专利名称：电力变压器高压线圈自动绕线机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于自动绕线设备，特别是一种电力变压器高压线圈自动绕线机。
现有电力变压器线圈绕线机的整体结构由主轴箱、尾座和机座组成。主轴箱的主轴用以支撑被绕线圈的一端并带动线圈回转，主轴回转由电机驱动，经齿轮减速形成有级变速，主轴箱有的设有机械的或电子的计数器以测定和显示主轴回转的转数，由于干扰或其他原因，计数不准确或显示失灵，而改为人工计数。排线是手工操作，因此无排线机构，导线在线圈上的排列和张紧由手工控制，导线的偏移及弯曲不能校正。排线不均匀或超出要求长度时，需用橡皮锤敲打，易损伤导线的绝缘，影响线圈的质量；不能反向绕线，线盘支撑不能主动反向回转而且无跟动。
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于电力变压器高压线圈的能校直导线，并保持导线恒张紧力，具有正反向绕制，减少人为因素，降低劳动强度，实现精密排线，提高产品质量的自动绕线设备。
本实用新型是通过以下方式实现的电力变压器高压线圈自动绕线机由计算机控制系统、主机、排线机构和放线机构组成，主机包括主轴箱、机座、尾座、步进电机丝杠传动系统和主轴传动系统；排线机构包括底座、导线轮组件、校直轮组件、可调铰链和转臂；放线机构包括底座、步进电机丝杠传动系统、线盘传动系统和移动底盘，本实用新型的特征在于(1)主机的主轴传动系统装有一个变频电源，用以驱动及控制电机，并通过变速轴承减速来传动主轴回转，达到缓慢启动、停止及无级调速的目的；主机的主轴箱中还装有一个用来精确测定主轴回转位置和转数的旋转编码器，由计算机采集并处理数据，并将结果显示于屏幕上；主机通过计算机程序，控制步进电机滚动丝杠传动系统来移动排线机构实现精确排线；(2)排线机构由正向排线机构和反向排线机构组成，正、反向的排线机构上均设有用来夹持并引导导线使其能够精确排线的导线轮组件和使导线在通过排线机构时在垂直、水平两个方向均得到校直的校直轮组件；(3)放线机构还设有步进电机丝杠传动系统，使线盘放出的导线能随排线机构的移动而跟动；线盘传动系统，设有磁粉制动器和传感器，根据线规及线盘上导线的剩余量由程序控制导线张紧力，并保持恒定；(4)计算机控制系统是由工业计算机、应用程序、I/O板、A/D和D/A板、计数器接口板、步进电机驱动系统控制板、导线恒张力系统控制板、绝缘损伤探测板及导线偏移纠正板组成，根据输入数据及检测到的信号，由程序控制进行自动绕线并把当前状态显示于屏幕。
(5)导线轮组件，设有两个竖置的夹持轮，用来实现滚动引导导线以保护导线绝缘层，夹持轮其中一个为固定安装，另一个通过丝杠导轨可移动调整其位置，以适应夹持不同线规的导线。
(6)校直轮组件，由两排校直轮组成，一排为固定轮，另一排为移动轮，移动轮通过旋钮、传动齿轮和丝杠来调整位置，以适应于不同线规导线的校直。
(7)放线盘传动系统，装有电机、电磁离合器和变速轴承，通过齿轮传动，用于实现线盘反向回转。
本实用新型由于采用计算机控制、变频电源、丝杠传动系统、张力控制系统等先进技术，因此可以实现精确计数，缓慢启动、停止主轴，具有恒张力控制、校直导线功能，实现均匀、精密排线，放线盘机构可以自动跟踪，操作方便，从而提高效率，提高产品质量，具有很好的推广使用价值。
图1是电力变压器高压线圈自动绕线机结构示意图图2是主机示意图图3是排线机构示意图图4是放线机构示意图图5是导线轮组件结构示意图图6是校直轮组件结构示意图图7是线盘传动系统结构示意图图中1是计算机控制系统，2是主机，3是排线机构，4是放线机构，5是变速轴承，6是旋转编码器，7是电机，8是主轴箱，9是步进电机丝杠传动系统，10是机座，11是尾座，12可调铰链，13是转臂，14、15是校直轮组件，16底座，17导线轮组件，18是底座，19步进电机丝杠传动系统，20是线盘传动系统，21移动底盘，22是丝杠导轨，23、24是夹持轮，25是传动齿轮，26是移动轮，27是固定轮，28是丝杠，29磁粉制动器及传感器，30是电机，31是电磁离合器，32是变速轴承。
以下结合附图对本实用新型做详细说明线模的安装与固定变压器线模为本厂自制，不同型号线圈配以不同大小的线模。按照线模安装工艺将线模组装好后，打开绕线机电源，移动排线机构3至主轴箱8端。松开尾座11底角固定螺丝，旋转尾座下部的手轮，使尾座后移。排线机构有两个正向排线机构和反向排线机构，分别应用于正向排线和反向排线。向外调整排线机构上可调铰链12和转臂13，使正反两个排线架之间的距离与线模大小相匹配。将排线机构3移至主机2端。把线模悬吊在主轴箱8与尾座11之间，将线模向主轴箱上的卡盘移动，同时调整主轴上卡盘的角度，使线模端部两个支架插入卡盘，不能自由转动，卡盘上的定尖顶入线模中心孔。向前移动尾座至一适当的位置，把底角螺丝拧紧，将尾座固定。调整线模悬空端，使尾座顶尖对准线模中心孔，然后顺时针旋转尾座后部手轮，使顶尖向前旋出，顶紧线模中心轴，用侧面扳柄锁紧顶尖。开动绕绝缘功能，启动电机7，通过变速轴承5和卡盘，带动线模旋转，绕制线圈内绝缘。
导线的安装将线盘放在支架上，并拧紧螺丝压紧线盘。将线盘悬吊至移动底盘21，推动线盘，使左端(图7)缺口卡在传动轴上，旋出右边顶尖，顶紧线盘。若是双线并绕和叠绕，可同时安置两个线盘架。移动排线机构至线圈的起绕位置，调节排线机构上的可调铰链和转臂，使正向和反向排线机构到线模的距离适中，同时使导线轮组件的出线方向与线模内圆相切。从线盘上拉出导线，穿过校直轮组件14,15和导线轮组件17，固定在线模上。调整导线轮组件上的丝杠导轨22，使夹持轮23向夹持轮24移动夹紧导线。旋转校直轮组件上的旋钮，带动传动齿轮25和丝杠28，使移动轮26移动，与固定轮27一起夹住导线，起到矫直作用。移动放线机构4，使之与排线机构相对应与平行位置。调节控制磁粉制动器29的电量，使张力与线规要求相匹配。
线圈的绕制启动计算机的自动绕制程序，输入所用排线机构(正向或反向)，所绕制线圈的总匝数、线规、分段数、段间距，线圈内、外径及线圈长度，输入每段每层的匝数、绕制方向等参数。按下开始绕制按钮，计算机启动变频器，驱动电机7，由皮带传送带动变速轴承5和主轴转动，由主轴上的卡盘带动线模转动，使导线绕在线模上。主轴上装有啮合齿轮，将主轴的转动信号传送给旋转编码器6，旋转编码器将转动信号转换为一系列的格雷码输入到主控计算机，计算机根据此信号和线规大小计算出排线机构所需移动的距离，转换为一定个数的脉冲驱动步进电机丝杠传动系统9，使排线机构随线模的转动同步移动，于此同时，相同个数的脉冲发送给放线机构移动底盘21的步进电机，使放线机构与排线机构同步。
倒线在线圈绕制过程中，若需倒线时，可选择倒线功能。此时，电机7带动主轴转动，编码器纪录转动信息输入计算机，计算机根据转动信息驱动排线机构和放线机构随线模的转动同步移动。倒线时线模转动的方向及排线架移动的方向与自动绕制时完全相反，而线圈的总匝数随绕制过程减少。同时电磁离合器31吸合，倒转电机30启动运转，经以吸合的离合器和变速轴承32，通过齿轮传动使放线盘反转，从而使导线在维持一定张力的情况下回绕到线盘上，而线圈上放下的导线反绕回线盘上。反绕完成后，电机30停止运转，电磁离合器松开，恢复自动绕制时的状态。
权利要求1．电力变压器高压线圈自动绕线机，由计算机控制系统[1]、主机[2]、排线机构[3]和放线机构[4]组成，主机[2]包括主轴箱[8]、机座[10]、尾座[11]、步进电机丝杠传动系统[9]和主轴传动系统[5]；排线机构[3]包括底座[16]、可调铰链[12]和转臂[13]，放线机构[4]包括底座[18]、线盘传动系统[20]和移动底盘[21]，本实用新型的特征在于(1)主机[2]的主轴传动系统装有一个用于驱动控制电机[7]的变频电源，主机的主轴箱中还装有一个旋转编码器[6]；(2)排线机构[3]由正向排线机构和反向排线机构组成，正、反向的排线机构上均设有用来夹持并引导导线使其能够精确排线的导线轮组件[17]和使导线在通过排线机构对在垂直、水平两个方向均得到校直的校直轮组件[14][15]；(3)放线机构[4]还设有步进电机丝杠传动系统[19]，线盘传动系统[20]设有磁粉制动器和传感器[29]；(4)计算机控制系统[1]，是由工业计算机、应用程序、I/O板、A/D和D/A板、计数器接口板、步进电机驱动系统控制板、导线恒张力系统控制板、绝缘损伤探测板及导线偏移纠正板组成。
2．根据权利要求1所述的自动绕线机，其特征在于所述的导线轮组件[17]，设有两个竖置的夹持轮[23]、[24]，夹持轮其中一个为固定安装，另一个通过丝杠导轨[22]可移动调整其位置。
3．根据权利要求1所述的自动绕线机，其特征在于所述的校直轮组件[14][15]，由两排校直轮组成，一排为固定轮[27]，另一排为移动轮[26]，移动轮通过旋钮、传动齿轮[25]和丝杠[28]来调整位置。
4．根据权利要求1所述的自动绕线机，其特征在于所述的放线盘传动系统[20]，还装有电机[30]、电磁离合器[31]和变速轴承[32]。
专利摘要本实用新型提供一种电力变压器高压线圈自动绕线机,其结构是由计算机控制系统、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,并保证绕制过程张力恒定;排线机构并具有校直导线功能,放线机构还具有实现线盘反转、自动跟踪功能。该实用新型与现有绕线机相比,可以减少人为因素,降低劳动强度,提高效率,提高产品质量等特点,具有很好的推广使用价值。
文档编号H01F41/06GK2331068SQ9724551
公开日1999年7月28日 申请日期1997年10月20日 优先权日1997年10月20日
发明者汪孝思, 李清泉, 苏玉民, 徐军然, 高同立, 杨启侠 申请人:济南金曼克电器有限公司