一种变电站变压器圆筒式绕组生产设备及其变压器的制作方法

本发明涉及变压器加工技术领域，具体的说是一种变电站变压器圆筒式绕组生产设备及其变压器。

背景技术：

变压器利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，由线圈和磁芯组成，具有电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压等功能，因此在变电站中使用非常广泛，其中线圈是影响变压器性能的主要结构，在变压器线圈的制作过程中，要保证被绕制的线圈外径及轴向高度满足设计要求，就必须在绕制过程中要把绕组卷绕紧，以提高绕组绕制的紧实程度，使绕组突发短路的情况下不受损坏或者损坏的程度最小，不然会出现的线圈外径及轴向高度偏大、达不到设计图纸要求、出现装配难以及变压器性能参数达不到要求等状况，从而直接影响生产出来的变压器质量。圆筒式绕组是现有应用比较广泛的变压器绕组之一，但是现有圆筒式绕组制作工艺和应用圆筒式绕组的变压器存在以下缺陷：一、现有圆筒式绕组在绕制过程中需要人工进行不断横向、纵向捶打，以此来增加绕组的紧实程度，但是由于人工敲打过程中往往敲打的速度不统一，敲打的力度不均匀，从而导致绕组产生的绕组紧实度不均匀，直接使得相同匝数绕组的线圈外径及轴向高度偏大达不到所需要求，同时绕制产生的绕组性能较差；二、现有变压器使用的圆筒式绕组基本上是人工辅助的半自动化设备绕组所得，绕组性能不统一，从而使得生产出来的变压器性能不统一，变压器合格率较低，变压器质量低下。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种变电站变压器圆筒式绕组生产设备及其变压器，可以解决现有圆筒式绕组人工绕制工艺和采用人工绕制圆筒式绕组制备的变压器存在的需要人工横纵向敲打绕组紧实程度、敲打速度不统一、敲打力不均匀、绕组绕制紧实度不均匀、绕组性能较差、工作效率低下、变压器性能不统一、变压器合格率较低和变压器质量低下等难题，既可以实现圆筒式绕组的全自动敲打绕制功能，也可以制备得到含有圆筒式绕组的高性能变压器，无需人工操作，具有自动敲打绕组紧实程度、敲打速度统一、敲打力均匀、绕组绕制紧实度均匀、绕组性能较好、工作效率高、变压器性能统一、变压器合格率高和变压器质量好等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下一种技术方案来实现：一种变电站变压器圆筒式绕组生产设备,包括底板，所述底板上端面对称安装有两个安装耳，两个安装耳之间通过轴承安装有绝缘筒，绝缘筒的前端通过联轴器安装有卷绕电机，卷绕电机的底端通过电机座安装在立板上，立板焊接在底板上，通过卷绕电机带动绝缘筒在两个安装耳上转动，底板的右端安装有辅助打紧装置，所述绝缘筒的外壁上卷绕有导线条，且卷绕在绝缘筒右端的导线条抵靠在辅助打紧装置上，所述导线条在绝缘筒外壁上卷绕若干次制成圆筒式绕组，辅助打紧装置在导线条绕制过程中能够自动、匀速的横纵向敲打导线条，确保了制备所得圆筒式绕组的紧实程度，从而使得相同匝数绕组的圆筒式绕组外径及轴向高度符合所需设计要求。

所述辅助打紧装置包括安装在底板上的两个二号直线滑轨，两个二号直线滑轨上安装有打紧支板，打紧支板上对称安装有两个驱动机构，两个驱动机构的底端固定在底板上，由于导线条卷绕层数越多，圆筒式绕组的外径及轴向高度就越大，本发明通过两个驱动机构带动打紧支板左右运动，从调节了辅助打紧装置对导线条的敲打距离，使得辅助打紧装置的工作距离能与圆筒式绕组的加工外径及轴向高度相对应，打紧支板的上端面安装有两个移动耳，两个移动耳之间通过轴承安装有丝杠，丝杠靠近卷绕电机的一端通过联轴器安装有进给电机，进给电机通过电机座安装在进给支板上，进给支板焊接在打紧支板上，丝杠的外壁上通过螺纹安装有进给块，进给块的下端面安装在三号直线滑轨上，三号直线滑轨安装在打紧支板上，由于导线条是前后缓慢进给绕制的，此时本发明通过进给电机带动丝杠转动，三号直线滑轨的限位运动下丝杠带动进给块作稳定的前后运动，使得进给块带动辅助打紧装置前后运动位置能与导线条的前后绕制位置相对应，确保本发明的横纵向敲打效果，进给块上端焊接有水平安装台，水平安装台上焊接有L型安装台，水平安装台上安装有横向打压机构，横向打压机构对导线条绕制过程中进行横向均匀的敲打，使得导线条的横向紧实度较好，L型安装台上安装有纵向打压机构，纵向打压机构对导线条绕制过程中进行纵向均匀的敲打，使得导线条的纵向紧实度较好。

作为本发明的一种优选技术方案，所述绝缘筒在导线条卷绕之前缠绕有一层网点上胶纸，网点上胶纸起到绝缘的作用，使得导线条安装时内壁处于绝缘状态。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动机构包括安装在底板上的驱动支板，驱动支板内壁上安装有一号液压缸，一号液压缸的中部固定在定块上，定块焊接在驱动支板内壁上，一号液压缸的顶端通过法兰安装有驱动块，驱动块的下端焊接在打紧支板上，通过一号液压缸带动驱动块运动，两个驱动机构的两个驱动块带动打紧支板进行左右运动，从调节了横向打压机构、纵向打压机构对导线条的敲打距离，使得横向打压机构、纵向打压机构的工作距离能与圆筒式绕组的加工外径及轴向高度相对应。

作为本发明的一种优选技术方案，所述横向打压机构包括对称安装在水平安装台上的两个横向支耳，两个横向支耳上端之间通过轴承安装有横向转轴，横向转轴的中部安装有横向转柱，横向转柱的下端设置有两个一号驱动耳，两个一号驱动耳之间通过销轴安装有二号液压缸，二号液压缸的底端通过销轴安装在两个二号驱动耳之间，两个二号驱动耳安装在横向支板上，横向支板焊接在水平安装台上，横向转柱的上端设置有横向敲打锤，横向转柱的背部与L型安装台内壁之间连接有缓冲弹簧，当需要进行横向敲打导线条时，二号液压缸开始工作，二号液压缸通过两个一号驱动耳带动横向转柱在横向转轴上转动，横向转柱带动横向敲打锤均匀的敲打导线条，且由于缓冲弹簧的限位缓冲作用使得横向敲打锤的反复敲打力稳定，不会过快也不会过慢，横向敲打效果好。

作为本发明的一种优选技术方案，每个所述横向支耳上均设置有一个弧形限位槽，弧形限位槽的中心轴线与横向转轴的中心轴线相互重合，横向转柱的下端对称设置有两根限位轴，且两根限位轴分别与两个横向支耳上的两个弧形限位槽相配合使用，使的横向转柱每侧边均通过一根限位轴与一个弧形限位槽辅助限位，由于弧形限位槽的长度有限，从而限定了横向转柱的转动范围，使的横向转柱带动横向敲打锤的转动敲打范围有限，防止出现二号液压缸过度带动横向敲打锤敲打损坏导线条的状况。

作为本发明的一种优选技术方案，所述纵向打压机构包括焊接在L型安装台上端面的纵向转轴，纵向转轴上端固定有纵向转柱，纵向转柱靠近绝缘筒的一端安装有纵向敲打锤，纵向转柱远离绝缘筒的一端下侧安装有一号耳座，一号耳座之间通过销轴安装有三号液压缸，三号液压缸的底端通过销轴安装在二号耳座之间，二号耳座焊接在纵向支板内壁上，纵向支板焊接在L型安装台上，当需要进行纵向敲打导线条时，三号液压缸开始工作，三号液压缸通过一号耳座带动纵向转柱在纵向转轴上转动，纵向转柱带动纵向敲打锤运动，利用三号液压缸往复收缩运动带动纵向敲打锤反复均匀敲打导线条，使得导线条的纵向紧实度较好。

作为本发明的一种优选技术方案，所述二号耳座的下端设置有定位轴，定位轴的下端位于弧形定位槽内，弧形定位槽安装在L型安装台上，且弧形定位槽的中心轴线与纵向转轴的中心轴线相互重合，本发明通过弧形定位槽与定位轴的限位辅助运动使得能够纵向转柱带动纵向敲打锤稳定敲打导线条，由于弧形定位槽的范围有限，从而使得纵向转柱的转动范围有限，从而防止了三号液压缸过度带动纵向敲打锤敲打损坏导线条的状况。

本发明工作时，首先卷绕电机开始工作，卷绕电机带动绝缘筒在两个安装耳上转动，绝缘筒开始缓慢均匀卷绕导线条，然后辅助打紧装置上的横向打压机构、纵向打压机构同时开始工作，二号液压缸通过两个一号驱动耳带动横向转柱在横向转轴上转动，横向转柱带动横向敲打锤均匀的敲打导线条，且由于缓冲弹簧的限位缓冲作用使得横向敲打锤的反复敲打力稳定，横向敲打效果好，且同时三号液压缸通过一号耳座带动纵向转柱在纵向转轴上转动，纵向转柱带动纵向敲打锤运动，利用三号液压缸往复收缩运动带动纵向敲打锤反复均匀敲打导线条，使得导线条的纵向紧实度较好；由于导线条需要进行前后进给运动，此时进给电机带动丝杠转动，三号直线滑轨的限位运动下丝杠带动进给块作稳定的前后运动，使得进给块带动辅助打紧装置前后运动位置能与导线条的前后绕制位置相对应，确保本发明的横纵向敲打效果；由于导线条卷绕层数越多，圆筒式绕组的外径及轴向高度就越大，本发明通过两个驱动机构带动打紧支板左右运动，从调节了辅助打紧装置对导线条的敲打距离，使得辅助打紧装置的工作距离能与圆筒式绕组的加工外径及轴向高度相对应；最终本发明导线条前后来回卷绕所需匝数后得到圆筒式绕组，实现了圆筒式绕组的全自动敲打绕制功能。

为了实现上述目的，本发明采用以下另一种技术方案来实现：一种变压器，包括磁芯1a和均匀套设在磁芯上的三个变压器绕组，所述变压器绕组采用本发明上述内容制成的圆筒式绕组，通过上述内容制备得到的圆筒式绕组相比现有技术在紧实程度上更加好，从而使得本发明制备出来的变压器相比现有技术具有变压器性能统一、变压器合格率高和变压器质量好等优点。

本发明的有益效果是：

1、本发明设计的横向打压机构通过二号液压缸带动横向转柱在横向转轴上转动，横向转柱带动横向敲打锤均匀的敲打导线条，且由于缓冲弹簧的限位缓冲作用使得横向敲打锤的反复敲打力稳定，不会过快也不会过慢，横向敲打效果好；

2、本发明设计的纵向打压机构通过三号液压缸带动纵向转柱在纵向转轴上转动，纵向转柱带动纵向敲打锤运动，利用三号液压缸往复收缩运动带动纵向敲打锤反复均匀敲打导线条，使得导线条的纵向紧实度较好；

3、由于导线条卷绕层数越多，圆筒式绕组的外径及轴向高度就越大，本发明通过两个驱动机构带动打紧支板左右运动，从调节了辅助打紧装置对导线条的敲打距离，使得辅助打紧装置的工作距离能与圆筒式绕组的加工外径及轴向高度相对应；

4、由于本发明制备得到的圆筒式绕组相比现有技术在紧实程度上更加好，从而使得采用该圆筒式绕组制备出来的变压器相比现有技术具有变压器性能统一、变压器合格率高和变压器质量好等优点；

5、本发明解决了现有圆筒式绕组人工绕制工艺和采用人工绕制圆筒式绕组制备的变压器存在的需要人工横纵向敲打绕组紧实程度、敲打速度不统一、敲打力不均匀、绕组绕制紧实度不均匀、绕组性能较差、工作效率低下、变压器性能不统一、变压器合格率较低和变压器质量低下等难题，既可以实现圆筒式绕组的全自动敲打绕制功能，也可以制备得到含有圆筒式绕组的高性能变压器，无需人工操作，具有自动敲打绕组紧实程度、敲打速度统一、敲打力均匀、绕组绕制紧实度均匀、绕组性能较好、工作效率高、变压器性能统一、变压器合格率高和变压器质量好等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明圆筒式绕组生产设备的第一结构示意图；

图2是本发明圆筒式绕组生产设备的第二结构示意图；

图3是本发明底板与辅助打紧装置之间的结构示意图；

图4是本发明横向打压机构、纵向打压机构、水平安装台与L型安装台之间的第一结构示意图；

图5是本发明横向打压机构、纵向打压机构、水平安装台与L型安装台之间的第二结构示意图；

图6是本发明变压器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1至图5所示，本发明实施例提供了一种变电站变压器圆筒式绕组生产设备,包括底板1，所述底板1上端面对称安装有两个安装耳2，两个安装耳2之间通过轴承安装有绝缘筒4，绝缘筒4的前端通过联轴器安装有卷绕电机5，卷绕电机5的底端通过电机座安装在立板6上，立板6焊接在底板1上，通过卷绕电机5带动绝缘筒4在两个安装耳2上转动，底板1的右端安装有辅助打紧装置8，所述绝缘筒4的外壁上卷绕有导线条9，且卷绕在绝缘筒4右端的导线条9抵靠在辅助打紧装置8上，所述导线条9在绝缘筒4外壁上卷绕若干次制成圆筒式绕组，辅助打紧装置8在导线条9绕制过程中能够自动、匀速的横纵向敲打导线条9，确保了制备所得圆筒式绕组的紧实程度，从而使得相同匝数绕组的圆筒式绕组外径及轴向高度符合所需设计要求。

所述辅助打紧装置8包括安装在底板1上的两个二号直线滑轨81，两个二号直线滑轨81上安装有打紧支板82，打紧支板82上对称安装有两个驱动机构83，两个驱动机构83的底端固定在底板1上，由于导线条9卷绕层数越多，圆筒式绕组的外径及轴向高度就越大，本发明通过两个驱动机构83带动打紧支板82左右运动，从调节了辅助打紧装置8对导线条9的敲打距离，使得辅助打紧装置8的工作距离能与圆筒式绕组的加工外径及轴向高度相对应，打紧支板82的上端面安装有两个移动耳84，两个移动耳84之间通过轴承安装有丝杠85，丝杠85靠近卷绕电机5的一端通过联轴器安装有进给电机86，进给电机86通过电机座安装在进给支板87上，进给支板87焊接在打紧支板82上，丝杠87的外壁上通过螺纹安装有进给块810，进给块810的下端面安装在三号直线滑轨811上，三号直线滑轨811安装在打紧支板82上，由于导线条9是前后缓慢进给绕制的，此时本发明通过进给电机86带动丝杠85转动，三号直线滑轨811的限位运动下丝杠85带动进给块810作稳定的前后运动，使得进给块810带动辅助打紧装置8前后运动位置能与导线条9的前后绕制位置相对应，确保本发明的横纵向敲打效果，进给块810上端焊接有水平安装台812，水平安装台812上焊接有L型安装台813，水平安装台812上安装有横向打压机构88，横向打压机构88对导线条9绕制过程中进行横向均匀的敲打，使得导线条9的横向紧实度较好，L型安装台813上安装有纵向打压机构89，纵向打压机构89对导线条9绕制过程中进行纵向均匀的敲打，使得导线条9的纵向紧实度较好。

所述绝缘筒4在导线条9卷绕之前缠绕有一层网点上胶纸，网点上胶纸起到绝缘的作用，使得导线条9安装时内壁处于绝缘状态。

所述驱动机构83包括安装在底板1上的驱动支板831，驱动支板831内壁上安装有一号液压缸832，一号液压缸832的中部固定在定块833上，定块833焊接在驱动支板831内壁上，一号液压缸832的顶端通过法兰安装有驱动块834，驱动块834的下端焊接在打紧支板82上，通过一号液压缸832带动驱动块834运动，两个驱动机构83的两个驱动块834带动打紧支板82进行左右运动，从调节了横向打压机构88、纵向打压机构89对导线条9的敲打距离，使得横向打压机构88、纵向打压机构89的工作距离能与圆筒式绕组的加工外径及轴向高度相对应。

所述横向打压机构88包括对称安装在水平安装台812上的两个横向支耳881，两个横向支耳881上端之间通过轴承安装有横向转轴882，横向转轴882的中部安装有横向转柱883，横向转柱883的下端设置有两个一号驱动耳884，两个一号驱动耳884之间通过销轴安装有二号液压缸885，二号液压缸885的底端通过销轴安装在两个二号驱动耳886之间，两个二号驱动耳886安装在横向支板887上，横向支板887焊接在水平安装台812上，横向转柱883的上端设置有横向敲打锤888，横向转柱888的背部与L型安装台813内壁之间连接有缓冲弹簧889，当需要进行横向敲打导线条9时，二号液压缸885开始工作，二号液压缸885通过两个一号驱动耳884带动横向转柱883在横向转轴882上转动，横向转柱883带动横向敲打锤888均匀的敲打导线条9，且由于缓冲弹簧889的限位缓冲作用使得横向敲打锤888的反复敲打力稳定，不会过快也不会过慢，横向敲打效果好。

每个所述横向支耳881上均设置有一个弧形限位槽，弧形限位槽的中心轴线与横向转轴882的中心轴线相互重合，横向转柱883的下端对称设置有两根限位轴8831，且两根限位轴8831分别与两个横向支耳881上的两个弧形限位槽相配合使用，使的横向转柱883每侧边均通过一根限位轴8831与一个弧形限位槽辅助限位，由于弧形限位槽的长度有限，从而限定了横向转柱883的转动范围，使的横向转柱883带动横向敲打锤888的转动敲打范围有限，防止出现二号液压缸885过度带动横向敲打锤888敲打损坏导线条9的状况。

所述纵向打压机构89包括焊接在L型安装台813上端面的纵向转轴891，纵向转轴891上端固定有纵向转柱892，纵向转柱892靠近绝缘筒的一端安装有纵向敲打锤893，纵向转柱892远离绝缘筒4的一端下侧安装有一号耳座894，一号耳座894之间通过销轴安装有三号液压缸895，三号液压缸895的底端通过销轴安装在二号耳座896之间，二号耳座896焊接在纵向支板897内壁上，纵向支板897焊接在L型安装台813上，当需要进行纵向敲打导线条9时，三号液压缸895开始工作，三号液压缸895通过一号耳座894带动纵向转柱892在纵向转轴891上转动，纵向转柱892带动纵向敲打锤893运动，利用三号液压缸895往复收缩运动带动纵向敲打锤893反复均匀敲打导线条9，使得导线条9的纵向紧实度较好。

所述二号耳座896的下端设置有定位轴898，定位轴898的下端位于弧形定位槽899内，弧形定位槽899安装在L型安装台813上，且弧形定位槽899的中心轴线与纵向转轴891的中心轴线相互重合，本发明通过弧形定位槽899与定位轴898的限位辅助运动使得能够纵向转柱892带动纵向敲打锤893稳定敲打导线条9，由于弧形定位槽899的范围有限，从而使得纵向转柱892的转动范围有限，从而防止了三号液压缸895过度带动纵向敲打锤893敲打损坏导线条9的状况。

本发明工作时，首先卷绕电机5带动绝缘筒4在两个安装耳2上转动，绝缘筒4开始缓慢均匀卷绕导线条9，然后辅助打紧装置8上的横向打压机构88、纵向打压机构89同时开始工作，二号液压缸885通过两个一号驱动耳884带动横向转柱883在横向转轴882上转动，横向转柱883带动横向敲打锤888均匀的敲打导线条9，且由于缓冲弹簧889的限位缓冲作用使得横向敲打锤888的反复敲打力稳定，横向敲打效果好，且同时三号液压缸895通过一号耳座894带动纵向转柱892在纵向转轴891上转动，纵向转柱892带动纵向敲打锤893运动，利用三号液压缸895往复收缩运动带动纵向敲打锤893反复均匀敲打导线条9，使得导线条9的纵向紧实度较好；由于导线条9需要进行前后进给运动，此时进给电机86带动丝杠85转动，三号直线滑轨811的限位运动下丝杠85带动进给块810作稳定的前后运动，使得进给块810带动辅助打紧装置8前后运动位置能与导线条9的前后绕制位置相对应，确保本发明的横纵向敲打效果；由于导线条9卷绕层数越多，圆筒式绕组的外径及轴向高度就越大，本发明通过两个驱动机构83带动打紧支板82左右运动，从调节了辅助打紧装置8对导线条9的敲打距离，使得辅助打紧装置8的工作距离能与圆筒式绕组的加工外径及轴向高度相对应；最终本发明导线条9前后来回卷绕所需匝数后得到圆筒式绕组，实现了圆筒式绕组的全自动敲打绕制功能，解决了现有圆筒式绕组人工绕制工艺存在的需要人工横纵向敲打绕组紧实程度、敲打速度不统一、敲打力不均匀、绕组绕制紧实度不均匀、绕组性能较差和工作效率低下等难题。

如图6所示，本发明实施例还提供了一种变压器，包括磁芯1a和均匀套设在磁芯1a上的三个变压器绕组1b，所述变压器绕组1b采用本发明上述内容制成的圆筒式绕组，通过上述内容制备得到的圆筒式绕组相比现有技术在紧实程度上更加好，从而使得本发明制备出来的变压器相比现有技术具有变压器性能统一、变压器合格率高和变压器质量好等优点，解决了采用人工绕制圆筒式绕组制备得到的变压器存在变压器性能不统一、变压器合格率较低和变压器质量低下等难题,达到了目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。