专利名称：电力变压器线圈自动绕线机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变压器制造行业使用的电力变压器线圈的自动绕线机。
背景技术：
在现有技术中，如中国专利972455159号于1999年7月28日公开的“电力变压器高压线圈自动绕线机”，它由计算机控制系统、主机、排线机构和放线机构组成。在计算机程序控制下，主机可以实现缓慢启动、停止，均速运行，均匀精密排线，正反向绕制；排线机构具有校直导线功能；放线机构具有线盘反转、自动跟踪功能。但它仍存在以下缺陷1)绕线速度由程序预先设定，绕线过程中无法改变，操作上不方便。2)通过设置两套绕线机构实现双向绕线，不但结构复杂，而且导线反复弯折影响质量。3)采用磁粉制动器制动，虽然较易实现恒张力控制，但刹车时制动力矩不足，无法满足高速绕线的要求。4)采用电机和电磁离合器机构倒线，主机和放线机构之间同步动作困难，容易出现松线或电机堵转运行等现象。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种操作简便、正反向排线机构简单、绕线张力恒定，制动可靠，高速绕线时能保持平稳，线盘倒线速度能自动跟随主机的转速以恒力矩倒线，且能实现多根线能同时倒绕等功能的自动绕线机。
按此目的设计的一种用于制造电力变压器线圈的自动绕线机，包括主机、排线机构、放线机构和计算机控制部分，其结构特征是1)主机采用变频调速电机，脚踏控制器接入变频器，通过脚踏控制器踏板的位置来改变变频器的输出频率，从而控制主机的开启、停止和转速；2)排线臂位于线圈上方，且锁定在滑套中，排线轮安装于排线臂的端部，可通过伸缩位置及旋转方向的改变来调整排线轮的竖向倾角位置及旋转方向，以实现正反向绕线；3)放线机构采用气动钳式制动器、电磁比例阀和超声波传感器，以实现绕制过程导线的恒张力，并设置气缸摆杆机构进行减震；所述排线轮和过线轮的槽宽调整分别采用双螺母结构，并用开缝斜外圈锁紧螺栓，以防止其松动。放线机构的倒线部分包括同步传动带连接的磁粉离合器和倒线电机，利用磁粉离合器的恒力矩和滑差工作特性，实现多根线同时倒线而不会松卷。
本实用新型设计已在本厂干式电力变压器制造中使用，效果较好，具有以下优点1、排线机构和放线机构的动作采用实时跟随主机动作的模式，操作者通过主机的脚踏控制系统可随时改变绕线速度或停止、开启，突破现有产品转速只能按预设值的限制。排线位置准确，间隙均匀，线圈绕制质量稳定。
2、排线机构的排线臂位于线圈上方，通过伸缩和旋转来调整位置，可方便实现正反向绕线而无须将线圈掉头或设置两套绕线机构。正反向绕线灵活。
3、放线机构采用气动钳式制动器和电磁比例阀提供恒张力和制动力，通过气缸摆杆机构缓冲减震，并通过电机和磁粉离合器机构实现自动跟随主机转速的恒力矩倒线功能。张力均匀恒定，绕制线圈的圆度好，各层导线直径稳定。且能多根线同时倒绕。
4、实现恒力矩倒线，放线机构的倒线速度自动跟随主机的转速，具有多种辅助功能，在高速绕线时能保持良好的稳定性，大大降低操作者的劳动强度，实现单人操作。操作简便，可提高生产效率和质量。
图1为本实用新型一实施例结构示意图；图2为图1的俯视结构示意图；图3为排线轮和过线轮的结构示意图；图4为图3中斜外圈结构示意图；图5为排线臂与滑座的结构示意图；图6为张力控制机构结构示意图；图7为倒线机构结构示意图。
具体实施方式
参见图1、图2，该自动绕线机由主机、排线机构、放线机构、计算机控制四部分组成。主机1采用变频调速，同时将脚踏控制器17接入变频器，通过脚踏控制器踏板的位置来改变变频器的输出频率，从而可利用脚踏控制器控制主机的开启、停止和转速。控制系统采用PLC或计算机控制，按照预先设定的线圈数据，控制主机的动作以及排线、放线机构对主机动作的实时跟随模式。整个绕线过程全部由计算机控制，操作者根据需要随时用脚踏控制器改变绕线速度或停止、开启。排线机构由伺服电机15，滚珠丝杆副14、直线导轨副13、排线小车6、排线臂3、导轮系等组成。导轮系由分线轮8、过线轮4、压线轮5，7、排线轮2组成，各个轮的位置见图1所示。绕线时导线从放线机构出来，先经分线轮8将线分开以防止在同时绕两根线时出现交叉，之后经过线轮4将导线进行初步定位，再经排线轮2精确定位后绕至线圈16。过线轮4和排线轮2的槽宽根据所绕线规不同可调整。压线轮5、7分别位于过线轮4和分线轮8斜上方，其目的在于并保证倒线或急停时导线不会脱离导轮系的线槽。上述的导轮系主要作用在于保证导线在绕制时，特别是高速绕制时定位精确和稳定可靠。
排线臂3位于线圈16上方，当排线轮2的位置在线圈16左上方时，导线从上侧进入排线轮2，再从右侧绕到线圈16上，此为正向绕线。当排线轮2的位置在线圈16右上方时，导线从排线轮2下方走线，再从左侧绕到线圈16上，此为反向绕线。排线轮2的位置调整是通过伸缩及旋转排线臂3来实现，如图5所示，排线臂3可在滑套23内滑动，同时滑套23又可在安装座27上绕转销25转动，手柄22、26用于锁定排线臂3的位置，垫圈24由尼龙做成，用于增大接触处的摩擦力。通过伸缩位置及旋转方向的改变来调整排线轮的竖向倾角位置及旋转方向，以实现正反向绕线。
放线机构由横向行走机构12、张力控制机构10、倒线机构11、减震机构9等部分组成。
排线轮和过线轮结构如图3所示，通过固定轮21和移动轮19的螺纹结构来调整槽宽，用紧定螺母18固定移动轮19的位置，用斜外圈20防松。斜外圈的结构见图4，其上开有一条约1mm的缝，工作时用螺栓将缝口上紧，使斜外圈无法转动，因而很好地解决绕制较大线规时由于螺母相对转动而松动的问题。
张力控制机构由图6所示的气动钳式制动器33、超声波传感器34、气缸28、摆杆30、导轮31、气动比例阀等组成。超声波传感器34位于线盘32下方，每隔5秒检测一次线盘32实际存量导线外径，再由PLC控制电磁比例阀调节输出气压，相应改变气动钳式制动器33产生的摩擦力，从而实现导线张力基本恒定的目的。具有恒张力的导线从线盘中出来，绕经下、上导轮31后再到前面的排线机构，导轮31安装在摆杆30的轴上，摆杆通过连接板29与气缸28连接，当高速绕制或急停、启时，会对导线产生较大的震动或冲击，该震动通过导轮、摆杆、连接板最后传到气缸的轴上，气缸轴自动根据压力变化进行伸缩，从而实现减震和保持导线走线平稳的目的。
倒线机构如图7所示，由磁粉离合器35、同步传动带36、倒线电机37三部分组成，磁粉离合器35一端出轴连接线盘32的安装轴，另一端出轴通过同步带机构与倒线电机相连。倒线时先由PLC发出指令至电磁阀将气动钳式制动器33松开，随后倒线电机37启动，磁粉离合器35通电，带动线盘32回转，从而实现倒线的目的。由于磁粉离合器具有恒转矩和可以滑差工作的特点，因而线盘32的转速能够自动跟随主机的转速而不会出现松线或电机堵转等现象，较好地解决多根导线倒绕同步的问题。
权利要求1.一种用于制造电力变压器线圈的自动绕线机，包括主机、排线机构、放线机构和计算机控制部分，其特征是1)主机(1)采用变频调速电机，脚踏控制器(17)接入变频器；2)排线臂(3)位于线圈(16)上方，且锁定在滑套(23)中，排线轮(2)安装于排线臂(3)的端部；3)放线机构采用气动钳式制动器(33)、电磁比例阀和超声波传感器(34)，并设置有减震的摆杆机构。
2.根据权利要求1所述的自动绕线机，其特征是排线轮(2)和过线轮(4)的槽宽调整分别采用双螺母结构，并设置有防松动的开缝斜外圈(20)锁紧螺栓。
3.根据权利要求1所述的自动绕线机，其特征是放线机构的倒线部分包括同步传动带(36)连接的磁粉离合器(35)和倒线电机(37)。
4.根据权利要求1所述的自动绕线机，其特征是张力控制机构包括气动钳式制动器(33)、超声波传感器(34)、气缸(28)、摆杆(30)、导轮(31)和气动比例阀，超声波传感器(34)位于线盘(32)下方，导轮(31)安装在摆杆(30)的轴上，摆杆通过连接板(29)与气缸(28)连接。
专利摘要一种电力变压器线圈自动绕线机，包括主机、排线机构、放线机构和计算机控制部分，其主机采用变频调速电机，脚踏控制器接入变频器，通过脚踏控制器踏板的位置来改变变频器的输出频率，从而控制主机的开启、停止和转速；排线臂位于线圈上方，且锁定在滑套中，排线轮安装于排线臂的端部，可通过伸缩位置及旋转方向的改变来调整排线轮的竖向倾角位置及旋转方向，以实现正反向绕线；放线机构采用气动钳式制动器、电磁比例阀和超声波传感器，以实现绕制过程导线的恒张力，并设置气缸摆杆机构进行减震。它具有多种辅助功能，在高速绕线时能保持良好的稳定性，大大降低操作者的劳动强度，实现单人操作。操作简便，可提高生产效率和质量。
文档编号H01F41/06GK2648572SQ0326784
公开日2004年10月13日 申请日期2003年7月21日 优先权日2003年7月21日
发明者许中明、刘铤、周利明、沈其虹 申请人:顺德特种变压器厂