带材立绕装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种带材立绕装置，其中，包括：芯轴，用于与车床固定；成型组件，套设在所述芯轴外侧，所述成型组件具有成型槽，用于将带材相对于所述芯轴的位置调整成带材平面与所述芯轴的中轴线垂直。上述技术方案提供的带材立绕装置，具有芯轴，使得带材在绕制过程中能到支撑，且芯轴带动带材绕在芯轴上；还具有成型组件，成型组件能够保证绕制呈的电阻元件的每一匝的平面与芯轴的中轴线几乎垂直。
【专利说明】带材立绕装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械结构技术，尤其涉及一种带材立绕装置。
【背景技术】
[0002]电阻带是一种常用部件，其材质为1.2X16Crl3A14。现有技术中，采购的电阻带被卷成盘状，需要在使用之前将呈螺旋弹簧状以形成具有特定电阻值的电阻元件。
[0003]现有技术中，一般采用手工煨圆的方式形成电阻元件，效率低，不利于批量生产。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种带材立绕装置，用于实现电阻带材立绕以形成电阻元件。
[0005]本发明提供了一种带材立绕装置，其中，包括:
[0006]芯轴，用于与车床固定；
[0007]成型组件，套设在所述芯轴外侧，所述成型组件具有成型槽，用于将带材相对于所述芯轴的位置调整成带材平面与所述芯轴的中轴线垂直。
[0008]如上所述的带材立绕装置，优选的是，还包括，
[0009]进带支撑组件，与所述成型组件固定，用于支撑所述带材。
[0010]如上所述的带材立绕装置，优选的是，所述成型组件包括:
[0011]防转支架，所述防转支架的一端设置有球轴承，所述球轴承用于卡在车床导轨内侧；
[0012]压板单元，固定在所述防转支架的另一端，所述压板单元包括:
[0013]成型压板，所述成型压板的侧面上开设有环槽，所述带材经过所述环槽后缠绕在所述芯轴上；
[0014]定位压板，与所述成型压板固定连接，所述定位压板与所述环槽配合形成所述成型槽；
[0015]其中，所述成型压板和定位压板都穿设所述芯轴。
[0016]如上所述的带材立绕装置，优选的是，
[0017]所述环槽的深度在沿着所述环槽周向的方向上逐渐增加。
[0018]如上所述的带材立绕装置，优选的是，
[0019]所述防转支架包括L型梁和平板，所述平板固定在所述L型梁的一端端部，所述平板与所述压板单元固定连接，所述球轴承设置在所述L型梁的另一端端部。
[0020]如上所述的带材立绕装置，优选的是，
[0021]所述成型压板呈板状，中部开设有第一通孔，且所述成型压板上开设有与所述第一通孔连通的豁口，所述豁口朝向所述进带支撑组件设置，所述成型压板的一侧面上还开设有所述环槽。
[0022]如上所述的带材立绕装置，优选的是，
[0023]所述定位压板呈板状。[0024]如上所述的带材立绕装置，优选的是，所述压板单元还包括:
[0025]辅助压板，设置在所述成型压板远离所述定位压板的一侧，且与所述成型压板固定连接。
[0026]如上所述的带材立绕装置，优选的是，
[0027]所述辅助压板呈板状，半包围在所述芯轴外侧，所述辅助压板中部开设有凹口，靠近所述凹口设置有沉槽，处于安装状态下所述沉槽远离所述定位压板。
[0028]如上所述的带材立绕装置，优选的是，所述进带支撑组件包括:
[0029]轴承支架,呈U型,所述轴承支架上设置有第一轴承、第二轴承和第三轴承,其中，所述第一轴承与所述第二轴承的中轴线平行，且两者之间的缝隙与所述带材的厚度匹配，所述第三轴承的中轴线与所述第一轴承与所述第二轴承的中轴线垂直，且所述第三轴承位于所述缝隙的下方；
[0030]其中，所述轴承支架与所述成型压板固定连接。
[0031]上述技术方案提供的带材立绕装置，具有芯轴，使得带材在绕制过程中能到支撑，且芯轴带动带材绕在芯轴上；还具有成型组件，成型组件能够保证绕制呈的电阻元件的每一匝的平面与芯轴的中轴线几乎垂直。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1a为立绕成的电阻元件结构示意图；
[0033]图1b为图1的左视图；
[0034]图2为本发明实施例提供的带材立绕装置立体结构示意图；
[0035]图3a为图2的主视图；
[0036]图3b为3a的俯视图；
[0037]图3c为图3a的左视图；
[0038]图4a为图3a中成型压板的结构主视示意图；
[0039]图4b为图4a的后视图；
[0040]图4c为图4a的A剖向视图；
[0041]图4d为图4a的侧视图；
[0042]图5a为图3a中防转支架的结构示意图；
[0043]图5b为图5a的左视图；
[0044]图6a为图3a中辅助压板的结构主视示意图；
[0045]图6b为图6a的后视图；
[0046]图6c为图6a的左视图；
[0047]图7a为图3a中定位压板的结构主视示意图；
[0048]图7b为图7a的俯视图；
[0049]图7c为图7a的左视图；
[0050]图8a为图3a中进带支撑组件的结构主视示意图；
[0051]图8b为图8a的左视图；
[0052]图9a为图3a中芯轴的结构主视示意图；
[0053]图9b为图9a的俯视图；[0054]图9c为图9a的左视图。
【具体实施方式】
[0055]图1a为立绕成的电阻元件结构示意图，图1b为图1a的左视图，图2为本发明实施例提供的带材立绕装置立体结构示意图，图3a为图2的主视图，图3b为3a的俯视图，图3c为图3a的左视图。
[0056]参见上述附图，本发明实施例提供一种带材立绕装置，使用于将厚度为1.2mm、宽度为16_或以下尺寸材质为Crl3A14的带材5立绕成内圆为Φ70的连续式螺旋状弹簧形的电阻元件4。其中带材立绕装置包括芯轴I和成型组件2。芯轴I用于与车床固定；成型组件2，套设在所述芯轴I外侧，成型组件2具有成型槽，用于将带材5相对于所述芯轴I的位置调整成带材5平面与所述芯轴I的中轴线平行。
[0057]电阻元件的成型过程实际上就是将电阻带材立着绕成螺旋弹簧状的过程。在上述技术方案中，芯轴与车床固定，由车床带动芯轴原地旋转，成型组件套设在芯轴外侧，不随着芯轴的转动而转动。在绕制形成电阻元件的过程中，首先采用手动煨圆方式绕制形成电阻元件的首匝，需注意的是，带材的端头应留出80mm-150mm的折弯段，然后将折弯段折弯至与首匝的中轴线平行；随后将首匝稍倾斜地套设在芯轴外侧，将折弯后的折弯段与芯轴固定。机床带动芯轴转动的过程中，带材会被芯轴拉扯而绕在芯轴上，以形成电阻元件。在上述绕制过程中，成型组件将带材的位置调整至带材平面与所述芯轴的中轴线垂直。成型组件上只要具有与芯轴的中轴线垂直的平面，那么带材只要能稳固靠在该平面上，就能保证带材平面与芯轴的中轴线垂直。此处，首匝的倾斜角度取决于待形成电阻元件上螺旋的倾斜角度。在芯轴转动过程中，可以通过外力使得成型组件不随这芯轴的转动而转动，但是，芯轴对带材有反向作用力，该作用力需推动成型组件沿着芯轴的母线方向移动。
[0058]上述技术方案提供的带材立绕装置，具有芯轴，使得带材在绕制过程中能到支撑，且芯轴带动带材绕在芯轴上；还具有成型组件，成型组件能够保证绕制呈的电阻元件的每一匝的平面与芯轴的中轴线几乎垂直。
[0059]参见图2，进一步地，带材立绕装置还包括进带支撑组件3，进带支撑组件3与所述成型组件2固定，用于支撑所述带材5。
[0060]进带支撑组件起到支撑作用，使得带材在到达成型组件之前，就能有一定的支撑力，使得带材不易打结或是缠绕成团，便于带材成型。
[0061]参见图2、图4a_图4d、图6a_图6c、以及图7a_图7c，下面介绍成型组件的具体实现方式。成型组件2包括防转支架21和压板单元；防转支架21的一端设置有球轴承22，所述球轴承22用于卡在车床导轨内侧；压板单元固定在所述防转支架21的另一端。所述压板单元包括成型压板23和定位压板25，成型压板23的侧面上开设有环槽24，所述带材5经过所述环槽24后缠绕在所述芯轴I上；定位压板25与所述成型压板23固定连接，所述定位压板25与所述环槽24配合形成所述成型槽；其中，所述成型压板23和定位压板25都穿设所述芯轴I。
[0062]环槽用于容置带材，定位压板用于防止带材离开上述环槽。
[0063]参见图4c，进一步地，所述环槽24的深度在沿着所述环槽24周向的方向上逐渐增加。[0064]安装时，深度较深的那一段作为带材的入口，深度较浅的那一段作为带材的出口是，以使得带材能够得到足够的成型约束，且能够顺利脱离环槽。
[0065]参见图5a_5b，下面介绍防转支架的优选实现方式。防转支架21包括L型梁26和平板27，所述平板27固定在所述L型梁26的一端端部，所述平板27与所述压板单元固定连接，所述球轴承22设置在所述L型梁26的另一端端部。
[0066]安装时,将球轴承抵顶在机床导轨的内侧，以使得支架无法随着芯轴的转动而转动。但是，球轴承能沿着导轨的长度方向转动，且摩擦阻力小，故可保证成型组件沿着芯轴的中轴线方向平移。
[0067]参见图4a-图4d，下面介绍成型压板的具体实现方式。成型压板23呈板状，中部开设有第一通孔28，且所述成型压板23上开设有与所述第一通孔28连通的豁口 29，所述豁口 29朝向所述进带支撑组件3设置，所述成型压板23的一侧面上还开设有所述环槽24。
[0068]上述实现方式的成型压板，结构紧凑，且便于定位固定。
[0069]参见图7a-图7c，此处，所述定位压板25可呈平板状，以降低制造难度。
[0070]在实际绕制过程中，为了防止电阻元件上刚刚脱离成型组件2的那一匝倾倒，此处，进一步地，所述压板单元还包括辅助压板211，辅助压板211固定设置在所述成型压板23远离所述定位压板25的一侧。
[0071]被绕制成匝的电阻在离开成型压板之后，可能会受到沿着成型压板运动方向的力的作用而出现一定的倾倒，辅助压板可以起到一定的支撑作用，使得刚离开成型压板的一匝电阻元件可以靠在辅助压板上，以避免该匝电阻元件出现倾倒。
[0072]参见图6a_图6c，下面介绍辅助压板的具体实现方式。所述辅助压板211呈板状，半包围在所述芯轴I外侧，所述辅助压板211中部开设有凹口 212，靠近所述凹口 212设置有沉槽213，处于安装状态下所述沉槽213远离所述定位压板25。
[0073]上述实现方式的辅助压板，不会妨碍电阻元件的各匝脱离成型压板，而且还能起到一定的辅助支撑作用，保证立绕效果，进而保证电阻元件的成品率。
[0074]参见图8a_图Sb，下面介绍进带支撑组件的具体实现方式。进一步地，进带支撑组件3包括轴承支架31，呈U型，所述轴承支架31上设置有第一轴承32、第二轴承33和第三轴承34，其中，所述第一轴承32与所述第二轴承33的中轴线平行，且两者之间的缝隙9与所述带材5的厚度匹配，所述第三轴承34的中轴线与所述第一轴承32与所述第二轴承33的中轴线垂直，且所述第三轴承34位于所述缝隙9的下方；其中，所述轴承支架31与所述成型压板23固定连接。
[0075]上述实现方式的进带支撑组件，使得带材能够以带材平面垂直于芯轴中心轴线的角度沿着三个轴承之间的缝隙进入到成型组件中，三个轴承都能够转动，可以减小带材受到的阻力，使得带材以较小的阻力进入到成型组件中。
[0076]参见图8a，此处，具体地，所述轴承支架31上设置有螺栓杆35，所述第三轴承34穿设在所述螺栓杆35上。
[0077]设置螺栓杆可方便地将第三轴承安装在轴承支架上。
[0078]参见图9a-图9c，此处，为了保证带材5能够顺利缠绕，带材5的端头应与芯轴I固定，此处，带材立绕装置还可包括带料固定环36，套设固定在所述芯轴I的一端，所述带料固定环36上开设有过渡槽37。安装时，将带材5的端头卡设在过渡槽37中。此处，带料固定环36上还开设有把紧孔38。
[0079]本发明实施例中，各个部分的材质可参照如下:成型组件和进带支撑组件可需用耐磨的T7材料制造并淬火。芯轴材料由于其重量原因不能选用T7材料进行制造，可选用45号钢进行表面高频淬火即能满足使用要求。其它部件选用普通钢材即可。
[0080]下面介绍如何使用本发明实施例提供的带材立绕装置制造电阻元件。
[0081]首先，固定盘状带材。
[0082]将盘状带材的中心套设在一个平转装置上，以使得芯轴I在绕制带材的过程中，能够实现自动补给。该平转装置独立于本发明实施例所提供的带材立绕装置，且为已有设备。设置该平转装置的作用在于，无需人工方式过度干预，即能使得带材顺利进入到进带支撑组件3和成型组件2中。
[0083]其次，形成电阻元件4的首匝。
[0084]将带材5的一端放入一种手动煨圆装置内，煨制成电阻元件4的首匝，此处，可多煨制半圈，带材5的端头到圆弧处留出IOOmm长的折弯段，该弯折端用于与带材立绕装置的芯轴I固定连接。
[0085]接下来，将绕制成首匝的带材5与带材立绕装置固定，步骤如下:
[0086]先采用三爪卡盘先将芯轴I与C620机床固定,此时芯轴I的右端面需离开卡盘卡爪一定距离以便后续电阻带端部的弯折段能卡入。
[0087]将上述绕制成首匝的带材5套到绕制芯轴I外侧；然后顺次在芯轴I外侧套设成型压板23、带有首阻的带材5和定位压板25 ;将成型压板23从芯轴I远离三爪卡盘的一端穿到芯轴I上，将带有首匝的带材5挨着成型压板23，将电阻带端部弯后的直线段由成型压板23的豁口 29处穿出，然后卡入带料固定环36的过渡槽37内，并将伸出过渡槽37的那部分带材再次弯折在芯轴I与车床卡盘之间，将芯轴I远离卡爪的一端用车床尾座顶尖顶住，该尾座固定，稍松卡盘使芯轴I能动，之后用顶尖将芯轴I及电阻带顶紧在卡盘的卡爪端面上，之后将三爪卡盘紧到位，必要时也可用螺栓直接将带材5压紧。
[0088]连接后，成型压板23上的环槽24朝向定位压板25。此时，先不安装辅助压板211，辅助压板211在绕制形成大约10匝左右的电阻带材后再安装。
[0089]再接下来，将成型组件2与进带支撑组件3用紧固件紧固在一起，此时应保证进带支撑组件3上的球轴承22能靠在车床尾座滑动导轨的内端面上。安装完成后的进带支撑组件3的位置关系满足以下条件，轴承支架31与成型组件2固定，轴承支架31上三个轴承之间的缝隙应使带材5能够沿着垂直于芯轴I中心线的方向进入到成型组件2中。在上述安装完成后，采用以下操作初步绕制形成电阻元件的前几匝:先将车床卡盘动力脱离变速箱，手转车床卡盘使芯轴I旋转，此时应有成型后的带材5旋出，旋出数量达到10匝左右后将辅助压板211安装固定好，此处，辅助压板211临近三爪卡盘设置，且辅助压板211上的沉槽朝向三爪卡盘设置。
[0090]最后，采用机床的动力带动芯轴I转动，以绕制形成电阻元件4。在上述基础上继续手动旋转车床卡盘使芯轴I旋转，此时电阻带应能继续旋出，在此前提下即可利用车床动力进行绕制，在绕制过程中一定要将车床用冷却液加到绕制装置上进行冷却。
[0091]上述技术方案提供的带材立绕装置，能达到立绕扁形材料的目的，确实解决了宽厚比较大不易立绕成型的难题。利用可利用废旧设备C620车床的动力和结构，使绕制过程简单化、成本最低化。上述技术方案提供的带材立绕装置，可成功地应用到SS3、SS3B、SS4等电力机车劈相机启动电阻、磁场削弱电阻的产品制造中。
[0092]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种带材立绕装置，其特征在于，包括: 芯轴，用于与车床固定； 成型组件，套设在所述芯轴外侧，所述成型组件具有成型槽，用于将带材相对于所述芯轴的位置调整成带材平面与所述芯轴的中轴线垂直。
2.根据权利要求1所述的带材立绕装置，其特征在于，还包括， 进带支撑组件，与所述成型组件固定，用于支撑所述带材。
3.根据权利要求2所述的带材立绕装置，其特征在于，所述成型组件包括: 防转支架，所述防转支架的一端设置有球轴承，所述球轴承用于卡在车床导轨内侧； 压板单元，固定在所述防转支架的另一端，所述压板单元包括: 成型压板，所述成型压板的侧面上开设有环槽，所述带材经过所述环槽后缠绕在所述芯轴上； 定位压板，与所述成型压板固定连接，所述定位压板与所述环槽配合形成所述成型槽； 其中，所述成型压板和定位压板都穿设所述芯轴。
4.根据权利要求3所述的带材立绕装置，其特征在于， 所述环槽的深度在沿着所述环槽周向的方向上逐渐增加。
5.根据权利要求3所述的带材立绕装置，其特征在于， 所述防转支架包括L型梁和平板，所述平板固定在所述L型梁的一端端部，所述平板与所述压板单元固定连接，所述球轴承设置在所述L型梁的另一端端部。
6.根据权利要求3所述的带材立绕装置，其特征在于， 所述成型压板呈板状，中部开设有第一通孔，且所述成型压板上开设有与所述第一通孔连通的豁口，所述豁口朝向所述进带支撑组件设置，所述成型压板的一侧面上还开设有所述环槽。
7.根据权利要求3所述的带材立绕装置，其特征在于， 所述定位压板呈平板状。
8.根据权利要求3所述的带材立绕装置，其特征在于，所述压板单元还包括: 辅助压板，固定设置在所述成型压板远离所述定位压板的一侧。
9.根据权利要求5所述的带材立绕装置，其特征在于， 所述辅助压板呈板状，半包围在所述芯轴外侧，所述辅助压板中部开设有凹口，靠近所述凹口设置有沉槽，处于安装状态下所述沉槽远离所述定位压板。
10.根据权利要求3所述的带材立绕装置，其特征在于，所述进带支撑组件包括: 轴承支架，呈U型，所述轴承支架上设置有第一轴承、第二轴承和第三轴承，其中，所述第一轴承与所述第二轴承的中轴线平行，且两者之间的缝隙与所述带材的厚度匹配，所述第三轴承的中轴线与所述第一轴承与所述第二轴承的中轴线垂直，且所述第三轴承位于所述缝隙的下方； 其中，所述轴承支架与所述成型压板固定连接。
【文档编号】H01C17/04GK103632786SQ201210306460
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月24日 优先权日:2012年8月24日
【发明者】管玉成, 董明, 王慧 申请人:中国北车集团大同电力机车有限责任公司