SU1197012A1

SU1197012A1 - Device for applying turn insulation and winding coils of electric machines

Info

Publication number: SU1197012A1
Application number: SU843718782A
Authority: SU
Inventors: Евгений Васильевич Стариков; Николай Григорьевич Пономарев
Priority date: 1984-03-30
Filing date: 1984-03-30
Publication date: 1985-12-07

Abstract

I. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАЛОЖЕНИЯ ВИТКОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ И НАМОТКИ КАТУЖК ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, содержащее отдающие бобины с проводом, обмот шк изол ционной ленты, механизм подачи провода, механизм намотки , включающий планшайбу с шаблоном , установленную на шпинделе, и систему управлени с выключател ми, отличающеес тем, что, с целью расширени технологических возможностей, за счет намотки катушек различной формы, оно снабжено механизмом -нат жени провода, выполненным в виде шестерни с пальцем на одной из его торцовых сторон, закрепленной на шпинделе, двух подпружиненных зубчатых реек, наход щихс в зацеплении с шестерней, и валика, установленного внутри шпиндел концентрично ему с возможностью контактировани с выключателем механизма подачи, механизм подачи выполнен в виде барабана с приводом его вращени и механизмом регулировани шага навивки провода на барабан и кинематически св зан с обмотчиком изол ционной ленты, в планшайбе выполнены два диаметрально расположенных паза, а на одной из , торцовых поверхностей установлены два упора с возможностью регулировани углового рассто ни между ними, сл при этом зубчатые рейки установлены .в пазах планшайбы, а палец шестерни контактирует с упорами планшайбы. 2. Устройство по п.1, о т л и чающеес тем, что механизм регулировани шага навивки рровода на барабан выполнен в виде кольца, свободно размещенного на барабане и трех опорных роликов, установленсо ных с возможностью контактировани с торцовой поверхностью кольца, при этом один из роликов установлен с возможностью перемещени в направлении продольной оси барабана.I. Devices for applying interturn ISOLATION AND WINDING KATUZHK electric machine, comprising a wire bobbin smack, obmot shk insulating tape feeder wire winding mechanism comprising a faceplate with a template mounted on the spindle, and a control system with the switch E, wherein that, in order to expand technological capabilities, due to the winding of coils of various shapes, it is equipped with a mechanism for tensioning a wire, made in the form of a gear with a finger on one of its end sides, fixed In the spindle, two spring-loaded gear racks in engagement with the gear, and a roller mounted inside the spindle concentric with it to be in contact with the feed mechanism switch, the feed mechanism is in the form of a drum with its rotation drive and the mechanism for adjusting the step of winding the wire on the drum and kinematically connected with the winding of the insulating tape, two diametrically arranged grooves are made in the faceplate, and two stops are mounted on one of the end surfaces and are adjustable and the angular distance between them, where the racks are installed in the faceplate grooves, and the pin gear finger contacts the faceplate stops. 2. The device according to claim 1, wherein the adjustment mechanism for adjusting the pitch of the rood on the drum is made in the form of a ring freely placed on the drum and three support rollers mounted with the possibility of contact with the end surface of the ring, one from the rollers mounted to move in the direction of the longitudinal axis of the drum.

Description

Изобретение относитс к техноло гическому оборудованию дл изготовлени электрических машин и может быть использовано в электротехнической промьшшенности дл изготовлени жестких катушек электрических машин. Цель изобретени - расширение технологических возможиос:тей за счет намотки катушек различной формы. На фиг.. 1 показано устройство, об щий вид; на фиг. 2 - разрез А-А-на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 - .разрез В-В на фиг.3; на фиг. 5 - кинематическа .схема механизма подачи; на фиг. 6 кинематическа схема механизма намотки . Устройство состоит из отдающего , механизма 1 с бухтами 2,содержащими провод 3, станины 4, на которой закреплены намоточный механизм 5, система 6 управлени и тумба 7. На тумбе 7 смонтированы механизм 8 подачи провода, роликовое рихтующее приспособление 9, тормозные планки 10, направл ющий механизм 11, обмотчик 12 с бобинами 13 изоленты и поддерживаю щие ролики 14. Механизм 5 намотки содержит шпиндель 15, планшайбу 16 с приводом ее вращени , механизм нат жени провода и счетчик 17 числа витков. Планшайба 16 предназначена дл установки шаблона 18 и снабжена парой регулируемых упоров 19, парой цилиндрических , гнезд 20 и двум направл ющи1«ш втулками 21, расположенными на диаметрально противоположных сторонах. J Привод вращени планшайбы содержит электродвигатель 22 посто нного .тока с последовательным возбуждением муфту 23, редуктор 24, цепную передачу 25, тормоз 26 и зубчатую передачу 27. Тормоз 26 BHnojnieH в виде обгонной муфты, наружна обойма кото рой жестко закреплена на корпусе 28, а ступица - на валу 29. В механизм нат жени провода входит шестерн 30, закрепленна жестко на шпинделе 15 и зацепл юща с с зуб рейками 31, установленными в гнездах 20 и направл ющих втулках 21 подвижно в осевом направлении. Рейки 31 выполнены в виде цилиндрических стержней с буртиком и поджаты пружинами 32, установленными в гнездах 20, имеюпщх регулировочные винты 33. 122 Пружины 32 предназначены дп возврата зубчатых реек 31 в исходное положение . Планшайба 16 смонтирована с возможностью вращени на подшипнике 34, насаженном на ступицу шестерни 30, на торцовой поверхности которой установлен палец 35, имеющий возможность контакта с регулируемыми упорами 19, предназначенными дл регулировани угла поворота шестерни 30 относительно планшайбы 16, определ ющего величину усили , необходимого дл нат жени провода в зависимости от его сечени . Шпиндель 15 установлен .в подшипниках корпуса 28. В полости шпиндел 15 размещен подвижный в осевом направлении толкатель 36, снабженный упором 37, имеющим возможность взаимодействи с выключателем 38 цепи управлени механизма 8 подачи. Механизм 8 подачи состоит из барабана 39 с приводом его вращени , кольца 40, свободно установленного на барабане 39, и кронштейна 41 с трем опорными роликами 42, контактирующими с торцовой поверхностью кольца 40 в точках, равномерно расположенных по его окружности. Верхний ролик 42 закреплен на рыча- , ге 43, имеющем ;возможность поворота вокруг оси 44 с помощью подпружиненной т ги 45 и гайки 46, остальные ролики - на неподвижных ос х 47. Барабан 39 служит дл намотки одно .го или нескольких проводов 3 из пучка 48, поступающего на шаблон 18. Кольцо 40 установлено на барабане 39 с наклоном относительно вертикальной оси под углом jf и предназначено дп равномерной укладки провода 3, поступающего на барабан 39 в один слой. Регулирование угла у в зависимости от ширины провода осуществл етс гайкой 46. Привод барабана 39 осуществл ет - с от электродвигател 49 через клиноременную передачу 50, черв чную пару 51, зубчатую передачу 52 и имеет , электромагнитную тормозную муфту 53, котора предназначена дл торможени приводного вала при аварийном выключении устройства с цепью предот- вращени инерционного вращени обмотчика 12. Устройство работает следующим образом . 3 Предварительно на отдающий механизм 1 устанавливают необходимое количество бухт 2 с проводом 3. Про вода 3 пропускают через ролики рихтующего приспособлени 9, тормозные планки 10, далее один.или несколько проводов наматывают на барабан 39. механизма подачи в один р д, после чего их свободные концы, сход щие с барабана 39, присоедин ют к остальным проводам, проход щим мимо барабана. Образовавшийс пучок проводов пропускают через входную 54 и выходную 55 втулки направл ющего механизма 1I и поддерживающие ролики 14, а затем закрепл ют на шаблоне 18 На обмотчике 12 устанавливают бобины 13 изол ционных ленточных материалов , количество которых зависит от числа слоев изол ции, и концы изолент закрепл ют на пучке, 48. Включают электропитание и нажима ют кнопку Пуск на пульте 6. От электродвигател 22 через муфту 23, редуктор 24, цепную передачу 25 и зубчатую передачу 27 вращающий момент передаетс на шпиндель 15, вме те с которым вращаетс шестерн 30. Последн перемещает зубчатые рейки 31, сжимающие пружины 32. Планшайба 16с шаблоном 18 удерживаетс на ме те пучком 48 проводов до тех пор, пока шестерн 30 не повернетс относительно: плацшайбы 16 на угол об , т.е. пока усилие нат жени пучка не достигнет необходимой величины. Толкатель 36 перемещаетс поступательно влево и своим упором 37 включает выключатель 38, при этом подаетс напр жение на электродвигатель 49 механизма 8 подачи. Вращающий момент от электродвигател 4 через клиноременную передачу 50, черв чную пару 51., зубчатую передачу 52 передаетс на барабан 39 и одновременно - на обмотчик 12 через вариатор 56 и зубчатую передачу 57. I . . Барабан 39, враща сь подает провод 3с посто нной линейной скоростью Провод 3 сматываетс с нескольких бухт 2, проходит через рихтующее при способление 9, тормозные планки 10, направл ющий механизм 11,. который со ирает провода в пучок 48, обмотчик 12, поддерживающие ролики 14 и наматьшаетс на шаблон 18, При этом происходит наложение изоленты с установленным шагом. Шаблон 18, враща сь 12 наматьшает на себ изолированный пучок 48, тем самым формиру катушку. При намотке катушки некруглой форMJI например типа лодочка, линейка скорость пучка 48 посто нна она задаетс механизмом подачи, а окружна скорость шаблона 18 из-за разности размеров по длине и ширине мен етс в широком диапазоне. Окружна скорость определ ет величину нагрузки на вал электродвигател 22, который такж измен ет частоту своего вращени в зависимости от величины нагрузки в широких пределах. В процессе намотки при прохождении оси шаблона горизонтального положени , радиус намотки минимален, величина нагрузки на вал электродвигател 22 также минимальна, сл довательно частота вращени электродвигател максимальна. При прохождении оси шаблона вертикального положени радиус намотки максимален, еличина нагрузки максимальна, следовательно, частота вращени электродвигател ; 22 минимальна. При повороте оси шаблона 18 из горизонтального положени в вертикальное происходит плавное увеличение нагрузки на валу электродвигател 22, а при повороте оси шаблона из вертикального в горизонтальное положение величина нагрузки резко уменьшаетс . В этот момент дл предотвращени провисани и последующего за ним рывка пучка проводов 48, обусловленного инерционностью электродвигател , пружины 32, разжима сь, сообщают шаблону 18 дополнительный проворот,в результате чего компенсируетс провисание пучка 48. По окончании намотки заданного количества витков катушки подаетс команда и отключаетс электродвигатель 22 намоточного устройства .5, срабатывает тормоз 26, предотвраща проворот шпиндел 15 в обратную сторону. Механизм 8 подачи продолжает подавать провод 3, усилие нат жени пучка 48 проводов уменьшаетс , пружины 32 разжимаютс , перемеща рейки 3I, которые вращают планшайбу 16 относительно заторможенного шпиндел 15 до тех пор, пока палец не .дойдет до нижнего упора 19. Одновременно толкатель 36, перемеща сь вправо, отводит упор 37 от выключател 38, который отключает электродвигатель 48 механизма 8 подачи. Пре1сращаетс подача провода и его и-золировка.The invention relates to technological equipment for the manufacture of electrical machines and can be used in electrical engineering for the manufacture of rigid coils of electrical machines. The purpose of the invention is the expansion of technological possibilities: by winding coils of various shapes. Fig. 1 shows a device, a general view; in fig. 2 shows a section A-A in FIG. in fig. 3 shows a section BB in FIG. in fig. 4 is a section BB of FIG. in fig. 5 - kinematic schema of the feeder; in fig. 6 Kinematic scheme of the winding mechanism. The device consists of a distributor, mechanism 1 with coils 2, containing wire 3, a bed 4 on which the winding mechanism 5, control system 6 and stand 7 are mounted. On the stand 7 are mounted the wire feed mechanism 8, roller torque tool 9, brake strips 10, a guide mechanism 11, a wrapper 12 with reels 13 of electrical tape and supporting rollers 14. The winding mechanism 5 comprises a spindle 15, a faceplate 16 with its rotation drive, a wire tensioning mechanism and a counter 17 of the number of turns. The washer 16 is designed to install the template 18 and is equipped with a pair of adjustable stops 19, a pair of cylindrical, sockets 20 and two guide rails 21 located on diametrically opposite sides. J The drive for rotating the faceplate contains a constant current motor 22 with sequential excitation coupling 23, gearbox 24, chain drive 25, brake 26 and gear train 27. Brake 26 BHnojnieH in the form of an overrunning clutch, the outer ring of which is rigidly fixed to the housing 28, and the hub is on the shaft 29. The gear 30 includes a gear 30 fixed rigidly on the spindle 15 and engaging with the tooth by rails 31 mounted in slots 20 and guide bushings 21 movably in the axial direction. The slats 31 are made in the form of cylindrical rods with a collar and preloaded by springs 32 mounted in slots 20, having adjustment screws 33. 122 Springs 32 are designed for returning the toothed racks 31 to their original position. The washer 16 is rotatably mounted on a bearing 34 mounted on the hub of gear 30, on the end surface of which a finger 35 is mounted, which has the possibility of contact with adjustable stops 19 designed to adjust the angle of rotation of gear 30 relative to the face plate 16, which determines the amount of force required for tension the wire depending on its cross section. The spindle 15 is mounted. In the bearings of the housing 28. In the cavity of the spindle 15 there is placed a pusher 36 axially movable, equipped with a stop 37, which can interact with the switch 38 of the control circuit of the feed mechanism 8. The feed mechanism 8 consists of a drum 39 with a drive for its rotation, a ring 40 freely mounted on the drum 39, and a bracket 41 with three support rollers 42 in contact with the end surface of the ring 40 at points evenly spaced around its circumference. The upper roller 42 is fixed on a lever 43, which has the possibility of rotation around the axis 44 using spring-loaded rod 45 and a nut 46, the other rollers on fixed axles 47. The drum 39 serves to wind one or several wires 3 of beam 48, arriving at the template 18. The ring 40 is installed on the drum 39 with an inclination relative to the vertical axis at an angle jf and is designed dp uniformly laying the wire 3, fed to the drum 39 in a single layer. The angle y is controlled depending on the width of the wire by a nut 46. The drum 39 drives from the electric motor 49 via the V-belt drive 50, the worm gear pair 51, the gear train 52 and has an electromagnetic braking coupling 53, which is designed to brake the drive shaft in case of emergency shutdown of the device with the prevention circuit of the inertial rotation of the coil 12. The device operates as follows. 3 Preliminarily, the required number of coils 2 with wire 3 is installed on the delivery mechanism 1. Water 3 is passed through the rollers of the adjusting device 9, brake strips 10, then one or several wires are wound on the drum 39. feed mechanism in one row, after which the free ends extending from the drum 39 are connected to the remaining wires passing the drum. The resulting bundle of wires is passed through the input 54 and output 55 bushings of the guide mechanism 1I and the support rollers 14, and then fixed to the template 18 On the winding machine 12, reels 13 of insulating tape materials are installed, the number of which depends on the number of insulation layers and the ends of electrical tape fixed on the bundle, 48. Turn on the power supply and press the Start button on the console 6. From the electric motor 22 through the coupling 23, the gearbox 24, the chain drive 25 and the gear train 27, the torque is transmitted to the spindle 15, with which it rotates pinion 30. The latter moves the gear racks 31, compressing the spring 32. The face plate 16c of template 18 supported on a beam 48 IU those wires as long as the gear 30 is rotated relatively not: platsshayby 16 through an angle of, i.e. until the tension of the beam reaches the required value. The pusher 36 moves progressively to the left and turns the switch 38 on with its abutment 37, and supplies voltage 49 to the electric motor 49 of the feed mechanism 8. The torque from the electric motor 4 through the V-belt drive 50, the worm gear pair 51., the gear train 52 is transmitted to the drum 39 and at the same time to the wrapper 12 through the variator 56 and the gear train 57. I. . The drum 39 rotates the wire 3c at a constant linear speed. The wire 3 is unwound from several bays 2, passes through the clamping 9, brake strips 10, guide mechanism 11 ,. which collects the wires in the bundle 48, the wrapper 12, the supporting rollers 14 and stretches onto the template 18. At the same time, electrical tape is applied with a fixed pitch. The template 18, rotating 12, draws an isolated beam 48 towards itself, thereby forming a coil. When a non-circular MJI coil is wound, such as a boat type, the ruler of the speed of the beam 48 is fixed by the feed mechanism, and the circumferential speed of the template 18 changes in a wide range due to the size difference in length and width. The circumferential speed determines the magnitude of the load on the shaft of the electric motor 22, which also varies its rotational speed depending on the magnitude of the load over a wide range. In the process of winding during the passage of the axis of the template of the horizontal position, the winding radius is minimal, the load on the shaft of the electric motor 22 is also minimal, and therefore the frequency of rotation of the electric motor is maximum. With the passage of the vertical positioning pattern axis, the winding radius is maximum, the load value is maximum, therefore, the rotational speed of the motor; 22 is minimal. When the axis of the template 18 is rotated from a horizontal position to a vertical, a gradual increase in the load on the shaft of the electric motor 22 occurs, and when the axis of the template rotates from a vertical to horizontal position, the load value decreases sharply. At this point, to prevent sagging and subsequent jerking of the wire bundle 48 due to the inertia of the electric motor, the spring 32 opens the additional twist to the template 18, causing the beam 48 to sag. After the winding of a predetermined number of turns of the coil is compensated the motor 22 of the winding device .5, the brake 26 is activated, preventing the spindle 15 from turning in the opposite direction. The feed mechanism 8 continues to feed the wire 3, the tension of the wire bundle 48 decreases, the springs 32 expand, moving the rails 3I, which rotate the faceplate 16 relative to the inhibited spindle 15 until the finger reaches the bottom stop 19. At the same time, the plunger 36, Moving to the right, retracts the stop 37 from the switch 38, which turns off the electric motor 48 of the feed mechanism 8. The wire feed and its insulating is reduced.

Производ т обрезку провода, оставл yжнyIO длину выводов иготовую катушку снимают с шаблона .The wire is cut off, leaving the length of the leads left and the needle coil is removed from the template.

1197012 , 61197012, 6

Изобретение позвол ет расширить технологические возможности устройгства за счет обеспечени изолировки катушек не только круглой, но и 5 некруглой формы,например, типа лодочка ,а такжеповысить производительность изготовлени катушек за счетнепрерьшности процесса наложени изол ции.The invention allows to expand the technological capabilities of the device by providing isolation of not only round but also 5 non-round shapes, for example, of the boat type, as well as to increase the production capacity of the coils due to the irregularity of the isolation process.

, П 2 J 4 7 / Фиг., P 2 J 4 7 / Fig.

29 23 2629 23 26

fpuzJ S SSSiS SfpuzJ S SSSiS S

(риг A(rig A

CPut.S CPut.S

Claims

1. DEVICE FOR APPLICATION OF VITOK INSULATION AND WINDING OF ELECTRICAL MACHINE COILS, containing returning bobbins with a wire, an insulating tape wrapper, a wire feeding mechanism, a winding mechanism including a faceplate with a template mounted on the spindle, and a control system with switches, which differs in that '' in order to expand technological capabilities, by winding coils of various shapes, it is equipped with a wire tension mechanism made in the form of a gear with a finger on one of its end faces, secured to pindel, two spring-loaded gear racks engaged with the gear, and a roller mounted concentrically inside the spindle with the possibility of contacting with the feed mechanism switch, the feed mechanism is made in the form of a drum with a drive for its rotation and a mechanism for controlling the pitch of winding the wire onto the drum and kinematically connected with an insulating tape wrapper, two diametrically located grooves are made in the faceplate, and two stops are installed on one of the end surfaces, with the possibility of angular adjustment a distance therebetween, wherein the toothed racks mounted .in grooves faceplate and pinion finger contacts the abutments faceplate.

2. The device according to claim 1, characterized in that the mechanism for adjusting the step of winding the wire onto the drum is made in the form of a ring freely placed on the drum and three support rollers mounted with the possibility of contacting with the end surface of the ring,

- this one of the rollers is mounted with the ability to move in the direction of the longitudinal axis of the drum.