向心式水轮发电机磁极线圈冷热压工具的制作方法

本实用新型涉及一种向心式水轮发电机磁极线圈冷热压工具。

背景技术：
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向心式水轮发电机磁极线圈大多应用于抽水蓄能的水轮发电机组，抽水蓄能发电机是最近几年以来市场需求比较好的机组，能够利用电力负荷低谷时的电能抽水至上游水库，在电力负荷的高峰期再释放水至下游发电的水电站。它即可以将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时的高价值电能，还可以稳定电力系统的电压，提高发电站的效率。普通的水轮发电机磁极线圈冷热压工具的内腔一般为矩形，因而其模芯为一个长方体，与线圈接触的模芯表面都是垂直于底平面的，这种结构的模具无法保证磁极线圈的向心角度的正确性，因而无法应用于向心式磁极线圈的生产中。而向心式磁极线圈冷热压工具的模芯不是长方体，横截面是向心式的梯形，与磁极线圈接触的外工作面不垂直于底平面。

技术实现要素：
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本实用新型的目的是提供一种向心式水轮发电机磁极线圈冷热压 工具，能够完全控制线圈的内腔及外形尺寸，工作状态下工具与线圈组成一个完整的刚性体进行整形线圈或者热压线圈的绝缘。

本实用新型的技术方案是：一种向心式水轮发电机磁极线圈冷热压工具，侧板(10)的单侧面开有1：10斜度的定位斜槽，定位斜槽用于安装端板(7)与插板(11)，插板(11)的数量由磁极线圈的长度决定，端板(7)与插板(11)插在侧板(10)的斜槽内，使模芯在宽度方向撑紧线圈(18)，左芯块(8)与右芯块(9)安装在端板(7)与最边上的一组插板(11)之间，左芯块(8)与右芯块(9)均有一个侧立面带有1：10的斜面，右芯块(9)插入左芯块与插板(11)之间，模芯在长度方向撑紧线圈(18)，线圈(18)与模芯(1)成为一个钢性整体；上铁平圈(3)由上铁平圈长板(12)与上铁平圈弧板(13)焊接而成；下铁平圈(4)由下铁平圈长板(14)与下铁平圈弧板(15)焊接而成；上压圈(2)由长板(16)与横板(17)焊接而成；线圈(18)安装在下铁平圈(4)上，上铁平圈(3)安装在线圈(18)上，上压圈(2)安装在上铁平圈(3)非弧面一侧，高度限位块(6)安装在模芯上表面，高度限位块(6)数量根据线圈的内腔长度确定，侧压垫块(5)位于线圈线圈(18)的外侧面。

工作原理：向心式水轮发电机磁极线圈冷热压工具利用模芯撑紧线圈内腔，当模芯中所有的芯板及插板都插入到接触工作台底面位置时，模芯的外形装配尺寸就恰好是线圈的内腔尺寸，其中侧板的工作 面与线圈内腔表面接触，工作面的角度为线圈的向心角度的一半。由于插板与芯板等是逐步插入的，因而线圈的内腔也是逐步的根据模芯的外形尺寸整形到理论尺寸。模芯各部件的接触面角度1：10可以实现自锁，保证模芯的刚性、不松动。上、下铁平圈的上表面都是弧面，弧面的半径尺寸与向心式磁极线圈的上、下弧面的半径尺寸相等且同心。上压圈用于压紧线圈并保证匝间绝缘的热压质量。为了避免上压圈加力造成线圈的过压，设计有高度限位块。高限位块的高度＝上铁平圈厚度+下铁平圈厚度+线圈截面高度+上压圈高度-模芯高。

技术效果：

1、本实用新型通过带有向心角度的模芯撑紧线圈内腔，并用上压圈压紧，可以对线圈进行有效的整形，保证线圈在与磁极铁芯装配时半径及间隙都满足使用要求。

2、本实用新型中各主要部件间的接触面全部采用1：10斜度的斜面，通过斜面自锁可以有效的实现线圈内腔被撑紧，可以保证在使用中，线圈与模芯组合成一个刚性体，不松动，进而固定线圈并形成可靠模腔，热压线圈的匝间绝缘。

3、本实用新型的模芯中，每间隔280-350安装一组插板，可以保证使用过程中的强度与刚性。

4、本实用新型的上铁平圈的底面与下铁平圈的上面均为弧形， 并具有与线圈相同的向心角度，能够有效保证线圈的形状尺寸精度符合生产要求。

附图说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图

图2为模芯(1)部分的结构示意图

图3为上压圈(2)结构示意图

图4为上铁平圈(3)结构示意图

图5为下铁平圈(4)结构示意图

具体实施方式：

如图1所示，一种向心式水轮发电机磁极线圈冷热压工具，侧板10的单侧面开有1：10斜度的定位斜槽，定位斜槽用于安装端板7与插板11，插板11的数量由磁极线圈的长度决定，端板7与插板11插在侧板10的斜槽内，使模芯在宽度方向撑紧线圈18，左芯块8与右芯块9安装在端板7与最边上的一组插板11之间，左芯块8与右芯块9均有一个侧立面带有1：10的斜面，右芯块9插入左芯块与插板11之间，模芯在长度方向撑紧线圈18，线圈18与模芯1成为一个钢性整体；上铁平圈3由上铁平圈长板12与上铁平圈弧板13焊接而成；下铁平圈4由下铁平圈长板14与下铁平圈弧板15焊接而成；上压圈2由长板16与横板17焊接而成；线圈18安装在下铁平圈4 上，上铁平圈3安装在线圈18上，上压圈2安装在上铁平圈3非弧面一侧，高度限位块6安装在模芯上表面，高度限位块6数量根据线圈的内腔长度确定，侧压垫块5位于线圈线圈18的外侧面。

定位斜槽间隔280mm-350mm，安装一组插板11。

如图2所示，模芯1由端板7、左芯块8、右芯块9、侧板10及多块插板11等组成。侧板10共两件，其工作面为斜面，斜面的角度为磁极线圈18向心角度的一半，非工作面每隔280-350mm开一组斜槽。两件侧板10面对面摆放，端板7及插板11插入侧板10上的斜槽中，缓慢加压于插板11及端板7的上表面，直至插板11及端板7的下表面接触工作台面，这样就使得模芯1在宽度方向撑紧线圈18内腔；在模芯1的两端各有一组左芯块8与右芯块9，装配时，先装配左芯块8，然后再插入右芯块9，在右芯块9上表面缓慢加压直至右芯块9下表面完全接触工作台面，在长度方向撑紧磁极线圈18的内腔。

如图3所示，上压圈2由长板16与横板17拼焊而成，长板16与横板17等厚，高度为150mm，在不影响强度与刚度的情况下开长板16有几组观察口。压力通过上压圈2传导到线圈18上，压紧线圈18。

如图4所示，上铁平圈3由上铁平圈长板12与上铁平圈弧板13 焊接而成。

如图5所下铁平圈4由下铁平圈长板14与下铁平圈弧板15焊接而成。

为防止过压破坏线圈18，还要在模芯1上安装有多个高度限位块6，压紧线圈18到理论尺寸后，使多余压力通过高度限位块6传导到模芯1上，不会损坏线圈。热压磁极线圈时，在线圈18的外侧加垫侧压垫块5，侧压垫块5的材质为环氧玻璃布板的，侧向压力通过侧压垫块5传递到线圈18的外侧面。