CN206269951U - 变压器线圈中导线的拉紧力测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压器线圈中导线的拉紧力测量装置，其包括测量机构，所述测量机构包括底座、以及设置在底座上的滑轮组件和测量部件，所述滑轮组件包括两个定滑轮和一个可调滑轮，所述可调滑轮设于两个定滑轮之间，测量部件设置在可调滑轮下方，测量部件的一端与可调滑轮相连，另一端与底座相连，导线从其中一个定滑轮的一侧依次经过该定滑轮、可调滑轮以及另一个定滑轮，从而使导线的拉紧力能通过可调滑轮传递给测量部件。该测量装置能够真实地测量线圈绕制过程中导线的实际拉紧力，其测量结果准确可靠，且测量过程简单方便。

Description

变压器线圈中导线的拉紧力测量装置

技术领域

本实用新型属于变压器技术领域，具体涉及一种变压器线圈中导线的拉紧力测量装置，该装置能够实时测量变压器线圈绕制过程中导线的拉紧力。

背景技术

线圈绕制过程中导线的拉紧力将直接影响到线圈绕制工艺系数以及线圈辐向紧实度，且直接关系到线圈的抗短路能力。测量导线的拉紧力，实现线圈绕制全过程导线拉紧力的测量和监控，对于优化工艺技术、提升质量和降低成本具有重要意义。

现有的测量变压器线圈绕制过程中导线拉紧力的传统方法是:在导线放线架的转轴上设置一个力矩传感器，然后根据线盘转动的力矩，反推计算线圈绕制过程中导线的拉紧力，再对所得数据进行适当修正以用于变压器线圈的设计和制造。采用上述这种方法的缺点是，该测量方式无法反映线圈绕制真实情况，没有考虑线圈绕制过程中采用回线的方法进行线圈收紧的实际情况，不能测量回线过程中线圈导线的拉紧力，因而使得测量结果不够准确，同时该测量方式也显得较为复杂。

在实际生产过程中，经常需要采用回线的方法对线圈进行收紧，在回线过程中导线的拉紧力将大大增加，其导线的受力状态明显区别于其他绕制过程，而回线是线圈绕制过程中的关键环节，不可忽视，传统的测量装置恰恰没有考虑到线圈回线的操作过程，从而无法得到回线过程中导线的拉紧力变化情况，因此，使得导线拉紧力的测量结果跟生产实际有较大出入，不能真实反映变压器线圈绕制的全部过程。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中在变压器线圈进行导线拉紧力测量的过程中传统的测量装置无法反映线圈绕制过程的真实情况的问题，提供一种变压器线圈中导线的拉紧力测量装置，该装置能够真实地测量线圈绕制过程中导线的实际拉紧力，其测量结果准确可靠，且测量过程简单方便。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是该变压器线圈中导线的拉紧力测量装置包括测量机构，所述测量机构包括底座、以及设置在底座上的滑轮组件和测量部件，所述滑轮组件包括两个定滑轮和一个可调滑轮，所述可调滑轮设于两个定滑轮之间，测量部件设置在可调滑轮下方，测量部件的一端与可调滑轮相连，另一端与底座相连，导线从其中一个定滑轮的一侧依次经过该定滑轮、可调滑轮以及另一个定滑轮，使导线的拉紧力能通过可调滑轮传递给测量部件。

优选的是，所述测量部件采用拉力计，拉力计的拉伸方向为竖直方向，拉力计处于可调滑轮的正下方，所述拉力计的顶端与可调滑轮相连，拉力计的底端与底座相连。

更优选的是，将处于一个定滑轮与可调滑轮之间的部分导线称为第一段导线，将处于另一个定滑轮与可调滑轮之间的部分导线称为第二段导线，所述第一段导线与第二段导线之间的夹角称为可调夹角，将可调夹角设为120°；将方向向下的竖直线与第一段导线之间的夹角称为第一夹角，将第一夹角设定为120°；将方向向下的竖直线与第二段导线之间的夹角称为第二夹角，则所述第二夹角为120°。

优选的是，所述测量机构还包括可调支架，所述可调支架设置在底座上，可调支架上开有长条孔，所述可调滑轮的轮心轴设于该长条孔内并能在长条孔内上下移动。

优选的是，所述底座上设有直线运动组件，所述直线运动组件包括水平设置的导轨、以及设于导轨上的滑块，导轨的长度方向与导线在水平面内的延伸方向垂直，所述滑块能够在导轨上沿导轨的长度方向移动，所述滑轮组件和拉力计均设于所述滑块上，拉力计的底端与滑块相连。

进一步优选的是，该装置还包括导线夹紧机构，导线夹紧机构在变压器线圈进行回线操作时能够拉紧导线而使之无法移动，卷绕工艺中，导线夹紧机构和测量机构依次设于线盘和变压器线圈之间，线盘上的导线依次经导线夹紧机构和测量机构后，再绕制在变压器线圈上。

优选的是，所述线盘、导线夹紧机构、测量机构以及变压器线圈呈一字形排列，以使线盘和变压器线圈之间的导线始终处于同一直线上。

本实用新型测量装置是一个具有滑轮组件的机械测量装置，该装置可实现线圈绕制过程中导线拉紧力的实时测量。通过将该测量装置布置在线盘和变压器线圈之间并固定在地面上，并沿着变压器线圈中导线的拉紧方向，使导线依次穿过滑轮组件的各个滑轮，使导线在滑轮上形成一个可调夹角，这样在导线的牵拉作用下，导线的拉紧力传递给可调滑轮，通过测量可调滑轮的受力大小即可得到导线拉紧力的大小。由于导线和可调滑轮之间只有相对运动，没有固定的连接，从而实现了线圈绕制过程中导线拉紧力的实时测量，而通过将导线夹紧机构和测量机构安装在在线盘和变压器线圈之间，在回线过程中通过开启导线夹紧机构将导线夹死，即可测量线圈回线过程中导线的拉紧力，这样就实现了线圈绕制过程中对导线拉紧力的全过程测量，其测量结果准确可靠。

本实用新型测量装置在对导线的拉紧力进行测量的过程中，不需进行力矩转换，所得到的测量数据真实可靠，其对变压器的设计制造，特别是线圈绕制过程中工装强度的验证、模具刚度的校核，具有极大的参考价值；对绕线机功率选择，绕线机结构设计也具有极大的参考价值；同时对于绕线机、绕线可调模具的结构优化也具有直接的参考价值。

具体来说，本实用新型测量装置的有益效果如下：

(1)可实时测量导线的拉紧力，且测量数据准确可靠，具有较大的参考价值；

(2)结构合理，操作简单实用，且不需依赖外部能源动力，同时在测量操作过程中不需对放线架进行改造和处理；

(3)可测量变压器线圈回线过程中导线的拉紧力，且测量数据真实地反映了线圈绕制过程的实际情况，弥补了传统导线拉紧力的测量装置存在的不足。

附图说明

图1是本实用新型实施例中测量机构的结构主视图；

图2是图1的侧视图；

图3是本实用新型实施例变压器线圈中导线的拉紧力测量装置在变压器线圈绕制过程中的位置结构示意图。

图中：1-底座 2-固定支架 3-定滑轮 4-可调支架 5-可调滑轮 6-导线 7-滑块8-拉力计 9-拉板 10-线盘 11-导线夹紧机构 12-变压器线圈 13-放线架 14-测量机构15-第一段导线 16-第二段导线

具体实施方式

下面结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，下面所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种变压器线圈中导线的拉紧力测量装置，其包括测量机构，所述测量机构包括底座、以及设置在底座上的滑轮组件和测量部件，所述滑轮组件包括两个定滑轮和一个可调滑轮，所述可调滑轮设于两个定滑轮之间，测量部件设置在可调滑轮下方，测量部件的一端与可调滑轮相连，另一端与底座相连，导线从其中一个定滑轮的一侧依次经过该定滑轮、可调滑轮以及另一个定滑轮，这样导线的拉紧力能通过可调滑轮传递给测量部件。

优选的，该装置还包括导线夹紧机构，导线夹紧机构在变压器线圈进行回线操作时能够拉紧导线而使之无法移动，卷绕工艺中，导线夹紧机构和测量机构均设于线盘和变压器线圈之间，线盘上的导线依次经导线夹紧机构和测量机构后，再绕制在变压器线圈上。

实施例：

本实施例中，变压器线圈中导线的拉紧力测量装置所测量的导线拉紧力的范围是：0kN～15kN。该测量装置适用于对各种类型的导线进行测量，其主要测量的导线种类有：普通扁铜线、组合导线、纸包绝缘换位导线等。

如图1、2所示，本实施例中，变压器线圈中导线的拉紧力测量装置包括测量机构14，所述测量机构包括底座1、以及设置在底座1上的滑轮组件和测量部件。

所述滑轮组件包括两个定滑轮3和一个可调滑轮5，所述可调滑轮5处于两个定滑轮之间，两个定滑轮分别是左定滑轮和右定滑轮，从图1中看，左定滑轮处于可调滑轮的左侧，右定滑轮处于可调滑轮5的右侧。底座1上设有两个固定支架2，左定滑轮和右定滑轮分别固定在两个固定支架2上。

测量部件设置在可调滑轮5的下方，测量部件的一端与可调滑轮5相连，另一端与底座1相连，导线6从右定滑轮的一侧依次经过右定滑轮、可调滑轮5以及左定滑轮，这样导线的拉紧力能通过可调滑轮5传递给测量部件。

优选的，所述测量部件采用拉力计8，具体可采用数显拉力计。可调滑轮5上连接有拉板9，使拉力计的拉伸方向为竖直方向，拉力计8处于拉板9的正下方，并安装在拉板9和底座1之间，拉力计的顶端与拉板9相连，其底端与底座1相连。

将处于左定滑轮与可调滑轮5之间的部分导线称为第一段导线15，将处于右定滑轮与可调滑轮5之间的部分导线称为第二段导线16，将所述第一段导线与第二段导线之间的夹角称为可调夹角，本实施例中，优选将可调夹角设置为120°；将方向向下的竖直线与第一段导线15之间的夹角称为第一夹角，优选将第一夹角设置为120°；将方向向下的竖直线与第二段导线16之间的夹角称为第二夹角，则第二夹角为120°。由于可调夹角、第一夹角和第二夹角均为120°，这样就能通过数显拉力计直接读出导线拉紧力的数值。当然，可调夹角、第一夹角和第二夹角也可以设置为其他角度，只是设为其他角度无法直接通过数显拉力计读出导线拉紧力的数值，而需要再经过相关的其他计算才能换算得到导线拉紧力的数值。

优选的，所述测量机构还包括可调支架4，可调支架4设置在底座1上，可调支架4上开有长条孔，可调滑轮的轮心轴设于该长条孔内并能在长条孔内作微小的上下移动。由于可调滑轮的轮心轴上下移动的幅度范围很小，因此当设置可调夹角为固定角度120°时，其对可调夹角的角度大小的影响很微小，此时可调夹角依然可视为固定值120°。

导线6从左到右依次穿过左定滑轮、可调滑轮5和右定滑轮。当导线6的拉紧力较大时，在导线的牵拉作用下，导线的拉紧力传递给可调滑轮5和拉板9，这样拉紧力的大小就可直接从拉力计8显示出来。

优选的，底座1上还设有直线运动组件，所述直线运动组件包括水平设置的导轨、以及设于导轨上的滑块7，导轨的长度方向与变压器线圈中的导线在水平面内的延伸方向垂直，滑块7能够在导轨上沿导轨的长度方向移动，所述滑轮组件、固定支架2、可调支架4、拉板9以及拉力计8均设于滑块7上，拉力计8的底端与滑块7相连。

由于滑块7可在底座1上移动，其目的在于调整该测量机构与导线之间的相对位置，以保证导线始终处于各滑轮的中心位置，使得受力方向与测量机构的走线方向一致，从而可减少摩擦，提高测量精度，避免损坏导线和测量机构。

优选的，如图3所示，该装置还包括导线夹紧机构11，导线夹紧机构在变压器线圈进行回线操作时能够拉紧导线6而使之无法移动。在变压器线圈的卷绕工艺中，导线夹紧机构11和测量机构14依次设于线盘10和变压器线圈12之间，线盘上的导线依次经导线夹紧机构11和测量机构14后，再绕制在变压器线圈12上。

其中，线盘10、导线夹紧机构11、测量机构14以及变压器线圈12呈一字形排列，以使线盘10和变压器线圈12之间的导线始终处于同一直线上。

在变压器线圈的正常绕制过程中，导线夹紧机构11处于松开状态，即处于非工作状态，随着变压器线圈12的卷绕，导线6维持一定的拉紧力，并持续向前移动，此时通过该测量装置即可测量出线圈绕制过程中导线的拉紧力；当需要对变压器线圈12进行回紧操作(即回线过程)时，使导线夹紧机构11处于闭合状态，即处于工作状态，导线夹紧机构11将导线固定牢固而不可移动，通过回线将线圈进行收紧，在收紧的过程中该测量装置可测量出线圈回线过程中导线的拉紧力。

可见，本实施例中的具有滑轮组件的测量装置可实现变压器线圈绕制过程中导线拉紧力的全过程测量。将该测量装置放置在线盘和线圈之间，沿着线圈走线方向，将导线依次穿过滑轮组件中的各滑轮，此时导线在滑轮上形成一个确定的夹角(即可调夹角为固定角)，在变压器线圈的绕制过程中，导线处于牵拉受力状态，由于可调滑轮的强制导向作用，导线的拉紧力间接作用在可调滑轮上，因此可调滑轮的受力大小可反映出导线的拉紧力大小，从而实现了变压器线圈绕制过程中导线拉紧力的显示和测量。在实现测量导线拉紧力的同时，还可以精确地测量出变压器线圈回线过程中导线的拉紧力，该导线拉紧力测量过程真实地反映了变压器线圈的绕制全部过程。

本实施例中的测量装置不需要依赖外部测量控制系统，其操作过程简单实用，在导线拉紧力的测量过程中，能将导线拉紧力的变化实时反映出来，拉紧力的测量结果准确可靠，与生产实际情况一致，能够实现线圈绕制全过程导线拉紧力的测量和监控，对于优化工艺技术，提升质量和降低成本具有重要意义。

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

Claims (7)

1.一种变压器线圈中导线的拉紧力测量装置，其特征在于，包括测量机构，所述测量机构包括底座、以及设置在底座上的滑轮组件和测量部件，所述滑轮组件包括两个定滑轮和一个可调滑轮，所述可调滑轮设于两个定滑轮之间，测量部件设置在可调滑轮下方，测量部件的一端与可调滑轮相连，另一端与底座相连，导线从其中一个定滑轮的一侧依次经过该定滑轮、可调滑轮以及另一个定滑轮，使导线的拉紧力能通过可调滑轮传递给测量部件。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量部件采用拉力计，拉力计的拉伸方向为竖直方向，拉力计处于可调滑轮的正下方，所述拉力计的顶端与可调滑轮相连，拉力计的底端与底座相连。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，将处于一个定滑轮与可调滑轮之间的部分导线称为第一段导线，将处于另一个定滑轮与可调滑轮之间的部分导线称为第二段导线，所述第一段导线与第二段导线之间的夹角称为可调夹角，将可调夹角设为120°；将方向向下的竖直线与第一段导线之间的夹角称为第一夹角，将第一夹角设定为120°；将方向向下的竖直线与第二段导线之间的夹角称为第二夹角，则所述第二夹角为120°。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述测量机构还包括可调支架，所述可调支架设置在底座上，可调支架上开有长条孔，所述可调滑轮的轮心轴设于该长条孔内并能在长条孔内上下移动。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述底座上设有直线运动组件，所述直线运动组件包括水平设置的导轨、以及设于导轨上的滑块，导轨的长度方向与导线在水平面内的延伸方向垂直，所述滑块能够在导轨上沿导轨的长度方向移动，所述滑轮组件和拉力计均设于所述滑块上，拉力计的底端与滑块相连。

6.根据权利要求1-5任一项所述的装置，其特征在于，该装置还包括导线夹紧机构，导线夹紧机构在变压器线圈进行回线操作时能够拉紧导线而使之无法移动，卷绕工艺中，导线夹紧机构和测量机构依次设于线盘和变压器线圈之间，线盘上的导线依次经导线夹紧机构和测量机构后，再绕制在变压器线圈上。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述线盘、导线夹紧机构、测量机构以及变压器线圈呈一字形排列，以使线盘和变压器线圈之间的导线始终处于同一直线上。