专利名称：一种卷绕式变压器铁芯的专用卷制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种变压器铁芯的制备装置，特别是一种卷绕式变压器铁芯的专用卷制装置，属于变压器的制造设备技术领域。
目前，大多数电力变压器、配电变压器中的铁芯都是采用45°斜接缝迭片结构，即首先将成卷的带状硅钢片在一台专用的滚剪机上剖成不同宽度的条料，然后再在一条专用的横剪生产线上冲孔、切角，再逐片成一斜角或直角剪断，最后再由工人手工一片一片、一级一级迭成铁芯。这样的生产工艺不仅费工耗时、设备价格昂贵，而且制造出来的铁芯空载损耗很大。虽然近来出现了一种卷铁式变压器，其设备费用、空载损耗均有一定程度的降低，但其铁芯结构仍然采用传统的大框套小框的三相三柱式、带旁轭的四框五柱式等，其铁芯立柱、铁轭截面也仍为传统的矩形、台阶式矩形等老面孔，其磁路结构仍未得到根本改善、磁通分布不合理、空载损耗仍然较高。针对现有技术变压器存在的不足，本人向中国专利局申请了一项名为“卷绕式三维立体变压器”、申请号为“99236753.0”的实用新型专利，该专利申请的核心是三个相同尺寸的铁芯互成60°夹角组成三维立体，而每个圆柱形心柱都是由二个倾斜30°的半圆心柱拼合而成的卷绕结构，这种卷绕式三维立体变压器具有结构紧凑、磁通分布合理、空载损耗低的特点。但目前该卷绕式三维立体变压器的铁芯是由手工制作的，因而劳动强度大、效率低、成本高、质量不保证，如何实现卷绕式铁芯生产的机械化，是生产厂家急需解决的问题。
本实用新型的目的，是为了克服现有技术手工生产卷绕式三维立体变压器的铁芯劳动强度大、效率低、成本高、质量低的缺点，提供机械化生产的一种卷绕式变压器铁芯的专用卷制装置。
本实用新型的目的可以通过采取如下措施达到一种卷绕式变压器铁芯的专用卷制装置，其结构特点是由开卷机、导料机、压紧机构和卷制机组成，开卷机包括开卷机座和至少两个可装载不同宽度硅钢片的开卷器、与开卷器同轴的制动气缸，开卷器与固定于开卷机座上的轴连接并可绕该轴旋转；导料机包括导料机座和定向轮，定向轮通过轮轴与导料机座连接并可绕轮轴旋转；压紧机构包括机座、滚轮、导向轮、压块、气缸、滑轮、纵向导轨、横向导轨、手动轮和电机，滚轮、导向轮、压块、气缸、滑轮固定安装于机座上，手动轮和电机配合可驱动机座在纵向导轨、横向导轨移动；卷制机主要包括卷制机座、导轮、模具、气缸、旋臂、滚压轮和电机，模具通过主轴与电机的转轴连接、主轴驱动带剪切器的模具旋转，气缸位于机座的上部、其活塞杆与旋臂连接，模具位于旋臂的下部，滚压轮位于模具与旋臂之间。
开卷器上预先装载的硅钢片状卷料在从开卷器→导料机→压紧机构→卷制机，该硅钢片始终在卷制机内的调速电机牵引及各导向轮的管束下作直线纵向传递运动。
本实用新型的目的还可通过采取如下措施达到卷制机上设置与主轴平行的丝杆及与丝杆配对的螺母，主轴的外围设置齿形套筒，该套筒的内侧壁设置圆环型凹槽，与该圆环型凹槽对应，主轴还设置圆环型凸起，丝杆通过所述螺母与齿形套筒啮合连接，主轴通过减速齿轮组连接丝杆并驱动丝杆旋转，丝杆通过所述螺母驱动齿形套筒作轴向移动，齿形套筒带动主轴、模具作轴向移动，齿形套筒不随主轴旋转。
开卷机中的开卷器由至少四块弧形涨缩板、至少五只伞齿轮和手摇轮组成，弧形涨缩板设有与伞齿轮配对的齿，手摇轮与其中的一个伞齿轮啮合连接，其余的伞齿轮各与一块涨缩板啮合连接，与手摇轮啮合连接的伞齿轮还与其余四个伞齿轮啮合连接，手摇轮通过前述伞齿轮控制涨缩板涨开或收缩。
与现有技术相比，本实用新型具有如下突出优点1.铁芯的三相磁路平衡、磁通分布合理，空载电流小，噪声小，空载损耗可降低30％以上。
2.铁芯的结构紧凑，节省材料和能源，生产效率高、成本低。
以下结合附图对本实用新型进行详细描述
图1是本实用新型的结构主视图。
图2是本实用新型的结构俯视图。
图3是本实用新型卷制机的主轴、丝杆机构局部结构示意图。
图1、图2和图3构成本实用新型的实施例1。从图1、图2和图3可知，本实施例由开卷机1、导料机2、压紧机构3和卷制机4组成，开卷机1包括开卷机座1-1和十个可装载不同宽度硅钢片的开卷器1-2、与开卷器1-2同轴的制动气缸1-6，开卷器1-2通过轴固定连接于开卷机座1-1上并可绕轴旋转，开卷器1-2由四块弧形涨缩板1-3、五只伞齿轮1-4和手摇轮1-5组成，手摇轮1-5与其中的一个伞齿轮1-4啮合连接，其余的伞齿轮1-4各与一块涨缩板1-3啮合连接，与手摇轮1-5啮合连接的伞齿轮1-4还与其余四个伞齿轮1-4啮合连接，手摇轮1-5通过前述伞齿轮1-4控制涨缩板1-3涨开或收缩；导料机2包括导料机座2-1和定向轮2-2，定向轮2-2通过轮轴与导料机座2-1连接并可绕轮轴旋转；压紧机构3包括机座3-1、滚轮3-2、导向轮3-3、压块3-4、气缸3-5、滑轮3-6、纵向导轨3-7、横向导轨3-8、手动轮3-9和电机3-10，滚轮3-2、导向轮3-3、压块3-4、气缸3-5、滑轮3-6固定安装于机座3-1上，通过手动轮3-9和电机3-10可使机座3-1在纵向导轨3-7、横向导轨3-8移动；卷制机4包括卷制机座4-7、导轮4-1、模具4-2、气缸4-3、旋臂4-4、滚压轮4-5、电机4-6、主轴4-8、与主轴4-8平行丝杆4-9、与丝杆4-9配对的螺母4-11、设置于主轴4-8外围的齿形套筒4-10，模具4-2连接主轴4-8，主轴4-8与电机4-6的转轴连接，电机4-6通过主轴4-8驱动模具4-2旋转，气缸4-3位于机座4-7的上部、其活塞杆与旋臂4-4连接，模具4-2位于旋臂4-4的下部，滚压轮4-5位于模具4-2与旋臂4-4之间，齿形套筒4-10的内侧壁设置圆环型凹槽4-12，与该圆环型凹槽4-13对应，主轴4-8还设置圆环型凸起4-14，丝杆4-9通过所述螺母4-11与齿形套筒4-10啮合连接，主轴4-8通过减速齿轮组4-12连接丝杆4-9并驱动丝杆4-9旋转，丝杆4-9通过所述螺母4-11驱动齿形套筒4-10作轴向移动，齿形套筒4-10带动主轴4-8、模具4-2作轴向移动，齿形套筒4-10不随主轴4-2旋转。
从图1、图2、图3可知，开卷器1-1上预先装载的硅钢片带状卷料在从开卷器1-1→导料机2→压紧机构3→卷制机4，该硅钢片始终在卷制机4内的调速电机牵引及各导向轮的管束下作直线纵向传递运动。
从图1可知，不同宽度的硅钢片带状卷材分别装置在开卷器1-2上，转动手摇轮1-5可使与之啮合连接的主伞齿轮1-4驱动其余的伞齿轮1-4带动四块涨缩板将硅钢片材撑紧锁定或松开退出，与开卷器1-2同轴的制动气缸1-3起限制开卷器1-2旋转的作用，当转绕过程中，制气缸1-3处于松开状态，开卷器1-2转动灵活，当停止转绕时，制动气缸动作，将开卷器1-2刹住，防止开卷器因惯性将内装的片材甩出。
从图2可知，若干个开卷器1-2上的片料通过定向轮2-2集中于导料机2上，便于操作者更换不同宽度的片材送入压紧机构3。
从图3可知，由导料机2送来的片料通过滚轮3-2、导向轮3-3送入压块3-4，再通过滑轮送入卷制机4，其中上压块3-4由气缸3-5控制、保证片料在送入卷制机4前被压平压顺，滚轮3-2、导向轮3-3送入压块3-4、滑轮3-6全部安装在纵向导轨3-7、横向导轨3-8上，利用手动轮3-9和电机3-10可使导料机作纵向或横向调整。
从图4可知，由压紧机构3送来的片料通过导轮4-1进入模具4-2，电机4-6带动连接模具4-2的主轴4-8旋转、从而驱动模具4-2旋转，模具4-2带动片料旋转，达到卷绕的目的；而气缸4～通过其活塞杆连接旋臂4-4，旋臂下部的滚压轮4-5紧跟模具4-2转动而作上下压紧，使得整个卷制铁芯每层都压得紧实，由于卷制机4上设置丝杆4-9，主轴4-8的外围还设置齿形套筒4-10，丝杆4-9通过蜗轮4-11与齿形套筒4-10啮合连接，主轴4-8通过减速齿轮组4-12连接丝杆4-9，丝杆4-9通过蜗轮4-11驱动齿形套筒4-10作轴向移动，又因为齿形套筒4-10的内侧壁设置圆环型凹槽4-12，与该圆环型凹槽4-13对应，主轴4-8还设置圆环型凸起4-14，使齿形套筒4-10与主轴4-8之间不能作轴向相对移动，但齿形套筒4-10可绕主轴4-8旋转，因此在主轴4-8带动模具4-2作用360°旋转的同时，丝杆4-9带动套筒4-10作轴向缓慢移动，从而使模具4-2在旋转的同时作轴向缓慢移动，因此卷制出来的铁芯为层叠式结构并且各层间相差一定的角度，其截面呈现平等斜边形；通过调整套筒4-10的轴向移动速度可以调整铁芯的层与层之间的倾斜角度，达到逐层倾斜30°、卷制成专利号为“99236753.0”所述的三维立体变压器铁芯的目的。还可以通过改变齿轮组4-12的齿数比即可调整丝杆4-9的转速成调整丝杆4-9与蜗轮4-11之间的齿数比来达到。
本实施例特别适用于卷制专利号为“99236753.0”所述的三维立体变压器铁芯，是制造该种变压器铁芯的专用理想设备。
本实用新型的其他实施例是卷制机4上不设置丝杆4-9、螺母4-11、减速齿轮组4-12，或者将实施例1中的丝杆4-9、螺母4-11、减速齿轮组4-12拆除。构成卷制截面为矩形、阶梯矩形的卷制机。
权利要求1.一种卷绕式变压器铁芯的专用卷制装置，其特征是由开卷机(1)、导料机(2)、压紧机构(3)和卷制机(4)组成，开卷机(1)包括开卷机座(1-1)和至少两个可装载不同宽度硅钢片的开卷器(1-2)、与开卷器(1-2)同轴的制动气缸(1-3)，开卷器(1-2)与固定于开卷机座(1-1)上的轴连接并可绕该轴旋转；导料机(2)包括导料机座(2-1)和定向轮(2-2)，定向轮(2-2)通过轮轴与导料机座(2-1)连接并可绕轮轴旋转；压紧机构(3)包括机座(3-1)、滚轮(3-2)、导向轮(3-3)、压块(3-4)、气缸(3-5)、滑轮(3-6)、纵向导轨(3-7)、横向导轨(3-8)、手动轮(3-9)和电机(3-10)，滚轮(3-2)、导向轮(3-3)、压块(3-4)、气缸(3-5)、滑轮(3-6)固定安装于机座(3-1)上，手动轮(3-9)和电机(3-10)配合可驱动机座(3-1)在纵向导轨(3-7)、横向导轨(3-8)移动；卷制机(4)主要包括卷制机座(4-7)、导轮(4-1)、模具(4-2)、气缸(4-3)、旋臂(4-4)、滚压轮(4-5)和电机(4-6)，模具(4-2)通过主轴(4-8)与电机(4-6)的转轴连接、主轴(4-8)驱动带剪切器的模具(4-2)旋转，气缸(4-3)位于机座(4-7)的上部、其活塞杆与旋臂(4-4)连接，模具(4-2)位于旋臂(4-4)的下部，滚压轮(4-5)位于模具(4-2)与旋臂(4-4)之间。
2.根据权利要求1所述的一种卷绕式变压器铁芯的专用卷制装置，其特征是卷制机(4)上设置与主轴(4-8)平行的丝杆(4-9)及与丝杆(4-9)配对的螺母(4-11)，主轴(4-8)的外围设置齿形套筒(4-10)，该套筒(4-10)的内侧壁设置圆环型凹槽(4-13)，与该圆环型凹槽(4-13)对应，主轴(4-8)还设置圆环型凸起(4-14)，丝杆(4-9)通过所述螺母(4-11)与齿形套筒(4-10)啮合连接，主轴(4-8)通过减速齿轮组(4-12)连接丝杆(4-9)并驱动丝杆(4-9)旋转，丝杆(4-9)通过所述螺母(4-11)驱动齿形套筒(4-10)作轴向移动，齿形套筒(4-10)带动主轴(4-8)、模具(4-2)作轴向移动，齿形套筒(4-10)不随主轴(4-8)旋转。
3.根据权利要求1所述的一种卷绕式变压器铁芯的专用卷制装置，其特征是开卷机(1)中的开卷器(1-2)由至少四块弧形涨缩板(1-3)、至少五只伞齿轮(1-4)和手摇轮(1-5)组成，弧形涨缩板(1-3)设有与伞齿轮(1-4)配对的齿，手摇轮(1-5)与其中的一个伞齿轮(1-4)啮合连接，其余的伞齿轮(1-4)各与一块涨缩板(1-3)啮合连接，与手摇轮(1-5)啮合连接的伞齿轮(1-4)还与其余四个伞齿轮(1-4)啮合连接，手摇轮(1-5)通过前述伞齿轮(1-4)控制涨缩板(1-3)涨开或收缩。
专利摘要本实用新型涉及一种卷绕式变压器铁芯的专用卷制装置,其结构特点是:由开卷机、导料机、压紧机构和卷制机组成,开卷器上预先装载的硅钢片带状卷料在从开卷器→导料机→压紧机构→卷制机,该硅钢片始终在卷制机内的调速电机牵引及各导向轮的管束下作直线纵向传递运动,卷制机上设置丝杆,主轴的外围还设置齿形套筒,丝杆通过蜗轮与齿形套筒啮合连接,通过蜗轮驱动齿形套筒作轴向移动,使主轴在作360°旋转的同时,还作轴向移动,从而卷制出多级层叠式立体变压器铁芯。
文档编号H01F41/02GK2407439SQ99240750
公开日2000年11月22日 申请日期1999年11月15日 优先权日1999年11月15日
发明者谢伟民 申请人:谢伟民