一种变压器线圈绕制用可调模具的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种变压器线圈绕制用可调模具，包括模具主件，其特征在于，所述模具主件包括由至少4个模瓣组成的绕圈套筒，各模瓣内侧通过铰链与模具中空轴连接；模具中空轴内穿设有模具中心轴；所述模具中心轴由中段及两侧的螺纹段、立方段组成，中段与模具中空轴相配合，立方段穿设于辐盘二的中心内，螺纹段穿设于辐盘一的中心内，螺纹段外套有轴套，轴套与螺纹段螺纹连接；轴套上设有限位结构限位结构一侧的轴套端部穿设于辐盘一内，辐盘一于限位结构处限位。本发明通用性强，模具主件的可变直径能适用于不同型号的线圈制作，大大减少了生产成本，提高了生产效率。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种变压器绕线用的可调模具，用于变压器线圈的绕制，属于电工电 气【技术领域】。 -种变压器线圈绕制用可调模具
【背景技术】
[0002] 作为变压器的心脏部件，线圈承担着承载电流、改变电压的重要作用，在变压器的 设计过程中，为满足变压器的制造成本、性能等要求，通常不同容量的变压器产品，其线圈 的内外径尺寸、高度、绕制匝数、所使用的导线截面等参数均是不同的。由于线圈是承载电 流、传递电能的核心部件，因此，线圈在生产制作过程中不仅要保证各种材料的材质满足运 行中的电气、机械和热性能的要求，同时也要保证绕制完成后的外形尺寸满足设计要求，这 样才能最终保证变压器整体的绝缘距离，保证产品的电气性能要求。而要完成线圈的绕制、 保证绕制线圈的尺寸满足设计要求，就必须要使用绕制模具，在变压器线圈的生产过程中， 模具的作用主要体现在以下两个方面：
[0003] 1、绕制线圈时的载体：变压器线圈是使用导线（或箔材）、绝缘纸、胶带、气道条等 材料缠绕而成的。要将上述材料最终缠绕、制作成为一只符合各项性能要求的线圈，必须要 在线圈的生产过程中使用模具作为最初的骨架，作为线圈绕制成形的载体。同时，在绕制过 程中通过电动机等动力设备作用于模具，使模具具备旋转功能，以此才能完成线圈的绕制 工作。
[0004] 2、保证线圈满足一定的尺寸要求：不同容量、不同产品的线圈因为性能要求的不 同，其内外径、高度尺寸基本是各不相同的。为保证柔性导线、绝缘材料绕制而成的线圈满 足内径、外径尺寸要求，必须要有尺寸符合线圈要求的模具进行配合。
[0005] 为满足变压器线圈的生产，目前变压器线圈模具多用铸铝铸造或钢板焊接而成， 但无论采用何种方式，模具的外径尺寸均为一特定值，制造完成后即无法调整，不能用来生 产其他内径尺寸的线圈，对于该种具有固定尺寸的模具主要有以下几点缺点：
[0006] 1、增加产品整体生产成本：目前使用的模具主要为钢板焊接结构，也有铸铝、铸 铁结构的模具，无论何种结构的模具，其生产成本少则数千元，多则上万元，同时一套模具 只能用来绕制一种内径尺寸的线圈，而随着容量、电压的变化，线圈的尺寸是在不断的变化 的，如果遇到产品优化、结构改型，则原先的模具将大批量作废，必须再大批量的制作新的 模具，这就造成了目前变压器生产厂家要花费大量财力、物力来制造模具，同时还要承担大 量模具的保管、管理费用。
[0007] 2、如果某个产品在生产前没有合适的模具，则要花时间先去设计、制造模具，占用 了产品整体的生产时间，降低生产效率。
[0008] 3、通用性差，生产不同尺寸的线圈，要在众多的模具中寻找合适尺寸的模具，然后 进行模具的重新装配、更换，花费大量的时间和人力。
【发明内容】
[0009] 本发明所要解决的是传统变压器线圈用模具存通用性差，影响生产进度、效率低， 生产成本高的技术问题。
[0010] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种变压器线圈绕制用可调模具，包括模 具主件，其特征在于，所述模具主件包括由至少4个模瓣组成的绕圈套筒，各模瓣内侧通过 铰链与模具中空轴连接；模瓣的两端分别设有孔一、孔二，辐盘一设有与孔一相配合的支 腿，该支腿穿设于孔一内；辐盘二设有与孔二相配合的支腿，该支腿穿设于孔二内；模具中 空轴内穿设有模具中心轴；所述模具中心轴由中段及两侧的螺纹段、立方段组成，中段与模 具中空轴相配合，立方段穿设于辐盘二的中心内，螺纹段穿设于辐盘一的中心内，螺纹段外 套有轴套，轴套与螺纹段螺纹连接；轴套上设有限位结构，限位结构一侧的轴套端部穿设于 辐盘一内，辐盘一于限位结构处限位。
[0011] 优选地，相邻所述模瓣之间通过弧形封板活动连接。
[0012] 优选地，所述模瓣内侧设有支架，支架通过连接轴与铰链的一端连接，铰链的另一 端通过中轴连接轴与模具中空轴连接。
[0013] 优选地，所述模瓣的孔一内设有与辐盘一支腿相配合的轴承。
[0014] 优选地，当模具用于制作低压箔绕线圈时，其中一个所述模瓣上设有用于绕制过 程中内嵌低压出线铜排的槽口。
[0015] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：
[0016] 1.降低模具成本：变压器新产品开发或产品优化、结构改型过程，无需因线圈内 径尺寸变动而开发新模具，通过调整可调模具外径即可满足设计要求，从而节省模具开发 成本。
[0017] 2.方便生产管理：可调模具可以替代成百上千只传统模具，大大的减少维护难度 和存放空间。
[0018] 3.提高生产效率：可调模具替代传统模具后，能够节省新模具设计生产过程，也 可压缩使用过程模具的选型、装模、卸模时间和劳动强度
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为实施例提供的一种变压器线圈绕制用可调模具的透视图；
[0020] 图2为模具主件的侧视图；
[0021] 图3为图2中A-A面的剖视图；
[0022] 图4为相邻模瓣的连接示意图；
[0023] 图5为模瓣的结构示意图；
[0024] 图6为模具中心轴的结构示意图；
[0025] 图7为图5中B向的视图；
[0026] 图8为图5中C向的视图；
[0027] 图9为模具主件与模具中心轴的装配示意图；
[0028] 图10为辐盘一的结构示意图；
[0029] 图11为辐盘二的结构示意图；
[0030] 图12为轴套的透视图；
[0031] 图13为图12中D向的视图；
[0032] 图14为图12中E向的视图；
[0033] 图15为模瓣上轴承的示意图；
[0034] 图16为模瓣上开槽的示意图；
[0035] 图17为模具主件外径较小时的原理图；
[0036] 图18为模具主件外径较大时的原理图。
【具体实施方式】
[0037] 为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0038] 实施例
[0039] 如图1-16所示，为本实施例提供的一种变压器线圈绕制用可调模具的结构示意 图，包括模具主件，模具主件包括由4个模瓣1组成的绕圈套筒，各模瓣1内侧设有支架11， 支架1-1通过连接轴1-2与铰链2的一端连接，铰链2的另一端通过中轴连接轴3-1与模 具中空轴3连接。相邻模瓣1之间通过弧形封板4活动连接，弧形封板4的两端通过沉头 螺钉5与两块模瓣1连接，如图4所示。
[0040] 模瓣1的两端分别开孔一 1-3、孔二1-4(如图5所示），辐盘一 6和辐盘二7为中 心开孔的十字型结构（如图1〇、11所示），辐盘一 6的十字型结构中的4个支腿与孔一 1-3 相配合，该支腿插在4个模瓣1的孔一 1-3内；辐盘二7的十字型结构中的4个支腿与孔二 1-4相配合，该支腿插在4个模瓣1的孔二1-4内。
[0041] 模具中空轴3轴心内穿有一根模具中心轴10,模具中心轴10由中段及两侧的螺纹 段、立方段组成，中段与模具中空轴3相配合（为避免其滑动，模具中空轴3的内腔及模具 中心轴10的外形采用四棱柱），立方段插在辐盘二7的中心内（辐盘7的中心孔为方形）， 螺纹段穿过辐盘一 6的中心后，在螺纹段外套上一个轴套8,轴套8与螺纹段螺纹连接。轴 套8上有一个凸起的限位结构8-1 (如图12-14所示），限位结构8-1 -侧的轴套8端部插 在辐盘一 6的中心孔内位于绕线套筒内，辐盘一 6于限位结构8-1处限位。
[0042] 当模具中空轴3固定时，通过调节轴套8在模具中空轴3上的位置，轴套8推动辐 盘一 6,辐盘一 6推动模瓣1水平移动，继而改变铰链2与模具中空轴3的夹角，从而调节模 具主件的外径。模具中心轴10的立方段用于与绕线机的电动机相连，电动机通过驱动模具 中心轴10以及与其连接的辐盘二7,带动整个模具旋转，从而满足线圈的绕制需要。
[0043] 为方便调节、减小调节过程中辐盘一 6与模瓣1之间位移过程中的摩擦力，模瓣1 的孔一 1-3内安装一个与辐盘一 6支腿相配合的轴承9 (如图15所示），并在辐盘一 6上开 相应的轴承导槽。轴承9顶在辐盘一 6上的轴承导槽中，当旋转轴套8时，辐盘一 6通过向 轴承9施力，推动模瓣1水平位移。另外，为便于实时查看调节效果，了解模具调节过程中 的具体外径尺寸，还可以在辐盘一 6上雕刻刻度，使该刻度与模具的外径尺寸相对应，则当 模瓣1在不同位置时，通过观察辐盘一 6上的刻度，即可知道此时模具对应的外径尺寸。
[0044] 当模具用于制作低压箔绕线圈时，可在其中一个模瓣1上开一个用于绕制过程中 内嵌低压出线铜排的槽口 11，如图16所示。
[0045] 按照上述的结构、原理，本发明提供的模具还可采用6个模瓣、8个模瓣的形式。
[0046] 本发明主要利用直角三角形正弦定理，即直角三角形中，与其中一个锐角相对的 直角边的长度等于该锐角的正弦值与该直角三角形斜边长度的乘积。当铰链2与水平面 (即与模具中空轴3)之间的夹角α为较小值α 1 = 30°时（如图17所示），模具主件 的外径rl = lXsin30° (1为铰链2的长度）；当铰链2与模具中空轴3之间的夹角α 为较大值α2 = 60°时（如图18所示），模具主件的外径r2=lXsin60°。因 sin30° <sin60°，故rl<r2。由此可知，本发明利用了上述原理来调节模具主件的外径。
【权利要求】
1. 一种变压器线圈绕制用可调模具，包括模具主件，其特征在于，所述模具主件包括由 至少4个模瓣（1)组成的绕圈套筒，各模瓣（1)内侧通过铰链（2)与模具中空轴（3)连接； 模瓣（1)的两端分别设有孔一（1-3)、孔二（1-4)，辐盘一（6)设有与孔一（1-3)相配合的 支腿，该支腿穿设于孔一（1-3)内；辐盘二（7)设有与孔二（1-4)相配合的支腿，该支腿穿 设于孔二（1-4)内；模具中空轴（3)内穿设有模具中心轴（10);所述模具中心轴（10)由中 段及两侧的螺纹段、立方段组成，中段与模具中空轴（3)相配合，立方段穿设于辐盘二（7) 的中心内，螺纹段穿设于辐盘一（6)的中心内，螺纹段外套有轴套（8)，轴套（8)与螺纹段螺 纹连接；轴套（8)上设有限位结构（8-1)，限位结构（8-1) -侧的轴套（8)端部穿设于辐盘 一（6)内，辐盘一（6)于限位结构（8-1)处限位。
2. 如权利要求1所述的变压器线圈绕制用可调模具，其特征在于，相邻所述模瓣⑴之 间通过弧形封板（4)活动连接。
3. 如权利要求1所述的变压器线圈绕制用可调模具，其特征在于，所述模瓣（1)内侧设 有支架（11)，支架（1-1)通过连接轴（1-2)与铰链（2)的一端连接，铰链（2)的另一端通过 中轴连接轴（3-1)与模具中空轴（3)连接。
4. 如权利要求1所述的变压器线圈绕制用可调模具，其特征在于，所述模瓣（1)的孔一 (1-3)内设有与辐盘一（6)支腿相配合的轴承（9)。
5. 如权利要求1所述的变压器线圈绕制用可调模具，其特征在于，当模具用于制作低 压箔绕线圈时，其中一个所述模瓣（1)上设有用于绕制过程中内嵌低压出线铜排的槽口 (11)。
【文档编号】H01F41/06GK104124054SQ201410322532
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】朱茂坦, 刘吉冬, 何克用, 蒋志勇 申请人:正泰电气股份有限公司