移动，带动砂轮52移动，实现了倒圆角铁芯直角边的效果。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种脉冲铁芯生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、剪切带料：利用设备将卷料纵向剪切成对应产品要求宽度的带料；
S2、卷绕铁芯：利用设备将S1中的带料绕卷成对应产品要求横截面积的所述铁芯；
S3、退火所述铁芯：利用退火设备对S2中的所述铁芯退火处理；
S4、倒圆角所述铁芯：对所述铁芯的周边倒圆角处理。
2.根据权利要求1所述的脉冲铁芯生产工艺，其特征在于：进行所述S1步骤时，卷料采用含硅1.0%-4.5%，含碳量小于0.08%的硅钢合金材料。
3.根据权利要求1所述的脉冲铁芯生产工艺，其特征在于：进行所述S2步骤后，利用工具对所述铁芯表面去毛刺处理。
4.根据权利要求1所述的脉冲铁芯生产工艺，其特征在于：进行所述S3步骤前，需要检查所述铁芯表面，确保所述铁芯表面无波浪弯曲现象和局部变形。
5.根据权利要求1所述的脉冲铁芯生产工艺，其特征在于：进行所述S3步骤后，需检查所述铁芯表面，确保所述铁芯表面无氧化现象。
6.根据权利要求1所述的脉冲铁芯生产工艺，其特征在于：进行所述S3步骤后，对所述铁芯进行磁性能测试，若磁性能变弱，必须重复退火。
7.根据权利要求1所述的脉冲铁芯生产工艺，其特征在于：进行所述S4步骤前，对所述铁芯四周的直角边涂抹颜料。
8.根据权利要求1所述的脉冲铁芯生产工艺，其特征在于：进行所述S4步骤后，对所述铁芯的绝缘层表面涂抹绝缘漆，且绝缘漆需颜色均匀、表面平整光滑。
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