三维立体绝缘管型母线缠绕装置及缠绕母线的方法与流程

本发明属于缠绕设备及缠绕母线的方法，尤其涉及一种三维立体绝缘管型母线缠绕装置及缠绕该母线的方法。

背景技术：

1、在电力工程中电网输电导线与变电站变压器之间的导体连接、输电线路中的跳线、电力设备中的连接导体和大电流直流融冰装置中的过流导体，都用管型母线，在地下变电站、地铁用变电站或某些特殊要求的变电站，为了减少占地面积，变电站更加紧凑，要求管型母线的绝缘性能、耐腐蚀性能等各项指标大大提高。

2、目前使用的管型母线一般为直管，在直管外侧缠绕的聚四氟乙烯膜作为绝缘层，缠绕半导体聚四氟乙烯膜作为屏蔽层，缠绕时，将直管固定在固定架上，在直管的固定架侧面设置有滑轨，缠绕车带动缠绕头前后移动，对芯管完成缠绕。

3、在化工、矿山等领域，为了节约空间，绝缘管型母线随着建筑或设备之间的空间弯曲，绝缘管型母线为弯曲的三维形状，上述母线缠绕不能采用现有直管绝缘管型母线缠绕的方式，只能采用人工缠绕方式缠绕。将三维绝缘管型母线的两端固定在固定卡上，人工将聚四氟乙烯膜和半导体聚四氟乙烯膜缠绕在芯管上，上述方法存在以下缺陷：其一，因绝缘管型母线的芯管为弯曲形状，端部固定位置不一定为水平状态，用现有的固定卡固定不牢固，在缠绕过程中容易发生偏转，不但影响缠绕质量，还会发生伤亡事故；其二，因母线高低不齐，在缠绕过程中，工作人员必须用梯子等缠绕，劳动强度大，劳动效率低，而且还容易发生危险；其三，缠绕过程中，缠绕张力不均匀，且相邻的缠绕膜之间搭接宽度不一直，造成母线表面平滑度差，缠绕膜容易脱落，产品质量次、绝缘效果差。

技术实现思路

1、本发明要解决的第一个技术问题就是提供一种缠绕效果好、相邻缠绕膜搭接均匀、不容易脱节、劳动强度低的三维立体绝缘管型母线缠绕装置。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、包括母线固定架、缠绕车轨道、缠绕车、缠绕机械臂和缠绕头和控制机构，所述母线固定架包括固定纵向滑轨和两条可以沿所述固定纵向滑轨纵向移动的横向滑轨，在每个所述横向滑轨上设置有固定座，在所述固定座上设置有升降机构，在所述升降机构顶端设置有固定机构转盘，在所述固定机构转盘上设置有固定卡座，在所述固定卡座上设置有竖向转盘，在所述竖向转盘上设置有固定卡；在所述缠绕车下方设置有卡槽，在所述缠绕车轨道上设置有齿条，在所述缠绕车上设置有控制缠绕车前后移动的第一伺服电机；所述缠绕机械臂包括缠绕大臂和缠绕小臂，在所述缠绕车上设置有大臂转盘，在所述大臂转盘上设置有大臂座，所述缠绕大臂与大臂座通过大臂销轴连接；在所述缠绕大臂前端设置有与所述缠绕大臂转轴连接的小臂摆座，在所述小臂摆座上设置有小臂转动轴承套，所述缠绕小臂与所述小臂转动轴承套通过轴承连接，在小臂摆座上设置有小臂转动伺服电机，所述小臂转动伺服电机与所述缠绕小臂连接；在所述缠绕小臂前端通过头部转轴连接有缠绕头座，在所述缠绕头座上设置有头部转盘，所述缠绕头固定在所述头部转盘上；所述缠绕头包括缠绕电机和缠绕头架，在所述缠绕头架上设置有进料缺口，在所述缠绕头架上设置有与所述缠绕电机动力连接的缠绕转盘，在所述缠绕转盘上设置有膜轴架、导向轮和张力夹片，在所述缠绕转盘上设置有与进料缺口相似的转盘缺口。

4、本发明解决的第二个技术问题就是提供一种使用上述三维立体绝缘管型母线缠绕装置缠绕母线的方法。

5、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

6、该方法包括下列步骤：

7、第一步，根据母线形状将母线分段

8、根据母线形状把母线分为直线段和弯曲端，并在直线段与弯曲段接合处、弯曲段与弯曲段接合处以及弯曲段与直线段接合处做标记符号；

9、第二步，固定三维立体绝缘管型母线

10、根据母线两端的直线距离调整两根横向滑轨在固定纵向滑轨上的位置，将两根横向滑轨固定在固定纵向滑轨上，根据母线两端处在横向滑轨的位置调整对应横向滑轨上的固定座在横向滑轨上的位置，调整固定机构转盘和竖向转盘，使得固定卡与母线端部位置方向一致，用固定卡将母线端部卡紧；

11、第三步，将母线置入缠绕转盘中

12、旋转缠绕转盘，使得转盘缺口与进料缺口重合，将母线从进料缺口中放入缠绕转盘中；

13、第四步，沿母线方向拉动缠绕头，并收集母线轨迹

14、第（一）步、记录母线起始点位置

15、在缠绕转盘位于母线的起始点位置时，将缠绕头的缠绕转盘所在平面与母线的轴线垂直状态，通过控制机构采集此时的坐标位置，并将该起始点位置坐标存储在控制机构中；

16、第（二）步、收集母线轨迹

17、从起点位置开始，人工拉动缠绕转盘沿起点位置开始移动到母线的终点位置，当缠绕转盘到达每个标记符号点位置时，使缠绕头的缠绕转盘所在平面与母线的轴线垂直状态下，通过控制机构采集此时的坐标位置，并将该位置坐标存储在控制机构中；

18、第（三）步、记录母线终点点位置

19、当缠绕转盘位于母线的终点位置时，将缠绕头的缠绕转盘所在平面与母线的轴线垂直状态，通过控制机构采集此时的坐标位置，并将该终点位置坐标存储在控制机构中；

20、第五步，将旋转转盘复位

21、将缠绕转盘从母线的终点位置拉回母线的起始点位置；

22、第六步，缠绕母线

23、开启缠绕转盘和控制机构，控制机构控制缠绕转盘按照控制机构收集到的母线轨迹信息沿母线移动，移动的同时始终使缠绕头的缠绕转盘所在平面与母线的轴线垂直状态；

24、第七步，取下母线

25、缠绕完成后，将缠绕膜从缠绕转盘上切断，打开母线两端的固定卡，将母线取下。

26、作为进一步改进，

27、直线段缠绕转盘沿母线行进的速度v1：弯曲段缠绕转盘沿母线轴线行进的速度v2=r:(r+r)，其中，r为弯曲段的母线轴线位置的弯曲半径，r为母线的半径。

28、本发明所提供的三维立体绝缘管型母线缠绕装置及缠绕母线的方法与现有技术相比，具有以下优点：

29、其一，由于所述母线固定架包括固定纵向滑轨和两条可以沿所述固定纵向滑轨纵向移动的横向滑轨，在每个所述横向滑轨上设置有固定座，在所述固定座上设置有升降机构，在所述升降机构顶端设置有固定机构转盘，在所述固定机构转盘上设置有固定卡座，在所述固定卡座上设置有竖向转盘，在所述竖向转盘上设置有固定卡，这样，根据母线两端处在横向滑轨的位置调整对应横向滑轨上的固定座在横向滑轨上的位置，调整固定机构转盘和竖向转盘，使得固定卡与母线端部位置方向一致，用固定卡将母线端部卡紧，对于多种形状的母线都可以很好地固定；

30、其二，由于在所述缠绕车下方设置有卡槽，在所述缠绕车轨道上设置有齿条，在所述缠绕车上设置有控制缠绕车前后移动的第一伺服电机；所述缠绕机械臂包括缠绕大臂和缠绕小臂，在所述缠绕车上设置有大臂转盘，在所述大臂转盘上设置有大臂座，所述缠绕大臂与大臂座通过大臂销轴连接；在所述缠绕大臂前端设置有与所述缠绕大臂转轴连接的小臂摆座，在所述小臂摆座上设置有小臂转动轴承套，所述缠绕小臂与所述小臂转动轴承套通过轴承连接，在小臂摆座上设置有小臂转动伺服电机，所述小臂转动伺服电机与所述缠绕小臂连接，在所述缠绕小臂前端通过头部转轴连接有缠绕头座，在所述缠绕头座上设置有头部转盘，所述缠绕头固定在所述头部转盘上；控制机构通过第一伺服电机、大臂转盘、缠绕大臂、缠绕小臂、头部转轴、缠绕头座来调整缠绕转盘在母线的位置以及缠绕转盘所在的平面与该位置上母线轴向垂直，劳动强度小、劳动效率高、缠绕张力均匀，相邻缠绕膜搭接宽度一致，对于同一批母线来说，只进行一次母线轨迹收集即可；

31、其三，由于所述缠绕头包括缠绕电机和缠绕头架，在所述缠绕头架上设置有进料缺口，在所述缠绕头架上设置有与所述缠绕电机动力连接的缠绕转盘，在所述缠绕转盘上设置有膜轴架、导向轮和张力夹片，在所述缠绕转盘上设置有与进料缺口相似的转盘缺口，旋转缠绕转盘，使得转盘缺口与进料缺口重合，将母线从进料缺口中放入缠绕转盘中，缠绕头很方便地从两端固定的母线上取下；

32、其四，由于直线段缠绕转盘沿母线行进的速度v1：弯曲段缠绕转盘沿母线轴线行进的速度v2=r:(r+r)，其中，r为弯曲段的母线轴线位置的弯曲半径，r为母线的半径，在缠绕过程中，为了避免缠绕膜脱节，相邻的缠绕膜需要一部分重叠搭接在一起。如果在弯曲段缠绕转盘沿母线轴线行进的速度v2与直线段缠绕转盘沿母线行进的速度v1相等的话，容易造成弯曲段的外侧相邻缠绕膜搭接的宽度小或者不能搭接，造成缠绕膜脱落；如果在弯曲段缠绕转盘沿母线轴线行进的速度v2与直线段缠绕转盘沿母线行进的速度v1之间的比值小于r:(r+r)的话（其中，r为弯曲段的母线轴线位置的弯曲半径，r为母线的半径），容易造成弯曲段的外侧相邻缠绕膜搭接的宽度过宽，造成缠绕膜浪费，在弯曲段的直径明显过大，影响使用效果。