CN201877220U - 多头玻包机 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种多头玻包机，其传动盘上周向均布有至少两根与所述空心传动轴平行的纱筒轴，所述传动盘的后侧固定有加压杆轴，设置在所述摩擦轮和锥轮总成之间，每根加压杆轴上铰接有一加压杆，所述加压杆的一端摩擦连接在所述锥轮总成的外圆锥面上，所述加压杆的另一端摩擦连接在所述摩擦轮上，所述锥轮总成通过导向平键与所述空心传动轴连接，所述锥轮总成安装在手轮前端设置的凸台上，所述锥轮总成和所述传动盘之间夹有压缩弹簧，所述手轮固接在空心螺纹传动套上，所述空心螺纹传动套套在所述空心传动轴上，所述空心螺纹传动套上螺纹连接有丝母，所述丝母固接在所述支架上。本实用新型生产效率高。

Description

多头玻包机

技术领域

本实用新型涉及一种电力电缆制造行业的配套设备，特别涉及一种多头玻包机，是为大型变压器、大型电机、电焊机等内部线圈绕组铜线做绝缘处理的一种机器。

背景技术

通常电机、变压器等电工产品内部要装有多股漆包线组成的绕组，漆包线通常是圆铜丝，直径从φ0.03~φ2.5或更多的规格不等，有诸多厂家可直接提供大量的成品。

对于大型电工设备来说，绕组铜线已不是圆铜丝漆包线，而是截面远大于漆包线的矩形扁铜线，同样有各种规格供不同需求选用。由于不同的绝缘等级和差异很大的各种需求，使得扁铜线的绝缘生产不同于漆包线的生产，前者与后者的区别在于多品种、小批量、针对特殊用户订单式生产，显然对设备的要求更高一些。

扁铜线的绝缘生产原理与漆包线并无二致，不同之处是由于扁铜线截面积较大且扁平，单独浸漆漆膜的牢固度无法保证，因此在浸漆前包覆两层交叉缠绕的玻璃纤维线，作用类似混凝土中的钢筋，再浸漆经烘干后漆膜的牢固度才能满足使用要求。这种设备业内叫玻包机。

从对市场调研了解到国内现有玻包机都是单股纱线缠绕，扁铜线（简称芯线），从玻包机中心穿过，蘸专用绝缘漆后做直线运动，缠绕的是玻璃纤维线（简称纱线），约20根为1股绕芯线转动，由于纱线运动轨迹是移动+转动，所以在芯线上形成了类似螺纹的螺旋线。芯线上单股纱线每转包覆节距是2.5~3mm/转，芯线线速度约为2~3m/min，通过一个约2.4m长，电炉丝温度约300°C的烤箱加热烘干后即为成品。

以现有设备可以生产出合格的产品，且有结构简单，易于维护，对操作人员要求不高等优点；但其致命的缺点是设备陈旧、生产效率低、产能无法满足市场需求，生产厂家急需升级换代的玻包机来提升设备水平，用高效率的新设备来提升行业技术水平。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种能够提高线圈绕组铜线绝缘处理生产效率的多头玻包机。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种多头玻包机，包括玻包头，所述玻包头包括支架和支承在所述支架的空心传动轴，所述空心传动轴上固接有传动盘，所述传动盘与动力源连接，所述传动盘上周向均布有至少两根与所述空心传动轴平行的纱筒轴，所述纱筒轴的前端安装有纱筒，所述纱筒轴的后端安装有摩擦轮，所述纱筒位于所述传动盘的前侧，所述摩擦轮位于所述传动盘的后侧，所述传动盘的后侧固定有周向均布并与其轴线平行的加压杆轴，所述加压杆轴的数量与所述纱筒轴的数量相同并且设置在所述摩擦轮和锥轮总成之间，每根加压杆轴上铰接有一加压杆，所述加压杆的一端摩擦连接在所述锥轮总成的外圆锥面上，所述加压杆的另一端摩擦连接在所述摩擦轮上，所述锥轮总成通过导向平键与所述空心传动轴连接，所述锥轮总成安装在手轮前端设置的凸台上，所述锥轮总成和所述传动盘之间夹有压缩弹簧，所述手轮固接在空心螺纹传动套上，所述空心螺纹传动套套装在所述空心传动轴上，所述空心螺纹传动套上螺纹连接有丝母，所述丝母固接在所述支架上；所述传动盘的前侧固定有与其轴向平行、周向均布并且与所述纱筒轴数量相同的导线杆，所述导线杆与所述纱筒轴间隔设置；所述传动盘的前侧中心部分还设有与其平行固接的套环；所述空心传动轴的前端固装有安装盘，所述安装盘位于所述套环的前面，所述安装盘的前面固接有与其轴向平行、周向均布并且与所述纱筒轴数量相同的绕线杆。

本实用新型还可以采用如下技术方案：

所述加压杆设置有施压段和加压杆本体部分，所述施压段和所述加压杆本体部分通过弹簧片连接。

所述加压杆的一端安装有滚动轴承，所述滚动轴承摩擦连接在所述锥轮总成的外圆锥面上。

所述加压杆的一端设置为圆弧状，所述加压杆圆弧状的一端与所述摩擦轮摩擦连接。

所述纱筒轴为六根。

本实用新型具有的优点和积极效果是：采用多股纱线同时缠绕芯线，在保证产品质量的前提下，显著提高了线圈绕组铜线绝缘处理的生产效率，并填补了多头玻包机的空白，有极高的实用价值。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型玻包头的结构示意图；

图3是图2的剖视图；

图4是本实用新型加压杆施压的结构示意图；

图5是本实用新型纱筒轴受力分析图。

图中：1、变频电机，2、同步齿形带，3、加压杆轴，4、安装盘，5、纱筒，6、锥轮，7、加压杆，8、手轮，9、传动轴，10、支架，11、芯线，12、传动盘，13、摩擦轮，14、导线杆，15、头部绕线杆，16、纱筒轴，17、压缩弹簧，18、空心螺纹传动套，19、套环，20、弹簧片，21、滚动轴承。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

本实施例的构思是：在现在单头的基础上增加缠绕头的数量，即在玻包机的玻包头上用六股线分别以角度差为60°切入缠绕，理论上每转纱线包覆节距是单头的六倍，当玻包头转动时，六股线以60°相位差缠绕芯线，在其他条件相适应的前提下，采用变频器调整玻包头转速，再配上合适的芯线线速度，合适的烘干箱，理论上产能是单头的六倍。关键的技术难点首先是六股线必须张力一致，才能实现缠绕均匀有致，否则会在芯线上排列乱线；其次纱筒直径随退绕逐渐变小，张力也随纱筒直径变化，要在不停车情况下能随时调整张力。

解决的方案为：

在六股线纱筒固定轴上分别施以阻尼摩擦力矩，纱线退绕时受到摩擦力矩的作用，即会产生张力。用机械式方法来实现6个纱筒轴产生大小相同的摩擦力矩，且6个纱筒轴一起调整力矩的大小，使六股线达到张力一致的效果；张力调整部分与主体工作部分一起旋转，但张力调整手轮不旋转，可以边开车边转动手轮调整张力的大小，这样就能做到不停车调整张力。

请参见图1～图5，本实施例的技术方案一种六头玻包机的结构组成为：变频器控制的可调速电机1通过同步齿形带2带动传动盘12，传动盘12固接在空心传动轴9上，传动盘12上周向均布六根纱筒轴16，纱筒轴16与空心传动轴9平行，并且轴向固定转动连接在传动盘12上，纱筒轴16的前端安装有纱筒5，后端固接有摩擦轮13。

传动盘12在纱筒反面上周向均布六根与空心传动轴9平行的加压杆轴3，每根加压杆轴3上铰接有一加压杆7，加压杆7一端安装有滚动轴承21，滚动轴承21压紧在锥轮6的外圆锥面上；加压杆7的另一端设置为与摩擦轮13半径相同的圆弧状，并与摩擦轮13贴紧。锥轮6通过导向平键与空心传动轴9连接，并通过轴承支承在手轮8前端设置的凸台上，使其既可与空心传动轴9一起转动，又可沿其轴向滑动。在锥轮6的前端和传动盘12之间夹有压缩压簧17，锥轮6支承轴承的内圈与手轮8前端凸台上设置的阶梯靠紧，用于调整张力的手轮8固接在空心螺纹传动套18上，空心螺纹传动套18的内孔里固装有铜套，铜套空套在空心传动轴9上，空心螺纹传动套18外圆上的传动螺纹与固接在支架上的丝母的内螺纹形成螺纹副，这样转动手轮8通过螺纹副即可沿空心传动轴9做往复移动，向前可推动锥轮6前移，向后移动时，锥轮6在压缩弹簧17回复力的作用下退回，锥轮6支承轴承的内圈与手轮8前端凸台上的阶梯始终保持接触。空心传动轴9安装支承在支架10上。

上述手轮8和锥轮6的安装传动方式：空心螺纹传动套18和丝母组成的螺旋副是为了使手轮8轴向移动，最终调整锥轮的位置。支架10上固装有丝母，手轮8带动空心螺纹传动套18转动进而产生平移，手轮8前端凸台上的阶梯抵住锥轮6的支承轴承内圈，依靠螺旋传动沿轴向移动，但不随空心传动轴9转动；锥轮6通过导向平键与空心传动轴9一起转动，又可沿空心传动轴9做轴向移动。后端通过支承轴承与手轮凸台上的阶梯接触，前端通过压簧17与传动盘12接触，压簧17的作用一是平衡锥轮轴向运动，二是后退时始终保持手轮和由锥轮和其支承轴承组成的锥轮总成的接触，以上这些都是为了不停车调整张力而设置的。

不停车调整纱线张力：摩擦轮13固装在纱筒轴16上，加压杆7铰接在加压杆轴3上，纱筒轴16通过轴承支承在传动盘12上，加压杆轴3固接在传动盘12上，工作时空心传动轴9、传动盘12、锥轮6、纱筒5、摩擦轮13、加压杆7一起转动。若想调大张力时，手轮8顺时针转动，沿轴向向前移动，锥轮总成推动锥轮6，锥轮6推压弹簧17变形并沿导向平键移动，锥面顶起加压杆7上的滚动轴承21，应用杠杆原理对纱筒轴16上摩擦轮13加压，压力越大，张力就越大；反之，手轮逆时针转动，沿轴向后退，压簧17依靠自身恢复变形力推动锥轮6与手轮8一起后退，压力调小，张力减小，因此纱线张力调整完全可以在不停车情况下完成。

柔性调整张力：请参见图4，如前所述的调整方式都是刚性的，理论上是可行的，但由于制造精度的原因，玻包头上六套相同的零件装配后出现接触、间隙不一致的现象，后果是张力不一致，纱线排列不均匀。限于制造精度所限，无法完全消除制造误差，解决问题的思路就是变刚性调整为柔性调整，以尽可能消除制造误差对结果的影响。为此将加压杆7前端分割断开，然后用δ=0.5很薄的弹簧片20再连接起来。将加压杆7改进为分段结构，包括施压段7-1、加压杆本体7-2和δ=0.5的弹簧钢片20，施压段7-1通过弹簧钢片20与加压杆本体7-2连接。压力通过弹簧片拱起的微调传递，起到了很好的缓冲作用，使得六处压力基本保持一致，对平衡六套杠杆机构的张力误差作用明显，纱线排列均匀度已达到或超过单头玻包机的质量标准。

上述六头玻包机的纱线退绕路径：传动盘上安装有纱筒轴16，纱筒固定在其前端，其后端固接摩擦轮13；传动盘12的前面周向均布固接有6根与空心传动轴9平行的导线杆14，中心部分还固装有一个套环19，空心传动轴9最前端固装有安装盘4，安装盘4上沿周向均布固接6根头部绕线杆15，套环19位于安装盘4和传动盘12之间，这些件都随传动盘12一起转动。纱线从纱筒5退绕，路径是沿导线杆14，进入套环19内，经前端安装盘4、头部绕线杆15四次转折，最后经头部导线杆15引到芯线11上，可以看到6股纱线是逐步向芯线靠近，并且总要保持60°分布，纱线形状在经几次转折改向后逐渐由股状展成片状，这样缠绕到芯线上的“螺距”加宽，对缠绕均匀极为有利，套环19的作用是纱线经第一次导线杆14后穿入拢住，防止六股线跳动和互相缠绕，综上所述，纱线退绕路径是成功实现六头玻包机功能的关键所在。

上述六头玻包机纱线张力的形成：请参见图1～图5，纱筒轴16穿过传动盘12后轴向固定在传动盘12上，6根纱筒轴16可随传动盘12公转，自转是依靠纱线退绕张力产生的，纱筒固定在纱筒轴16前端，纱筒轴16后端固装有橡胶材料制成的摩擦轮13，当手轮8顺时针转动时，锥轮6沿轴向向前移动，紧贴在锥面上的加压杆7的施压端随锥面半径增大被锥面抬高，通过杠杆原理使得加压杆7以加压杆轴3为圆心逆时针摆动；加压杆前端制成与摩擦轮13半径一致的圆弧状，对摩擦轮施以偏心压力F，压力作用点切向分力Ft与纱筒轴中心有一定的偏心距离e，则Ft*e即为纱筒轴的自转阻力矩，纱线工作时为克服此力矩才能退绕，此反力矩除以纱筒半径即为纱线退绕张力，由于纱筒半径逐渐变化，因此要求张力调整要即时进行。手轮8施加的压力借助于螺纹的自锁得以保持；加压杆的施压部还装有轴承，变滑动摩擦为滚动摩擦，可降低锥轮6与加压杆7的磨损。

上述实施例为六头玻包机，具体实现时，不做限定，根据具体需要具体确定。总之两头（含两头）以上的玻包机均可提高线圈绕组铜线绝缘处理生产效率。

Claims (5)

1.一种多头玻包机，包括玻包头，所述玻包头包括支架和支承在所述支架的空心传动轴，所述空心传动轴上固接有传动盘，所述传动盘与动力源连接，其特征在于，所述传动盘上周向均布有至少两根与所述空心传动轴平行的纱筒轴，所述纱筒轴的前端安装有纱筒，所述纱筒轴的后端安装有摩擦轮，所述纱筒位于所述传动盘的前侧，所述摩擦轮位于所述传动盘的后侧，所述传动盘的后侧固定有周向均布并与其轴线平行的加压杆轴，所述加压杆轴的数量与所述纱筒轴的数量相同并且设置在所述摩擦轮和锥轮总成之间，每根加压杆轴上铰接有一加压杆，所述加压杆的一端摩擦连接在所述锥轮总成的外圆锥面上，所述加压杆的另一端摩擦连接在所述摩擦轮上，所述锥轮总成通过导向平键与所述空心传动轴连接，所述锥轮总成安装在手轮前端设置的凸台上，所述锥轮总成和所述传动盘之间夹有压缩弹簧，所述手轮固接在空心螺纹传动套上，所述空心螺纹传动套套装在所述空心传动轴上，所述空心螺纹传动套上螺纹连接有丝母，所述丝母固接在所述支架上；所述传动盘的前侧固定有与其轴向平行、周向均布并且与所述纱筒轴数量相同的导线杆，所述导线杆与所述纱筒轴间隔设置；所述传动盘的前侧中心部分还设有与其平行固接的套环；所述空心传动轴的前端固装有安装盘，所述安装盘位于所述套环的前面，所述安装盘的前面固接有与其轴向平行、周向均布并且与所述纱筒轴数量相同的绕线杆。

2.根据权利要求1所述的多头玻包机，其特征在于，所述加压杆设置有施压段和加压杆本体部分，所述施压段和所述加压杆本体部分通过弹簧片连接。

3.根据权利要求1或2所述的多头玻包机，其特征在于，所述加压杆的一端安装有滚动轴承，所述滚动轴承摩擦连接在所述锥轮总成的外圆锥面上。

4.根据权利要求3所述的多头玻包机，其特征在于，所述加压杆的一端设置为圆弧状，所述加压杆圆弧状的一端与所述摩擦轮摩擦连接。

5.根据权利要求1所述的多头玻包机，其特征在于，所述纱筒轴为六根。

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