CN110085417A - 一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，包括齿轮模和铁心承装台，所述的铁心承装台上方后部安装有与其对应的下压定位结构，该铁心承装台前侧安装有前部支架，所述的铁心承装台包括两个左右移动对称安装的三爪夹持架，两个三爪夹持架之间装夹有非晶立体铁心，非晶立体铁心上的卷绕部位上设置有齿轮模。本发明具有避免铁心振动，减少铁心的装夹次数，实现低压箔和高压线一步卷绕自动操作。
Description
技术领域
本发明涉及铁心自动绕线机技术领域，特别是涉及一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构。
背景技术
非晶三角立体卷铁心变压器利用非晶带材优异的导磁性能加上三角立体闭口卷绕这种最理想的铁心结构，和传统的硅钢铁心变压器相比空载损耗要减少70％以上，和现行同样采用非晶带材的平面开口型非晶铁心相比空载损耗也要减少20％以上；而且立体卷铁心绕组截面为圆形，三相均匀对称，卷绕紧密，和现行平面铁心相比还具有抗短路能力强、噪声低的优点，所以这型变压器的推广使用是非常符合国家“安全、节能、减排”产业政策的。
三角立体卷铁心变压器由于铁心采用闭口卷绕的形式，所以高低压线圈必须带铁心绕制，常规的硅钢三角立体卷铁心低压箔式线圈生产是以铁心为骨架，先将齿轮模的滑轨用螺栓固定在铁心上，绕制过程中产生的力是由铁心来承受的，绕完三相低压箔式线圈后再移到高压绕线机上继续进行高压线圈绕制，这个过程就需要铁心重新夹持，即费时又费力，但由于硅钢材料本身的机械强度较高，上述操作方式尚不会对铁心的性能造成显著影响。
非晶铁心就不一样了，由于非晶铁心退火后对外部应力的影响非常敏感，绕线过程中的振动会对铁心性能造成很大伤害，甚至导致空载损耗的成倍升高。目前的三角形箔绕机以铁心为骨架支撑绕线模的方式显然是行不通的，并且高低压线圈不能在同一台设备上完成也是一个较大的问题。
迄今为止，未见一种非晶三角立体卷铁心箔线两用型自动绕线结构。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，具有避免铁心振动，将高压线圈卷绕以及低压线圈卷绕操作在一台设备上完成，减少铁心的装夹次数，实现低压箔和高压线一步卷绕自动操作。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，包括齿轮模和铁心承装台，所述的铁心承装台上方后部安装有与其对应的下压定位结构，该铁心承装台前侧安装有前部支架，所述的铁心承装台包括两个左右移动对称安装的三爪夹持架，两个三爪夹持架之间装夹有非晶立体铁心，非晶立体铁心上的卷绕部位上设置有齿轮模，所述的三爪夹持架的爪盘中部安装有可轴向移动且与相对应的齿轮模下侧相接触支撑的定位轴，前部支架上端内并排安装有两个与齿轮模相啮合的驱动轮，所述的下压定位结构前端设置有与齿轮模上侧相啮合的下压齿轮，所述的下压齿轮、驱动轮和定位轴成三点对齿轮模进行支撑确保齿轮模悬空布置。
所述的铁心承装台包括底部平台、横向移动平台和纵向移动平台，所述的底部平台上端面上左右移动安装有横向移动平台，所述的横向移动平台上前后移动安装有纵向移动平台，所述的纵向移动平台中部竖直安装有丝杆支撑座，丝杆支撑座上横向安装有正反牙丝杆，正反牙丝杆两端对称安装有两个爪盘相对的三爪夹持架，所述的正反牙丝杆的一端与位于纵向移动平台端部的伺服电机相连。
所述的三爪夹持架包括竖直支架、三工位分度器和爪盘，所述的竖直支架上端横向穿过安装有三工位分度器，三工位分度器的转轴端上安装有爪盘，爪盘靠近竖直支架一侧转动安装有夹爪调节盘，所述的爪盘另一侧均匀绕圆心布置有三个滑槽，滑槽内安装有人字形夹爪，所述的爪盘安装人字形夹爪的中心位置处安装有中部轴向定位气缸，中部轴向定位气缸的顶杆上转动安装有定位轴。
所述的人字形夹爪的底部采用条形齿牙状螺纹，夹爪调节盘与人字形夹爪相连的一侧采用与条形齿牙状螺纹相配的漩涡式螺纹，所述的夹爪调节盘为外圈均匀布置有手动调节把手。
所述的人字形夹爪的两个夹持面表面均布置有橡胶层。
所述的竖直支架上端安装有顶杆朝向爪盘的锁紧气缸。
所述的定位轴外圈均匀布置有一圈定位横槽。
所述的下压定位结构包括纵向支架、下压臂安装轴和下压气缸安装轴，所述的纵向支架共有两根对称安装在机架上部前端处，两根纵向支架横向安装有下压臂安装轴，下压臂安装轴上方前侧横向安装有下压气缸安装轴，所述的下压臂安装轴中部并排安装有两个前端朝下倾斜的下压臂，两个下压臂前端相对侧转动安装有下压齿轮，所述的下压气缸安装轴中部并排安装有两个顶杆与下压臂中部转动相连的下压气缸。
所述的前部支架包括竖直支撑板、传动主轴和驱动轮，所述的竖直支撑板共有两块呈并排布置，两个竖直支撑板上端之间安装有传动主轴，传动主轴一端穿过其中一个竖直支撑板并与传动电机相连，传动主轴中部并排安装有两个驱动轮，所述的传动主轴前下方、两块竖直支撑板之间安装有防护罩安装轴，防护罩安装轴上滑动安装有本***于传动主轴上的防护罩，防护罩与驱动轮对应，两块竖直支撑板下部之间安装有滚轮固定气缸，滚轮固定气缸的顶杆朝向非晶立体铁心，顶杆上装有滚轮结构。
所述的齿轮模有两块半圆形的环形结构组装而成，两个齿轮模相对侧中心处布置有一圈延伸台，两个齿轮模朝外一侧的外圈上布置有一圈内凹的定位槽，所述的驱动轮上布置有与定位槽相配的定位凸起。
本发明具有以下优点：
1.齿轮模悬空于铁心的机构，绕线过程中线圈仅环绕铁心，并不接触铁心，对铁心性能无任何影响。完全改变了非接触铁心式绕线技术常规低压箔式线圈是以铁心为骨架，绕线齿轮模的滑轨用螺栓固定在铁心上，使铁心完全承受了绕制过程中产生的力。
2.低压线圈和高压线圈的卷绕操作均在本机构上进行操作，提高了生产效率，保证了产品的质量。改变了常规的线圈生产方式需要两台不同设备，先将铁心夹持安装到箔绕机上，绕完三个低压箔式线圈后，再卸下来移动到高压绕线机上重新夹持安装绕制高压线圈，整个过程费时费力，还会对铁心的性能造成影响。
3.铁心承装台在装夹的时候需要将其移出机架，方便实现铁心的吊装，同时通过带有橡胶层的夹爪对铁心进行固定，避免铁心发生振动，从而造成铁心性能改变，在铁心卷绕过程中，通过锁紧气缸的顶杆，使得爪盘锁死，保证在卷绕过程中爪盘不会发生偏移。
附图说明
图1是本发明的结构视图；
图2是本发明所述的铁心承装台的结构视图；
图3是本发明所述的三爪夹持架的结构视图；
图4是本发明所述的下压定位结构和前部支架的结构视图；
图5是本发明所述的齿轮模的结构视图。
图示：1、机架，2、下压定位结构，3、铁心承装台，4、非晶立体铁心，5、齿轮模，6、前部支架，7、底部平台，8、横向移动平台，9、纵向移动平台，10、三爪夹持架，11、丝杆支撑座，12、正反牙丝杆，13、竖直支架，14、锁紧气缸，15、三工位分度器，16、夹爪调节盘，17、爪盘，18、中部轴向定位气缸，19、定位轴，20、人字形夹爪，21、手动调节把手，22、纵向支架，23、下压臂安装轴，24、下压气缸安装轴，25、下压气缸，26、下压齿轮，27、下压臂，28、延伸台，29、定位槽，30、竖直支撑板，31、传动主轴，32、驱动轮，33、防护罩，34、滚轮固定气缸，35、防护罩安装轴。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，如图1—5所示，包括机架1、铁心承装台3和下压定位结构2，所述的机架1前侧安装有左右前后移动的铁心承装台2，铁心承装台3前侧安装有前部支架6，所述的机架1前端上部安装有与铁心承装台3对应的下压定位结构2。
所述的铁心承装台3包括两个左右移动对称安装的三爪夹持架10，两个三爪夹持架25之间装夹有非晶立体铁心4，非晶立体铁心4上的卷绕部位上设置有齿轮模5，所述的三爪夹持架10的爪盘17中部安装有可轴向移动且与相对应的齿轮模5下侧相接触支撑的定位轴19，前部支架6上端内并排安装有两个与齿轮模5相啮合的驱动轮32，所述的下压定位结构2前端设置有与齿轮模5上侧相啮合的下压齿轮26，所述的下压齿轮26、驱动轮32和定位轴19成三点对齿轮模5进行支撑确保齿轮模5悬空布置。
悬空安装的齿轮模5在卷绕低压箔或者高压线的时候不会与非晶立体铁心4发生接触，能够有效的避免非晶立体铁心4振动，而造成非晶立体铁心4的性能降低，同时为了确保齿轮模5能够顺利转动，设计了下压齿轮26、驱动轮32和定位轴19，这三个结构能够实现齿轮模5的定位。
作为对本发明的一种优选方案，所述的铁心承装台3包括底部平台7、横向移动平台8和纵向移动平台9，所述的底部平台7上端面上左右移动安装有横向移动平台8，所述的横向移动平台8上前后移动安装有纵向移动平台9，所述的纵向移动平台9中部竖直安装有丝杆支撑座11，丝杆支撑座11上横向安装有正反牙丝杆12，正反牙丝杆12两端对称安装有两个爪盘相对的三爪夹持架10，所述的正反牙丝杆12的一端与位于纵向移动平台9端部的伺服电机相连。
横向移动平台8移动能够控制铁心承装台3移出机架1，大大方便了非晶立体铁心4的更换，同时通过纵向移动平台9，方便铁心承装台3与前部支架6进行对接。
作为对本发明的一种优选方案，所述的三爪夹持架10包括竖直支架13、三工位分度器15和爪盘17，所述的竖直支架13上端横向穿过安装有三工位分度器15，三工位分度器15的转轴端上安装有爪盘17，爪盘17靠近竖直支架13一侧转动安装有夹爪调节盘16，所述的爪盘17另一侧均匀绕圆心布置有三个滑槽，滑槽内安装有人字形夹爪20，所述的爪盘17安装人字形夹爪20的中心位置处安装有中部轴向定位气缸18，中部轴向定位气缸18的顶杆上转动安装有定位轴19，三工位分度器15能够确保铁心进行120°转动，使得铁心的三边均可以完成卷绕操作，通过安装可以移动的人字形夹爪20用来方便不同尺寸的铁心的装夹操作。
作为对本发明的一种优选方案，所述的人字形夹爪20的底部采用条形齿牙状螺纹，夹爪调节盘16与人字形夹爪20相连的一侧采用与条形齿牙状螺纹相配的漩涡式螺纹，所述的夹爪调节盘16为外圈均匀布置有手动调节把手21，通过工人手动转动夹爪调节盘16，夹爪调节盘16带动人字形夹爪20同步移动。
作为对本发明的一种优选方案，所述的人字形夹爪20的两个夹持面表面均布置有橡胶层，人字形夹爪20能够从爪盘17内取出，并更换方向后装入，使得人字形夹爪20能够对不同规格的铁心进行装夹，同时设计了橡胶层，使得人字形夹爪20与铁心之间有缓冲。
作为对本发明的一种优选方案，所述的竖直支架13上端安装有顶杆朝向爪盘17的锁紧气缸14，当进行卷绕工作的时候，锁紧气缸14的顶杆伸出***爪盘17，完成对爪盘17的锁死操作，避免爪盘17在进行卷绕时发生偏转。
作为对本发明的一种优选方案，所述的定位轴19外圈均匀布置有一圈定位横槽，定位轴19能够启动对齿轮模5进行定位的作用。
作为对本发明的一种优选方案，所述的下压定位结构2包括纵向支架22、下压臂安装轴23和下压气缸安装轴24，所述的纵向支架22共有两根对称安装在机架上部前端处，两根纵向支架22横向安装有下压臂安装轴23，下压臂安装轴23上方前侧横向安装有下压气缸安装轴24，所述的下压臂安装轴23中部并排安装有两个前端朝下倾斜的下压臂27，两个下压臂27前端相对侧转动安装有下压齿轮26，所述的下压气缸安装轴24中部并排安装有两个顶杆与下压臂27中部转动相连的下压气缸25，下压定位结构2上的两个下压齿轮26与两个齿轮模5对齐之后，启动下压气缸25，下压气缸25的顶杆伸长下压臂27，前端下压，并使得下压齿轮26与两个齿轮模5对接，能够避免齿轮模5转动的时候发生跳动。
作为对本发明的一种优选方案，所述的前部支架6包括竖直支撑板30、传动主轴31和驱动轮32，所述的竖直支撑板30共有两块呈并排布置，两个竖直支撑板30上端之间安装有传动主轴31，传动主轴31一端穿过其中一个竖直支撑板30并与传动电机相连，传动主轴31中部并排安装有两个驱动轮32，所述的传动主轴31前下方、两块竖直支撑板30之间安装有防护罩安装轴35，防护罩安装轴35上滑动安装有本***于传动主轴31上的防护罩33，防护罩33与驱动轮32对应，两块竖直支撑板30下部之间安装有滚轮固定气缸34，滚轮固定气缸34的顶杆朝向非晶立体铁心4，顶杆上装有滚轮结构。
传动电机带动传动主轴31转动，传动主轴31带动驱动轮32转动，驱动轮32带动齿轮模5转动，实现低压箔以及高压线的卷绕操作，为了避免工人直接与驱动轮32接触发生安全隐患，设计了用来防护驱动轮32的防护罩33，同时当低压箔被切断时，低压线圈的卷绕需要进行收尾，启动滚轮固定气缸34，滚轮固定气缸34顶杆将滚轮结构与低压线圈表面接触，保证低压箔尾端贴合在表面上。
作为对本发明的一种优选方案，所述的齿轮模5有两块半圆形的环形结构组装而成，两个齿轮模5相对侧中心处布置有一圈延伸台28，两个齿轮模5朝外一侧的外圈上布置有一圈内凹的定位槽29，所述的驱动轮32上布置有与定位槽29相配的定位凸起。
进行低压箔卷绕操作的时候，首先将两个齿轮模5对称安装在非晶立体铁心4前端的卷绕位置两端，同时通过驱动轮32和定位轴19，确保齿轮模5处于悬空状态，之后在两个齿轮模5之间安装有两个呈半筒状的弧片结构，两个弧片结构两端与延伸台28相顶，并通过连接带将两个弧片结构组合成一个桶状结构，桶状结构的直径小于延伸台28的直径，两者之间采用过盈配合，之后通过胶带或者焊接的方式将低压箔的起始端连接在桶状结构表面，最后启动下压定位结构2，下压定位结构2的下压齿轮26压住齿轮模5，最后驱动轮32带动齿轮模5转动，进行卷绕操作。
Claims (10)
1.一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，包括齿轮模(5)和铁心承装台(3)，其特征在于：所述的铁心承装台(3)上方后部安装有与其对应的下压定位结构(2)，该铁心承装台(3)前侧安装有前部支架(6)，所述的铁心承装台(3)包括两个左右移动对称安装的三爪夹持架(10)，两个三爪夹持架(25)之间装夹有非晶立体铁心(4)，非晶立体铁心(4)上的卷绕部位上设置有齿轮模(5)，所述的三爪夹持架(10)的爪盘(17)中部安装有可轴向移动且与相对应的齿轮模(5)下侧相接触支撑的定位轴(19)，前部支架(6)上端内并排安装有两个与齿轮模(5)相啮合的驱动轮(32)，所述的下压定位结构(2)前端设置有与齿轮模(5)上侧相啮合的下压齿轮(26)，所述的下压齿轮(26)、驱动轮(32)和定位轴(19)成三点对齿轮模(5)进行支撑确保齿轮模(5)悬空布置。
2.根据权利要求1所述的一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，其特征在于：所述的铁心承装台(3)包括底部平台(7)、横向移动平台(8)和纵向移动平台(9)，所述的底部平台(7)上端面上左右移动安装有横向移动平台(8)，所述的横向移动平台(8)上前后移动安装有纵向移动平台(9)，所述的纵向移动平台(9)中部竖直安装有丝杆支撑座(11)，丝杆支撑座(11)上横向安装有正反牙丝杆(12)，正反牙丝杆(12)两端对称安装有两个爪盘相对的三爪夹持架(10)，所述的正反牙丝杆(12)的一端与位于纵向移动平台(9)端部的伺服电机相连。
3.根据权利要求1所述的一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，其特征在于：所述的三爪夹持架(10)包括竖直支架(13)、三工位分度器(15)和爪盘(17)，所述的竖直支架(13)上端横向穿过安装有三工位分度器(15)，三工位分度器(15)的转轴端上安装有爪盘(17)，爪盘(17)靠近竖直支架(13)一侧转动安装有夹爪调节盘(16)，所述的爪盘(17)另一侧均匀绕圆心布置有三个滑槽，滑槽内安装有人字形夹爪(20)，所述的爪盘(17)安装人字形夹爪(20)的中心位置处安装有中部轴向定位气缸(18)，中部轴向定位气缸(18)的顶杆上转动安装有定位轴(19)。
4.根据权利要求3所述的一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，其特征在于：所述的人字形夹爪(20)的底部采用条形齿牙状螺纹，夹爪调节盘(16)与人字形夹爪(20)相连的一侧采用与条形齿牙状螺纹相配的漩涡式螺纹，所述的夹爪调节盘(16)为外圈均匀布置有手动调节把手(21)。
5.根据权利要求3所述的一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，其特征在于：所述的人字形夹爪(20)的两个夹持面表面均布置有橡胶层。
6.根据权利要求3所述的一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，其特征在于：所述的竖直支架(13)上端安装有顶杆朝向爪盘(17)的锁紧气缸(14)。
7.根据权利要求1所述的一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，其特征在于：所述的定位轴(19)外圈均匀布置有一圈定位横槽。
8.根据权利要求1所述的一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，其特征在于：所述的下压定位结构(2)包括纵向支架(22)、下压臂安装轴(23)和下压气缸安装轴(24)，所述的纵向支架(22)共有两根对称安装在机架上部前端处，两根纵向支架(22)横向安装有下压臂安装轴(23)，下压臂安装轴(23)上方前侧横向安装有下压气缸安装轴(24)，所述的下压臂安装轴(23)中部并排安装有两个前端朝下倾斜的下压臂(27)，两个下压臂(27)前端相对侧转动安装有下压齿轮(26)，所述的下压气缸安装轴(24)中部并排安装有两个顶杆与下压臂(27)中部转动相连的下压气缸(25)。
9.根据权利要求1所述的一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，其特征在于：所述的前部支架(6)包括竖直支撑板(30)、传动主轴(31)和驱动轮(32)，所述的竖直支撑板(30)共有两块呈并排布置，两个竖直支撑板(30)上端之间安装有传动主轴(31)，传动主轴(31)一端穿过其中一个竖直支撑板(30)并与传动电机相连，传动主轴(31)中部并排安装有两个驱动轮(32)，所述的传动主轴(31)前下方、两块竖直支撑板(30)之间安装有防护罩安装轴(35)，防护罩安装轴(35)上滑动安装有本***于传动主轴(31)上的防护罩(33)，防护罩(33)与驱动轮(32)对应，两块竖直支撑板(30)下部之间安装有滚轮固定气缸(34)，滚轮固定气缸(34)的顶杆朝向非晶立体铁心(4)，顶杆上装有滚轮结构。
10.根据权利要求1所述的一种非晶三角立体卷铁心箔线自动绕线机构，其特征在于：所述的齿轮模(5)有两块半圆形的环形结构组装而成，两个齿轮模(5)相对侧中心处布置有一圈延伸台(28)，两个齿轮模(5)朝外一侧的外圈上布置有一圈内凹的定位槽(29)，所述的驱动轮(32)上布置有与定位槽(29)相配的定位凸起。
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