CN207021144U - 一种电压互感器电磁线圈自动绕线机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电压互感器电磁线圈自动绕线机，包括机架及固定在机架上的工作台，其特征在于：所述工作台包含支撑架、主传动机构、线圈铁芯装夹机构、线圈轮毂压紧调整机构及自动排线机构，通过线圈铁芯装夹机构实现对不同规格电磁线圈铁芯的装夹调节，通过线圈轮毂压紧调整机构及主传动机构，实现对线圈轮毂的定位压紧和对线圈轮毂的稳定传动，进而实现线圈轮毂的旋转运动，通过自动排线机构及引线张力控制装置，实现与线圈轮毂的旋转协调运动并绕线的张力控制。本新型绕线机具有操作简单、工作效率高、运行稳定可靠、噪声小、实用性强、绕线质量好及满足多种规格电磁线圈绕制等优点。

Description

一种电压互感器电磁线圈自动绕线机

技术领域

本实用新型属于机械自动化设备技术领域，具体的说是涉及一种电压互感器电磁线圈自动绕线机。

背景技术

在电力系统中所用到的高压互感器，其主要是利用电磁感应原理来实现高电压到低电压等级的变比，而作为其核心部件的电感线圈，其匝数量非常巨大，其总匝数通常多达几万匝，绕制工作量非常大。而作为标准用的互感器线圈通常要求其原边与次边的匝数比精确度高，并且要合理排线，减少线匝间层间的分布电容的影响。

传统电压互感器电磁线圈通常由骨架和线圈组成，其通常采用电动机带动自动或半自动的绕线机来完成其电磁线圈的绕制。目前一般自动绕线机，通常由底座、主电机、传动机构、自动排线机构、包膜机构以及电气控制系统等部分组成。目前的绕线机结构，在绕线的过程中，有时会出现断线、叠线的现象，这是对于标准用的高压互感器线圈来说是不满足其原边与次边的匝数比精确度要求的，同时还存在需要人工操作调整记录的工作量大及绕线机振动噪声偏大等问题。

而对于电压互感器来说，因所使用的范围与工作要求的不同，其所用到的电磁线圈的规格及绕线要求也是不同的，故还需要根据不同的线圈规格及绕线要求来更换不同的绕线方式或绕线装置来完成绕制工作，这对电磁线圈生产企业来说不利于生产成本的节约。

综上所述，对于现有自动绕线机来说，用其绕制互感器电磁线圈时，其在绕线质量、工作效率、运行稳定性以及通用性等方面还有待提高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种通用性好、工作效率高、运行稳定、振动噪声小以及质量有保障的电压互感器电磁线圈绕线自动绕线机，用以克服背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种电压互感器电磁线圈自动绕线机，包括机架及固定在机架上的工作台，其特征在于：所述工作台包含支撑架、主传动机构、线圈铁芯装夹机构、线圈轮毂压紧调整机构及自动排线机构，所述支撑架由第一底板、侧板、顶板及立柱组成，所述主传动机构由第二底板及固定在第二底板上的传动装置组成，所述第一底板与第二底板拼装构成工作台底板，所述线圈铁芯装夹机构穿设在支撑架立柱上，所述线圈轮毂压紧调整机构包含上压紧机构及下支持机构，上压紧机构固定在线圈铁芯装夹机构上，下支持机构固定在第二底板上，所述自动排线机构固定在支撑架顶板上。

进一步，所述电压互感器电磁线圈自动绕线机，还包括人机交互控制装置及引线张力控制装置，所述人机交互控制装置可通过支架固定在机架上，所述引线张力控制装置可通过支架固定在工作台上。

进一步，所述主传动机构的传动装置包含主轴电机及通过联轴器与主轴电机连接的主轴，所述主轴上还装设有一对摩擦滚轮，所述主轴电机及主轴均通过支座与第二底板连接。

进一步所述线圈铁芯装夹机构由升降滑动平台及锁紧定位装置组成，所述升降滑动平台由托板、穿设固定在托板上的导套、位于托板下方并与托板及导套固定连接的三角支撑架、及设置在托板上表面的上过渡板和设置在托板下表面的下过渡板组成，所述上过渡板和下过渡板，通过螺杆与托板连接；

所述锁紧定位装置，可为底部固定在工作台底板上表面，顶部与升降滑动平台托板下表面接触的千斤顶结构，也可为底部固定在工作台底板上表面，上部贯穿于升降滑动平台托板且其上穿设有调节螺母的螺杆结构。

进一步，所述线圈轮毂压紧调整机构的上压紧机构由左连接立杆、右连接立杆、上连接横杆、下连接横杆以及穿设在上连接横杆和下连接横杆上的左压轮杆机构和右压轮杆机构组成，所述左压轮杆机构和右压轮杆机构均由竖向立杆、横向压杆及滚压轮组成，所述竖向立杆中部穿设在上连接横杆上，所述竖向立杆下部与横向压杆中部卡合连接，且一起穿设在下连接横杆上，所述竖向立杆上部通过拉簧与横向压杆尾部连接，所述横向压杆前部与滚压轮通过滚轮轴连接；

所述线圈轮毂压紧调整机构的下支持机构位于线圈铁芯装夹机构升降滑动平台下方与上压紧机构相配合，它由轴心相对设置的两个支撑滚轮、与主轴平行设置的一个X向滑板、固定在X向滑板上且与两个支撑滚轮对应的两个滚轮支座、及与主轴垂直设置的两条Y向滑轨组成，所述的两个支撑滚轮均径向垂直于主轴设置，并分别通过滚轮轴与对应的滚轮支座连接，所述的两条Y向滑轨分别通过螺钉固定在第二底板上，所述的X向滑板位于两条Y向滑轨上方，且分别通过滑块与两条Y向滑轨滑动连接。

进一步，所述自动排线机构包含第三底板及设置在第三底板上的排线传动机构，所述排线传动机构由丝轴电机、通过联轴器与丝轴电机连接的丝轴、与丝轴平行设置的光轴、穿设在丝轴上的丝母和穿设在光轴上的光轴滑块组成，所述丝轴电机、丝轴及光轴均通过支座与第三底板连接；

所述自动排线机构还包含有牵线导引机构，所述牵线导引机构由双直角导轮机构、直线导轮机构及连接两导轮机构的导向滑块组成，所述双直角导轮机构由双直角连杆组件及配套安装在直角连杆组件上的若干导向轮组成，所述直线导轮机构由直线连杆组件及配套安装在直线连杆组件上的若干导向轮组成，所述导向滑块跨接在丝轴及光轴上，分别通过丝母与丝轴滑动连接，通过光轴滑块与光轴滑动连接。

进一步，所述引线张力控制装置还可安装固定在自动排线机构的导向滑块上，用于调节从线包引出的导线连接到自动排线机构的导向轮上，并控制其连接至线圈轮毂的绕线张力，实现线圈紧致平稳的绕制。

进一步，所述线圈铁芯装夹机构的托板为U形平板结构，所述上过渡板和下过渡板均为平板结构，且其上均开设便于线圈轮毂穿设定位的缺口。

进一步，所述线圈轮毂压紧调整机构的下支持机构的两个滚轮支座，其中一个滚轮支座上还连接有一个用于安装计数传感器的传感器支架。

本实用新型的自动绕线机的工作原理是：先根据电磁线圈铁芯和穿设在铁芯上的线圈轮毂的规格要求，将线圈铁芯装夹机构升降并锁紧到工作台上的合适位置，然后将带有线圈轮毂的电磁线圈铁芯放置到此线圈铁芯装夹机构上，且将线圈轮毂放置在其托板过渡板缺口内，并通过线圈轮毂压紧调整机构的下支持机构将线圈轮毂支撑起来，使其脱离与铁芯的接触，通过线圈轮毂压紧调整机构的上压紧机构的压轮杆机构将脱离铁芯的线圈轮毂的轮毂侧板压紧于主传动机构的主轴摩擦轮上，通过摩擦轮的摩擦力带动线圈轮毂的轮毂侧板旋转，实现线圈轮毂旋转运动；

通过自动排线机构的丝轴转动带动牵线导引机构沿丝轴与光轴的轴向左右移动，实现自动排线机构与线圈轮毂的旋转协调运动，并通过引线张力控制机构的张力调节，使得待绕线圈导线均匀有序地在线圈轮毂上绕制，通过人机交互控制装置的程序控制，保证线圈轮毂在每旋转一圈，其自动排线机构便移动一段与线圈导线直径相对应的节距，进而保证了本自动化绕线机绕制工作的准确度和高效率，和保证了电磁线圈的绕线质量。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

(1)根据线圈轮毂的规格不同，可更换不同的托板过渡板，并结合调整线圈铁芯装夹机构的安装位置以及线圈轮毂压紧调整机构的压紧定位调整，可实现对不同规格型号的电磁线圈的绕制；

(2)利用线圈轮毂压紧调整机构的定位压紧方式以及主传动机构与自动排线运动的协调传动方式，既保证了线圈轮毂的稳定传动，又减少了绕线运行过程中的振动噪声，同时还避免了线圈绕制过程的叠线问题；

(3)利用引线张力控制装置，可实现对线包引出线及牵线导引机构引入至线圈轮毂上的绕线的张力全过程控制，可有效避免线圈轮毂在绕线过中出现断线问题，保证了绕线质量；

(4)利用计数传感器记录线圈绕制的匝数，可有效保证电压互感器电磁线圈的原边与次边的匝数比精确度；

(5)本实用新型的自动绕线机具有操作简单、工作效率高、运行稳定可靠、噪声小、实用性强、绕线质量好以及满足多规格电磁线圈绕制等优点。

附图说明

图1为本实用新型的局部整体装配图；

图2为本实用新型的支撑架与线圈铁芯装夹机构的局部装配图；

图3为本实用新型的升降滑动平台装配图；

图4为本实用新型的升降滑动平台与线圈轮毂压紧调整机构上压紧机构的装配图；

图5为本实用新型的主传动机构与线圈轮毂压紧调整机构下支持机构的装配图；

图6为本实用新型的线圈轮毂压紧调整机构的下支持机构立体结构图；

图7为本实用新型的线圈轮毂压紧调整机构上压紧机构的压轮杆机构结构图；

图8为本实用新型的自动排线机构的结构图；

图9为线圈铁芯及线圈轮毂与升降滑动平台的安装俯视图；

图10为本实用新型的线圈轮毂的传动示意图；

图中：1、机架；2、支撑架；2a、第一底板；2b、侧板；2c、顶板；2d、立柱；3、主传动机构；31、第二底板；32、传动装置；32a、主轴；32b、主轴电机，32c、摩擦滚轮；4、线圈铁芯装夹机构；41、升降滑动平台；41-1、托板；41-2、导套；41-3、三角支撑架；41-4、上过渡板；41-5、下过渡板；S、缺口；5、线圈轮毂压紧调整机构；51、上压紧机构；51-1、左连接立杆；51-2、右连接立杆；51-3、上连接横杆；51-4、下连接横杆；51-5、左压轮杆机构；51-6、右压轮杆机构；51-5a、竖向立杆；51-5b、横向压杆；51-5c、滚压轮；52、下支持机构；52-1、支撑滚轮；52-2、滚轮支座；52-3、X向滑板；52-4、Y向滑轨；52-5、滑块；52-6、传感器支架；6、自动排线机构；61、第三底板；62、排线传动机构；62a、丝轴电机；62b、丝轴；62c、光轴；62d、光轴滑块；63、牵线导引机构；63a、双直角导轮机构；63a-1、双直角连杆组件；63a-2、导向轮；63b、直线导轮机构；63b-1、直线连杆组件；63b-2、导向轮；63c、导向滑块；7、引线张力控制装置；8、人机交互控制装置；9、支架；10、线圈铁芯；11、线圈轮毂；11a、轮毂侧板。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本实用新型是如何实施的。

如图1～10所示，本实用新型提供的一种电压互感器电磁线圈自动绕线机，包括机架1及固定在机架上的工作台，所述工作台包含支撑架2、主传动机构3、线圈铁芯装夹机构4、线圈轮毂压紧调整机构5及自动排线机构6，所述支撑架2由第一底板21、侧板22、顶板23及立柱24组成，所述主传动机构3由第二底板31及固定在第二底板31上的传动装置32组成，所述第二底板31与第一底板21拼装构成工作台的底板，所述线圈铁芯装夹机构4穿设在支撑架2的立柱24上，所述线圈轮毂压紧调整机构5包含上压紧机构51及下支持机构52，上压紧机构51固定在线圈铁芯装夹机构4的升降滑动平台41上，下支持机构52固定在第二底板31上，所述自动排线机构6固定在支撑架2的顶板23上。

进一步的说，所述电压互感器电磁线圈自动绕线机，还包括人机交互控制装置8及引线张力控制装置7，所述人机交互控制装置8通过支架9固定在机架上，在本实施例中，所述引线张力控制装置7通过螺丝固定在牵线导引装机构63的导向滑块63c顶部。

进一步的说，所述主传动机构3的传动装置32包含主轴电机32a及通过联轴器与主轴电机32a连接的主轴32b，主轴32b上还装设有一对摩擦滚轮32c，主轴电机32a及主轴32b均通过支座固定在第二底板31上。

进一步的说，所述线圈铁芯装夹机构4由升降滑动平台41及其配套的锁紧定位装置(图中未画出)组成，所述升降滑动平台41由托板41-1、穿设固定在托板上的导套41-2、位于托板下方并分别固定连接托板41-1及导套41-2的三角支撑架41-3、及设置在托板上表面的上过渡板41-4和设置在托板下表面的下过渡板41-5组成，所述上过渡板41-4和下过渡板41-5，通过螺杆与托板41-1连接，线圈铁芯安装时，通过上过渡板41-4和下过渡板41-5将线圈铁芯10夹持在中间，使线圈铁芯10定位在升降滑动平台41上；

所述锁紧定位装置，可为底部固定在工作台底板上表面，顶部与升级滑动平台托板41-1下表面接触的千斤顶结构，也可为底部固定在工作台底板上表面，上部贯穿于升降滑动平台托板41-1且其上穿设有调节螺母的螺杆结构，在放置线圈铁芯10之前，先将升降滑动平台41沿支撑架2的立柱24滑动调整到合适位置，然后利用千斤顶结构或螺杆结构将升降滑动平台41锁紧固定。

进一步的说，所述线圈轮毂压紧调整机构5的上压紧机构51由左连接立杆51-1、右连接立杆51-2、上连接横杆51-3、下连接横杆51-4以及穿设在上连接横杆51-3和下连接横杆51-4上的左压轮杆51-5和右压轮杆机构51-6组成，所述左压轮杆机51-5和右压轮杆机构51-5均由竖向立杆51-5a、横向压杆51-5b及滚压轮51-5c组成，所述竖向立杆51-5a中部穿设在上连接横杆51-3，所述竖向立杆51-5a下部与横向压杆51-5b中部卡合连接，且一起穿设在下连接横杆51-4上，所述竖向立杆51-5a上部通过拉簧与横向压杆51-5b尾部连接，所述横向压杆51-5b前部与滚压轮51-5c通过滚轮轴连接；

所述线圈轮毂压紧调整机构5的下支持机构52位于线圈铁芯装夹机构4升降滑动平台41下方与上压紧机构51相配合，它由轴心相对设置的两个支撑滚轮52-1、与主轴32b平行设置的一个X向滑板52-3、固定在X向滑板52-3上且与两个支撑滚轮52-1对应的两个滚轮支座52-2、及与主轴32b垂直设置的两条Y向滑轨52-4组成，所述的两个支撑滚轮52-1均径向垂直于主轴32b设置，并分别通过滚轮轴与对应的滚轮支座52-2连接，所述的两条Y向滑轨52-4分别通过螺钉固定在第二底板31上，所述的X向滑板52-3位于两条Y向滑轨52-4上方，且分别通过滑块52-5与两条Y向滑轨52-4滑动连接。

进一步的说，所述自动排线机构6包含第三底板61及设置在第三底板61上的排线传动机构62，所述排线传动机构62由丝轴电机62a、通过联轴器与丝轴电机连接的丝轴62b、与丝轴62b平行设置的光轴62c、穿设在丝轴62b上的丝母(图中未示出)和穿设在光轴62c上的光轴滑块62d组成，所述丝轴电机62a、丝轴62b及光轴62c均通过支座与第三底板61连接；

所述自动排线机构还包含有牵线导引机构63，所述牵线导引机构由双直角导轮机构63a、直线导轮机构63b及连接两导轮机构的导向滑块63c组成，所述双直角导轮机构63a由双直角连杆组件63a-1及配套安装在直角连杆组件上的三个导向轮63a-2组成，所述直线导轮机构63b由直线连杆组件63b-1及配套安装在直线连杆组件上的四个导向轮63b-2组成，所述导向滑块63c跨接在丝轴62b及光轴62c上，分别通过丝母与丝轴62b滑动连接，通过光轴滑块62d与光轴62c滑动连接。

更进一步的说，所述线圈铁芯装夹机构4的托板41-1为U型平板结构，所述上过渡板41-4和下过渡板41-5为平板结构，且其上开有用于穿设线圈轮毂11的缺口S。

更进一步的说，所述的两个滚轮支座52-2中的一个支座上还安装有一用于安装计数传感器的传感器支架52-6。

更进一步的说，所述工作台的第一底板21与侧板22、以及侧板22与顶板13均通过卡合连接固定，所述机架1是由金属管材或型材组装而成的框架结构。

本实用新型的自动绕线机的工作原理是：

先根据待绕线圈铁芯及线圈轮毂的规格要求，将线圈铁芯装夹机构4通过升降滑动平台41升降到合适位置并利用配套的锁紧定位装置锁紧于工作台上，然后将线圈铁芯10放置到线圈铁芯装夹机构4的托板上过渡板41-4及下过渡板41-5之间，并将穿设在线圈铁芯10上的线圈轮毂11穿设设放置在上、下过渡板的缺口S内，通过螺杆夹紧，再通过线圈轮毂压紧调整机构5的下支持机构52的两个支撑滚轮52-1及主传动机构3上的一对摩擦滚轮32c共同作用，将线圈轮毂11的两轮毂侧板11a支撑起来，使线圈轮毂11与线圈铁芯10脱离接触，通过线圈轮毂压紧调整机构52的上压紧机构51的压轮杆机构51-3的滚压轮51-3c将线圈轮毂的轮毂侧板11a压紧于主传动机构3上的摩擦滚轮32c上，通过摩擦滚轮32c压紧的摩擦力带动轮毂侧板11a旋转，实现线圈轮毂11的旋转运动；

通过自动排线机构6的丝轴62b转动带动与丝母连接的牵线导引机构63沿丝轴62b及光轴62c的轴向，进行左右移动，绕制过程中，通过引线张力控制装置7的张力调节，使得导线均匀有序地在线圈轮毂11上绕制，通过人机交互控制装置8内的编程程序控制，保证线圈轮毂10在每旋转一圈，自动排线机构6的牵线导引机构63便移动一段与线圈导线直径相对应的节距，实现自动排线机构6与线圈轮毂10的旋转协调运动，最终实现对电磁线圈的自动化绕线绕制工作。

最后说明，以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种电压互感器电磁线圈自动绕线机，包括机架及固定在机架上的工作台，其特征在于：所述工作台包含支撑架、主传动机构、线圈铁芯装夹机构、线圈轮毂压紧调整机构及自动排线机构，所述支撑架由第一底板、侧板、顶板及立柱组成，所述主传动机构由第二底板及固定在第二底板上的传动装置组成，所述第一底板与第二底板拼装构成工作台底板，所述线圈铁芯装夹机构穿设在支撑架立柱上，所述线圈轮毂压紧调整机构包含上压紧机构及下支持机构，上压紧机构固定在线圈铁芯装夹机构上，下支持机构固定在第二底板上，所述自动排线机构固定在支撑架顶板上。

2.根据权利要求1所述的电压互感器电磁线圈自动绕线机，其特征在于：还包括人机交互控制装置及引线张力控制装置，所述人机交互控制装置可通过支架固定在机架上，所述引线张力控制装置可通过支架固定在工作台上。

3.根据权利要求1所述的电压互感器电磁线圈自动绕线机，其特征在于：所述主传动机构的传动装置包含主轴电机及通过联轴器与主轴电机连接的主轴，所述主轴上还装设有一对摩擦滚轮，所述主轴电机及主轴均通过支座与第二底板连接。

4.根据权利要求1所述的电压互感器电磁线圈自动绕线机，其特征在于：所述线圈铁芯装夹机构由升降滑动平台及锁紧定位装置组成，所述升降滑动平台由托板、穿设固定在托板上的导套、位于托板下方并与托板及导套固定连接的三角支撑架、及设置在托板上表面的上过渡板和设置在托板下表面的下过渡板组成，所述上过渡板和下过渡板，通过螺杆与托板连接；

所述锁紧定位装置，可为底部固定在工作台底板上表面，顶部与升降滑动平台托板下表面接触的千斤顶结构，也可为底部固定在工作台底板上表面，上部贯穿于升降滑动平台托板且其上穿设有调节螺母的螺杆结构。

5.根据权利要求1所述的电压互感器电磁线圈自动绕线机，其特征在于：所述线圈轮毂压紧调整机构的上压紧机构由左连接立杆、右连接立杆、上连接横杆、下连接横杆以及穿设在上连接横杆和下连接横杆上的左压轮杆机构和右压轮杆机构组成，所述左压轮杆机构和右压轮杆机构均有竖向立杆、横向压杆及滚压轮组成，所述竖向立杆中部穿设在上连接横杆上，所述竖向立杆下部与横向压杆中部卡合连接，且一起穿设在下连接横杆上，所述竖向立杆上部通过拉簧与横向压杆尾部连接，所述横向压杆前部与滚压轮通过滚轮轴连接；

所述线圈轮毂压紧调整机构的下支持机构位于线圈铁芯装夹机构升降滑动平台下方与上压紧机构相配合，它由轴心相对设置的两个支撑滚轮、与主轴平行设置的一个X向滑板、固定在X向滑板上且与两个支撑滚轮对应的两个滚轮支座、及与主轴垂直设置的两条Y向滑轨组成，所述的两个支撑滚轮均径向垂直于主轴设置，并分别通过滚轮轴与对应的滚轮支座连接，所述的两条Y向滑轨分别通过螺钉固定在第二底板上，所述的X向滑板位于两条Y向滑轨上方，且分别通过滑块与两条Y向滑轨滑动连接。

6.根据权利要求1所述的电压互感器电磁线圈自动绕线机，其特征在于：所述自动排线机构包含第三底板及设置在第三底板上的排线传动机构，所述排线传动机构由丝轴电机、通过联轴器与丝轴电机连接的丝轴、与丝轴平行设置的光轴、穿设在丝轴上的丝母和穿设在光轴上的光轴滑块组成，所述丝轴电机、丝轴及光轴均通过支座与第三底板连接；

所述自动排线机构还包含有牵线导引机构，所述牵线导引机构由双直角导轮机构、直线导轮机构及连接两导轮机构的导向滑块组成，所述双直角导轮机构由双直角连杆组件及配套安装在直角连杆组件上的若干导向轮组成，所述直线导轮机构由直线连杆组件及配套安装在直线连杆组件上的若干导向轮组成，所述导向滑块跨接在丝轴及光轴上，分别通过丝母与丝轴滑动连接，通过光轴滑块与光轴滑动连接。

7.根据权利要求2所述的电压互感器电磁线圈自动绕线机，其特征在于：所述引线张力控制装置还可安装固定在自动排线机构的导向滑块上。

8.根据权利要求4所述的电压互感器电磁线圈自动绕线机，其特征在于：所述线圈铁芯装夹机构的托板为U形平板结构，所述上过渡板和下过渡板均为平板结构，且其上均开设便于线圈轮毂穿设定位的缺口。

9.根据权利要求5所述的电压互感器电磁线圈自动绕线机，其特征在于：所述线圈轮毂压紧调整机构的下支持机构的两个滚轮支座，其中一个滚轮支座上还连接有一个用于安装计数传感器的传感器支架。