用于经编织物结构变压器绝缘材料的新型经编设备的制作方法

文档序号:15113848发布日期:2018-08-07 19:12阅读:240来源:国知局

本发明属于变压器绝缘材料技术领域,尤其涉及一种用于经编织物结构变压器绝缘材料的新型经编设备。



背景技术:

以玻璃纤维织物为基材,合成树脂为粘结剂,采用特殊生产工艺制成的玻璃纤维复合材料用作变压器、电机、电器等上的绝缘材料,是电子工业必不可少的基础材料。

目前,变压器绝缘材料中用到的玻纤基材大多以单向带或玻纤无碱布为主。zl200720044313.2公开了一种在无机陶瓷纤维上用耐热胶粘剂黏附一层电工无碱玻璃布,利用玻璃布有效弥补无机陶瓷纤维纸的性能缺陷,降低了高耐热电器产品的制造成本。zl201010612033.3公开了一种无卤阻燃树脂组合物复合材料,将环氧树脂、环己酮、甲苯和磷腈阻燃剂按比例制成的胶液涂覆在玻纤布上,将玻璃布预浸料制成玻纤布层压板,成为阻燃性能优异、耐温等级可达到h级的绝缘材料。上述绝缘材料中玻纤为主要承载部分,会随变压器温度变化发生受热膨胀和遇冷收缩,但玻纤布中经纱和纬纱排布致密且处于张紧状态,织物结构的延展性较差,加之玻纤的延伸率较低,在温度变化较大或长时间工作后会发生脆断或疲劳断裂,使变压器存在安全隐患。

将玻纤布的经纱和纬纱编织成空间网状结构,可以有效解决玻纤布中经纱和纬纱排布致密且处于张紧状态的问题,但是目前没有专用的可以将玻纤布中经纱和纬纱编织成空间网状结构的经编设备。



技术实现要素:

为解决现有技术存在的没有专用的可以将玻纤布中经纱和纬纱编织成空间网状结构的经编设备的问题,本发明提供一种用于经编织物结构变压器绝缘材料的新型经编设备。

为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下,一种用于经编织物结构变压器绝缘材料的新型经编设备,该绝缘材料包括经纱和呈正反s型走向的纬纱,该经编设备包括凸轮横移装置,所述凸轮横移装置用于所述纬纱的铺放,所述凸轮横移装置的一侧设置有凸轮,所述凸轮的一侧连接有直杆从动件,所述凸轮与所述直杆从动件通过滚子连接,所述直杆从动件的一侧设置有梳栉,所述直杆从动件的底端设置有撑杆,所述直杆从动件与所述梳栉之间用所述撑杆相连,所述撑杆的一端与所述直杆从动件以球面副连接,所述撑杆的另一端与所述梳栉也以球面副连接,所述梳栉上固定安装有钓钩,所述钓钩的一侧设置有钢丝绳,所述钢丝绳的一端系于三角形摆臂上,所述三角形摆臂的顶端设置有直动杆,所述直动杆的顶端设置有压簧。

作为优选,所述凸轮的轮廓曲线的设计实现所述纬纱的正反s型走向的铺放。凸轮顺时针转动,在其推程段,直动从动件向左移动,通过撑杆使梳栉向左横移,同时,钢丝绳被梳栉向左侧拉动,使三角形摆杆顺时针摆动,直动杆向上移动,弹簧被压紧,在凸轮的回程段,被压紧的弹簧推动直动杆向下运动,并使三角形摆杆逆时针摆动,三角形摆杆拉动钢丝绳向右侧移动,进而使梳栉向右横移,梳栉除了有横移还有摆动,也就是梳栉与直动从动件之间不在同一条直线上或平行直线上,所以在直动从动件与梳栉之间用撑杆相连,而且其两端是球面副,纬向纤维在铺纬成形纬向纤维反s形超喂段中的连接段的同时横移一定的针距,成形纬向纤维正s形超喂段中的圆弧段;经向纤维夹持于正s形纬纱和反s形纬纱之间,实现结构灵活可靠,成本较低。

作为优选,该经编设备的导纱过程中所述梳栉驱动导纱针摆动和横移,所述导纱针采用管状导纱针。管状导纱针代替现有的针孔状导纱针,避免丝束较大的玻纤在疏导过程中发生损伤和断裂。

进一步地,该经编设备还包括槽针床底座,所述槽针床底座横梁进行轻量化设计。提高经编设备的转速和生产效率,现有的槽针床底座为钢质实心结构,质量重,刚性较差,经编设备转速较高或幅宽较长时底座横梁容易发生弯曲变形,导致成圈故障,槽针床底座横梁进行轻量化设计,提高经编设备转速从而提高生产效率。

进一步地,所述槽针床底座横梁采用中空带加强筋的结构形式,其材料采用碳纤维复合材料,所述槽针床底座横梁所用的碳纤维复合材料采用二维机织结构。对槽针床底座进行结构和材料两方面的轻量化设计,中空结构减轻槽针床底座横梁的重量,加强筋保证横梁的刚度,方便经编设备运转,又可实现轻量化设计,材料方面采用碳纤维复合材料,取代了传统的钢材,碳纤维复合材料采用二维机织结构,在保证轻量化的同时,又可保证其一定承载能力。

有益效果:本发明的经编设备通过凸轮横移装置实现经编织物结构的空间网状结构的编织要求,且结构简单可靠,灵活便捷,制造、装配和维护成本较低;采用管状导纱针避免纤维疏导过程发生损伤和断裂;本发明的经编设备的槽针床底座进行结构和材料两方面的轻量化设计,提高经编设备的转速从而提高生产效率,具有很好的推广使用价值。

附图说明

图1是本发明的经编织物结构变压器绝缘材料的整体结构示意图;

图2是图1中a的局部放大示意图;

图3是现有的槽针床底座横梁横截面形状示意图;

图4是本发明的槽针床底座横梁横截面形状示意图;

图5是本发明的经编设备的管状导纱针示意图;

图6是本发明的经编设备的凸轮横移装置示意图;

图中1、经纱,2、纬纱,3、编链,4、经向纤维,5、纬向纤维正s形超喂段,6、纬向纤维反s形超喂段,7、纬向纤维平直段,3.1、现有的槽针床底座,4.1、槽针床底座,5.1、导纱针孔,6.1、凸轮,6.2、滚子,6.3、直杆从动件,6.4、撑杆,6.5、钢丝绳,6.6、钓钩,6.7、梳栉,6.8、三角形摆臂,6.9、直动杆,6.10、压簧。

具体实施方式

实施例

一种用于经编织物结构变压器绝缘材料的新型经编设备,如图1和图2所示,该经编织物结构变压器绝缘材料,包括经纱1和纬纱2,所述经纱1包括若干经向纤维4,所述纬纱2采用正反s型走向,所述纬纱2包括纬向纤维正s形超喂段5、纬向纤维反s形超喂段6以及纬向纤维平直段7,所述经纱1和所述纬纱2通过编链3采用经编成形工艺,所述经向纤维4与所述纬向纤维正s形超喂段5以及所述纬向纤维反s形超喂段6通过所述编链3形成空间网状结构,所述纬纱平直段7通过所述编链3与所述经纱2的绑缚呈平直状。所述经纱1采用平直走向,提高织物经向承载能力;所述纬纱2的s型走向每间隔一根所述经纱1发生一次弯曲,增加纬纱2平直段的长度,提高纬向的承载能力;所述经纱1和所述纬纱2整体呈空间网状结构,经向纤维4和纬向纤维相互不发生勾联,当材料发生热胀冷缩时,经向纤维4和纬向纤维均处于自由伸展状态,具有较大的变形裕度。纬向纤维的s形走向增大相邻纤维的间距,正反s型走向组成的“8”字形中空结构可提高绝缘材料的透气性。

变压器绝缘材料采用玻纤复合材料,成形工艺采用经编工艺,结构采用纬纱2s型走向、经纱1平直走向的经编结构,开发新型经编织物结构的经编设备,采用横移机构满足结构编织要求,利用轻量化设计方法提高经编设备的生产效率。

为减小经编织物结构中不同方向纤维变形的相互牵连效应,本实施例中的经编织物结构编织原理为:采用经编成形工艺,纬向纤维在铺纬成形纬向纤维反s形超喂段6中的连接段的同时横移一定的针距,成形纬向纤维正s形超喂段5中的圆弧段;经向纤维4夹持于正s形纬纱2和反s形纬纱2之间;经纱1和纬纱2不发生相互勾联,可自由延伸;一层经纱1和两层纬纱2构成经编织物结构的最小单元铺层,在变压器绝缘材料应用时,由于现役主流的干式变压器线圈大多呈圆柱体,绝缘材料受力和变形量沿圆周方向较大,所以铺设时考虑到变形和受力情况,将经编织物结构的纬向沿圆周方向铺设,经向与线圈轴线方向平行;单元铺层的层数由变压器绝缘材料的厚度需求决定。

根据经编织物结构的结构特点,该经编织物结构编织过程如下:玻纤→导纱→编链→牵拉→成卷,通过过盈横移来实现纬纱圆弧段的成形,所述编链又包括:罗拉送经→沉降握持→过盈横移→释放过盈横移→成圈。

如图6所述,该经编设备,满足上述经编织物结构变压器绝缘材料的编织要求,包括用于纬纱2铺放的凸轮横移装置,所述凸轮横移装置的一侧设置有凸轮6.1,所述凸轮6.1的一侧连接有直杆从动件6.3,所述凸轮6.1与所述直杆从动件6.3通过滚子6.2连接,滚子6.2的作用是将凸轮6.1与从动件6.3之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,所述直杆从动件6.3的一侧设置有梳栉6.7,所述直杆从动件6.3的底端设置有撑杆6.4,所述直杆从动件6.3与所述梳栉6.7之间用所述撑杆6.4相连,所述撑杆6.4的一端与所述直杆从动件6.3以球面副连接,所述撑杆6.4的另一端与所述梳栉6.7也以球面副连接,梳栉6.7除了有横移还有摆动,也就是梳栉6.7与直动从动件6.3之间不在同一条直线上或平行直线上,所以在直动从动件6.3与梳栉6.7之间用撑杆6.4相连,而且其两端是球面副,所述梳栉6.7上固定安装有钓钩6.6,所述钓钩6.6的一侧设置有钢丝绳6.5,所述钢丝绳6.5的一端系于三角形摆臂6.8上,所述三角形摆臂6.8的顶端设置有直动杆6.9,所述直动杆6.9的顶端设置有压簧6.10,凸轮6.1顺时针转动,在其推程段,直动从动件6.3向左移动,通过撑杆6.4使梳栉6.7向左横移,同时,钢丝绳6.5被梳栉6.7向左侧拉动,使三角形摆杆6.8顺时针摆动,直动杆6.9向上移动,弹簧6.10被压紧,在凸轮6.1的回程段,被压紧的弹簧6.10推动直动杆6.9向下运动,并使三角形摆杆6.8逆时针摆动,三角形摆杆6.8拉动钢丝绳6.5向右侧移动,进而使梳栉6.7向右横移,并同时保证直动从动件6.3上的滚子6.2与横移凸轮6.1保持接触。本实施例的经编设备开发时,以现有双向经编机为基础,利用罗拉送经机构完成平直衬经向纤维4的铺放,增加所述凸轮横移装置,通过凸轮6.1轮廓曲线的设计实现经编织物结构中正s型和反s型纬向纤维的铺放。

该经编设备的导纱过程中所述梳栉6.7驱动导纱针摆动和横移,所述导纱针采用管状导纱针5.1代替现有的针孔状导纱针,如图5所述,避免丝束较大的玻纤在疏导过程中发生损伤和断裂。

本实施例在该经编设备开发时同时考虑到了经编设备的生产效率问题,对限制经编设备转速的现有的槽针床底座3.1进行轻量化设计。现有的槽针床底座3.1为钢质实心结构,其截面形状如图3所示质量重,刚性较差,经编设备转速较高或幅宽较长时底座横梁容易发生弯曲变形,导致成圈故障。

该经编设备的槽针床底座4.1横梁轻量化设计包含材料和结构两个方面,结构方面采用中空带加强筋的结构代替原来的实心结构,其截面形状和相关尺寸如图4所示,中空结构为了减轻槽针床底座4.1横梁的质量,加强筋为了保证横梁的刚度,本实施例中的槽针床底座4.1横梁横截面具体设计尺寸如下:底面长为53mm,高度为92mm,在上端设计了一个“7”字形的结构用来放置槽针,为了便于槽针的快速更换,加快效率,在“7”字形结构下端设置了一个宽为2.5mm,深度为4.5mm的凹槽,为了便于移动,将右侧结构设计成与底面成137°角度,既方便经编设备运转,又可实现轻量化设计,材料方面采用碳纤维复合材料,取代了传统的钢材,碳纤维复合材料采用二维机织结构,在保证轻量化的同时,又可保证其一定承载能力。

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