CN117995546A - 一种变压器的自动重叠式插片系统与插片工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器的自动重叠式插片系统，包括被钳持的变压器线圈骨架，变压器线圈骨架的两侧对称有左插片单元和右插片单元；左插片单元能将一片I形硅钢片运动至水平覆盖在一片E形硅钢片上表面，并使I形硅钢片上的工艺孔与被覆盖的E形硅钢片上的工艺孔重合，然后将工艺孔相互重合的I形硅钢片和E形硅钢片同步推向变压器线圈骨架左侧的插口；利用了铁芯上相互重叠关系的I形硅钢片和E形硅钢片上的工艺孔上的一一对应的精确对应关系，实现了对变压器的精确插片工艺过程。

Description

一种变压器的自动重叠式插片系统与插片工艺

技术领域

本发明属于变压器插片工艺领域。

背景技术

为了提高变压器的铁芯的稳定性防止铁芯上的硅钢片松散，一些变压器的铁芯四个顶角处有用于锁紧螺栓穿过的螺栓穿过孔50，如图1所示，该螺栓穿过孔50可以穿过螺栓后再对所穿过的螺栓锁紧，进而对铁芯的进一步的均匀压紧而反之铁芯松散的目的；因此这种用于叠压成“日”字形的变压器的铁芯8的各I形硅钢片11和E形硅钢片10上均存在两工艺孔9，铁芯8上相互重叠关系的I形硅钢片11和E形硅钢片10上的工艺孔9均存在一一对应的精确对应关系，本方案是基于上述前提来设计的更加精确插片工艺装置。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种变压器的自动重叠式插片系统与插片工艺，依据铁芯上相互重叠关系的I形硅钢片和E形硅钢片上的工艺孔的一一对应的精确对应关系实现精确插片过程。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种变压器的自动重叠式插片系统，包括被钳持的变压器线圈骨架，变压器线圈骨架的两侧对称有左插片单元和右插片单元；

左插片单元能将一片I形硅钢片运动至水平覆盖在一片E形硅钢片上表面，并使I形硅钢片上的工艺孔与被覆盖的E形硅钢片上的工艺孔重合，然后将工艺孔相互重合的I形硅钢片和E形硅钢片同步推向变压器线圈骨架左侧的插口；

右插片单元能将一片I形硅钢片运动至水平覆盖在一片E形硅钢片上表面，并使I形硅钢片上的工艺孔与被覆盖的E形硅钢片上的工艺孔重合，然后将工艺孔相互重合的I形硅钢片和E形硅钢片同步推向变压器线圈骨架右侧的插口。

进一步的，变压器线圈骨架被钳持于钳持单元上，钳持单元设置在升降平台上，升降平台的升降由中央升降器驱动。

进一步的，一种变压器的自动重叠式插片系统的插片工艺，

步骤一，左插片单元带动第一片I形硅钢片运动至水平覆盖在第一片E形硅钢片上表面，并使所述第一片I形硅钢片上的工艺孔与被覆盖的第一片E形硅钢片上的工艺孔重合，然后将工艺孔相互重合的第一片I形硅钢片与第一片E形硅钢片同步推向变压器线圈骨架左侧的插口，直至第一片E形硅钢片插入变压器线圈骨架左侧的插口；最后左插片单元恢复到本步骤的初始状态；

步骤二，控制升降平台下降一片硅钢片厚度的距离；

步骤三，右插片单元带动第二片I形硅钢片运动至水平覆盖在第二片E形硅钢片上表面，并使所述第二片I形硅钢片上的工艺孔与被覆盖的第二片E形硅钢片上的工艺孔重合，然后将工艺孔相互重合的第二片I形硅钢片与第二片E形硅钢片同步推向变压器线圈骨架右侧的插口，直至第二片E形硅钢片插入变压器线圈骨架右侧的插口；最后右插片单元恢复到本步骤的初始状态；

步骤四，控制升降平台下降一片硅钢片厚度的距离；

步骤六，呈周期性的循环“步骤一”至“步骤四”从而实现不断的交替插片，直至一个完整的“日”字型铁芯成型，“日”字型铁芯的四角处形成由若干工艺孔重合而成螺栓穿过孔。

进一步的，所述左插片单元包括E形硅钢片储存箱，所述E形硅钢片储存箱上端一体化设置有水平的E形片滑动平台，所述E形硅钢片储存箱内为上端开放的E形硅钢片堆放仓，所述E形硅钢片堆放仓内为E形硅钢片堆；所述E形硅钢片储存箱底部设置有纵向推顶器，所述纵向推顶器的纵向伸缩部作用于E形硅钢片堆底部，进而驱动E形硅钢片堆在E形硅钢片堆放仓的约束下上下位移；将E形硅钢片堆最上面的一片E形硅钢片记为第一片E形硅钢片，初始状态下，第一片E形硅钢片下表面与E形片滑动平台上表面相平。

进一步的，所述左插片单元还包括E形硅钢片储存箱远离变压器线圈骨架的一侧设置的沿左右方向延伸的a导轨，所述a导轨上设置有a滑块，驱动装置能驱动所述a滑块沿a导轨位移；所述a滑块上固定设置有平移平台，所述平移平台上安装有a升降器，所述a升降器的上方的升降部固定连接有横向挡条。

进一步的，所述左插片单元还包括所述横向挡条靠近变压器线圈骨架的一侧固定连接的一对与a导轨平行的水平滑杆，还包括沿水平滑杆长度方向阵列堆叠的I形硅钢片堆，两水平滑杆分别穿过I形硅钢片堆上的各I形硅钢片上的两工艺孔；I形硅钢片堆上最远离横向挡条的一片I形硅钢片记为第一片I形硅钢片；两所述水平滑杆靠近变压器线圈骨架的一端一体化连接有向下弯曲的半圆弧滑杆，两所述半圆弧滑杆的下端均一体化固定连接有竖向滑杆。

进一步的，在初始状态下，两竖向滑杆的下端分别刚好穿过第一片E形硅钢片上的两工艺孔，且两竖向滑杆的下端与E形片滑动平台上表面相平。

进一步的，所述左插片单元还包括a导轨上方平行设置的b导轨，所述b导轨上设置有b滑块，驱动装置驱动所述b滑块沿所述b导轨直线位移，所述b滑块下侧固定安装有b升降器，b升降器的升降杆下端连接有向下延伸的负压盘基座，负压盘基座下端靠近I形硅钢片堆的一侧设置有负压吸盘，所述b滑块的左移能使所述负压吸盘向左运动至贴靠并吸附第一片I形硅钢片右侧面。

有益效果：相较于传统自动化插片机，其结构更加简洁，本发明呈周期性的循环“步骤一”至“步骤四”实现不断的交替插片，直至一个完整的“日”字型铁芯成型，最终形成的“日”字型铁芯的四角处形成由若干工艺孔重合而成螺栓穿过孔，用于穿过锁紧螺栓；本方案利用了铁芯上相互重叠关系的I形硅钢片和E形硅钢片上的工艺孔上的一一对应的精确对应关系，实现了对变压器的精确插片工艺过程。

附图说明

附图1为变压器插片工艺总体过程示意图；

附图2为I形硅钢片和E形硅钢片示意图；

附图3为本装置整体示意图；

附图4为“步骤一”中的S1至S4的各阶段示意图；

附图5为“步骤一”中的S5至S8的各阶段示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至5所示的一种变压器的自动重叠式插片系统；

如图1所示，本方案最终要成型的“日”字形的变压器的铁芯8的四个顶角处有用于锁紧螺栓穿过的螺栓穿过孔50，该螺栓穿过孔50可以通过穿过螺栓后再对所穿过的螺栓锁紧，进而对铁芯的进一步的均匀压紧而反之铁芯松散的目的，因此这种用于叠压成“日”字形的变压器的铁芯8的各I形硅钢片11和E形硅钢片10上均存在两工艺孔9，铁芯8上相互重叠关系的I形硅钢片11和E形硅钢片10上的工艺孔9均存在一一对应的精确对应关系，本方案是基于上述前提来设计的插片工艺装置。

如图3所示，包括被钳持的变压器线圈骨架7，被钳持的变压器线圈骨架7的两侧对称设置有左插片单元1和右插片单元2；变压器线圈骨架7两端的插口6分别对应左插片单元1和右插片单元2；左插片单元1能将一片I形硅钢片11运动至水平覆盖在一片E形硅钢片10上表面，并使I形硅钢片11上的工艺孔9与被覆盖的E形硅钢片10上的工艺孔9重合，然后将工艺孔9相互重合的I形硅钢片11和E形硅钢片10同步推向变压器线圈骨架7左侧的插口6；右插片单元2能将一片I形硅钢片11运动至水平覆盖在一片E形硅钢片10上表面，并使I形硅钢片11上的工艺孔9与被覆盖的E形硅钢片10上的工艺孔9重合，然后将工艺孔9相互重合的I形硅钢片11和E形硅钢片10同步推向变压器线圈骨架7右侧的插口6；变压器线圈骨架7被钳持于钳持单元4上，钳持单元4设置在升降平台5上，升降平台5的升降由中央升降器3驱动。

如图1，变压器的自动重叠式插片系统的插片工艺的总体包括如下步骤：

步骤一，左插片单元1带动第一片I形硅钢片11a运动至水平覆盖在第一片E形硅钢片10a上表面，并使第一片I形硅钢片11a上的工艺孔9与被覆盖的第一片E形硅钢片10a上的工艺孔9重合，然后将工艺孔9相互重合的第一片I形硅钢片11a与第一片E形硅钢片10a同步推向变压器线圈骨架7左侧的插口6，直至第一片E形硅钢片10a插入变压器线圈骨架7左侧的插口6；最后左插片单元1恢复到本步骤的初始状态；

步骤二，控制升降平台5下降一片硅钢片厚度的距离；

步骤三，右插片单元2带动第二片I形硅钢片11b运动至水平覆盖在第二片E形硅钢片10b上表面，并使第二片I形硅钢片11b上的工艺孔9与被覆盖的第二片E形硅钢片10b上的工艺孔9重合，然后将工艺孔9相互重合的第二片I形硅钢片11b与第二片E形硅钢片10b同步推向变压器线圈骨架7右侧的插口6，直至第二片E形硅钢片10b插入变压器线圈骨架7右侧的插口6；最后右插片单元2恢复到本步骤的初始状态；此时，第二片E形硅钢片10b与第一片I形硅钢片11a相平，且第二片E形硅钢片10b与第一片I形硅钢片11a刚好拼成一个“日”字形。

步骤四，控制升降平台5下降一片硅钢片厚度的距离；

步骤六，呈周期性的循环“步骤一”至“步骤四”从而实现不断的交替插片，直至一个完整的“日”字型铁芯8成型，“日”字型铁芯8的四角处形成由若干工艺孔9重合而成螺栓穿过孔50。

由于左插片单元1与右插片单元2是完全对称的结构，本方案只介绍左插片单元1的具体结构，左插片单元1的具体结构如下：

左插片单元1包括E形硅钢片储存箱23，E形硅钢片储存箱23上端一体化设置有水平的E形片滑动平台20，E形硅钢片储存箱23内为上端开放的E形硅钢片堆放仓21，E形硅钢片堆放仓21内为E形硅钢片堆19；E形硅钢片储存箱23底部设置有纵向推顶器22，纵向推顶器22的纵向伸缩部作用于E形硅钢片堆19底部，进而驱动E形硅钢片堆19在E形硅钢片堆放仓21的约束下上下位移；将E形硅钢片堆19最上面的一片E形硅钢片10记为第一片E形硅钢片10a，初始状态下，第一片E形硅钢片10a下表面与E形片滑动平台20上表面相平；

E形硅钢片储存箱23远离变压器线圈骨架7的一侧设置有沿左右方向延伸的a导轨24，a导轨24上设置有a滑块25，驱动装置能驱动a滑块25沿a导轨24位移；a滑块25上固定设置有平移平台26，平移平台26上安装有a升降器27，a升降器27的上方的升降部固定连接有横向挡条28，横向挡条28长度方向与a导轨24垂直；

横向挡条28靠近变压器线圈骨架7的一侧固定连接有一对与a导轨24平行的水平滑杆12a，还包括沿水平滑杆12a长度方向阵列堆叠的I形硅钢片堆13，两水平滑杆12a分别穿过I形硅钢片堆13上的各I形硅钢片11上的两工艺孔9；I形硅钢片堆13上最远离横向挡条28的一片I形硅钢片11记为第一片I形硅钢片11a；

两水平滑杆12a靠近变压器线圈骨架7的一端一体化连接有向下弯曲的半圆弧滑杆12b，两半圆弧滑杆12b的下端均一体化固定连接有竖向滑杆12c；在初始状态下，两竖向滑杆12c的下端分别刚好穿过第一片E形硅钢片10a上的两工艺孔9，且两竖向滑杆12c的下端与E形片滑动平台20上表面相平；

a导轨24上方平行设置有b导轨14，b导轨14上设置有b滑块15，驱动装置驱动b滑块15沿b导轨14直线位移，b滑块15下侧固定安装有b升降器15，b升降器15的升降杆17下端连接有向下延伸的负压盘基座18，负压盘基座18下端靠近I形硅钢片堆13的一侧设置有负压吸盘29，b滑块15的左移能使负压吸盘29向左运动至贴靠并吸附第一片I形硅钢片11a右侧面。

如图4和5所示；上文中的“步骤一”的具体过程如下：

S1，初始状态下，E形硅钢片堆19最端的一片E形硅钢片10的下表面与E形片滑动平台20上表面相平；将E形硅钢片堆19最端的一片E形硅钢片10记为第一片E形硅钢片10a，与此同时在初始状态下，两竖向滑杆12c的下端分别刚好穿过第一片E形硅钢片10a上的两工艺孔9，且两竖向滑杆12c的下端与E形片滑动平台20上表面相平；

S2，将I形硅钢片堆13上最远离横向挡条28的一片I形硅钢片11记为第一片I形硅钢片11a，控制b滑块15左移使负压吸盘29向左运动至贴靠并吸附第一片I形硅钢片11a右侧面；

S3，控制b滑块15右移使负压吸盘29带动第一片I形硅钢片11a在水平滑杆12a的导向下右移，从而使第一片I形硅钢片11a与I形硅钢片堆13分离；

S4，先解除负压吸盘29的吸附状态，然后控制b升降器15使负压盘基座18上升至高于I形硅钢片堆13，然后控制b滑块15左移，然后控制b升降器15使负压盘基座18下降到第一片I形硅钢片11a与I形硅钢片堆13之间，最后控制b滑块15右移，使负压盘基座18下端远离负压吸盘29的一侧接触第一片I形硅钢片11a左侧面；

S5，控制b滑块15右移使负压盘基座18下端远离负压吸盘29的一侧向右推动第一片I形硅钢片11a，直至第一片I形硅钢片11a在水平滑杆12a的导向下向右滑动到半圆弧滑杆12b上，随后b滑块15继续右移，与此同时升降杆17向下适应性伸出，使第一片I形硅钢片11a在负压盘基座18的推动下沿半圆弧滑杆12b的圆弧路径推进；

S6，第一片I形硅钢片11a在负压盘基座18的推动下沿半圆弧滑杆12b的圆弧路径推进的过程中，最终在重力的作用下滑落到竖向滑杆12c上，此时第一片I形硅钢片11a已运动至水平覆盖在第一片E形硅钢片10a上表面，并使第一片I形硅钢片11a上的工艺孔9与被覆盖的第一片E形硅钢片10a上的工艺孔9重合；

S7，控制a滑块25右移，从而使两竖向滑杆12c带着工艺孔9相互重合的第一片I形硅钢片11a与第一片E形硅钢片10a同步推向变压器线圈骨架7左侧的插口6，直至第一片E形硅钢片10a插入变压器线圈骨架7左侧的插口6；

S8，控制a升降器27，使两竖向滑杆12c上升至脱离第一片I形硅钢片11a和第一片E形硅钢片10a上的工艺孔9；

S9，通过控制a滑块25、b滑块15、a升降器27和b升降器15，使竖向滑杆12c和负压盘基座18回到“S1”时的位置；最后控制纵向推顶器22使E形硅钢片堆19上升一片硅钢片厚度的距离，使E形硅钢片堆19最端的一片E形硅钢片10的下表面与E形片滑动平台20上表面相平，至此左插片单元1以恢复到“S1”时的初始状态。

由于左插片单元1与右插片单元2在结构上是对称关系，且工作原理相同，因此“步骤三”的详细过程参考“步骤一”的详细过程即可。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种变压器的自动重叠式插片系统，其特征在于：包括被钳持的变压器线圈骨架(7)，变压器线圈骨架(7)的两侧对称有左插片单元(1)和右插片单元(2)；

所述左插片单元(1)能将一片I形硅钢片(11)运动至水平覆盖在一片E形硅钢片(10)上表面，并使所述I形硅钢片(11)上的工艺孔(9)与被覆盖的E形硅钢片(10)上的工艺孔(9)重合，然后将工艺孔(9)相互重合的I形硅钢片(11)和E形硅钢片(10)同步推向变压器线圈骨架(7)左侧的插口(6)；

所述右插片单元(2)能将一片I形硅钢片(11)运动至水平覆盖在一片E形硅钢片(10)上表面，并使所述I形硅钢片(11)上的工艺孔(9)与被覆盖的E形硅钢片(10)上的工艺孔(9)重合，然后将工艺孔(9)相互重合的I形硅钢片(11)和E形硅钢片(10)同步推向变压器线圈骨架(7)右侧的插口(6)。

2.根据权利要求1所述的一种变压器的自动重叠式插片系统，其特征在于：所述变压器线圈骨架(7)被钳持于钳持单元(4)上，所述钳持单元(4)设置在升降平台(5)上，升降平台(5)的升降由中央升降器(3)驱动。

3.根据权利要求2所述的一种变压器的自动重叠式插片系统的插片工艺，其特征在于：步骤一，左插片单元(1)带动第一片I形硅钢片(11a)运动至水平覆盖在第一片E形硅钢片(10a)上表面，并使所述第一片I形硅钢片(11a)上的工艺孔(9)与被覆盖的第一片E形硅钢片(10a)上的工艺孔(9)重合，然后将工艺孔(9)相互重合的第一片I形硅钢片(11a)与第一片E形硅钢片(10a)同步推向变压器线圈骨架(7)左侧的插口(6)，直至第一片E形硅钢片(10a)插入变压器线圈骨架(7)左侧的插口(6)；最后左插片单元(1)恢复到本步骤的初始状态；

步骤二，控制升降平台(5)下降一片硅钢片厚度的距离；

步骤三，右插片单元(2)带动第二片I形硅钢片(11b)运动至水平覆盖在第二片E形硅钢片(10b)上表面，并使所述第二片I形硅钢片(11b)上的工艺孔(9)与被覆盖的第二片E形硅钢片(10b)上的工艺孔(9)重合，然后将工艺孔(9)相互重合的第二片I形硅钢片(11b)与第二片E形硅钢片(10b)同步推向变压器线圈骨架(7)右侧的插口(6)，直至第二片E形硅钢片(10b)插入变压器线圈骨架(7)右侧的插口(6)；最后右插片单元(2)恢复到本步骤的初始状态；

步骤四，控制升降平台(5)下降一片硅钢片厚度的距离；

步骤六，呈周期性的循环“步骤一”至“步骤四”从而实现不断的交替插片，直至一个完整的“日”字型铁芯(8)成型，“日”字型铁芯(8)的四角处形成由若干工艺孔(9)重合而成螺栓穿过孔(50)。

4.根据权利要求1所述的一种变压器的自动重叠式插片系统，其特征在于：所述左插片单元(1)包括E形硅钢片储存箱(23)，所述E形硅钢片储存箱(23)上端一体化设置有水平的E形片滑动平台(20)，所述E形硅钢片储存箱(23)内为上端开放的E形硅钢片堆放仓(21)，所述E形硅钢片堆放仓(21)内为E形硅钢片堆(19)；所述E形硅钢片储存箱(23)底部设置有纵向推顶器(22)，所述纵向推顶器(22)的纵向伸缩部作用于E形硅钢片堆(19)底部，进而驱动E形硅钢片堆(19)在E形硅钢片堆放仓(21)的约束下上下位移；将E形硅钢片堆(19)最上面的一片E形硅钢片(10)记为第一片E形硅钢片(10a)，初始状态下，第一片E形硅钢片(10a)下表面与E形片滑动平台(20)上表面相平。

5.根据权利要求4所述的一种变压器的自动重叠式插片系统，其特征在于：所述左插片单元(1)还包括E形硅钢片储存箱(23)远离变压器线圈骨架(7)的一侧设置的沿左右方向延伸的a导轨(24)，所述a导轨(24)上设置有a滑块(25)，驱动装置能驱动所述a滑块(25)沿a导轨(24)位移；所述a滑块(25)上固定设置有平移平台(26)，所述平移平台(26)上安装有a升降器(27)，所述a升降器(27)的上方的升降部固定连接有横向挡条(28)。

6.根据权利要求5所述的一种变压器的自动重叠式插片系统，其特征在于：所述左插片单元(1)还包括所述横向挡条(28)靠近变压器线圈骨架(7)的一侧固定连接的一对与a导轨(24)平行的水平滑杆(12a)，还包括沿水平滑杆(12a)长度方向阵列堆叠的I形硅钢片堆(13)，两水平滑杆(12a)分别穿过I形硅钢片堆(13)上的各I形硅钢片(11)上的两工艺孔(9)；I形硅钢片堆(13)上最远离横向挡条(28)的一片I形硅钢片(11)记为第一片I形硅钢片(11a)；两所述水平滑杆(12a)靠近变压器线圈骨架(7)的一端一体化连接有向下弯曲的半圆弧滑杆(12b)，两所述半圆弧滑杆(12b)的下端均一体化固定连接有竖向滑杆(12c)。

7.根据权利要求6所述的一种变压器的自动重叠式插片系统，其特征在于：在初始状态下，两竖向滑杆(12c)的下端分别刚好穿过第一片E形硅钢片(10a)上的两工艺孔(9)，且两竖向滑杆(12c)的下端与E形片滑动平台(20)上表面相平。

8.根据权利要求7所述的一种变压器的自动重叠式插片系统，其特征在于：所述左插片单元(1)还包括a导轨(24)上方平行设置的b导轨(14)，所述b导轨(14)上设置有b滑块(15)，驱动装置驱动所述b滑块(15)沿所述b导轨(14)直线位移，所述b滑块(15)下侧固定安装有b升降器(15)，b升降器(15)的升降杆(17)下端连接有向下延伸的负压盘基座(18)，负压盘基座(18)下端靠近I形硅钢片堆(13)的一侧设置有负压吸盘(29)，所述b滑块(15)的左移能使所述负压吸盘(29)向左运动至贴靠并吸附第一片I形硅钢片(11a)右侧面。