CN116825438A - 一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备，其中，绞合换位装置的上下位移组件、前后位移组件、左右位移组件可分别对模套在上下、前后、左右等六个方向的位移进行精确控制，配合连接有弹性联轴器的模芯，确保换位通道的精确性、均匀性和自适应性；凸轮预压装置的弧形辊轴对换位导线的中间区域进行预压固型，提高换位节距的稳定性，防止中空的初成型换位导线发生节距松脱或滑移跳线；四辊压型装置的四套辊压组件可灵活固定位置，可对矩形辊压成型模口的长宽比实现大范围定制，满足多规格的扁形换位导线对宽厚比和换位节距等工艺要求的差异化需求，同时应用人机工程学原理，轻量化和空间利用率提升明显。

Description

一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺 装备

技术领域

本发明涉及特高压装备高端技术领域，尤其涉及一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备。

背景技术

我国已实现交流1000千伏及以上和直流±800千伏及以上特高压输电技术的产业化应用，解决了传统高压输电容量小、距离短、效率低和损耗大等方面的技术劣势，正在形成中国创造和中国基建新名片，为进一步缓解我国电力资源与电力需求不平衡的结构性矛盾问题，特高压工程会迎来了新一轮建设高潮，特高压装备行业将继续受到政策支持、资本助力和技术推动，发展前景广阔，市场效益显著。作为特高压***中的关键装备，干式电抗器因具备无油、环保、无辅助运行***、基本免维护等特点，在无功补偿、限流、滤波及过电压保护等功能应用方面具有广泛的配套，某些情况下甚至有替代油浸式电抗器的趋势。

特高压交流输电、特高压直流输电以及柔性直流输电等国家重点工程对特高压***的安全性和稳定性要求越来越高，为提高质量等级，干式电抗器绕组逐渐采用扁形换位导线替代膜包圆单线或漆包线，但这种扁形换位导线有别于变压器用的漆包绝缘换位导线（CTC），扁形换位导线主要包括扁形换位绞线（以下可简称绞线）和绕包绝缘层，其中扁形换位绞线的主体结构为：偶数根（≥6根）膜包圆单线按照一定节距、同一方向、同一角度绞合换位压型，构成双层排列的扁形换位绞线。采用扁形换位导线制成的特高压干式电抗器，可显著增加绕组强度、提高结构紧凑度、降低涡流损耗及优化产品性价比，具有较高的技术价值和经济价值。

绞合换位压型工艺装备是将膜包金属单线绞合在一起并依次准确均匀换位和精确成型定型的关键装备，是扁形换位绞线制造过程中的最关键工艺装备，关系着膜包圆单线的绞合稳定性、换位准确性、节距均匀性、形变一致性、膜包绝缘的完整性以及绞线尺寸的精确性。特高压配套电抗器用扁形换位导线对绞线的外观要求、结构尺寸、电气绝缘性能、膜包圆单线一致性等产品指标要求非常苛刻，例如膜包圆单线的直流电阻偏差率（（Rmax-Rmin）/ Rmax*100%）不能超过±1%，即每根膜包圆单线的单位电阻率误差和长度误差应控制在较窄的数字区间。而且，扁形换位导线属于定制化产品，单线的直径、根数、膜包材质和绞线的尺寸等都可能是结构变量因子，规格多、结构杂、要求高，对绞合换位压型工艺装备的控制精度、包容性以及可操作性都提出较高的要求。针对宽厚比较大的换位导线，换位成型难度更大，要么膜包层容易受损，要么换位出现异常，制造瑕疵多，废品率高，产品长期使用隐患较大。

综上所述，现有技术存在装备精度低、操作难度高、适用范围窄、稳定性差等劣势，难以满足特高压配套电抗器用扁形换位导线制造要求，更无法适应高效的批量生产。例如，现有技术的绞合换位装置是通过临时装配经验（如垫高或模套偏置，但配合间隙会受到压力状态的影响）来调节模套和模芯的同心度，操作既复杂又低效，还难以提高模套和模芯配合后的换位通道的均匀性（因为换位通道是三维配合），更无法解决绞线设备运转过程中的振动问题导致模套与模芯配合精度下降的问题。

发明内容

本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，本发明实施例提供一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备，以解决现有的技术问题。

本发明实施例采用下述技术方案：一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备，包括绞合换位装置、凸轮预压装置、四辊压型装置；

绞合换位装置包括第一底座、上下位移组件、前后位移组件、左右位移组件、模具盒组件、模具组件和绞笼，所述第一底座平面设置四个螺纹孔；

绞合换位装置的上下位移组件包括平台和四组紧固件，每组所述紧固件包括第一螺栓紧固件及第二螺栓紧固件，所述平台中设置一组第一螺纹孔、一组第二螺纹孔和一组螺纹孔，所述第一螺栓紧固件通过平台的螺纹孔将平台连接到底座平面的连接螺纹孔上，所述螺栓紧固件通过平台的螺纹孔支撑于平台上表面；

绞合换位装置的前后位移组件包括二套直线导轨和一套丝杆组件，每套所述直线导轨包括二只滑块和一条光轴导轨，所述丝杆组件包括第二底座、丝杆、梯形螺母、第三底座和第一手轮，所述直线导轨设置于丝杆组件两侧，所述光轴导轨通过螺纹紧固件连接于平台中第二螺纹孔，所述第二底座通过螺纹紧固件连接于平台的第三螺纹孔，所述第三底座通过螺纹紧固件连接于平台中第一螺纹孔，所述丝杆的一端固定于第二底座，且丝杆的另一端穿过第三底座连接第一手轮；

绞合换位装置的左右位移组件包括方形托盘、光轴、丝杠和手轮，所述方形托盘底部设置有四组第五螺纹孔和第四螺纹孔，所述第五螺纹孔通过螺纹紧固件连接于前后位移组件的直线导轨的滑块上，所述第四螺纹孔通过螺纹紧固件连接于前后位移组件的丝杆组件的梯形螺母上；

绞合换位装置的模具盒组件包括模具盒主体、端盖、顶紧螺栓和锁扣组件，所述模具盒主体的上部与端盖组成腔体，所述模具盒主体的底部两侧设置有第一通孔，所述模具盒主体的底部中间设置有第六螺纹孔，所述第六螺纹孔和左右位移组件的光轴配合，所述第六螺纹孔与左右位移组件的丝杠配合；

绞合换位装置的模具组件包括模套、模芯、第一轴杆、弹性联轴器和第二轴杆，所述模套中设置有直槽口渐变锥形通孔，所述模芯一端为直槽口渐变锥形舌，且模芯另一端依次连接第一轴杆、柔性联轴器、第二轴杆，所述模套通过锁扣组件和顶紧螺栓固定于模具盒组件腔体内，所述模套的直槽口渐变锥形通孔与模芯的直槽口渐变锥形舌之间形成直槽口渐变锥形环体换位通道。

凸轮预压装置包括弧形辊轴、支架、连接轴承、第三轴杆、紧固螺栓和紧固螺钉，所述弧形辊轴两侧设置有轴承孔，所述支架下端两侧分别设置第二通孔，且支架上端两侧分别设置有槽型通孔，所述连接轴承外圈装配于弧形辊轴的轴承孔内，且第三轴杆装配于连接轴承内圈，并且第三轴杆两端通过紧固螺栓固定于槽型通孔，所述两套弧形辊轴在外弧面间形成最小间距T3；

四辊压型装置包括辊压成型装置和底座，所述辊压成型装置包括壳体组件、辊压组件和控制组件，所述壳体组件包括壳体底板、壳体侧板和壳体面板，所述壳体面板和壳体底板表面均开设有十字形开口，所述壳体底板设置有四列第七螺纹孔，所述壳体侧板上、下、右和左端面均开设有第三通孔，且壳体侧板的上左、下右、右上、左下端面均开设有槽口；

辊压组件包括辊轮、轴承组、连接轴、第三轴套、辊轮夹持位移件、上字位移工件、直线导轨一号和直线导轨二号，所述辊压组件共有四套，所述直线导轨一号包括导轨滑块一号、滑动导轨一号、轨道紧固螺钉一号和滑块紧固螺钉一号，所述滑动导轨一号通过轨道紧固螺钉一号固定在壳体底板的第七螺纹孔上，所述滑动导轨一号一侧滑动连接有导轨滑块一号，所述导轨滑块一号通过滑块紧固螺钉一号固定在上字位移工件上，所述上字位移工件底面开设有第四通孔，且上字位移工件侧面开设有第二螺纹导向孔，所述直线导轨二号包括导轨滑块二号、滑动导轨二号、轨道紧固螺钉二号、滑块紧固螺钉二号，所述滑动导轨二号通过轨道紧固螺钉二号与上字位移工件相连接，且滑动导轨二号外壁滑动连接有导轨滑块二号，所述导轨滑块二号通过滑块紧固螺钉二号与辊轮夹持位移件相连接；

辊轮两侧设置有轴承孔，所述轴承组包括有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承外圈过紧配合装配于轴承孔内，所述连接轴通过过紧配合装配于第一轴承和第二轴承内圈，所述第一轴承和第二轴承的外侧分别设有两个第一轴承挡圈，所述辊轮夹持位移件两侧通过轴套紧固螺钉连接有第三轴套；

控制组件包括有第三手轮、轴承套、第四轴承、第二丝杠、第二轴承挡圈、键块和轴承套紧固螺钉，所述控制组件共设有八套，每两套控制组件与辊压组件相对应，其中一组控制组件上的第二丝杠穿过第三通孔并与第二螺纹导向孔咬合，其中一组控制组件上的轴承套通过轴承套紧固螺钉固定在壳体侧板的外壁，并且轴承套与第三通孔的位置相对应，另一组所述控制组件上的轴承套通过轴承套紧固螺钉固定在上字位移工件的底部，并且轴承套与第四通孔的位置相对应，另一组所述控制组件上的第二丝杠与第一螺纹导向孔咬合，所述第二丝杠通过第四轴承与轴承套构成转动连接，所述第二丝杠外壁通过开设键槽放置有键块，所述键块一侧连接有第三手轮，所述第二轴承挡圈套接在第二丝杠外侧并通过螺栓固定在第四轴承的底部。

进一步的，所述绞合换位装置、凸轮预压装置及四辊压型装置依次串联排列，所述绞合换位装置与凸轮预压装置之间的距离d1控制在50mm—500mm，凸轮预压装置和四辊压型装置之间的距离d2控制在100mm—3000mm。

进一步的，绞合换位装置中模具组件的轴杆连接在绞笼中心管，所述模套与模芯不能转动，所述模套与模芯之间在形成直槽口渐变锥形环体换位通道后的相对位置是固定。

进一步的，所述辊压成型装置的辊轮的外圆面宽度为T1，所述辊轮外圆面到夹持位移件的轴孔侧末端之间为T2，且T1宽度≤T2宽度。

进一步的，所述辊压成型装置的四只辊轮的外圆面之间共同围成一个矩形辊压成型模口，且四只辊轮与十字形开口相互对应。

进一步的，所述绞合换位装置中模具组件的弹性联轴器选用弹簧式联轴器、狭缝式联轴器或平行沟槽式联轴器。

进一步的，所述绞合换位装置中模具组件的直槽口渐变锥形通孔的定径区长度L、定径区高度h、定径区宽度w之间的数量关系应为：2h≤L且0.5w≤L≤1.5w。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

其一、工艺原理科学，先进性突出。本发明包括绞合换位装置、凸轮预压装置及四辊压型装置等三大装置模块，三大装置依次串联排列，在扁形换位导线加工成型过程中分别完成初步成型工艺、预固型工艺和终定型工艺。其中，绞合换位装置的上下位移组件、前后位移组件、左右位移组件可分别对模套在上下、前后、左右等六个方向的位移进行精确控制，配合连接有弹性联轴器的模芯，确保换位通道的精确性、均匀性和自适应性，满足导线高精度的绞合换位初成型工艺需求；凸轮预压装置的弧形辊轴对换位导线的中间区域进行预压固型，提高换位节距的稳定性，防止中空的初成型换位导线发生节距松脱或滑移跳线；四辊压型装置采用“十”字形壳体和高精度模块组件，既能对预固型的换位导线的最终尺寸最终精确定型，又操作便捷；

其二、柔性能力强。本发明针对特高压配套电抗器用扁形换位导线的定制化特性进行针对性设计，适应的产品规格更多，工艺容差能力较强，针对高低速切换和换产的适应性更好。本发明的装置模块中，绞合换位装置模具盒组件的锁扣组件对更换不同工艺尺寸的模具提供了更加方便高效设计，配合对模套在上下、前后、左右方向的位移调节；凸轮预压装置的弧形辊轴可调整辊距；四辊压型装置的四套辊压组件可灵活固定位置，可对矩形辊压成型模口的长宽比实现大范围定制，满足多规格的扁形换位导线对宽厚比和换位节距等工艺要求的差异化需求。同时，换位通道自适应的柔性特性对于膜包圆单线材质的软硬度、绞线设备振动、高低速切换都有较强的适应性；

其三、轻量化和空间利用率高。本发明中的四辊压型装置应用人机工程学原理，在轻量化设计方面采用“十”字形壳体和模块组件，装置体积减小30%以上，提高装备的性价比。而且，节省的物理空间正好是“十”字形壳体的缺角区域，与控制组件手轮的位置配合得天衣无缝，工业产线的适应性较强；

其四、可操作性、可维护性、可维修性好。本发明采用模块化设计，机构精巧，操作基本不需要借助专业工具，易学易操作；位移调节机构多采用丝杠、滑块等标准件，可更换可维护；四辊压型装置在不拆卸壳体组件、控制组件以及辊压组件的滑动***的前提下，可轻易实现辊轮的拆装、维护和更换，减少对整个装置核心零部件配合精度的影响；

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备前视图；

图2为本发明的一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备俯视图；

图3为本发明的一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备斜视图；

图4为本发明的一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备局部放大图；

图5为本发明的一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备装配位置示意图；

图6为本发明的L1→L4的断面示意图；

图7为本发明的一种特高压配套电抗器用扁形换位绞线外观示意图；

图8为本发明的绞合换位装置外形图；

图9为本发明的绞合换位装置底座示意图；

图10为本发明的绞合换位装置上下位移调节组件示意图；

图11为本发明的绞合换位装置前后位移调节组件示意图；

图12为本发明的绞合换位装置左右位移调节组件示意图一；

图13为本发明的绞合换位装置左右位移调节组件示意图二；

图14为本发明的绞合换位装置模具盒组件示意图；

图15为本发明的绞合换位装置模具组件示意图；

图16为本发明的绞合换位装置模套示意图；

图17为本发明的绞合换位装置模芯示意图；

图18为本发明的绞合换位装置模具组件模芯和模套配合示意图；

图19为本发明的四辊压型装置外形图；

图20为本发明的辊压成型组件外形图；

图21为本发明的辊压成型组件第一视角壳体组件外形结构图；

图22为本发明的辊压成型组件第二视角内部结构图；

图23为本发明的辊压成型组件壳体组件前视图；

图24为本发明的辊压成型组件辊压组件外形结构图；

图25为本发明的辊压成型组件辊压组件前视图；

图26为本发明的辊压成型组件辊压组件***图；

图27为本发明的辊压成型组件控制组件***图；

图28为本发明的底座外形图；

图29为本发明的凸轮预压装置投影及剖视图；

图30为本发明的凸轮预压装置支架示意图。

附图标记：

A、绞合换位装置；A1、第一底座；A11、连接螺纹孔；A2、上下位移组件；A21、平台；A22、第一螺栓紧固件；A23、第二螺栓紧固件；A24、第一螺纹孔；A25、第二螺纹孔；A26、第三螺纹孔；A3、前后位移组件；A31、滑块；A32、光轴导轨；A33、第二底座；A34、丝杆；A35、梯形螺母；A36、第三底座；A37、第一手轮；A4、左右位移组件；A41、方形托盘；A42、光轴；A43、第一丝杠；A44、第二手轮；A45、第四螺纹孔；A46、第五螺纹孔；A5、模具盒组件；A51、模具盒主体；A52、第六螺纹孔；A53、第一通孔； A54、端盖；A55、顶紧螺栓；A56、锁扣组件；A57、腔体；A6、模具组件；A61、模套；A62、模芯；A63、第一轴杆；A64、弹性联轴器；A65、第二轴杆；A66、直槽口渐变锥形通孔；A67、直槽口渐变锥形舌；A68、直槽口渐变锥形环体换位通道；

B、凸轮预压装置；B1、弧形辊轴；B2、支架；B3、连接轴承；B4、第三轴杆；B5、紧固螺栓；B6、槽型通孔；B7、紧固螺钉；B8、第二通孔；

C、四辊压型装置；C1、辊压成型装置；C11、壳体组件；C111、壳体底板；C112、壳体侧板；C113、壳体面板；C1110、第七螺纹孔；C12、辊压组件；C121、辊轮；C122、轴承组；C1221、第一轴承；C1222、第二轴承；C123、连接轴；C124、第三轴套；C125、辊轮夹持位移件；C126、上字位移工件；C12711、直线导轨一号；C12712、直线导轨二号；C12713、轨道紧固螺钉一号；C12714、滑块紧固螺钉一号；C12721、导轨滑块二号；C12722、滑动导轨二号；C12723、轨道紧固螺钉二号；C12724、滑块紧固螺钉二号；C128、轴套紧固螺钉；C1291、第一轴承挡圈；C13、控制组件；C131、第三手轮；C132、轴承套；C133、第四轴承；C134、第二丝杠；C135、第二轴承挡圈；C136、键块；C137、轴承套紧固螺钉；C14、第三通孔；C15、第一螺纹导向孔；C16、第二螺纹导向孔；C17、第四通孔；

J、绞笼；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例下面结合图1至图30所示，本发明实施例提供了一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备，包括绞合换位装置A、凸轮预压装置B、四辊压型装置C；

绞合换位装置A包括第一底座A1、上下位移组件A2、前后位移组件A3、左右位移组件A4、模具盒组件A5、模具组件A6和绞笼J，所述第一底座A1平面设置四个螺纹孔；

绞合换位装置A的上下位移组件A2包括平台A21和四组紧固件，每组所述紧固件包括第一螺栓紧固件A22及第二螺栓紧固件A23，所述平台A21中设置一组第一螺纹孔A24、一组第二螺纹孔A25和一组螺纹孔，所述第一螺栓紧固件A22通过平台A21的螺纹孔将平台A21连接到底座平面的连接螺纹孔A11上，所述螺栓紧固件A23通过平台A21的螺纹孔支撑于平台A21上表面；

绞合换位装置A的前后位移组件A3包括二套直线导轨和一套丝杆组件，每套所述直线导轨包括二只滑块A31和一条光轴导轨A32，所述丝杆组件包括第二底座A33、丝杆A34、梯形螺母A35、第三底座A36和第一手轮A37，所述直线导轨设置于丝杆组件两侧，所述光轴导轨A32通过螺纹紧固件连接于平台A21中第二螺纹孔A25，所述第二底座A33通过螺纹紧固件连接于平台A21的第三螺纹孔A26，所述第三底座A36通过螺纹紧固件连接于平台A21中第一螺纹孔A24，所述丝杆A34的一端固定于第二底座A33，且丝杆A34的另一端穿过第三底座A36连接第一手轮A37；

绞合换位装置A的左右位移组件A4包括方形托盘A41、光轴A42、第一丝杠A43和第二手轮A44，所述方形托盘A41底部设置有四组第五螺纹孔A46和第四螺纹孔A45，所述第五螺纹孔A46通过螺纹紧固件连接于前后位移组件A3的直线导轨的滑块A31上，所述第四螺纹孔A45通过螺纹紧固件连接于前后位移组件A3的丝杆组件的梯形螺母A35上；

绞合换位装置A的模具盒组件A5包括模具盒主体A51、端盖A54、顶紧螺栓A55和锁扣组件A56，所述模具盒主体A51的上部与端盖A54组成腔体A57，所述模具盒主体A51的底部两侧设置有第一通孔A53，所述模具盒主体A51的底部中间设置有第六螺纹孔A52，所述第一通孔A53和左右位移组件A4的光轴A42配合，所述第六螺纹孔A52与左右位移组件A4的第一丝杠A43配合；

绞合换位装置A的模具组件A6包括模套A61、模芯A62、第一轴杆A63、弹性联轴器A64和第二轴杆A65，所述模套A61中设置有直槽口渐变锥形通孔A66，所述模芯A62一端为直槽口渐变锥形舌A67，且模芯A62另一端依次连接第一轴杆A63、柔性联轴器、第二轴杆A65，所述模套A61通过锁扣组件A56和顶紧螺栓A55固定于模具盒组件A5腔体A57内，所述模套A61的直槽口渐变锥形通孔A66与模芯A62的直槽口渐变锥形舌A67之间形成直槽口渐变锥形环体换位通道A68。

凸轮预压装置B包括弧形辊轴B1、支架B2、连接轴承B3、第三轴杆B4、紧固螺栓B5和紧固螺钉B7，所述弧形辊轴B1两侧设置有轴承孔，所述支架B2下端两侧分别设置第二通孔B8，且支架B2上端两侧分别设置有槽型通孔B6，所述连接轴承B3外圈装配于弧形辊轴B1的轴承孔内，且第三轴杆B4装配于连接轴承B3内圈，并且第三轴杆B4两端通过紧固螺栓B5固定于槽型通孔B6，所述两套弧形辊轴B1在外弧面间形成最小间距T3；

四辊压型装置C包括辊压成型装置C1和底座，所述辊压成型装置C1包括壳体组件C11、辊压组件C12和控制组件C13，所述壳体组件C11包括壳体底板C111、壳体侧板C112和壳体面板C113，所述壳体面板C113和壳体底板C111表面均开设有十字形开口，所述壳体底板C111设置有四列第七螺纹孔C1110，所述壳体侧板C112上、下、右和左端面均开设有第三通孔C14，且壳体侧板C112的上左、下右、右上、左下端面均开设有槽口；

辊压组件C12包括辊轮C121、轴承组C122、连接轴C123、第三轴套C124、辊轮夹持位移件C125、上字位移工件C126、直线导轨一号C12711和直线导轨二号C12712，所述辊压组件C12共有四套，所述直线导轨一号C12711包括导轨滑块一号、滑动导轨一号、轨道紧固螺钉一号C12713和滑块紧固螺钉一号C12714，所述滑动导轨一号通过轨道紧固螺钉一号C12713固定在壳体底板C111的第七螺纹孔C1110上，所述滑动导轨一号一侧滑动连接有导轨滑块一号，所述导轨滑块一号通过滑块紧固螺钉一号C12714固定在上字位移工件C126上，所述上字位移工件C126底面开设有第四通孔C17，且上字位移工件C126侧面开设有第二螺纹导向孔C16，所述直线导轨二号C12712包括导轨滑块二号C12721、滑动导轨二号C12722、轨道紧固螺钉二号C12723、滑块紧固螺钉二号C12724，所述滑动导轨二号C12722通过轨道紧固螺钉二号C12723与上字位移工件C126相连接，且滑动导轨二号C12722外壁滑动连接有导轨滑块二号C12721，所述导轨滑块二号C12721通过滑块紧固螺钉二号C12724与辊轮夹持位移件C125相连接；

辊轮C121两侧设置有轴承孔，所述轴承组C122包括有第一轴承C1221和第二轴承C1222，所述第一轴承C1221和第二轴承C1222外圈过紧配合装配于轴承孔内，所述连接轴C123通过过紧配合装配于第一轴承C1221和第二轴承C1222内圈，所述第一轴承C1221和第二轴承C1222的外侧分别设有两个第一轴承挡圈C1291，所述辊轮夹持位移件C125两侧通过轴套紧固螺钉C128连接有第三轴套C124；

控制组件C13包括有第三手轮C131、轴承套C132、第四轴承C133、第二丝杠C134、第二轴承挡圈C135、键块C136和轴承套紧固螺钉C137，所述控制组件C13共设有八套，每两套控制组件C13与辊压组件C12相对应，其中一组控制组件C13上的第二丝杠C134穿过第三通孔C14并与第二螺纹导向孔C16咬合，其中一组控制组件C13上的轴承套C132通过轴承套紧固螺钉C137固定在壳体侧板C112的外壁，并且轴承套C132与第三通孔C14的位置相对应，另一组所述控制组件C13上的轴承套C132通过轴承套紧固螺钉C137固定在上字位移工件C126的底部，并且轴承套C132与第四通孔C17的位置相对应，另一组所述控制组件C13上的第二丝杠C134与第一螺纹导向孔C15咬合，所述第二丝杠C134通过第四轴承C133与轴承套C132构成转动连接，所述第二丝杠C134外壁通过开设键槽放置有键块C136，所述键块C136一侧连接有第三手轮C131，所述第二轴承挡圈C135套接在第二丝杠C134外侧并通过螺栓固定在第四轴承C133的底部。

工作时，由于绞合换位装置A中设置有上下位移组件A2、前后位移组件A3、左右位移组件A4，同时上述多个位移组件可实现换位装置在上下、前后、左右六个方向位移的精确控制，使模套A61和模芯A62对中，通过更换对应的模芯A62和模套A61，就能满足不同规格扁形换位导线在并线角度、绞线宽度、绞线厚度等方面的工艺差异化需求。

具体的，所述绞合换位装置A、凸轮预压装置B及四辊压型装置C依次串联排列，所述绞合换位装置A与凸轮预压装置B之间的距离d1控制在50mm—500mm，凸轮预压装置B和四辊压型装置C之间的距离d2控制在100mm—3000mm。

具体的，所述绞合换位装置A中模具组件A6的轴杆连接在绞笼J中心管，所述模套A61与模芯A62不能转动，所述模套A61与模芯A62之间在形成直槽口渐变锥形环体换位通道A68后的相对位置是固定。

工作时，绞合换位装置A的模套A61和模芯A62的配合部分采用直槽口渐变锥形设计，配合后形成直槽口渐变锥形环体换位通道A68，该设计解决了膜包圆单线由圆周分布状态向扁形换位导线的绞合换位初成型状态转变的工艺科学性问题，配合上述对模套A61上下、前后、左右方向的位移进行精确调控，从机械配合角度确保换位装置的直槽口渐变锥形环体换位通道在静态下的均匀性，满足换位导线换位成型的均匀性和准确性要求。

具体的，所述辊压成型装置C1的辊轮C121的外圆面宽度为T1，所述辊轮C121外圆面到夹持位移件的轴孔侧末端之间为T2，且T1宽度≤T2宽度。

具体的，所述辊压成型装置C1的四只辊轮C121的外圆面之间共同围成一个矩形辊压成型模口，且四只辊轮C121与十字形开口相互对应。

具体的，所述绞合换位装置A中模具组件A6的弹性联轴器A64选用弹簧式联轴器、狭缝式联轴器或平行沟槽式联轴器。

工作时，由于绞合换位装置A的模芯A62采用弹性联轴器A64连接到绞线设备中心管，弹性联轴器A64除能传递轴向扭矩的特性外，还具备360°径向角位移偏差特性，实现柔性轴传动效果，从设计原理角度消除模套A61、模芯A62因静态配合同心度偏差导致直槽口渐变锥形环体换位通道A68均匀性受限的缺陷，尤其能解决直槽口渐变锥形环体换位通道A68动态均匀性下降的问题—即直槽口渐变锥形环体换位通道A68在绞线设备高负荷转动时产生中高频振动状态下的均匀性问题。除此之外，弹性联轴器A64的伸缩特性给直槽口渐变锥形环体换位通道A68带来自适应特性，通过调整模套A61使弹性联轴器A64处于压缩的幅度越大，直槽口渐变锥形环体换位通道A68与膜包圆单线之间的间隙越小，换位精度越高，适用于弹性模量较小的膜包圆单线；反之，直槽口渐变锥形环体换位通道A68尺寸在动态过程中的变化范围越大，更适用于弹性模量较大的膜包圆单线，防止应力过大造成膜包层磨损。绞线设备在变速过程中，膜包圆单线的张力变化也会影响换位精度，弹性联轴器A64的自适应特性能有效缓解张力波动，确保绞合换位过程在高低速切换状态下保持顺畅。

具体的，所述绞合换位装置A中模具组件A6的直槽口渐变锥形通孔A66的定径区长度L、定径区高度h、定径区宽度w之间的数量关系应为：2h≤L且0.5w≤L≤1.5w。

工作原理；该绞合换位压型工艺装备串接在绞笼J和牵引机之间，整套装备包括绞合换位装置A、凸轮预压装置B和四辊压型装置C，三大装置依次串联排列，绞合换位装置A与凸轮预压装置B之间的距离控制在50—500mm，凸轮预压装置B和四辊压型装置C之间的距离控制在100—3000mm。其中，绞合换位装置A中模具组件A的第一轴杆A63一端连接在绞笼J中心管，另一端依次连接柔性联轴器A64、第二轴杆A65、模芯61，模套A61固定于模具盒组件A5的腔体A57内，通过调整上下位移组件A2、前后位移组件A3、左右位移组件A1实现模套A61上、下、前、后、左、右六个方向的位移调节，使模套A61的直槽口渐变锥形通孔A66与模芯的直槽口渐变锥形舌A34之间形成直槽口渐变锥形环体换位通道A68，绞笼J转动时而模套A61和模芯A62不能转动。

扁形换位绞线的成型过程是在绞合换位压型工艺装备上完成的，也是整个制造工艺的核心，完整的工艺节点为：膜包圆单线L1→通过绞笼分线盘→通过绞合换位装置A的直槽口渐变锥形环体换位通道A68进行绞合换位→初成型的扁形换位绞线L2→通过凸轮预压装置B→预固型的扁形换位绞线L3→通过四辊压型装置C→终定型的扁形换位绞线L4，L1→L2→L3→L4半成品断面状态如附图6所示。扁形换位绞线的成型过程详述如下：

1、膜包圆单线L1→通过绞合换位装置A的直槽口渐变锥形环体换位通道A68进行绞合换位→初成型的扁形换位绞线L2的详细过程为：将若干盘（盘数为偶数且≥6盘）装有膜包圆单线的线盘装载在绞笼J的放线架上，膜包圆单线从线盘放出并穿过绞笼J分线盘后（见附图3和附图4）进入直槽口渐变锥形环体换位通道A68，在绞笼J旋转和牵引机带动下，膜包圆单线在直槽口渐变锥形环体换位通道A68中做螺旋绞合前进运动，通过移动模套A61前后位移使直槽口渐变锥形环体换位通道A68入口的最大间隙尺寸控制到膜包圆单线外径的1.5倍左右，限制膜包圆单线在直槽口渐变锥形环体换位通道A68出现交叠或跳线情况，直槽口渐变锥形环体换位通道A68末端为模套A61定径区，定径区的断面为扁宽的槽口形，定径区高度控制到膜包圆单线外径的2.5倍左右，定径区长度越长，成型越稳定，但增加了模套A61的加工难度，同时也提高绞线和模套A61内壁之间的摩擦系数，结合验证经验，实际将定径区长度控制在定径区宽度的0.5~1.5倍之间。膜包圆单线在直槽口渐变锥形环体换位通道A68末端集束进入定径区，因定径区的外形和尺寸与扁形换位绞线相近，当绞笼J转速和牵引速度配比一定时，最终在定径区被约束按照一定节距、同一方向、同一角度绞合换位构成双层排列的初步成型的扁形换位绞线L2。

初成型的扁形换位绞线L2在成型过程中，膜包圆单线在模芯A62和模套A61之间的直槽口渐变锥形环体换位通道A68呈椎体螺旋前进运动，膜包圆单线本身的弹性模量和扭曲状态更增加螺旋前进运动的复杂性，模套A61和模芯A62相对静止，膜包圆单线与直槽口渐变锥形环体换位通道A68表面存在滑动摩擦，对膜包圆单线的表面带来不利影响，除改善表面粗糙度和减小材质本身的滑动系数外，增加换位通道尺寸对减小滑动摩擦更有效，但尺寸太大，直槽口渐变锥形环体换位通道A68的约束作用又会下降，造成换位节距不均匀甚至跳线。尤其是宽厚比超过3以上的换位导线，当直槽口渐变锥形环体换位通道A68间隙尺寸超过膜包圆单线直径的1.05倍时，膜包圆单线的表面质量可控，换位导线出模套A61后呈初成型状态，膜包圆单线在换位导线两侧的变形程度较大，基本是对折状态，厚度超过2.1倍膜包圆单线直径，该状态下的换位导线呈中空状态，中空部分的净高度超过0.1倍膜包圆单线直径，该状态的膜包圆单线未被屈服定型，扭绞应力大，绞线结构相对松散，随时会有滑脱的可能。若直接对初成型的扁形换位绞线L2进行压型，压型后绞线截面会减小，绞线长度会延伸，作用于压型前的绞线的牵引力会减小，更加剧了绞线结构的不稳定性。因此，需要对初成型的扁形换位绞线L2进行预压固型。

2、初成型的扁形换位绞线L2→通过凸轮预压装置B→预固型的扁形换位绞线L3的详细过程为：凸轮预压装置B的弧形辊轴对换位导线的中间区域进行预压固型（详见附图4）形成预固型的扁形换位绞线L3，使绞线两侧外表面的中间区域发生内凹（详见附图6），增加膜包圆单线的塑性变形量，提高绞线结构的稳定性。

3、预固型的扁形换位绞线L3→通过四辊压型装置C→终定型的扁形换位绞线L4的详细过程为：通过调整控制组件C13，使辊压成型装置C1的四只辊轮C121的外圆面之间共同围成一个矩形辊压成型模口C19，预固型的扁形换位绞线L3经牵引通过模口C19（详见附图3和附图4），继续调整模口尺寸使绞线的上、下、左、右四面受压定型直到尺寸符合要求，膜包圆单线几乎被完全屈服，形成终定型的扁形换位绞线L4（详见附图6）。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备，其特征在于；包括绞合换位装置（A）、凸轮预压装置（B）、四辊压型装置（C）；

绞合换位装置（A）包括第一底座（A1）、上下位移组件（A2）、前后位移组件（A3）、左右位移组件（A4）、模具盒组件（A5）、模具组件（A6）和绞笼（J），所述第一底座（A1）平面设置四个螺纹孔（A11）；

绞合换位装置（A）的上下位移组件（A2）包括平台（A21）和四组紧固件，每组所述紧固件包括第一螺栓紧固件（A22）及第二螺栓紧固件（A23），所述平台（A21）中设置一组第一螺纹孔（A24）、一组第二螺纹孔（A25）和一组螺纹孔（A26），所述第一螺栓紧固件（A22）通过平台（A21）的螺纹孔将平台（A21）连接到底座平面的连接螺纹孔（A11）上，所述螺栓紧固件（A23）通过平台（A21）的螺纹孔支撑于平台（A21）上表面；

绞合换位装置（A）的前后位移组件（A3）包括二套直线导轨和一套丝杆组件，每套所述直线导轨包括二只滑块（A31）和一条光轴导轨（A32），所述丝杆组件包括第二底座（A33）、丝杆（A34）、梯形螺母（A35）、第三底座（A36）和第一手轮（A37），所述直线导轨设置于丝杆组件两侧，所述光轴导轨（A32）通过螺纹紧固件连接于平台（A21）中第二螺纹孔（A25），所述第二底座（A33）通过螺纹紧固件连接于平台（A21）的第三螺纹孔（A26），所述第三底座（A36）通过螺纹紧固件连接于平台（A21）中第一螺纹孔（A24），所述丝杆（A34）的一端固定于第二底座（A33），且丝杆（A34）的另一端穿过第三底座（A36）连接第一手轮（A37）；

绞合换位装置（A）的左右位移组件（A4）包括方形托盘（A41）、光轴（A42）、第一丝杠（A43）和第二手轮（A44），所述方形托盘（A41）底部设置有四组第五螺纹孔（A46）和第四螺纹孔（A45），所述第五螺纹孔（A46）通过螺纹紧固件连接于前后位移组件（A3）的直线导轨的滑块（A31）上，所述第四螺纹孔（A45）通过螺纹紧固件连接于前后位移组件（A3）的丝杆组件的梯形螺母（A35）上；

绞合换位装置（A）的模具盒组件（A5）包括模具盒主体（A51）、端盖（A54）、顶紧螺栓（A55）和锁扣组件（A56），所述模具盒主体（A51）的上部与端盖（A54）组成腔体（A57），所述模具盒主体（A51）的底部两侧设置有第一通孔（A53），所述模具盒主体（A51）的底部中间设置有第六螺纹孔（A52），所述第一通孔（A53）和左右位移组件（A4）的光轴（A42）配合，所述第六螺纹孔（A52）与左右位移组件（A4）的第一丝杠（A43）配合；

绞合换位装置（A）的模具组件（A6）包括模套（A61）、模芯（A62）、第一轴杆（A63）、弹性联轴器（A64）和第二轴杆（A65），所述模套（A61）中设置有直槽口渐变锥形通孔（A66），所述模芯（A62）一端为直槽口渐变锥形舌（A67），且模芯（A62）另一端依次连接第一轴杆（A63）、柔性联轴器（A64）、第二轴杆（A65），所述模套（A61）通过锁扣组件（A56）和顶紧螺栓（A55）固定于模具盒组件（A5）腔体（A57）内，所述模套（A61）的直槽口渐变锥形通孔（A66）与模芯（A62）的直槽口渐变锥形舌（A67）之间形成直槽口渐变锥形环体换位通道（A68）；

凸轮预压装置（B）包括弧形辊轴（B1）、支架（B2）、连接轴承（B3）、第三轴杆（B4）、紧固螺栓（B5）和紧固螺钉（B7），所述弧形辊轴（B1）两侧设置有轴承孔，所述支架（B2）下端两侧分别设置第二通孔（B8），且支架（B2）上端两侧分别设置有槽型通孔（B6），所述连接轴承（B3）外圈装配于弧形辊轴（B1）的轴承孔内，且第三轴杆（B4）装配于连接轴承（B3）内圈，并且第三轴杆（B4）两端通过紧固螺栓（B5）固定于槽型通孔（B6），所述两套弧形辊轴（B1）在外弧面间形成最小间距T3；

四辊压型装置（C）包括辊压成型装置（C1）和底座（C2），所述辊压成型装置（C1）包括壳体组件（C11）、辊压组件（C12）和控制组件（C13），所述壳体组件（C11）包括壳体底板（C111）、壳体侧板（C112）和壳体面板（C113），所述壳体面板（C113）和壳体底板（C111）表面均开设有十字形开口（C110），所述壳体底板（C111）设置有四列第七螺纹孔（C1100），所述壳体侧板（C112）上、下、右和左端面均开设有第三通孔（C14），且壳体侧板（C112）的上左、下右、右上、左下端面均开设有槽口（C18）；

辊压组件（C12）包括辊轮（C121）、轴承组（C122）、连接轴（C123）、第三轴套（C124）、辊轮夹持位移件（C125）、上字位移工件（C126）、直线导轨一号（C1271）和直线导轨二号（C1272），所述辊压组件（C12）共有四套，所述直线导轨一号（C1271）包括导轨滑块一号（C12711）、滑动导轨一号（C12712）、轨道紧固螺钉一号（C12713）和滑块紧固螺钉一号（C12714），所述滑动导轨一号（C12712）通过轨道紧固螺钉一号（C12713）固定在壳体底板（C111）的第七螺纹孔（C1100）上，所述滑动导轨一号（C12712）一侧滑动连接有导轨滑块一号（C12711），所述导轨滑块一号（C12711）通过滑块紧固螺钉一号（C12714）固定在上字位移工件（C126）上，所述上字位移工件（C126）底面开设有第四通孔（C17），且上字位移工件（C126）侧面开设有第二螺纹导向孔（C16），所述直线导轨二号（C1272）包括导轨滑块二号（C12721）、滑动导轨二号（C12722）、轨道紧固螺钉二号（C12723）、滑块紧固螺钉二号（C12724），所述滑动导轨二号（C12722）通过轨道紧固螺钉二号（C12723）与上字位移工件（C126）相连接，且滑动导轨二号（C12722）外壁滑动连接有导轨滑块二号（C12721），所述导轨滑块二号（C12721）通过滑块紧固螺钉二号（C12724）与辊轮夹持位移件（C125）相连接；

辊轮（C121）两侧设置有轴承孔，所述轴承组（C122）包括有第一轴承（C1221）和第二轴承（C1222），所述第一轴承（C1221）和第二轴承（C1222）外圈过紧配合装配于轴承孔内，所述连接轴（C123）通过过紧配合装配于第一轴承（C1221）和第二轴承（C1222）内圈，所述第一轴承（C1221）和第二轴承（C1222）的外侧分别设有两个第一轴承挡圈（C1291），所述辊轮夹持位移件（C125）两侧通过轴套紧固螺钉（C128）连接有第三轴套（C124）；

控制组件（C13）包括有第三手轮（C131）、轴承套（C132）、第四轴承（C133）、第二丝杠（C134）、第二轴承挡圈（C135）、键块（C136）和轴承套紧固螺钉（C137），所述控制组件（C13）共设有八套，每两套控制组件（C13）与辊压组件（C12）相对应，其中一组控制组件（C13）上的第二丝杠（C134）穿过第三通孔（C14）并与第二螺纹导向孔（C16）咬合，其中一组控制组件（C13）上的轴承套（C132）通过轴承套紧固螺钉（C137）固定在壳体侧板（C112）的外壁，并且轴承套（C132）与第三通孔（C14）的位置相对应，另一组所述控制组件（C13）上的轴承套（C132）通过轴承套紧固螺钉（C137）固定在上字位移工件（C126）的底部，并且轴承套（C132）与第四通孔（C17）的位置相对应，另一组所述控制组件（C13）上的第二丝杠（C134）与第一螺纹导向孔（C15）咬合，所述第二丝杠（C134）通过第四轴承（C133）与轴承套（C132）构成转动连接，所述第二丝杠（C134）外壁通过开设键槽放置有键块（C136），所述键块（C136）一侧连接有第三手轮（C131），所述第二轴承挡圈（C135）套接在第二丝杠（C134）外侧并通过螺栓固定在第四轴承（C133）的底部。

2.根据权利要求1所述的一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备，其特征在于；所述绞合换位装置（A）、凸轮预压装置（B）及四辊压型装置（C）依次串联排列，所述绞合换位装置（A）与凸轮预压装置（B）之间的距离d1控制在50mm—500mm，凸轮预压装置（B）和四辊压型装置（C）之间的距离d2控制在100mm—3000mm。

3.根据权利要求1所述的一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备，其特征在于；所述绞合换位装置（A）中模具组件（6）的轴杆（65）连接在绞笼（J）中心管。

4.根据权利要求1所述的一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备，其特征在于；所述辊压成型装置（C1）的辊轮（C121）的外圆面宽度为T1，所述辊轮（C121）外圆面到夹持位移件（C125）的轴孔侧末端之间为T2，且T1宽度≤T2宽度。

5.根据权利要求1所述的一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备，其特征在于；所述辊压成型装置（C1）的四只辊轮（C121）的外圆面之间共同围成一个矩形辊压成型模口（C19），且四只辊轮（C121）与十字形开口（C110）相互对应。

6.根据权利要求1所述的一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备，其特征在于；所述绞合换位装置（A）中模具组件（A6）的弹性联轴器（A64）选用弹簧式联轴器、狭缝式联轴器或平行沟槽式联轴器。

7.根据权利要求1所述的一种特高压配套电抗器用扁形换位导线的绞合换位压型工艺装备，其特征在于；所述绞合换位装置（A）中模具组件（A6）的直槽口渐变锥形通孔（A66）的定径区长度L、定径区高度h、定径区宽度w之间的数量关系应为：2h≤L且0.5w≤L≤1.5w。