專利名稱：電力變壓器線圈自動(dòng)繞線機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種變壓器制造行業(yè)使用的電力變壓器線圈的自動(dòng)繞線機(jī)。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，如中國(guó)專利972455159號(hào)于1999年7月28日公開的“電力變壓器高壓線圈自動(dòng)繞線機(jī)”，它由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、主機(jī)、排線機(jī)構(gòu)和放線機(jī)構(gòu)組成。在計(jì)算機(jī)程序控制下，主機(jī)可以實(shí)現(xiàn)緩慢啟動(dòng)、停止，均速運(yùn)行，均勻精密排線，正反向繞制；排線機(jī)構(gòu)具有校直導(dǎo)線功能；放線機(jī)構(gòu)具有線盤反轉(zhuǎn)、自動(dòng)跟蹤功能。但它仍存在以下缺陷1)繞線速度由程序預(yù)先設(shè)定，繞線過程中無法改變，操作上不方便。2)通過設(shè)置兩套繞線機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)雙向繞線，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且導(dǎo)線反復(fù)彎折影響質(zhì)量。3)采用磁粉制動(dòng)器制動(dòng)，雖然較易實(shí)現(xiàn)恒張力控制，但剎車時(shí)制動(dòng)力矩不足，無法滿足高速繞線的要求。4)采用電機(jī)和電磁離合器機(jī)構(gòu)倒線，主機(jī)和放線機(jī)構(gòu)之間同步動(dòng)作困難，容易出現(xiàn)松線或電機(jī)堵轉(zhuǎn)運(yùn)行等現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種操作簡(jiǎn)便、正反向排線機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、繞線張力恒定，制動(dòng)可靠，高速繞線時(shí)能保持平穩(wěn)，線盤倒線速度能自動(dòng)跟隨主機(jī)的轉(zhuǎn)速以恒力矩倒線，且能實(shí)現(xiàn)多根線能同時(shí)倒繞等功能的自動(dòng)繞線機(jī)。
按此目的設(shè)計(jì)的一種用于制造電力變壓器線圈的自動(dòng)繞線機(jī)，包括主機(jī)、排線機(jī)構(gòu)、放線機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)控制部分，其結(jié)構(gòu)特征是1)主機(jī)采用變頻調(diào)速電機(jī)，腳踏控制器接入變頻器，通過腳踏控制器踏板的位置來改變變頻器的輸出頻率，從而控制主機(jī)的開啟、停止和轉(zhuǎn)速；2)排線臂位于線圈上方，且鎖定在滑套中，排線輪安裝于排線臂的端部，可通過伸縮位置及旋轉(zhuǎn)方向的改變來調(diào)整排線輪的豎向傾角位置及旋轉(zhuǎn)方向，以實(shí)現(xiàn)正反向繞線；3)放線機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)鉗式制動(dòng)器、電磁比例閥和超聲波傳感器，以實(shí)現(xiàn)繞制過程導(dǎo)線的恒張力，并設(shè)置氣缸擺桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行減震；所述排線輪和過線輪的槽寬調(diào)整分別采用雙螺母結(jié)構(gòu)，并用開縫斜外圈鎖緊螺栓，以防止其松動(dòng)。放線機(jī)構(gòu)的倒線部分包括同步傳動(dòng)帶連接的磁粉離合器和倒線電機(jī)，利用磁粉離合器的恒力矩和滑差工作特性，實(shí)現(xiàn)多根線同時(shí)倒線而不會(huì)松卷。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)已在本廠干式電力變壓器制造中使用，效果較好，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、排線機(jī)構(gòu)和放線機(jī)構(gòu)的動(dòng)作采用實(shí)時(shí)跟隨主機(jī)動(dòng)作的模式，操作者通過主機(jī)的腳踏控制系統(tǒng)可隨時(shí)改變繞線速度或停止、開啟，突破現(xiàn)有產(chǎn)品轉(zhuǎn)速只能按預(yù)設(shè)值的限制。排線位置準(zhǔn)確，間隙均勻，線圈繞制質(zhì)量穩(wěn)定。
2、排線機(jī)構(gòu)的排線臂位于線圈上方，通過伸縮和旋轉(zhuǎn)來調(diào)整位置，可方便實(shí)現(xiàn)正反向繞線而無須將線圈掉頭或設(shè)置兩套繞線機(jī)構(gòu)。正反向繞線靈活。
3、放線機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)鉗式制動(dòng)器和電磁比例閥提供恒張力和制動(dòng)力，通過氣缸擺桿機(jī)構(gòu)緩沖減震，并通過電機(jī)和磁粉離合器機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟隨主機(jī)轉(zhuǎn)速的恒力矩倒線功能。張力均勻恒定，繞制線圈的圓度好，各層導(dǎo)線直徑穩(wěn)定。且能多根線同時(shí)倒繞。
4、實(shí)現(xiàn)恒力矩倒線，放線機(jī)構(gòu)的倒線速度自動(dòng)跟隨主機(jī)的轉(zhuǎn)速，具有多種輔助功能，在高速繞線時(shí)能保持良好的穩(wěn)定性，大大降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)單人操作。操作簡(jiǎn)便，可提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。


圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為排線輪和過線輪的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中斜外圈結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為排線臂與滑座的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為張力控制機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為倒線機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2，該自動(dòng)繞線機(jī)由主機(jī)、排線機(jī)構(gòu)、放線機(jī)構(gòu)、計(jì)算機(jī)控制四部分組成。主機(jī)1采用變頻調(diào)速，同時(shí)將腳踏控制器17接入變頻器，通過腳踏控制器踏板的位置來改變變頻器的輸出頻率，從而可利用腳踏控制器控制主機(jī)的開啟、停止和轉(zhuǎn)速?？刂葡到y(tǒng)采用PLC或計(jì)算機(jī)控制，按照預(yù)先設(shè)定的線圈數(shù)據(jù)，控制主機(jī)的動(dòng)作以及排線、放線機(jī)構(gòu)對(duì)主機(jī)動(dòng)作的實(shí)時(shí)跟隨模式。整個(gè)繞線過程全部由計(jì)算機(jī)控制，操作者根據(jù)需要隨時(shí)用腳踏控制器改變繞線速度或停止、開啟。排線機(jī)構(gòu)由伺服電機(jī)15，滾珠絲桿副14、直線導(dǎo)軌副13、排線小車6、排線臂3、導(dǎo)輪系等組成。導(dǎo)輪系由分線輪8、過線輪4、壓線輪5，7、排線輪2組成，各個(gè)輪的位置見圖1所示。繞線時(shí)導(dǎo)線從放線機(jī)構(gòu)出來，先經(jīng)分線輪8將線分開以防止在同時(shí)繞兩根線時(shí)出現(xiàn)交叉，之后經(jīng)過線輪4將導(dǎo)線進(jìn)行初步定位，再經(jīng)排線輪2精確定位后繞至線圈16。過線輪4和排線輪2的槽寬根據(jù)所繞線規(guī)不同可調(diào)整。壓線輪5、7分別位于過線輪4和分線輪8斜上方，其目的在于并保證倒線或急停時(shí)導(dǎo)線不會(huì)脫離導(dǎo)輪系的線槽。上述的導(dǎo)輪系主要作用在于保證導(dǎo)線在繞制時(shí)，特別是高速繞制時(shí)定位精確和穩(wěn)定可靠。
排線臂3位于線圈16上方，當(dāng)排線輪2的位置在線圈16左上方時(shí)，導(dǎo)線從上側(cè)進(jìn)入排線輪2，再?gòu)挠覀?cè)繞到線圈16上，此為正向繞線。當(dāng)排線輪2的位置在線圈16右上方時(shí)，導(dǎo)線從排線輪2下方走線，再?gòu)淖髠?cè)繞到線圈16上，此為反向繞線。排線輪2的位置調(diào)整是通過伸縮及旋轉(zhuǎn)排線臂3來實(shí)現(xiàn)，如圖5所示，排線臂3可在滑套23內(nèi)滑動(dòng)，同時(shí)滑套23又可在安裝座27上繞轉(zhuǎn)銷25轉(zhuǎn)動(dòng)，手柄22、26用于鎖定排線臂3的位置，墊圈24由尼龍做成，用于增大接觸處的摩擦力。通過伸縮位置及旋轉(zhuǎn)方向的改變來調(diào)整排線輪的豎向傾角位置及旋轉(zhuǎn)方向，以實(shí)現(xiàn)正反向繞線。
放線機(jī)構(gòu)由橫向行走機(jī)構(gòu)12、張力控制機(jī)構(gòu)10、倒線機(jī)構(gòu)11、減震機(jī)構(gòu)9等部分組成。
排線輪和過線輪結(jié)構(gòu)如圖3所示，通過固定輪21和移動(dòng)輪19的螺紋結(jié)構(gòu)來調(diào)整槽寬，用緊定螺母18固定移動(dòng)輪19的位置，用斜外圈20防松。斜外圈的結(jié)構(gòu)見圖4，其上開有一條約1mm的縫，工作時(shí)用螺栓將縫口上緊，使斜外圈無法轉(zhuǎn)動(dòng)，因而很好地解決繞制較大線規(guī)時(shí)由于螺母相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而松動(dòng)的問題。
張力控制機(jī)構(gòu)由圖6所示的氣動(dòng)鉗式制動(dòng)器33、超聲波傳感器34、氣缸28、擺桿30、導(dǎo)輪31、氣動(dòng)比例閥等組成。超聲波傳感器34位于線盤32下方，每隔5秒檢測(cè)一次線盤32實(shí)際存量導(dǎo)線外徑，再由PLC控制電磁比例閥調(diào)節(jié)輸出氣壓，相應(yīng)改變氣動(dòng)鉗式制動(dòng)器33產(chǎn)生的摩擦力，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線張力基本恒定的目的。具有恒張力的導(dǎo)線從線盤中出來，繞經(jīng)下、上導(dǎo)輪31后再到前面的排線機(jī)構(gòu)，導(dǎo)輪31安裝在擺桿30的軸上，擺桿通過連接板29與氣缸28連接，當(dāng)高速繞制或急停、啟時(shí)，會(huì)對(duì)導(dǎo)線產(chǎn)生較大的震動(dòng)或沖擊，該震動(dòng)通過導(dǎo)輪、擺桿、連接板最后傳到氣缸的軸上，氣缸軸自動(dòng)根據(jù)壓力變化進(jìn)行伸縮，從而實(shí)現(xiàn)減震和保持導(dǎo)線走線平穩(wěn)的目的。
倒線機(jī)構(gòu)如圖7所示，由磁粉離合器35、同步傳動(dòng)帶36、倒線電機(jī)37三部分組成，磁粉離合器35一端出軸連接線盤32的安裝軸，另一端出軸通過同步帶機(jī)構(gòu)與倒線電機(jī)相連。倒線時(shí)先由PLC發(fā)出指令至電磁閥將氣動(dòng)鉗式制動(dòng)器33松開，隨后倒線電機(jī)37啟動(dòng)，磁粉離合器35通電，帶動(dòng)線盤32回轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)倒線的目的。由于磁粉離合器具有恒轉(zhuǎn)矩和可以滑差工作的特點(diǎn)，因而線盤32的轉(zhuǎn)速能夠自動(dòng)跟隨主機(jī)的轉(zhuǎn)速而不會(huì)出現(xiàn)松線或電機(jī)堵轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，較好地解決多根導(dǎo)線倒繞同步的問題。
權(quán)利要求1.一種用于制造電力變壓器線圈的自動(dòng)繞線機(jī)，包括主機(jī)、排線機(jī)構(gòu)、放線機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)控制部分，其特征是1)主機(jī)(1)采用變頻調(diào)速電機(jī)，腳踏控制器(17)接入變頻器；2)排線臂(3)位于線圈(16)上方，且鎖定在滑套(23)中，排線輪(2)安裝于排線臂(3)的端部；3)放線機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)鉗式制動(dòng)器(33)、電磁比例閥和超聲波傳感器(34)，并設(shè)置有減震的擺桿機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)繞線機(jī)，其特征是排線輪(2)和過線輪(4)的槽寬調(diào)整分別采用雙螺母結(jié)構(gòu)，并設(shè)置有防松動(dòng)的開縫斜外圈(20)鎖緊螺栓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)繞線機(jī)，其特征是放線機(jī)構(gòu)的倒線部分包括同步傳動(dòng)帶(36)連接的磁粉離合器(35)和倒線電機(jī)(37)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)繞線機(jī)，其特征是張力控制機(jī)構(gòu)包括氣動(dòng)鉗式制動(dòng)器(33)、超聲波傳感器(34)、氣缸(28)、擺桿(30)、導(dǎo)輪(31)和氣動(dòng)比例閥，超聲波傳感器(34)位于線盤(32)下方，導(dǎo)輪(31)安裝在擺桿(30)的軸上，擺桿通過連接板(29)與氣缸(28)連接。
專利摘要一種電力變壓器線圈自動(dòng)繞線機(jī)，包括主機(jī)、排線機(jī)構(gòu)、放線機(jī)構(gòu)和計(jì)算機(jī)控制部分，其主機(jī)采用變頻調(diào)速電機(jī)，腳踏控制器接入變頻器，通過腳踏控制器踏板的位置來改變變頻器的輸出頻率，從而控制主機(jī)的開啟、停止和轉(zhuǎn)速；排線臂位于線圈上方，且鎖定在滑套中，排線輪安裝于排線臂的端部，可通過伸縮位置及旋轉(zhuǎn)方向的改變來調(diào)整排線輪的豎向傾角位置及旋轉(zhuǎn)方向，以實(shí)現(xiàn)正反向繞線；放線機(jī)構(gòu)采用氣動(dòng)鉗式制動(dòng)器、電磁比例閥和超聲波傳感器，以實(shí)現(xiàn)繞制過程導(dǎo)線的恒張力，并設(shè)置氣缸擺桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行減震。它具有多種輔助功能，在高速繞線時(shí)能保持良好的穩(wěn)定性，大大降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)單人操作。操作簡(jiǎn)便，可提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
文檔編號(hào)H01F41/06GK2648572SQ0326784
公開日2004年10月13日 申請(qǐng)日期2003年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月21日
發(fā)明者許中明、劉鋌、周利明、沈其虹 申請(qǐng)人:順德特種變壓器廠