专利名称：钻机绞车电磁刹车线圈的绕制工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及线圈绕制工具，特别适用于石油钻井用各型钻机绞车电磁刹车线 圈的绕制工具。
背景技术：
电磁刹车的核心部件是线圈，电磁刹车的功能丧失主要原因是线圈烧损。线圈烧 损主要是设备在使用过程中电压不稳定，实际电流过大，电压过高造成线圈的烧损；其次就 是受环境和操作的影响，在清洗设备时不能隔离保护线圈，使线圈受潮，也使线圈烧损。在 技术上，由于购买的线圈存在绝缘不达标、机械强度不够、本身圆度超差产生漏磁等，使得 线圈的使用寿命降低，在使用中也易产生烧损。以往恢复其刹车功能必须更换新的线圈。通 常一台32型以上规格的电磁刹车有两组4只线圈，一般规律性烧损单侧一组两只线圈，重 大故障也有两组4只线圈同时烧损现象。目前在国内，石油企业生产所需要的电磁刹车线圈被几个专业厂家所垄断，这不 仅使得线圈价格居高不下，成为电磁刹车修理成本的主要构成，而且由于材料组织的各个 环节比较复杂，在线圈供货周期上严重制约着生产进度。更重要的是修理企业对线圈的质 量问题根本不能控制，厂家供应什么只能使用什么，无法解决在钻井大提速大发展中对设 备使用寿命延长的要求，所以使用效率，降低其大修理成本，最大限度保证设备使用是一个 至关重要的问题。
发明内容本实用新型的目的提供一种钻机绞车电磁刹车线圈的绕制工具，该绕制工具可解 决电磁刹车线圈在使用中烧损后大修理过程中线圈更换成本过高、供货周期没有可靠保障 而制约设备修理的问题。本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的，一种钻机绞车电磁刹车线圈的绕 制模具，包括外压板、内压板、固定螺栓构成的绕线模，其特征是连接法兰与绕线机通过锥 孔、顶丝连接，内压板通过螺纹连接固定在连接法兰上，绕模通过螺纹与内压板固定连接， 外压板通过固定螺栓与绕模固定连接；并且在该绕模外压板及内压板上设有工艺槽。所述绕模为胶木材料。所述的电磁刹车线圈绕制工具适用于DS20、DS32、DS40/45、DS50、DS60/70规格的
电磁刹车线圈。钻机绞车电磁刹车线圈绕制工艺，该线圈绕制工艺步骤为线规选择及检验一绕 线一线圈整形一热缩绝缘包扎一浸漆一烘干一二次热缩绝缘包扎一二次浸漆一二次烘干 —线圈成型一技术参数检测一产品完工。所述该线圈绕制工艺具体步骤如下1)将安装计数器和无极调速电机的绕线机、送线支架安装好后，将线圈模具连接 法兰、内压板和绕线机连接固定；[0011]2)在绕模上预放捆扎带，将带子一端从内压板上的工艺槽外伸，将待绕制的扁铜 线安装在送线支架上并调整好力矩后按照绕线机转速6r/min开始自动送线控制绕制；3)绕制完成后，将捆扎带捆扎结紧，安装固定外压板，对线圈进行一次整形；4)整形后，取下外压板，线圈下模热缩绝缘包扎；5)下模后的线圈在浸漆池浸漆，绝缘漆级别为F级；6)浸漆后，按照设计的工艺对线圈进行烘干；7) 二次热缩绝缘包扎；8) 二次浸漆；9) 二次烘干工艺过程，10)最后将线圈在此安装在绕模上，在绕线机上对线圈进行最后的整形，使得线圈 的圆度误差控制在0. 05mm/整个直径范围内。11)技术参数检测，即为成品。本实用新型的有益效果是本实用新型在技术上解决了 DS系列电磁刹车线圈的技术参数的确定及绕制工艺 的设计，采用无级调速和数字计数，以及自动送线控制，解决了线圈绕制中力矩和整形的技 术控制、线圈绕制后下模包扎技术等，从而完全实现了各型绞车电磁刹车线圈的自主制造 和使用。本绕制工具在技术上解决了 DS系列电磁刹车线圈的技术参数的确定及绕制工艺 的设计，在模具的设计上采用了组合模具结构，可以根据线圈的不同规格，更换不同的芯轴 以实现线圈的绕制，并在线圈的绕制过程中解决了线圈上、下模具的关键技术难点，从而完 全实现了各型绞车电磁刹车线圈的制造和使用。
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
图1是线圈模具的组装示意图；图2是连接绕线机与绕模的连接法兰示意图；图3是线圈绕模示意图。图中1、外压板；2、固定螺栓；3、绕模；4、内压板；5、连接法兰。
具体实施方式
实施例1，如图1所示，钻机绞车电磁刹车线圈绕制模具包括外压板1、内压板4、固 定螺栓2构成的绕线模，连接法兰5与绕线机通过锥孔、顶丝连接，内压板4通过螺纹连接 固定在连接法兰5上，绕模3通过螺纹与内压板4固定连接，外压板1通过固定螺栓2与绕 模3固定连接；并且在该绕模外压板1及内压板4上设有工艺槽。在线圈的绕制中，由图2所示的连接法兰5与专用绕线机通过锥孔、顶丝连接、固 定，将内压板4通过螺纹连接固定在连接法兰上，将绕模3与内压板4通过螺纹连接固定， 送线支架通过一条滑轨安装在绕线机的右前侧，调整好绕制力矩后用压板固定，开始绕线 工序。在绕制过程中，整套工具随着绕线机主轴运转，转速为5r/min。完成绕制工序后，将 外压板1与绕模3用固定螺栓2固定将线圈固定整形后下模，转入下一制造工序。[0031]图2的连接法兰，是一个通用件，固定安装在绕线机上；附图3的绕模3，是按照线 圈规格不同可以更换的。为了达到线圈的质量要求，绕模3的加工精度要求控制在6级，绕 模3选择不易变形、对铜线没有损伤的胶木做材料来加工。该线圈绕制工艺具体步骤如下1)将安装计数器和无极调速电机的绕线机、送线支架安装好后，将线圈模具连接 法兰、内压板和绕线机连接固定；2)在绕模上预放捆扎带，将带子一端从内压板上的工艺槽外伸，将待绕制的扁铜 线安装在送线支架上并调整好力矩后按照绕线机转速6r/min开始绕制；3)绕制完成后，将捆扎带捆扎结紧，安装固定外压板1，对线圈进行一次整形；4)整形后，取下外压板1，线圈下模热缩绝缘包扎；5)下模后的线圈在浸漆池浸漆，绝缘漆级别为F级；6)浸漆后，按照设计的工艺对线圈进行烘干；7) 二次热缩绝缘包扎；8) 二次浸漆；9) 二次烘干工艺过程，10)最后将线圈在此安装在绕模3上，在绕线机上对线圈进行最后的整形，使得线 圈的圆度误差控制在0. 05mm/整个直径范围内。11)技术参数检测.即为成品。以DS32线圈为例，在绕制中，将连接法兰5、内压板4和绕线机连接固定后，安装 小857 X 60绕模，并在绕模3上预放捆扎带，带子一端从内压板4上的工艺槽外伸，将扁铜线 安装在送线支架上并调整好力矩后开始绕制。该规格线圈需要绕制13匝/层，共绕38层。 在每层要绕制一个单盘，最后在完成38层绕制后要再绕制7圈。在绕制过程中，自动送线 和人工拨线定圈同时进行，保证线圈绕制整齐。匝数由计数器自动计数，操作人员同时兼顾 每匝的单盘和最后的7圈绕制。绕制完成后，将捆扎带捆扎结紧，安装固定外压板，对线圈 进行一次整形。整形后，取下外压板1，将线圈下模。下模后的线圈在浸漆池浸漆，漆的绝缘 级别为F级。浸漆后，按照设计的工艺对线圈进行烘干、二次包扎、二次浸漆、二次烘干等工 艺过程，最后将线圈在此安装在绕模上，在绕线机上对线圈进行最后的整形，使得线圈的圆 度误差控制在0. 05mm/整个直径范围内。其他规格的线圈的绕制工艺过程和DS32线圈的绕制工艺是完全一样的。不同的 是在绕制不同规格的线圈时，由于线圈的内径大小不一样，所以要更换不同尺寸的绕模，以 及各线圈的绕制匝数不同，以达到不同规格线圈的尺寸要求和性能要求。例如，DS40/45电 磁刹车线圈，其内径为 1165，要绕制29层，匝数是13+1/层。本实施例在生产中，按照设计的绕制工艺，完全解决了 DS20、DS32、DS40/45、DS50、 DS60/70等电磁刹车线圈在绕制中的技术难点，完成了线圈的加工制造。本实施例的工艺过程是线规选择及检验一绕线一线圈整形一热缩绝缘包扎一浸 漆一烘干一二次热缩绝缘包扎一二次浸漆一二次烘干一线圈成型一技术参数检测一产品
元工o其中的关键技术难点是线圈的上下模具和整形技术。为达到顺利上下模具完成线 圈的整形，在设计工艺时，为达到工艺要求，设计了专用的铜线送线支架，在绕线机上安装了计数器和无极调速电机，设计绕线机的转速为6r/min，以达到绕制的力矩要求；在绕模 外压板上设计了工艺槽，可以将绕制好的线圈在绕线机上整形包扎好后下模。线圈进行绝 缘包扎后进行绝缘漆的浸漆工艺，绝缘漆采用F级绝缘，以达到浸漆后的机械强度要求。绕制工具由绕线机、线圈模具、送线支架组成，在绕制线圈时，绕线机可以通过无 极调速电机自动调整绕制转速，自动送线支架可以调节距绕线机距离以达到线圈绕制的力 矩，而绕线模具的绕模设计时就考虑了线圈一次整形的捆扎下模和二次整形后的线圈内径 和圆度要求，同时在工艺的选择和绝缘漆的选择上，增加了二次浸漆整形工艺，选择了更高 级别的F级绝缘漆。这样，绕制的线圈完全克服了外购线圈存在的绝缘不达标、机械强度不 够、本身圆度超差产生漏磁等质量问题，降低了线圈在使用中易产生烧损现象，提高了线圈 的使用寿命。本实用新型所采取的浸漆、烘干等工艺，其工艺参数均采用本行业规定标准执行。
权利要求钻机绞车电磁刹车线圈的绕制模具，包括外压板(1)、内压板(4)、固定螺栓(2)构成的绕线模，其特征是连接法兰(5)与绕线机通过锥孔、顶丝连接，内压板(4)通过螺纹连接固定在连接法兰(5)上，绕模(3)通过螺纹与内压板(4)固定连接，外压板(1)通过固定螺栓(2)与绕模(3)固定连接；并且在该绕模外压板(1)及内压板(4)上设有工艺槽。
2.根据权利要求1所述的钻机绞车电磁刹车线圈的绕制模具，其特征是所述绕模(3) 为胶木材料。
3.根据权利要求1所述的钻机绞车电磁刹车线圈的绕制模具，其特征是所述的电磁 刹车线圈的绕制工具适用于DS20、DS32、DS40/45、DS50、DS60/70规格的电磁刹车线圈。
专利摘要本实用新型涉及线圈绕制工具，特别适用于石油钻井用各型钻机绞车电磁刹车线圈的绕制工具，其特征是连接法兰与绕线机通过锥孔、顶丝连接，内压板通过螺纹连接固定在连接法兰上，绕模通过螺纹与内压板固定连接，外压板通过固定螺栓与绕模固定连接；并且在该绕模外压板及内压板上设有工艺槽；所述绕模为胶木材料；所述的电磁刹车线圈绕制工具适用于DS20、DS32、DS40/45、DS50、DS60/70规格的电磁刹车线圈。本实用新型在模具的设计上采用了组合模具结构，可以根据线圈的不同规格，更换不同的芯轴以实现线圈的绕制，并在线圈的绕制过程中解决了线圈上、下模具的关键技术难点，从而完全实现了各型绞车电磁刹车线圈的制造和使用。
文档编号H01F5/00GK201590329SQ200920314279
公开日2010年9月22日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者刘明, 李莉, 王全斌, 苏哲 申请人:中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司