专利名称：卧式绕线机轴向/辐向压紧装置无晃动绕行方法
技术领域：
本发明属于电力电工机械领域，涉及卧式绕线机轴向/辐向压紧装置无晃动绕行控制技术。
背景技术：
目前国内电力变压器线圈在卧式绕线机上绕制时，工艺要求在导线与绕线模表面接触的切线位置应有轴向/辐向压紧装置的压紧头将导线压紧。压紧头由两部分组成:辐向压紧头和轴向压紧头；轴向压紧头负责将导线匝间压紧，称为轴向压紧；辐向压紧头负责将导线贴紧绕线模辐向表面，称为辐向压紧；压紧头上述功能通过移动装置总成、左右移啮合齿等来实现，左右移啮合齿及龙门桁架悬在绕线模正上方固定不动，因此移动装置总成无法围绕绕线模转动，在绕制大直径线圈时，压紧头与被压紧导线接触面处视线被绕线模遮挡，影响绕制线圈质量和作业效率。发明内容本发明目的是提供一种实现卧式绕线机轴向/辐向压紧装置无晃动绕行方法，实施后结构简单、实用、提高绕制线圈质量和效率。本发明的技术方案是:将固定式龙门架的双侧固定立架改为可转动立架；龙门桁架沿绕线机轴向中心线旋转功能由与其两端部刚性连接的龙门旋转架右侧架、右伸缩驱动装置、右固定支撑平台和龙门旋转架左侧架、左伸缩驱动装置、左固定支撑平台等组成两套完全一样的机械传动系统，它们在数控系统及应用软件支持下，实现压紧头沿被绕制线圈外表面无晃动旋转。本发明技术方案实施后，绕线工可控制将压紧头位置旋转移至绕制线圈方便观察的任意位置，解决了压紧头与导线接触面处视线被绕线模遮挡问题，提高绕制线圈质量；吊装线圈及绕线模安全、快捷，提高作业效率。
结合附图进一步说明本发明技术方案的具体实施方式
。图1、可旋转龙门架结构及功能示意图。图2、右伸缩驱动装置结构示意图。图3、可旋转龙门架控制系统工作流程框图。图4、导线压紧头组成及功能示意图。图5、卧式绕线机轴向/辐向压紧装置无晃动绕行总体结构示意图。图1中，1、绕线模，2、已绕制线圈，4、龙门旋转架右侧架，5、右伸缩驱动装置，6、左伸缩驱动装置，7、移动装置总成，8、左右移啮合齿，9、压紧头，10、龙门桁架，11、右固定支撑平台，17、龙门旋转架左侧架，18、左固定支撑平台。图2中，4、龙门旋转架右侧架，11、右固定支撑平台，12、右驱动电机，13、右丝杠推进器，14、右旋转编码器，15、右上转轴，16、右下转轴，19、右伸缩丝杠，20、右驱动电机安装基板。图3中，4、龙门旋转架右侧架，12、右驱动电机，13、右丝杠推进器，14、右旋转编码器，17、龙门旋转架左侧架，23、右变频器，26、左旋转编码器，27、左变频器，28、左驱动电机，29、左丝杠推进器，30、PLC控制器，32、主动系统，33、从动系统，34、数控系统。图4中，3、导线与绕线模间隙，31、辐向压紧头，35、轴向压紧头，36、导线匝间间隙，37、绕线模外表面，38、被实施压紧的导线。
图5中，4、龙门旋转架右侧架，5、右伸缩驱动装置，6、左伸缩驱动装置，7、移动装置总成，8、左右移啮合齿，9、压紧头，11、右固定支撑平台，17、龙门旋转架左侧架，18、左固定支撑平台，34、数控系统，38、被实施压紧的导线。
具体实施方式
本发明技术方案的实现方法是:如图1所示，将传统设计-固定式龙门架的双侧立架改为可转动架(龙门旋转架左侧架17和龙门旋转架右侧架4);等长的龙门旋转架左侧架17、龙门旋转架右侧架4分别安装在卧式绕线机D、0两固定轴上且滚动连接，使其可绕D、0轴转动(实例中，以铅直线为准实现右旋30度左旋5度)。左固定支撑平台18、右固定支撑平台11分别刚性固定，形成两个等高固定基准面。左伸缩驱动装置
6、右伸缩驱动装置5必须同步进行伸缩驱动，龙门旋转架左侧架17、龙门旋转架右侧架4即可围绕卧式绕线机D、0固定轴同步转动，实现龙门桁架10在其A端B端牵引下进行无晃动旋转。悬挂在左右移啮合齿8的移动装置总成7也跟随其进行旋转。压紧头9在移动装置总成7驱动下可同步无晃动围绕绕线模I转动，这样绕线工可酌情将压紧头9位置移至方便观察的位置。等长的龙门旋转架左侧架17、龙门旋转架右侧架4与D、0两固定轴采用滚动连接，间隙不大于2 ym，左固定支撑平台18、右固定支撑平台11选材有足够强度。以图2右伸缩驱动装置为实例，阐述机械传动制作要点。图2中右驱动电机安装基板20与右固定支撑平台11通过右下转轴16连接，连接配合间隙应不大于2 u m ;右伸缩丝杠19与龙门旋转架右侧架4通过右上转轴15连接，连接配合间隙应不大于2 u m,右伸缩丝杠19螺距5mm，右丝杠推进器13降速变比为8: 1，右驱动电机12选用4极鼠笼异步动电动机，右丝杠推进器13有两个输出端:一端与右伸缩丝杠19连接，变比8: I ;另一端与右旋转编码器14连接，变比1:1 ;右旋转编码器14旋转一圈产生50个脉冲。以上阐述制作要点同样适用左伸缩驱动装置，即两套完全一致。上述机械传动与图5所示的数控系统34有机结合，在应用软件支持下，才能实现卧式绕线机轴向/辐向压紧装置无晃动绕行。如图3所示，将图2的右旋转编码器14输出的脉冲信号送入PLC控制器30的高速计数输入端，该信号在PLC控制器30中通过程序运算转换为图1的右伸缩驱动装置5的伸缩实数量。同理，左伸缩驱动装置6的左旋转编码器26输出的脉冲信号送入PLC控制器30的高速计数另一输入端，该信号在PLC控制器30中通过程序转换为图1的左伸缩驱动装置6的伸缩实数量。左、右两伸缩量相比较，其差值由PLC控制器30输出送入左变频器27的调速输入端，左变频器27控制左驱动电机28改变转速，使左丝杠推进器29实时跟随右伸缩驱动装置5的伸缩量，通过改变左丝杠推进器29的伸缩速度，进而改变龙门旋转架左侧架17转动速度。图3中，数控系统34由右旋转编码器14、右变频器23、PLC控制器30、左旋转编码26、左变频器27等组成。主动系统32控制龙门旋转架右侧架转动，从动系统33控制龙门旋转架左侧架转动。所谓的主动系统就是指龙门旋转架右侧架转动只接受给定速度设定值的控制；所谓的从动系统就是指龙门旋转架左侧架转动不仅受给定速度设定值的控制，还要受左、右两伸缩量相比较的差值进行调整。如图4所示，压紧头由两部分组成，即辐向压紧头31和轴向压紧头35 ;轴向压紧头35负责将导线匝间间隙36压紧，称为轴向压紧；辐向压紧头31负责将被实施压紧的导线38贴紧绕线模外表面37，减少导线与绕线模间隙3，称为辐向压紧。按照本发明技术方案实现方法而制作完成的轴向/辐向压紧装置无晃动绕行的龙门架总体结构如图5所示，由于龙门旋转架右侧架4、右固定支撑平台11、右伸缩驱动装置5与左伸缩驱动装置6、左固定支撑平台18、龙门旋转架左侧架17制作安装完全一样，在数控系统34监控下，既能完成原有的功能(在左右移啮合齿8支持下，通过移动装置总成7实现压紧头9对被实施压紧的导线38的轴向/辐向压紧)，又能实现压紧头9无晃动绕行。
权利要求
1.卧式绕线机轴向/辐向压紧装置无晃动绕行方法是将固定式龙门架的双侧固定立架改为可转动立架，其特征是:龙门桁架(10)沿绕线机轴向中心线旋转功能由与其两端部刚性连接的龙门旋转架右侧架(4)、右伸缩驱动装置(5)、右固定支撑平台(11)和龙门旋转架左侧架(17)、左伸缩驱动装置￠)、左固定支撑平台(18)等组成两套完全一样的机械传动系统，它们在数控系统(34)及应用软件支持下，实现压紧头(9)沿被绕制线圈外表面无晃动旋转。
2.按权利要求1所述的卧式绕线机轴向/辐向压紧装置无晃动绕行方法，其特征是:龙门旋转架左侧架(17)、龙门旋转架右侧架(4)分别安装在卧式绕线机D、0两固定轴上且滚动连接，使其可绕D、O轴转动，配合间隙应不大于2 u m。
3.按权利要求1所述的卧式绕线机轴向/辐向压紧装置无晃动绕行方法制造的左伸缩驱动装置(6)和右伸缩驱动装置(5)，其特征是:左固定支撑平台(18)、右固定支撑平台(11)分别刚性固定，形成两个等高固定基准面；右驱动电机安装基板(20)与右固定支撑平台(11)通过右下转轴(16)连接，连接配合间隙应不大于2 ym，右伸缩丝杠(19)与龙门旋转架右侧架(4)通过右上转轴(15)连接，连接配合间隙应不大于2 iim，右伸缩丝杠(19)螺距5毫米，右丝杠推进器(13)降速变比为8: 1，右驱动电机(12)选用4极鼠笼异步电动机，右丝杠推进器(13)有两个输出端:一端与右伸缩丝杠(19)连接，变比8: 1，另一端与右旋转编码器(14)连接，变比1:1 ;右旋转编码器(14)旋转一圈产生50个脉冲；右伸缩驱动装置(5)、左伸缩驱动装置(6)设计、制作完全一样。
4.按权利要求3所述的左伸缩驱动装置(6)和右伸缩驱动装置(5)，其特征是:右旋转编码器(14)输出的脉冲信号送入PLC控制器(30)的高速计数输入端，该信号在PLC控制器(30)中通过程序运算转换为右伸缩驱动装置(5)的伸缩实数量；左伸缩驱动装置(6)的左旋转编码器(26)输出的脉冲信号送入PLC控制器(30)的高速计数另一输入端，该信号在PLC控制器(30)中通过程序转换为左伸缩驱`动装置(6)的伸缩实数量；左、右两伸缩数值相比较，其差值由PLC控制器(30)输出送入左变频器(27)的调速信号输入端，左变频器(27)控制左驱动电机(28)改变转速，使左丝杠推进器(29)实时跟随右伸缩驱动装置(5)的伸缩量；主动系统(32)通过右伸缩驱动装置(5)控制龙门旋转架右侧架(4)转动，从动系统(33)通过左伸缩驱动装置(6)控制龙门旋转架左侧架(17)转动。
全文摘要
本发明卧式绕线机轴向/辐向压紧装置无晃动绕行方法属于电力电工机械领域，涉及卧式绕线机轴向/辐向压紧装置绕行控制技术。目前国内卧式绕线机轴向/辐向压紧装置不具备绕行功能，因此绕制大直径线圈时，压紧头9与被实施压紧的导线38接触处视线被绕线模遮挡。本发明主要技术特征是由左固定支撑平台18、左伸缩驱动装置6、龙门旋转架左侧架17、龙门桁架10、龙门旋转架右侧架4、左右移啮合齿8、移动装置总成7、压紧头9、右固定支撑平台11、右伸缩驱动装置5等组成机械传动系统，它们在数控系统34应用软件支持下，完成左右侧架同步旋转，实现轴向/辐向压紧装置无晃动绕行，提高绕制线圈质量和作业效率。
文档编号G05B15/02GK103137316SQ20111037289
公开日2013年6月5日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者高原, 沈伟, 徐鹏建, 柴朋朋, 朱文超, 高立斌 申请人:山东巨力电工设备有限公司