模块组合式环状变压器及其绕线骨架的绕线系统的制作方法

本发明属于变压器制备领域。

背景技术：

环状变压器为一种常见的电器原件，整圆环状的铁芯的绕线工艺复杂，而且铁芯暴露在外面随着时间的推移会发生氧化等问题；因此需要开发一种模块化组合式的环状变压器，还有必要针对这种组合式的变压器设计一种结构相较于传统绕线机构更加简易的绕线系统。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种针对模块组合式环状变压器而设计的绕线骨架的绕线系统。

技术方案：为实现上述目的，本发明的模块组合式环状变压器，包括组合式环状变压器，所述组合式环状变压器包括两个半圆弧状铁芯，还包括两个半圆弧形变压器绕线绝缘骨架，半圆弧形变压器绕线绝缘骨架为圆弧状绝缘套管结构，半圆弧形变压器绕线绝缘骨架的内部为铁芯圆弧通道；所述半圆弧形变压器绕线绝缘骨架的截面内轮廓与半圆弧状铁芯的截面轮廓相适，所述半圆弧状铁芯同轴心套在铁芯圆弧通道内；

所述半圆弧形变压器绕线绝缘骨架的圆弧结构的顺时针端和逆时针端分别一体化设置有一号外缘和二号外缘，所述一号外缘和二号外缘的端面均为胶接面；一个半圆弧形变压器绕线绝缘骨架上的两个胶接面与另一个半圆弧形变压器绕线绝缘骨架上的两个胶接面胶接后，两个所述半圆弧形变压器绕线绝缘骨架固定拼合成一个整圆变压器绕线绝缘骨架，所述整圆变压器绕线绝缘骨架内形成与外界隔绝的整圆防氧化铁芯环腔，整圆防氧化铁芯环腔内的两个半圆弧状铁芯拼合成一个整圆铁芯；两个半圆弧形变压器绕线绝缘骨架的外部分别卷挠有漆包线线圈挠组。

进一步的，半圆弧形变压器绕线绝缘骨架上的两个胶接面的粘接剂为环氧树脂。

进一步的，半圆弧形变压器绕线绝缘骨架为阻燃尼龙或工业陶瓷材质。

进一步的，还包括绕线系统，所述绕线系统能将漆包线成螺旋状卷绕在半圆弧形变压器绕线绝缘骨架上形成漆包线线圈挠组；

所述绕线系统包括圆形基座，所述圆形基座的轴线竖直，所述圆形基座的一侧固定连接有固定支架，所述固定支架的顶端固定设置有悬臂梁，所述悬臂梁的末端固定连接板体，所述板体上固定有固定块，所述固定块钳持于所述等待绕线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架内的铁芯圆弧通道逆时针端，从而使等待绕线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架以水平的状态被固定于所述圆形基座的正上方；

进一步的，所述圆形基座的上表面设置有半圆弧形滑槽，被固定在固定块上的等待绕线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架的竖向投影在圆形基座上的轮廓与所述半圆弧形滑槽的俯视图轮廓一致；所述半圆弧形滑槽内滑动设置有滑块，所述滑块能沿所述半圆弧形滑槽的圆弧路径滑动。

进一步的，所述圆形基座上还通过液压缸支座固定安装有圆弧形液压缸，所述圆弧形液压缸的弧形圆心与所述半圆弧形滑槽的圆心重合，所述圆弧形液压缸的弧形伸缩杆末端固定连接所述滑块，所述圆弧形液压缸通过弧形伸缩杆带动所述滑块沿所述半圆弧形滑槽的圆弧路径滑动。

进一步的，所述滑块上连接有电机支架，所述电机支架的末端固定连接有电机，所述电机的回转轴为水平，所述回转轴上垂直固定连接有固定连接有回转臂，所述回转臂的末端垂直连接有回转支撑杆，所述回转支撑杆的长度方向与所述回转轴轴线平行，所述回转支撑杆的末端垂直固定连接有轴承座，所述轴承座一端的轴承孔中通过阻尼轴承转动设置有线滚轴，所述线滚轴与所述回转支撑杆平行；所述线滚轴上同轴心连接有储线滚，所述储线滚上绕制有储存状态的漆包线圈；所述轴承座远离所述线滚轴的一端一体化连接有引导轮座，所述引导轮座上转动设置有一号引导轮和二号引导轮，一号引导轮与二号引导轮相切滚动配合，所述一号引导轮和二号引导轮的轮面上均设置有环槽，一号引导轮轮面上的环槽与二号引导轮轮面上的环槽相切；

一号引导轮和二号引导轮绕回转轴轴线的回转运动路径记为回转路径参考线，所述回转路径参考线的圆心记为参考线圆心，所述参考线圆心始终在等待卷绕漆包线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架的铁芯圆弧通道内，所述滑块沿所述半圆弧形滑槽的圆弧路径滑动时，所述参考线圆心也会跟着在铁芯圆弧通道内沿圆弧路径同步位移；且等待卷绕漆包线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架在所述回转路径参考线的围合范围内；所述储线滚上绕制的漆包线圈的引出线穿过一号引导轮与二号引导轮之间环槽；所述引出线的末端记为线头；

还包括夹线器，所述夹线器通过夹线器支架固定于所述悬臂梁上，所述夹线器上设置有夹持部，所述夹持部能固定夹持所述引出线的线头；

所述固定块包括一号弧面侧壁和二号弧形侧壁，所述一号弧面侧壁和二号弧形侧壁与铁芯圆弧通道的两内侧面滑动配合；所述固定块的上表面记为固定块上表面，所述固定块上表面的几何中心处设置有腔体，所述腔体内固定安装有顶出器，所述顶出器上端的推顶杆顶端固定设置有橡胶材质的橡胶顶盘，推顶杆向下缩回状态时，所述橡胶顶盘上表面低出所述固定块上表面，所述推顶杆向上顶出时，所述橡胶顶盘上表面高出出所述固定块上表面并向上顶压所述铁芯圆弧通道的上表面，从而使固定块钳持于所述等待绕线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架内的铁芯圆弧通道逆时针端；

进一步的，圆形基座的四周设置有呈发散状向外延伸的辅助支撑脚。

有益效果：本发明的本发明的结构简单，这种新型的组合式环状变压器为模块化组合结构，任意单个部件都很简单，且任意单个部件没有闭环结构，可以从新设计结构更加简单巧妙的绕线装置，而且两个半圆弧形变压器绕线绝缘骨架固定拼合成一个整圆变压器绕线绝缘骨架后，整圆变压器绕线绝缘骨架内形成与外界隔绝的整圆防氧化铁芯环腔，整圆防氧化铁芯环腔还对两个半圆弧状铁芯形成位置约束作用；而且能有效提升部件的寿命和恶劣环境下的适应能力，制作过程容易实现产业化，针对这种新型模块组合式的变压器设计了一种结构更加简单的环状变压器的绕线装置，具体的工作原理和技术进步详见本说明书的具体实施方式。

附图说明

附图1为本装置的整体结构示意图；

附图2为本装置的正视图；

附图3为附图1的上部分一号放大示意图；

附图4为附图1的上部分二号放大示意图；

附图5为附图2的基础上储线滚的引出线在一号引导轮与二号引导轮的约束下沿回转路径参考线的路径作顺时针回转90°后的示意图(“卷绕一号圈”的过程中)；

附图6为附图5的俯视图；

附图7为附图1的底部放大示意图；

附图8为一号引导轮和二号引导轮配合结构示意图；

附图9为固定块钳持在半圆弧形变压器绕线绝缘骨架的铁芯圆弧通道内的逆时针端时的局部放大示意图；

附图10为附图9的剖视图；

附图11为固定块与半圆弧形变压器绕线绝缘骨架分离时的示意图；

附图12为固定块剖视图；

附图13为组合式环状变压器整体结构示意图；

附图14为组合式环状变压器隐去线圈挠组后的整体示意图；

附图15为附图2的整体剖视图；

附图16为半圆弧形变压器绕线绝缘骨架上已经卷绕有线圈挠组后的示意图；

附图17为半圆弧形变压器绕线绝缘骨架隐去外部的有线圈挠组后的示意图；

附图18为半圆弧状铁芯与半圆弧形变压器绕线绝缘骨架的拆卸示意图；

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13至18所示模块组合式环状变压器，包括组合式环状变压器，所述组合式环状变压器包括两个半圆弧状铁芯33，还包括两个半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16，半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16为圆弧状绝缘套管结构，半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16的内部为铁芯圆弧通道21；所述半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16的截面内轮廓与半圆弧状铁芯33的截面轮廓相适，所述半圆弧状铁芯33同轴心套在铁芯圆弧通道21内；

所述半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16的圆弧结构的顺时针端和逆时针端分别一体化设置有一号外缘14.1和二号外缘14.2，所述一号外缘14.1和二号外缘14.2的端面均为胶接面014；一个半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16上的两个胶接面014与另一个半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16上的两个胶接面014胶接后，两个所述半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16固定拼合成一个整圆变压器绕线绝缘骨架35，所述整圆变压器绕线绝缘骨架35内形成与外界隔绝的整圆防氧化铁芯环腔，整圆防氧化铁芯环腔内的两个半圆弧状铁芯33拼合成一个整圆铁芯34；两个半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16的外部分别卷挠有漆包线线圈挠组0003。

半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16上的两个胶接面014的粘接剂为环氧树脂。

半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16为阻燃尼龙或工业陶瓷材质。

这种新型的组合式环状变压器为模块化组合结构，任意单个部件都很简单，且任意单个部件没有闭环结构，可以从新设计结构更加简单巧妙的绕线装置，而且两个半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16固定拼合成一个整圆变压器绕线绝缘骨架35后，整圆变压器绕线绝缘骨架35内形成与外界隔绝的整圆防氧化铁芯环腔，整圆防氧化铁芯环腔还对两个半圆弧状铁芯33形成位置约束作用；，而且能有效提升部件的寿命和恶劣环境下的适应能力，制作过程容易实现产业化。

本方案还包括如图1至12所示的模块组合式环状变压器的绕线系统，还包括绕线系统，所述绕线系统能将漆包线成螺旋状卷绕在半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16上形成漆包线线圈挠组0003；

所述绕线系统包括圆形基座100，所述圆形基座100的轴线竖直，所述圆形基座100的一侧固定连接有固定支架17，所述固定支架17的顶端固定设置有悬臂梁120，所述悬臂梁120的末端固定连接板体106，所述板体106上固定有固定块15，所述固定块15钳持于所述等待绕线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16内的铁芯圆弧通道21逆时针端，从而使等待绕线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16以水平的状态被固定于所述圆形基座100的正上方；

所述圆形基座100的上表面设置有半圆弧形滑槽121，被固定在固定块15上的等待绕线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16的竖向投影在圆形基座100上的轮廓与所述半圆弧形滑槽121的俯视图轮廓一致；所述半圆弧形滑槽121内滑动设置有滑块104，所述滑块104能沿所述半圆弧形滑槽121的圆弧路径滑动。

所述圆形基座100上还通过液压缸支座102固定安装有圆弧形液压缸101，所述圆弧形液压缸101的弧形圆心与所述半圆弧形滑槽121的圆心重合，所述圆弧形液压缸101的弧形伸缩杆103末端固定连接所述滑块104，所述圆弧形液压缸101通过弧形伸缩杆103带动所述滑块104沿所述半圆弧形滑槽121的圆弧路径滑动；

所述滑块104上连接有电机支架10，所述电机支架10的末端固定连接有电机7，所述电机7的回转轴11为水平，所述回转轴11上垂直固定连接有固定连接有回转臂4，所述回转臂4的末端垂直连接有回转支撑杆41，所述回转支撑杆41的长度方向与所述回转轴11轴线平行，所述回转支撑杆41的末端垂直固定连接有轴承座37，所述轴承座37一端的轴承孔中通过阻尼轴承39转动设置有线滚轴38，所述线滚轴38与所述回转支撑杆41平行；所述线滚轴38上同轴心连接有储线滚1，所述储线滚1上绕制有储存状态的漆包线圈；所述轴承座37远离所述线滚轴38的一端一体化连接有引导轮座2，所述引导轮座2上转动设置有一号引导轮22和二号引导轮23，一号引导轮22与二号引导轮23相切滚动配合，所述一号引导轮22和二号引导轮23的轮面上均设置有环槽24，一号引导轮22轮面上的环槽24与二号引导轮23轮面上的环槽24相切；

一号引导轮22和二号引导轮23绕回转轴11轴线的回转运动路径记为回转路径参考线99，所述回转路径参考线99的圆心记为参考线圆心0，所述参考线圆心0始终在等待卷绕漆包线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16的铁芯圆弧通道21内，所述滑块104沿所述半圆弧形滑槽121的圆弧路径滑动时，所述参考线圆心0也会跟着在铁芯圆弧通道21内沿圆弧路径同步位移；且等待卷绕漆包线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16在所述回转路径参考线99的围合范围内；所述储线滚1上绕制的漆包线圈3的引出线03穿过一号引导轮22与二号引导轮23之间环槽24；所述引出线03的末端记为线头003；

还包括夹线器19，所述夹线器19通过夹线器支架130固定于所述悬臂梁120上，所述夹线器19上设置有夹持部17，所述夹持部17能固定夹持所述引出线03的线头003；

所述固定块15包括一号弧面侧壁15.1和二号弧形侧壁15.2，所述一号弧面侧壁15.1和二号弧形侧壁15.2与铁芯圆弧通道21的两内侧面滑动配合；所述固定块15的上表面记为固定块上表面015，所述固定块上表面015的几何中心处设置有腔体28，所述腔体28内固定安装有顶出器27，所述顶出器27上端的推顶杆29顶端固定设置有橡胶材质的橡胶顶盘30，推顶杆29向下缩回状态时，所述橡胶顶盘30上表面低出所述固定块上表面015，所述推顶杆29向上顶出时，所述橡胶顶盘30上表面高出出所述固定块上表面015并向上顶压所述铁芯圆弧通道21的上表面，从而使固定块15钳持于所述等待绕线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16内的铁芯圆弧通道21逆时针端；本实施例的圆形基座100的四周设置有呈发散状向外延伸的辅助支撑脚105；

本方案的绕线过程的工作原料如下：

半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16的挠组线圈绕线系统的工作方法：

等待绕线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16的工装方法：

初始状态下，顶出器27的推顶杆29处于向下缩回的状态，这时橡胶顶盘30上表面低出所述固定块上表面015，然后将固定块15从等待绕线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16逆时针端滑动套入到铁芯圆弧通道21内的逆时针端，这时固定块15的一号弧面侧壁15.1和二号弧形侧壁15.2与铁芯圆弧通道21的两内侧面滑动配合，然后控制顶出器27的推顶杆29向上顶出，使橡胶顶盘30上表面高出固定块上表面015并向上紧密顶压铁芯圆弧通道21的上表面，进而增加了橡胶顶盘30与铁芯圆弧通道21的上表面之间的最大静摩擦擦力，从而使固定块15钳持在铁芯圆弧通道21的逆时针端，进而使等待卷绕漆包线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16固定在固定块15上；这时人工将夹线器19上的夹持部17固定夹持储线滚1所引出的引出线03的线头003；从而使线头003被固定在靠近半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16逆时针端；至此完成了对等待卷绕漆包线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16的绕线前的所有准备工作：这时的参考线圆心0在铁芯圆弧通道21内的逆时针位置；

在半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16上呈螺旋状绕线的方法：

卷绕一号圈：控制电机7，带动回转轴11回转一圈，这时储线滚1的引出线03在一号引导轮22与二号引导轮23的约束下沿回转路径参考线99的路径作回转运动，这时由于线头在靠近半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16逆时针端位置，因此引出线03会在半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16的逆时针端位置卷绕一号圈；

卷绕二号圈：这时控制圆弧形液压缸101，圆弧形液压缸101通过弧形伸缩杆103带动所述滑块104沿所述半圆弧形滑槽121的圆弧顺时针方向的路径滑动，使储线滚1、一号引导轮22、二号引导轮23、电机7以及电机支架10均跟随滑块104同步运动，从而使参考线圆心0相对于已经卷绕一圈漆包线的半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16在铁芯圆弧通道21内顺时针位移一段距离，然后通过电机7带动回转轴11再回转一圈，这时储线滚1的引出线03在一号引导轮22与二号引导轮23的约束下沿回转路径参考线99的路径再一次作回转运动，从而使引出线03在半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16上卷绕二号圈；

重复上述卷绕二号圈的步骤，引出线03会在半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16上呈螺旋状连续卷绕，直至半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16上呈螺旋状卷绕预定圈数后剪断引出线03，半圆弧形变压器绕线绝缘骨架16上形成完整的漆包线线圈挠组0003。

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。