一种变压器骨架绕线装置及其工艺的制作方法

本发明属于变压器领域，尤其涉及一种变压器骨架绕线装置及其工艺。

背景技术：

e形铁芯的变压器是常见的电源变压器，该变压器的骨架在绕制线圈的工艺过程中存在装卸不方便，容易松动的现象。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种骨架拆装方便的一种变压器骨架绕线装置及其工艺。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种变压器骨架绕线装置，包括空心转轴，所述空心转轴的前端安装有旋转绕线单元，所述旋转绕线单元随所述空心转轴同步旋转；还包括待绕线变压器骨架，所述待绕线变压器骨架同步安装在所述旋转绕线单元上；

所述空心转轴的一侧还水平设置有直线电机，所述直线电机的直线推杆的延伸方向与所述空心转轴平行，所述直线推杆的末端一体化连接有竖向的导线引导板支撑柱，所述导线引导板支撑柱的顶端固定连接有竖向的导线引导板，所述导线引导板所在面与所述空心转轴轴线平行；所述导线引导板的板面上侧镂空设置有导线孔，线圈导线能穿过所述导线孔，所述导线孔所在高度高出所述待绕线变压器骨架上端所在高度；所述导线孔随直线推杆同步位移。

进一步的，所述空心转轴内同轴心设置有空心通道，所述空心通道前后贯通设置，所述空心通道内还同轴心设置有截面呈圆形的顶杆，所述顶杆的尾端同轴心一体化连接有螺纹丝杆，所述螺纹丝杆的尾端还同轴心一体化连接有齿形杆，所述齿形杆的轴截面呈齿轮轮廓面，所述齿形杆两端还设置有圆形限位盘；

所述同步电机的壳体上安装有丝杆座，所述螺纹丝杆与所述丝杆座上的螺纹孔相互配合，所述螺纹丝杆在丝杆座上的旋转能带动所述顶杆沿轴线方向推进；

所述设备底座上还安装有齿轮电机，所述齿轮电机的输出轴同步连接有齿轮，所述齿轮与所述齿形杆相啮合，且所述齿形杆能相对齿轮沿轴线方向滑动；

还包括设备底座，所述设备底座安装有转轴座；所述空心转轴转动安装在所述转轴座上；所述空心转轴的尾部设置有同步轮，所述设备底座上还安装有同步电机，所述同步电机的输出轴通过同步带传动单元与所述同步轮传动连接，所述同步电机能带动所述空心转轴同步旋转。

进一步的，所述旋转绕线单元包括限位板，所述限位板的中心部位垂直固定连接所述空心转轴的前端；所述限位板的前侧面设置有两限位凸起；所述限位板的前侧还垂直固定设置有活塞柱，所述活塞柱与所述空心转轴同轴心设置；所述活塞柱的内部为活塞通道，所述活塞通道同轴心连通所述空心通道的前端；所述活塞通道内活动设置有活塞，所述活塞的前端同轴心连接有拉杆，所述拉杆的末端垂直连接有条状的硬质拉条，且所述拉杆的末端连接在所述硬质拉条的中部，且所述硬质拉条竖向姿态设置；所述活塞通道靠近所述硬质拉条的一端内部设置有弹簧限位环，所述拉杆上还套设有张弛力弹簧，所述张弛力弹簧的两端分别顶压所述活塞和弹簧限位环；所述顶杆的前端设置有球顶，所述顶杆前端的球顶顶压所述活塞。

进一步的，所述待绕线变压器骨架包括截面呈矩形的骨架筒，所述骨架筒的两端轮廓分别设置有环状的第一骨架侧边和第二骨架侧边；所述第一骨架侧边上镂空设置有两限位工艺孔；两所述限位凸起与所述第一骨架侧边上的两限位工艺孔相对应；所述待绕线变压器骨架的第一骨架侧边的外侧面贴靠在所述限位板的前侧面，且两所述限位凸起限位于两所述限位工艺孔内；所述硬质拉条的长度为l，所述骨架筒内的套口端部内轮廓的纵向边长为d，所述骨架筒内的套口端部内轮廓的对角线长度为s，满足d＜l＜s；所述待绕线变压器骨架卡位于所述硬质拉条与所述第一骨架侧边之间；

所述限位板的前侧还垂直固定设置空心导柱，所述空心导柱位于所述活塞柱正上方；所述空心导柱内为前后贯通的导孔；所述硬质拉条上还垂直设置有导柱，所述导柱与所述空心导柱同轴心设置，且所述导柱的末端同轴心伸入所述导孔中。

进一步的，一种变压器骨架绕线装置的工艺：

先驱动齿轮电机正向运转，使齿轮带动齿形杆沿轴线旋转，进而使螺纹丝杆处于正向旋转状态；齿轮与所述齿形杆虽然是相啮合的关系，齿形杆相对齿轮做啮合运动的同时还沿轴线方向滑动；进而螺纹丝杆带动顶杆和齿形杆沿轴线方向前推进，进而使顶杆末端的球顶推动活塞克服张弛力弹簧的回弹力并做向前的运动，进而使硬质拉条与限位板之间的距离增大至超过待绕线变压器骨架的整体长度；此时调整待绕线变压器骨架的姿态，使所述骨架筒内的套口端部内轮廓的对角线与硬质拉条对齐，由于对角线长度s大于硬质拉条长度l，进而使硬质拉条顺利穿过骨架筒内的套口，进而使待绕线变压器骨架处于硬质拉条与限位板之间的位置，此时继续调整待绕线变压器骨架的姿态使第一骨架侧边上的限位工艺孔对齐限位板上的限位凸起，并且使两所述限位凸起限位于两所述限位工艺孔内，在此状态下，硬质拉条与骨架筒内的套口端部内轮廓的纵向边相互平行；此时重新驱动齿轮电机反向运转，使齿轮带动齿形杆沿轴线旋转，进而使螺纹丝杆处于反向旋转状态；齿形杆相对齿轮做啮合运动的同时还沿轴线方向滑动，进而螺纹丝杆带动顶杆和齿形杆沿轴线方向后推进，进而使顶杆末端的球顶做向后的收缩运动，释放活塞，进而在弛力弹簧的顶压推力作用下，推动活塞做向后的运动，进而使硬质拉条做逐渐靠近限位板的运动，由于其纵向边长d小于硬质拉条长度l，而且该空心导柱和导柱的配合使硬质拉条始终处于竖向姿态，当硬质拉条运动至第二骨架侧边所在位置时，硬质拉条的上下两端会接触第二骨架侧边的外侧面的上下部位，进而使待绕线变压器骨架受到硬质拉条的拉力，进而使限位板紧贴在限位板上，而且该硬质拉条的拉力来自于张弛力弹簧的回弹力而非刚性拉力，因而不会出现拉力过大损坏待绕线变压器骨架的现象，此时完成了待绕线变压器骨架的工装；

然后启动直线电机，进而使导线孔横向位移至待绕线变压器骨架相对应的位置，将待绕制的线圈导线的线头穿过该导线孔，并将穿过该导线孔的线圈导线在待绕线变压器骨架的骨架筒上手工绕制三至四圈；然后启动同步带电机，进而驱动限位板和待绕线变压器骨架同步旋转；此时骨架筒上开始自动绕线；与此同时驱动直线电机，进而使导线孔沿骨架筒轴向方向缓慢移动，进而实现骨架筒上绕制的线圈呈螺旋状，提高绕线的均匀性；

待骨架筒上的线圈导线绕制完成之后剪断线头，重新驱动齿轮电机正向运转，使齿轮带动齿形杆沿轴线旋转，进而使螺纹丝杆处于正向旋转状态；齿轮与所述齿形杆虽然是相啮合的关系，齿形杆相对齿轮做啮合运动的同时还沿轴线方向滑动；进而螺纹丝杆带动顶杆和齿形杆沿轴线方向前推进，进而使顶杆末端的球顶推动活塞克服张弛力弹簧的回弹力并做向前的运动，进而使硬质拉条与限位板之间的距离增大至超过待绕线变压器骨架的整体长度，进而使完成绕制线圈的待绕线变压器骨架处于松弛状态，进而调整已经完成的待绕线变压器骨架的姿态，使所述骨架筒内的套口端部内轮廓的对角线与硬质拉条对齐，进而使已经完成的待绕线变压器骨架顺利与旋转绕线单元分离，然后将骨架筒上已经绕制完成线圈的线头通过第一骨架侧边上限位工艺孔穿出，进而完成一个变压器骨架的绕制线圈的工艺。

有益效果：本发明的结构简单，实现变压器骨架的快速拆装和拆卸，齿轮与所述齿形杆虽然是相啮合的关系，齿形杆相对齿轮做啮合运动的同时还沿轴线方向滑动；进而螺纹丝杆带动顶杆和齿形杆沿轴线方向前推进，进而控制活塞的推进和收缩。

附图说明

附图1为本发明整体设备第一结构示意图；

附图2为本发明整体设备第二结构示意图；

附图3为本发明整体设备第三结构示意图；

附图4为本发明整体设备第四结构示意图(隐去了待绕线变压器骨架)；

附图5为本发明传动部分的局部结构示意图；

附图6为本发明旋转部分的局部剖开结构示意图；

附图7为待绕线变压器骨架与变压器骨架绕线单元分离状态示意图；

附图8为变压器骨架绕线单元结构示意图；

附图9为待绕线变压器骨架与变压器骨架绕线单元装配状态下的结构示意图；

附图10为待绕线变压器骨架端部内轮廓的对角线与硬质拉条对齐时的轴向视图；

附图11为变压器骨架结构示意图；

附图12为变压器骨架与变压器铁芯配合示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至12所示的一种变压器骨架绕线装置，包括空心转轴20，所述空心转轴20的前端安装有旋转绕线单元，所述旋转绕线单元随所述空心转轴20同步旋转；还包括待绕线变压器骨架26，所述待绕线变压器骨架26同步安装在所述旋转绕线单元上；

所述空心转轴20的一侧还水平设置有直线电机83，所述直线电机83的直线推杆82的延伸方向与所述空心转轴20平行，所述直线推杆82的末端一体化连接有竖向的导线引导板支撑柱81，所述导线引导板支撑柱81的顶端固定连接有竖向的导线引导板21，所述导线引导板21所在面与所述空心转轴20轴线平行；所述导线引导板21的板面上侧镂空设置有导线孔23，线圈导线22能穿过所述导线孔23，所述导线孔23所在高度高出所述待绕线变压器骨架26上端所在高度；所述导线孔23随直线推杆82同步位移。

所述空心转轴20内同轴心设置有空心通道85，所述空心通道85前后贯通设置，所述空心通道85内还同轴心设置有截面呈圆形的顶杆86，所述顶杆86的尾端同轴心一体化连接有螺纹丝杆74，所述螺纹丝杆74的尾端还同轴心一体化连接有齿形杆73，所述齿形杆73的轴截面呈齿轮轮廓面，所述齿形杆73两端还设置有圆形限位盘72；

所述同步电机78的壳体上安装有丝杆座75，所述螺纹丝杆74与所述丝杆座75上的螺纹孔117相互配合，所述螺纹丝杆74在丝杆座75上的旋转能带动所述顶杆86沿轴线方向推进；

所述设备底座27上还安装有齿轮电机71，所述齿轮电机71的输出轴同步连接有齿轮84，所述齿轮84与所述齿形杆73相啮合，且所述齿形杆73能相对齿轮84沿轴线方向滑动；

还包括设备底座27，所述设备底座27安装有转轴座3；所述空心转轴20转动安装在所述转轴座3上；所述空心转轴20的尾部设置有同步轮77，所述设备底座27上还安装有同步电机78，所述同步电机78的输出轴79通过同步带传动单元77与所述同步轮77传动连接，所述同步电机78能带动所述空心转轴20同步旋转。

所述旋转绕线单元包括限位板5，所述限位板5的中心部位垂直固定连接所述空心转轴20的前端；所述限位板5的前侧面设置有两限位凸起19；所述限位板5的前侧还垂直固定设置有活塞柱13，所述活塞柱13与所述空心转轴20同轴心设置；所述活塞柱13的内部为活塞通道16，所述活塞通道16同轴心连通所述空心通道85的前端；所述活塞通道16内活动设置有活塞15，所述活塞15的前端同轴心连接有拉杆18，所述拉杆18的末端垂直连接有条状的硬质拉条11，且所述拉杆18的末端连接在所述硬质拉条11的中部，且所述硬质拉条11竖向姿态设置；所述活塞通道16靠近所述硬质拉条11的一端内部设置有弹簧限位环17，所述拉杆18上还套设有张弛力弹簧7，所述张弛力弹簧7的两端分别顶压所述活塞15和弹簧限位环17；所述顶杆的前端设置有球顶187，所述顶杆86前端的球顶187顶压所述活塞15。

所述待绕线变压器骨架26包括截面呈矩形的骨架筒18，所述骨架筒18的两端轮廓分别设置有环状的第一骨架侧边05和第二骨架侧边10；所述第一骨架侧边05上镂空设置有两限位工艺孔25；两所述限位凸起19与所述第一骨架侧边05上的两限位工艺孔25相对应；所述待绕线变压器骨架26的第一骨架侧边05的外侧面贴靠在所述限位板5的前侧面，且两所述限位凸起19限位于两所述限位工艺孔25内；所述硬质拉条11的长度为l，所述骨架筒18内的套口端部内轮廓35的纵向边长为d，所述骨架筒18内的套口端部内轮廓35的对角线长度为s，满足d＜l＜s；所述待绕线变压器骨架26卡位于所述硬质拉条11与所述第一骨架侧边05之间；

所述限位板5的前侧还垂直固定设置空心导柱33，所述空心导柱33位于所述活塞柱13正上方；所述空心导柱33内为前后贯通的导孔4；所述硬质拉条11上还垂直设置有导柱9，所述导柱9与所述空心导柱33同轴心设置，且所述导柱9的末端同轴心伸入所述导孔4中。

本方案的方法，过程以及技术进步整理如下：

先驱动齿轮电机71正向运转，使齿轮84带动齿形杆73沿轴线旋转，进而使螺纹丝杆74处于正向旋转状态；齿轮84与所述齿形杆73虽然是相啮合的关系，齿形杆73相对齿轮84做啮合运动的同时还沿轴线方向滑动；进而螺纹丝杆74带动顶杆86和齿形杆73沿轴线方向前推进，进而使顶杆86末端的球顶187推动活塞15克服张弛力弹簧7的回弹力并做向前的运动，进而使硬质拉条11与限位板5之间的距离增大至超过待绕线变压器骨架26的整体长度；此时调整待绕线变压器骨架26的姿态，使所述骨架筒18内的套口端部内轮廓35的对角线与硬质拉条11对齐，由于对角线长度s大于硬质拉条11长度l，进而使硬质拉条11顺利穿过骨架筒18内的套口，进而使待绕线变压器骨架26处于硬质拉条11与限位板5之间的位置，此时继续调整待绕线变压器骨架26的姿态使第一骨架侧边05上的限位工艺孔25对齐限位板5上的限位凸起19，并且使两所述限位凸起19限位于两所述限位工艺孔25内，在此状态下，硬质拉条11与骨架筒18内的套口端部内轮廓35的纵向边相互平行；此时重新驱动齿轮电机71反向运转，使齿轮84带动齿形杆73沿轴线旋转，进而使螺纹丝杆74处于反向旋转状态；齿形杆73相对齿轮84做啮合运动的同时还沿轴线方向滑动，进而螺纹丝杆74带动顶杆86和齿形杆73沿轴线方向后推进，进而使顶杆86末端的球顶187做向后的收缩运动，释放活塞15，进而在弛力弹簧7的顶压推力作用下，推动活塞15做向后的运动，进而使硬质拉条11做逐渐靠近限位板5的运动，由于其纵向边长d小于硬质拉条11长度l，而且该空心导柱33和导柱9的配合使硬质拉条11始终处于竖向姿态，当硬质拉条11运动至第二骨架侧边10所在位置时，硬质拉条11的上下两端会接触第二骨架侧边10的外侧面的上下部位，进而使待绕线变压器骨架26受到硬质拉条11的拉力，进而使限位板5紧贴在限位板5上，而且该硬质拉条11的拉力来自于张弛力弹簧7的回弹力而非刚性拉力，因而不会出现拉力过大损坏待绕线变压器骨架26的现象，此时完成了待绕线变压器骨架26的工装；

然后启动直线电机83，进而使导线孔23横向位移至待绕线变压器骨架26相对应的位置，将待绕制的线圈导线22的线头穿过该导线孔23，并将穿过该导线孔23的线圈导线22在待绕线变压器骨架26的骨架筒18上手工绕制三至四圈；然后启动同步带电机78，进而驱动限位板5和待绕线变压器骨架26同步旋转；此时骨架筒18上开始自动绕线；与此同时驱动直线电机83，进而使导线孔23沿骨架筒18轴向方向缓慢移动，进而实现骨架筒18上绕制的线圈呈螺旋状，提高绕线的均匀性；

待骨架筒18上的线圈导线22绕制完成之后剪断线头，重新驱动先驱动齿轮电机71正向运转，使齿轮84带动齿形杆73沿轴线旋转，进而使螺纹丝杆74处于正向旋转状态；齿轮84与所述齿形杆73虽然是相啮合的关系，齿形杆73相对齿轮84做啮合运动的同时还沿轴线方向滑动；进而螺纹丝杆74带动顶杆86和齿形杆73沿轴线方向前推进，进而使顶杆86末端的球顶187推动活塞15克服张弛力弹簧7的回弹力并做向前的运动，进而使硬质拉条11与限位板5之间的距离增大至超过待绕线变压器骨架26的整体长度，进而使完成绕制线圈的待绕线变压器骨架26处于松弛状态，进而调整已经完成的待绕线变压器骨架26的姿态，使所述骨架筒18内的套口端部内轮廓35的对角线与硬质拉条11对齐，进而使已经完成的待绕线变压器骨架26顺利与旋转绕线单元分离，然后将骨架筒18上已经绕制完成线圈的线头通过第一骨架侧边05上限位工艺孔25穿出，进而完成一个变压器骨架的绕制线圈的工艺。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。