本發(fā)明屬于變壓器制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種立式繞線機(jī)，該立式繞線機(jī)特別適于卷鐵心變壓器進(jìn)行線圈繞制時(shí)使用。

背景技術(shù)：

目前，卷鐵心變壓器線圈的繞制基本上采用臥式繞線機(jī)，而采用這種繞線機(jī)只能繞制中小型卷鐵心變壓器的線圈。對于大中型卷鐵心變壓器線圈的繞制，因?yàn)橹写笮途龛F心變壓器的線圈重量大、器身絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如果采用臥式繞線機(jī)繞制，則會出現(xiàn)線圈檔位偏移的致命質(zhì)量問題，因此目前本行業(yè)中對于大中型卷鐵心變壓器的線圈的繞制，還沒有成熟的專用繞線機(jī)，從而限制了大中型卷鐵心變壓器的生產(chǎn)制造。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種能夠用于大中型卷鐵心變壓器線圈繞制工藝中的立式繞線機(jī)。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：一種立式繞線機(jī)，包括旋轉(zhuǎn)裝置和三維運(yùn)動裝置，所述三維運(yùn)動裝置用于帶動所述旋轉(zhuǎn)裝置作三維運(yùn)動，所述旋轉(zhuǎn)裝置包括下部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述下部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括下旋轉(zhuǎn)盤、滾珠支撐盤、以及設(shè)于下旋轉(zhuǎn)盤和滾珠支撐盤之間的多個(gè)滾珠，所述滾珠支撐盤能夠與卷鐵心變壓器的下夾件連接，滾珠支撐盤上沿圓周方向分布有滾珠安裝孔，多個(gè)滾珠分別嵌于所述滾珠安裝孔內(nèi)，下旋轉(zhuǎn)盤的下表面上設(shè)有與滾珠安裝孔位置相應(yīng)的軌道槽，線圈放置在下旋轉(zhuǎn)盤上。

優(yōu)選的是，所述滾珠支撐盤的形狀為c型。

優(yōu)選的是，所述滾珠安裝孔在滾珠支撐盤上沿圓周方向分布有兩圈，相應(yīng)地，則下旋轉(zhuǎn)盤上的軌道槽也為兩圈。

優(yōu)選的是，所述下旋轉(zhuǎn)盤由兩個(gè)半環(huán)盤圍繞鐵心柱拼合而形成一個(gè)完整的圓環(huán)，線圈模具的下端能夠插入下旋轉(zhuǎn)盤中。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，該裝置還包括上部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述上部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括上旋轉(zhuǎn)盤，線圈能夠放置在上旋轉(zhuǎn)盤和下旋轉(zhuǎn)盤之間。

優(yōu)選的是，所述上旋轉(zhuǎn)盤由兩個(gè)半環(huán)盤圍繞鐵心柱拼合而形成一個(gè)完全的圓環(huán)，線圈模具的上端能夠插入上旋轉(zhuǎn)盤中。

所述下旋轉(zhuǎn)盤及上旋轉(zhuǎn)盤設(shè)于鐵心窗之內(nèi)，滾珠支撐盤和滾珠設(shè)置在鐵心窗的下部。

優(yōu)選的是，所述旋轉(zhuǎn)裝置還包括有作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的齒輪機(jī)構(gòu)，所述齒輪機(jī)構(gòu)能夠與下旋轉(zhuǎn)盤的外沿嚙合，從而帶動下旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選的是，所述齒輪機(jī)構(gòu)包括上部主動齒輪和下部主動齒輪，所述下部主動齒輪與下旋轉(zhuǎn)盤的外沿嚙合，從而帶動下旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動；所述上部主動齒輪與上旋轉(zhuǎn)盤的外沿嚙合，從而帶動上旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步優(yōu)選的是，所述齒輪機(jī)構(gòu)還包括下部從動齒輪和上部從動齒輪，所述下部從動齒輪能與下旋轉(zhuǎn)盤的外沿嚙合，且下部從動齒輪和下部主動齒輪對稱設(shè)于下旋轉(zhuǎn)盤的兩側(cè)；所述上部從動齒輪能與上旋轉(zhuǎn)盤的外沿嚙合，且上部從動齒輪和上部主動齒輪對稱設(shè)于上旋轉(zhuǎn)盤的兩側(cè)。

本發(fā)明卷立式繞線機(jī)的出現(xiàn)，使得繞線機(jī)具備了繞制生產(chǎn)大中型卷鐵心變壓器線圈的能力。

本發(fā)明立式繞線機(jī)具有以下幾個(gè)優(yōu)勢：第一，能夠盡可能地少占用變壓器的鐵心窗高空間，因?yàn)楸景l(fā)明通過將下部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的下旋轉(zhuǎn)盤以及上部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的上旋轉(zhuǎn)盤設(shè)于鐵心窗之內(nèi)，而將滾珠支撐盤和滾珠設(shè)置在鐵心窗的下部，也就是說滾珠支撐盤和滾珠位于鐵心窗之外，沒有占用鐵心窗的高度空間，當(dāng)位于 上旋轉(zhuǎn)盤和下旋轉(zhuǎn)盤之間的線圈模具上纏繞電磁線而形成線圈時(shí)，這樣上旋轉(zhuǎn)盤和下旋轉(zhuǎn)盤的高度加上線圈的高度總和大體上就等于鐵心窗的高度，反之，如果將下部旋轉(zhuǎn)裝置的滾珠支撐盤和滾珠都設(shè)計(jì)安裝在鐵心窗高內(nèi)，要生產(chǎn)相同高度的線圈，則必須增大鐵心窗的高度，因此本發(fā)明中的旋轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)能夠降低變壓器鐵心窗高空間，最終降低了變壓器產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本；第二，能夠確保大型卷鐵心變壓器線圈繞制平穩(wěn)，因?yàn)楸景l(fā)明中的旋轉(zhuǎn)裝置可包括下部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和上部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在上部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的上旋轉(zhuǎn)盤和下部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的下旋轉(zhuǎn)盤的雙驅(qū)動下能夠帶動線圈模具的上、下部同時(shí)受到旋轉(zhuǎn)扭矩，從而顯著減小了線圈模具的旋轉(zhuǎn)扭矩應(yīng)力要求，確保電磁線圍繞線圈模具纏繞的平穩(wěn)性，即能夠確保大型卷鐵心變壓器線圈繞制的平穩(wěn)性；第三，本發(fā)明通過三維運(yùn)動裝置帶動旋轉(zhuǎn)裝置運(yùn)動，其快捷、準(zhǔn)確、方便，而旋轉(zhuǎn)裝置中的上旋轉(zhuǎn)盤和下旋轉(zhuǎn)盤均為齒輪旋轉(zhuǎn)盤，通過實(shí)現(xiàn)上述齒輪旋轉(zhuǎn)盤的圓周轉(zhuǎn)動，并且同時(shí)由主動齒輪和從動齒輪通過圓周固定齒輪旋轉(zhuǎn)盤，可確保齒輪旋轉(zhuǎn)盤中心不偏移、平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。

可見，該立式繞線機(jī)消除了鐵心同柱的不同線圈之間因自重而產(chǎn)生的偏心位移問題，既保證了中大型卷鐵心變壓器線圈繞制的質(zhì)量要求，又保證了線圈的繞制效率。

本發(fā)明立式繞線機(jī)還具有安裝快捷方便，穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為下旋轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中滾珠支撐盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中下部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4a為圖4b的a-a視圖；

圖4b為下旋轉(zhuǎn)盤中的一個(gè)半環(huán)盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)裝置與鐵心的裝配示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)裝置與鐵心的裝配剖視圖；

圖7a為本發(fā)明實(shí)施例中立式繞線機(jī)的結(jié)構(gòu)主視圖；

圖7b為圖7a的俯視圖。

圖中：1-滾珠支撐盤；2-滾珠安裝孔；3-下旋轉(zhuǎn)盤，4-軌道槽；5-滾珠；6-上旋轉(zhuǎn)盤；7a-上部從動齒輪；7b-下部從動齒輪；8a-上部主動齒輪；8b-下部主動齒輪；9-鐵心；10-鐵心柱；11-線圈模具；12-線圈；13-橫向軌道；14-縱向軌道；15a-第一鉛垂軌道；15b-第二鉛垂軌道；16-下部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(包括滾珠支撐盤、滾珠、下旋轉(zhuǎn)盤)；17-上部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(包括上旋轉(zhuǎn)盤)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明卷立式繞線機(jī)包括旋轉(zhuǎn)裝置和三維運(yùn)動裝置，所述三維運(yùn)動裝置用于帶動旋轉(zhuǎn)裝置作三維運(yùn)動，所述旋轉(zhuǎn)裝置包括下部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述下部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括下旋轉(zhuǎn)盤、滾珠支撐盤、以及設(shè)于下旋轉(zhuǎn)盤和滾珠支撐盤之間的多個(gè)滾珠，所述滾珠支撐盤能夠與卷鐵心變壓器的下夾件連接，滾珠支撐盤上沿圓周方向分布有滾珠安裝孔，多個(gè)滾珠分別嵌于所述滾珠安裝孔內(nèi)，下旋轉(zhuǎn)盤的下表面上設(shè)有與滾珠安裝孔位置相應(yīng)的軌道槽，線圈放置在下旋轉(zhuǎn)盤上。

實(shí)施例:

本實(shí)施例中的立式繞線機(jī)主要用于繞制大中型卷鐵心變壓器。

如圖1-3所示，本實(shí)施例中，該立式繞線機(jī)包括三維運(yùn)動裝置和旋轉(zhuǎn)裝置，所述三維運(yùn)動裝置用于帶動所述旋轉(zhuǎn)裝置作三維運(yùn)動，所述旋轉(zhuǎn)裝置包括下部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述下部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括下旋轉(zhuǎn)盤3、滾珠支撐盤1、以及設(shè)于下旋轉(zhuǎn)盤3和滾珠支撐盤1 之間的多個(gè)滾珠5，滾珠支撐盤1上沿圓周方向分布有滾珠安裝孔2，多個(gè)滾珠5分別嵌于所述滾珠安裝孔內(nèi)，下旋轉(zhuǎn)盤3的下表面上設(shè)有與滾珠安裝孔位置相應(yīng)的軌道槽4，線圈12放置在下旋轉(zhuǎn)盤3的上表面上。

其中，滾珠支撐盤1能夠與卷鐵心變壓器的下夾件通過螺栓連接固定，以確保整個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置的穩(wěn)定可靠。

優(yōu)選的，滾珠支撐盤1的形狀為開口型。如圖1所示，本實(shí)施例中，滾珠支撐盤1的形狀為c型，其目的是為了使?jié)L珠支撐盤1能巧妙地避開鐵心的下夾件9(如圖5、6所示)，否則，如果將滾珠支撐盤設(shè)計(jì)成不開口的完整圓環(huán)狀，則必須將滾珠支撐盤安裝在鐵心窗高的內(nèi)部，這樣就增大了鐵心窗高空間，即增加了鐵心8的體積，最終提高了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)成本。

優(yōu)選的，如圖1、2所示，本實(shí)施例中，滾珠安裝孔2在滾珠支撐盤上沿圓周方向均勻分布有兩圈，相應(yīng)地，則下旋轉(zhuǎn)盤3上的軌道槽4也為兩圈。滾珠5設(shè)于下旋轉(zhuǎn)盤3和滾珠支撐盤1之間并鑲嵌在滾珠安裝孔2內(nèi)，從而確保滾珠4能夠在軌道槽4上自轉(zhuǎn)并軸向支撐了下旋轉(zhuǎn)盤3，實(shí)現(xiàn)了下旋轉(zhuǎn)盤3在滾珠支撐盤1上的同心旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，下旋轉(zhuǎn)盤3是由兩個(gè)半環(huán)盤圍繞鐵心柱拼合而形成一個(gè)完整的圓環(huán)。具體的，本實(shí)施例中，如圖4a、4b所示，下旋轉(zhuǎn)盤的一個(gè)半環(huán)盤與另一個(gè)半環(huán)盤在兩者的拼合處位置分別設(shè)置為臺階狀，通過將兩個(gè)臺階疊合在一起，從而可將兩個(gè)半環(huán)盤拼合為圓環(huán)。

其中，將若干瓣模具沿圓周包裹鐵心柱10而能夠形成一個(gè)圓整的線圈模具。如圖5、6所示，線圈模具11的下端能夠插入下旋轉(zhuǎn)盤上表面的卡槽內(nèi)。

優(yōu)選的，本實(shí)施例中，該旋轉(zhuǎn)裝置還包括上部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述上部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括上旋轉(zhuǎn)盤6，卷鐵心變壓器的線圈12能夠放置在上旋轉(zhuǎn)盤6和下旋轉(zhuǎn)盤3之間。

制造大型卷鐵心變壓器時(shí)，由于電磁線的纏繞拉力將給線圈模具一個(gè)很大的作用力，會使線圈模具受到較大的旋轉(zhuǎn)扭矩應(yīng)力的沖擊，但是受空間限制，線圈模具難以承受扭應(yīng)力的沖擊，因此必須有效降低模具承受的扭應(yīng)力，本實(shí)施例中通過設(shè)置上旋轉(zhuǎn)盤6，可確保線圈模具的上、下兩端同時(shí)受到上、下旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)力，這樣可明顯降低線圈模具承受的扭應(yīng)力，使得受力更均衡，旋轉(zhuǎn)更平穩(wěn)。

如圖5、6所示，下旋轉(zhuǎn)盤3以及上旋轉(zhuǎn)盤6均設(shè)于鐵心窗之內(nèi)，而下部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的滾珠支撐盤1和滾珠5則設(shè)置在鐵心窗的下部，即滾珠支撐盤1和滾珠5位于鐵心窗之外，沒有占用鐵心窗的高度空間。

優(yōu)選的，上旋轉(zhuǎn)盤6也是由兩個(gè)半環(huán)盤圍繞鐵心柱拼合而形成一個(gè)完整的圓環(huán)。具體的，本實(shí)施例中，上旋轉(zhuǎn)盤的一個(gè)半環(huán)盤與另一個(gè)半環(huán)盤在兩者的拼合處位置分別設(shè)置為臺階狀，通過將兩個(gè)臺階疊合在一起，從而可將兩個(gè)半環(huán)盤拼合為圓環(huán)。

如圖5、6所示，線圈模具的上端能夠插入上旋轉(zhuǎn)盤下表面的卡槽內(nèi)。

使用該立式繞線機(jī)時(shí)，通過使電磁線圍繞線圈模具進(jìn)行圓周纏繞從而可形成線圈，且使得線圈就處在上旋轉(zhuǎn)盤6和下旋轉(zhuǎn)盤3之間。

由于本實(shí)施例立式繞線機(jī)中的旋轉(zhuǎn)裝置與鐵心柱10同心設(shè)置，并通過圍繞鐵心柱旋轉(zhuǎn)從而能夠滿足變壓器線圈的繞制生產(chǎn)。因此，通過將下旋轉(zhuǎn)盤3和上旋轉(zhuǎn)盤6各自設(shè)置成兩個(gè)半環(huán)盤拼合成一個(gè)整體圓盤的結(jié)構(gòu)，可使下旋轉(zhuǎn)盤和上旋轉(zhuǎn)盤方便地安裝在呈口字型封閉的鐵心柱10上，可以滿足同心的要求。

優(yōu)選的，旋轉(zhuǎn)裝置中還包括有作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的齒輪機(jī)構(gòu)。所述齒輪機(jī)構(gòu)包括上部主動齒輪8a和下部主動齒輪8b。其中，優(yōu)選下旋轉(zhuǎn)盤3和上旋轉(zhuǎn)盤6均為齒輪旋轉(zhuǎn)盤，即下旋轉(zhuǎn)盤3的外沿上設(shè)有齒，下部主動齒輪8b能夠與下旋轉(zhuǎn)盤外沿上的齒嚙合，從而 帶動下旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動；上旋轉(zhuǎn)盤6的外沿上設(shè)有齒，上部主動齒輪8a能夠與上旋轉(zhuǎn)盤外沿上的齒嚙合，從而帶動上旋轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。

進(jìn)一步優(yōu)選的，如圖7a和7b所示，本實(shí)施例中，齒輪機(jī)構(gòu)還包括有上部從動齒輪7a和下部從動齒輪7b，所述上部從動齒輪7a能夠與上旋轉(zhuǎn)盤6的外沿嚙合，且上部從動齒輪7a和上部主動齒輪8a對稱設(shè)于上旋轉(zhuǎn)盤6的兩側(cè)；所述下部從動齒輪7b能夠與下旋轉(zhuǎn)盤3的外沿嚙合，且下部從動齒輪7b和下部主動齒輪8b對稱設(shè)于下旋轉(zhuǎn)盤3的兩側(cè)。上述這種位置的設(shè)置，可以實(shí)現(xiàn)立式繞線機(jī)中齒輪旋轉(zhuǎn)盤的圓周轉(zhuǎn)動，同時(shí)可通過圓周固定齒輪旋轉(zhuǎn)盤，其原理是：三點(diǎn)確定一個(gè)圓，從而可固定上旋轉(zhuǎn)盤和下旋轉(zhuǎn)盤在水平輻向不位移。否則，如果只有主動齒輪，而沒有從動齒輪，則齒輪旋轉(zhuǎn)盤(即上旋轉(zhuǎn)盤和下旋轉(zhuǎn)盤)會產(chǎn)生水平輻向位移，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)中的齒輪旋轉(zhuǎn)盤與鐵心柱10接觸，導(dǎo)致刮傷鐵心柱。

如圖7b所示，上部從動齒輪7a和下部從動齒輪7b分別與上旋轉(zhuǎn)盤6和下旋轉(zhuǎn)盤3嚙合。

本實(shí)施例中，通過在齒輪機(jī)構(gòu)中增加上部從動齒輪7a和下部從動齒輪7b，以分別固定上旋轉(zhuǎn)盤6和下旋轉(zhuǎn)盤3，即通過圓周固定齒輪旋轉(zhuǎn)盤，可確保齒輪旋轉(zhuǎn)盤中心不偏移，進(jìn)而使得齒輪旋轉(zhuǎn)盤能夠與鐵心柱10同心、能夠平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。

本實(shí)施例中，所述三維運(yùn)動裝置包括橫向運(yùn)動機(jī)構(gòu)、縱向運(yùn)動機(jī)構(gòu)和鉛垂運(yùn)動機(jī)構(gòu)。所述橫向運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括橫向電機(jī)和橫向軌道13，縱向運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括縱向電機(jī)和縱向軌道14，鉛垂運(yùn)動機(jī)構(gòu)包括鉛垂電機(jī)、滾珠絲杠和鉛垂軌道。所述縱向軌道14設(shè)于橫向軌道13上，橫向電機(jī)用于帶動縱向軌道14在橫向軌道13上作橫向移動；所述鉛垂軌道設(shè)于縱向軌道14上，縱向電機(jī)用于帶動鉛垂軌道在縱向軌道14上作縱向移動；鉛垂電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)從而帶動齒輪機(jī)構(gòu)在鉛垂軌道上作豎直方向的移動。本實(shí)施例中，所述鉛垂軌道包括第一鉛垂軌道15a和第二鉛垂軌道15b， 上部主動齒輪8a和下部主動齒輪8b設(shè)于第二鉛垂軌道15b上，上部從動齒輪7a和下部從動齒輪7b設(shè)于第一鉛垂軌道15a上。其中，當(dāng)齒輪機(jī)構(gòu)在鉛垂軌道上作豎直方向的移動時(shí)，即所述上部主動齒輪8a、下部主動齒輪8b、上部從動齒輪7a以及下部從動齒輪7b分別在第一鉛垂軌道15a和第二鉛垂軌道15b上同時(shí)同向移動。

本實(shí)施例中，該齒輪機(jī)構(gòu)還包括有電動機(jī)和減速機(jī)，所述電動機(jī)帶動減速機(jī)轉(zhuǎn)動，減速機(jī)再帶動上部主動齒輪8a和下部主動齒輪8b轉(zhuǎn)動，上旋轉(zhuǎn)盤6和下旋轉(zhuǎn)盤3隨之轉(zhuǎn)動，進(jìn)而上部從動齒輪7a和下部從動齒輪7b也隨之轉(zhuǎn)動。

可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。