技术特征：
1.一种箔材绕制装置，其特征在于，包括：控制主机、上料机构、张紧机构以及辅助机构，其中，所述控制主机用于根据箔材卷料的材料力学性能参数和箔材卷料中每层箔材的几何尺寸，得到箔材卷料中每层箔材的最佳张紧力，以及再根据所述最佳张紧力得到所述张紧机构的最佳扭矩值，且所述材料力学性能参数包括抗拉强度、规定塑性延伸强度、屈服强度以及最佳应力值；所述上料机构，用于将所述箔材卷料传输至所述张紧机构上；所述张紧机构包括张紧组件、转动组件以及检测组件，其中，所述转动组件上固定有所述张紧组件，所述张紧组件上安装有所述检测组件，且所述箔材卷料套装于所述张紧组件上；所述控制主机，用于在箔材卷料绕制时，向所述转动组件输出基于最佳张紧力得出的最佳扭矩值，以使所述转动组件的转动扭矩为所述最佳扭矩值；所述转动组件，用于在箔材卷料绕制时，根据所述控制主机基于最佳张紧力得出的最佳扭矩值，驱动所述张紧组件运动，以使所述张紧组件对箔材卷料施加压力，以紧固所述箔材卷料；所述检测组件包括扭矩检测器，其中，所述扭矩检测器用于检测所述张紧组件上的实际扭矩值，并将所述实际扭矩值传输至所述控制主机，以便控制主机根据接收到的实际扭矩值，调整所述转动组件的转动扭矩，以通过调整所述转动组件的转动扭矩使所述张紧组件上的实际扭矩值保持为所述最佳扭矩值；所述辅助机构，用于压紧张紧后的箔材卷料，以在绕制间歇或绕制完成后，防止张紧后的箔材卷料上的收卷力释放。2.根据权利要求1所述的一种箔材绕制装置，其特征在于，所述上料机构包括：移动台(20)、升降组件(30)、托盘(40)以及两根相互平行设置的导轨(50)，其中，两导轨(50)安装于所述张紧机构的正下方；所述移动台(20)滑动安装在两导轨(50)上，其中，所述升降组件(30)安装于所述移动台(20)的顶面，且所述升降组件(30)的升降端上固定有所述托盘(40)。3.根据权利要求2所述的一种箔材绕制装置，其特征在于，所述托盘(40)与所述箔材卷料的接触面上设置有称重传感器，所述托盘(40)的底部设置有位移传感器(60)，且所述称重传感器和所述位移传感器(60)分别电连接所述控制主机。4.根据权利要求1所述的一种箔材绕制装置，其特征在于，所述转动组件包括电机(70)、转轴(80)、第一传动齿轮(90)、第二传动齿轮(100)以及电磁扭矩器(200)，其中，所述转动组件安装于固定架(10)上，且所述控制主机电连接所述电磁扭矩器(200)和所述电机(70)；所述固定架(10)包括第一固定板(11)、第二固定板(12)、旋转柱(13)以及支撑板(14)，其中，所述第二固定板(12)的端部通过旋转柱(13)与所述支撑板(14)的一端铰接，且所述支撑板(14)的另一端设置有用于安装所述转轴(80)的卡槽；所述转轴(80)的一端固定连接所述电磁扭矩器(200)，所述转轴(80)的另一端转动连接在所述卡槽内，且所述张紧组件安装于所述转轴(80)上；所述电机(70)安装在所述第一固定板(11)上，其中，所述电机(70)的输出轴上固定有所述第一传动齿轮(90)，所述第一传动齿轮(90)与所述第二传动齿轮(100)传动连接，且所
述第二传动齿轮(100)传动连接所述张紧组件，用于在电机(70)的驱动下，带动所述张紧组件运动，以对箔材卷料施加压力。5.根据权利要求4所述的一种箔材绕制装置，其特征在于，所述张紧组件包括：伸缩件(110)、固定环(190)、转动环(200)以及若干撑板(130)，其中，若干撑板(130)沿转轴(80)的圆周方向均匀布置，且每个撑板(130)为弧形板；所述固定环(190)固定在所述转轴(80)靠近所述卡槽的一端，所述转动环(200)滑动安装在所述转轴(80)靠近所述第一固定板(11)的一端，且所述第二传动齿轮(100)螺纹连接在所述转动环(200)上；每个撑板(130)对应一所述伸缩件(110)，其中，所述伸缩件(11)采用多连杆结构，所述伸缩件(11)的首端铰接在所述转动环(200)上，所述伸缩件(11)的尾端铰接在所述固定环(190)上，且所述伸缩件(11)中各连杆的连接端铰接在对应侧的所述撑板(130)上。6.根据权利要求1所述的一种箔材绕制装置，其特征在于，所述检测组件还包括：压力传感器(120)，其中，所述任一撑板(130)与箔材卷料的接触面上还设置有所述压力传感器(120)，且所述压力传感器(120)电连接所述控制主机。7.根据权利要求6所述的一种箔材绕制装置，其特征在于，所述辅助机构包括：第一滚筒(140)、第二滚筒(150)、扭矩传感器以及液压机构，其中，所述第一滚筒(140)和所述第二滚筒(150)沿竖直方向依次固定在固定架(10)上，且第一滚筒(140)和所述第二滚筒(150)相互平行；所述扭矩传感器安装于所述第一滚筒(140)上，所述液压机构的输出端固定连接所述第一滚筒(140)，用于驱动所述第一滚筒(140)沿竖直方向移动，且所述扭矩传感器电连接所述控制主机，所述控制主机电连接所述液压机构的受控端。8.根据权利要求1所述的一种箔材绕制装置，其特征在于，所述控制主机设置于操作箱(160)内，其中，所述操作箱(160)安装于固定架(10)上，且所述操作箱(160)上设置有操作界面；所述操作界面包括箔材参数输入区、上料机构操作区以及箔材参数显示区，其中，所述箔材参数显示区用于显示箔材卷料的物料编号、规格型号、产品名称、规格型号、绕制前重量和绕制后重量，且所述箔材参数显示区还设置有条形码出口，以用于打印物料管控信息条形码。9.一种权利要求1～8任意一项所述的箔材绕制装置的工作方法，其特征在于，包括：获取箔材卷料的材料力学性能参数和箔材卷料中每层箔材的几何尺寸，其中，所述材料力学性能参数包括抗拉强度、规定塑性延伸强度、屈服强度以及最佳应力值；判断所述最佳应力值是否小于抗拉强度、规定塑性延伸强度以及屈服强度中的任意一个；若否，则基于所述几何尺寸和所述最佳应力值，计算得到所述箔材卷料中每层箔材的最佳张紧力；基于所述箔材卷料中每层箔材的最佳张紧力，计算得到箔材绕制装置中张紧机构的最佳扭矩值；根据所述最佳扭矩值，调整箔材绕制装置中转动组件的转动扭矩，以使所述转动组件的转动扭矩为所述最佳扭矩值，以及根据所述最佳扭矩值，利用转动组件驱动箔材绕制装
置中张紧组件运动，以使所述张紧组件对箔材卷料施加压力，以紧固所述箔材卷料；获取张紧机构中扭矩检测器传输的张紧组件的实际扭矩值，并根据所述最佳扭矩值，调整张紧机构中转动组件的转动扭矩，以通过调整所述转动组件的转动扭矩使所述张紧组件上的实际扭矩值保持为所述最佳扭矩值，直至所述箔材卷料绕制完成为止。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述几何尺寸包括：箔材卷料中每层箔材的厚度、宽度以及半径，所述张紧组件包括若干撑板(130)，且所述撑板(130)为弧形板；其中，基于所述几何尺寸和所述最佳应力值，计算得到所述箔材卷料中每层箔材的最佳张紧力，包括：按照如下公式(1)，计算得到所述最佳张紧力；f＝σa0ꢀꢀ
(1)上述式(1)中，f为最佳张紧力，σ为最佳应力值，a0为箔材卷料中任一层箔材的截面积，其中：当任一层箔材为圆角时，a0＝a
×
b-0.858r2，式中，a为任一层箔材的厚度，b为任一层箔材的宽度，r为圆角半径；当任一层箔材为圆边时，a0＝a
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b-0.858r2，r为圆边半径；相应的，基于所述箔材卷料中每层箔材的最佳张紧力，计算得到箔材绕制装置中张紧机构的最佳扭矩值，包括：按照如下公式(2)，计算得到箔材绕制装置中张紧机构的最佳扭矩值；上述式(2)中，t为最佳扭矩值，r为所述撑板(130)的外圆半径。
技术总结
本发明公开了一种箔材绕制装置及其工作方法，本发明可根据不同箔材及箔材几何尺寸来自动调整张紧力，既能保证变压器绕组的最佳张紧力，避免因张紧力小而产生绕组绝缘破损、散热和噪音超标等问题，又能保证变压器绕组承受一致的应力值，确保产品质量的一致性。确保产品质量的一致性。确保产品质量的一致性。
技术研发人员：聂贵锋 李梦军 刘梓洋 陈佳枚
受保护的技术使用者：广州中车骏发电气有限公司
技术研发日：2022.08.29
技术公布日：2022/11/29