一种变压器以及变压器铁芯无损型氩焊系统的制作方法

1.本发明属于变压器领域。


背景技术：

2.构成变压器主体工作磁路的硅钢叠片式铁芯在使用的过程中需要保持紧叠压状态，为了降低铁芯在高励磁状态下的电磁振动噪声以及避免叠压状态的硅钢片在外部振动环境下发生松散，需通过外加工艺保证铁芯上的硅钢片始终处于叠压状态，现有的变压器通常采用如下两种结构来克服这种问题。
3.第一种方案：
4.如图1，直接在变压器铁芯29的侧部采用焊接装置在其侧部焊接出一条或多条“一字型焊条28”，这样将铁芯上的所有硅钢片直接形成了一体结构，有效杜绝硅钢片散开的问题，但是由于焊接过程中会造成硅钢片局部熔化，改变了硅钢片的局部结构和造成部分铁芯局部短路，进而影响变压器的工作性能和参数，同时也会造成发热的现象；
5.第二种方案：
6.如图1，在变压器铁芯29整体结构上设置多个贯通孔30，然后将螺栓或若干穿过各个贯通孔30后锁紧，进而使变压器铁芯29上叠装的硅钢片维持叠压态，这种也是现有的比较常见的，这种方式需要在每一片硅钢片上都要打孔，直接破坏了硅钢片的完整性，同样也是残缺和有损的；
7.基于上述两种结构方案都破坏了硅钢片的完整性，这也是本方案要解决的问题，并针对设计出的变压器结构提出一套完整的工艺解决方案。


技术实现要素：

8.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种变压器以及变压器铁芯无损型氩焊系统，维持变压器铁芯上的若干硅钢片的叠压态；既不直接焊接铁芯，也不在铁芯上开设螺杆锁紧孔，并且对铁芯本身是无损的。
9.技术方案：为实现上述目的，本发明的一种变压器，包括变压器，变压器包括变压器铁芯和线圈卷绕骨架，变压器铁芯由若干硅钢片叠压而成；还包括硅钢片叠压态维持结构，硅钢片叠压态维持结构包括呈对称状分布的两包夹支架，呈对称状的两包夹支架在变压器铁芯外呈包夹态，且相互焊接成一体式的包夹体，使变压器铁芯上的若干硅钢片保持叠压态。
10.进一步的，各包夹支架均包括一对相互平行的直线夹压杆和一对相互平行的圆弧弹条，两直线夹压杆与两圆弧弹条首尾相连成闭环结构。
11.进一步的，两包夹支架上的直线夹压杆分别平行贴合变压器铁芯的两端面，且线圈卷绕骨架夹在各包夹支架的两条直线夹压杆之间时，两包夹支架上的各圆弧弹条两两相切于变压器铁芯的两侧。
12.进一步的，两包夹支架的圆弧弹条的相切处的一段在外部工艺装置的作用下形变
成两两相互平行紧贴的弹条直线段，圆弧弹条的其余部位发生相应的弹性形变，使各圆弧弹条蓄发弹性势能；
13.焊接装置对两两相互平行紧贴的弹条直线段之间形成的直线缝隙进行焊接，使两两相互平行紧贴的弹条直线段焊接成一条直线焊接体；进而使两包夹支架构成一个一体式的包夹体；各圆弧弹条的非焊接部位所蓄发的弹性势能所产生的弹性回复力使两包夹支架的直线夹压杆有要做相互靠近运动的趋势，从而使两包夹支架的两对直线夹压杆分别夹压变压器铁芯的两端面，以维持变压器铁芯上的若干硅钢片的叠压态。
14.进一步的，包括限位槽，变压器铁芯的底侧限位于限位槽中；限位槽左右两侧分别设置有两焊接单元，焊接单元包括能升降的升降滑块，升降滑块上安装有焊接单元，氩焊枪在焊接单元靠近变压器铁芯的一侧；
15.底侧限位于限位槽中的变压器的前后方对称设置有第一包夹支架推进单元和第二包夹支架推进单元；第一包夹支架推进单元和第二包夹支架推进单元上均夹装有一个包夹支架；第一包夹支架推进单元和第二包夹支架推进单元的相互靠近使两包夹支架呈对称状的在变压器铁芯外呈成前后包夹态。
16.进一步的，第一包夹支架推进单元以及第二包夹支架推进单元均包括平移支架，平移支架上左右对称设置有装夹单元，包夹支架夹装在左右对称的装夹单元上。
17.进一步的，左右对称的装夹单元均包括竖向的装夹臂，装夹臂靠近变压器的一侧设置有上卡槽和下卡槽；包夹支架上的两根直线夹压杆分别水平卡入上卡槽和下卡槽中；装夹臂的上端侧部固定安装有上摇臂电机，上摇臂电机的输出轴上连接有上摇臂，上摇臂的末端通过轴承转动安装有上约束滚轮；装夹臂的下端侧部固定安装有下摇臂电机，下摇臂电机的输出轴上连接有下摇臂，下摇臂的末端通过轴承转动安装有下约束滚轮；上摇臂沿上摇臂电机输出轴逆时针转动使上约束滚轮与包夹支架的圆弧弹条上部的圆弧凸面滚动相切；下摇臂沿下摇臂电机输出轴顺时针转动使下约束滚轮与包夹支架的圆弧弹条下部的圆弧凸面滚动相切。
18.进一步的，装夹臂的侧壁沿竖向方向设置有导轨，导轨内滑动设置有上丝杆滑块和下丝杆滑块；还包括沿导轨长度方向延伸的丝杆，丝杆包括同轴心连接的上段丝杆和下段丝杆，上段丝杆和下段丝杆的外螺纹旋向相反，上丝杆滑块和下丝杆滑块分别与上段丝杆和下段丝杆传动配合；
19.导轨靠近圆弧弹条的一侧平行设置有直线压直臂，直线压直臂的上下端均接触圆弧弹条的圆弧凹面；直线压直臂的上下端分别铰接连接有上连杆和下连杆，上连杆和下连杆的另一端分别铰接连接上丝杆滑块和下丝杆滑块；上丝杆滑块与下丝杆滑块之间的一段丝杆、上连杆、下连杆和直线压直臂共同构成等腰梯形状的四连杆结构；上丝杆滑块和下丝杆滑块的相互靠近能使直线压直臂逐渐远离丝杆。
20.有益效果：本发明的各圆弧弹条的非焊接部位所蓄发的弹性势能所产生的弹性回复力使两所述包夹支架的直线夹压杆有要做相互靠近运动的趋势，从而使两所述包夹支架的两对所述直线夹压杆分别夹压所述变压器铁芯的两端面，从而维持变压器铁芯上的若干硅钢片的叠压态；既不直接焊接铁芯，也不在铁芯上开设螺杆锁紧孔，并且对铁芯本身是无损的，有效解决背景技术中提出的问题。
附图说明
21.附图1为现有变压器的为了维持硅钢片叠压状态的结构示意图；
22.附图2为本方案性设计的变压器整体结构示意图；
23.附图3为附图2的侧视图；
24.附图4为步骤三状态下的焊接系统整体结构示意图；
25.附图5为附图4的侧视图；
26.附图6为“步骤一”中，两个包夹支架呈前后对称状分别装夹在第一包夹支架推进单元和第二包夹支架推进单元上，且变压器还没有限位于所述限位槽中的示意图；
27.附图7为“步骤二”结束时的示意图；
28.附图8为“步骤三”结束时的示意图；
29.附图9为第一包夹支架推进单元/第二包夹支架推进单元结构示意图；
30.附图10为附图9的基础上包夹支架拆出后的示意图；
31.附图11为包夹支架的另一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
32.下面结合附图对本发明作更进一步的说明(本说明书中提到的方位词，如“左右前后”，参照图4的指示)。
33.为了避免变压器的硅钢片的叠压态，现有的结构中有以下两种做法：
34.第一种方案：如图1，直接在变压器铁芯29的侧部采用焊接装置在其侧部焊接出一条或多条“一字型焊条28”，这样将铁芯上的所有硅钢片直接形成了一体结构，有效杜绝硅钢片散开的问题，但是由于焊接过程中会造成硅钢片局部熔化，改变了硅钢片的局部结构和金相组织，进而影响变压器的工作性能和参数，同时也会造成发热的现象；
35.第二种方案：如图1，在变压器铁芯29整体结构上设置多个贯通孔30，然后将螺栓或若干穿过各个贯通孔30后锁紧，进而使变压器铁芯29上叠装的硅钢片维持叠压态，这种也是现有的比较常见的，这种方式需要在每一片硅钢片上都要打孔，直接破坏了硅钢片的完整性，同样也是残缺和有损的；
36.基于上述两种结构方案都破坏了各个硅钢片的完整性，这也是本方案要解决的问题，并针对设计出的变压器结构提出一套完整的工艺解决方案。
37.如附图2至11所示的一种变压器，如图2和3，包括变压器70，变压器70包括变压器铁芯29和线圈卷绕骨架40，变压器铁芯29由若干硅钢片叠压而成；
38.本方案提出硅钢片叠压态维持结构，硅钢片叠压态维持结构包括呈对称状分布的两包夹支架60，呈对称状的两包夹支架60在变压器铁芯29外呈包夹态，且相互焊接成一体式的包夹体，使变压器铁芯29上的若干硅钢片保持叠压态；各包夹支架60均包括一对相互平行的直线夹压杆23和一对相互平行的圆弧弹条22，两直线夹压杆23与两圆弧弹条22首尾相连成闭环结构；两包夹支架60上的直线夹压杆23分别平行贴合变压器铁芯29的两端面，且线圈卷绕骨架40夹在各包夹支架60的两条直线夹压杆23之间时，两包夹支架60上的各圆弧弹条22两两相切于变压器铁芯29的两侧，如图8，至此还不是最终形态。
39.本装置的变压器的最终形态是基于如下过程最终形成：两包夹支架60的圆弧弹条22的相切处的一段在外部工艺装置的作用下形变成两两相互平行紧贴的弹条直线段22.1，
圆弧弹条22的其余部位发生相应的弹性形变，进而使各圆弧弹条22蓄发弹性势能；焊接装置对两两相互平行紧贴的弹条直线段22.1之间形成的直线缝隙进行焊接，使两两相互平行紧贴的弹条直线段22.1焊接成一条直线焊接体41；进而使两包夹支架60构成一个一体式的包夹体；各圆弧弹条22的非焊接部位所蓄发的弹性势能所产生的弹性回复力使两包夹支架60的直线夹压杆23有要做相互靠近运动的趋势，从而使两包夹支架60的两对直线夹压杆23分别夹压变压器铁芯29的两端面，从而维持变压器铁芯29上的若干硅钢片的叠压态，如图2和图3为本发明的变压器的最终形态。
40.在另一实施例中，参见图11，包夹支架60的两对直线夹压杆23还可以做成条形板状结构，作为变压器整体装配于箱体或柜体内的安装支架。
41.如图6，机构平台27上设置有限位槽26，竖向放置的变压器70的变压器铁芯29的底侧限位于限位槽26中；如图5，机构平台27的限位槽26左右两侧分别设置有两焊接单元36，如图4，焊接单元36包括基座35，基座35上固定有竖向导轨33，竖向导轨33内设置有能升降的升降滑块32，升降滑块32上安装有焊接单元34，氩焊枪31在焊接单元34靠近变压器铁芯29的一侧。
42.图6和7；底侧限位于限位槽26中的变压器70的前后方对称设置有第一包夹支架推进单元25.1和第二包夹支架推进单元25.2，第一包夹支架推进单元25.1和第二包夹支架推进单元25.2为前后对称结构；第一包夹支架推进单元25.1和第二包夹支架推进单元25.2上均夹装有一个包夹支架60；第一包夹支架推进单元25.1和第二包夹支架推进单元25.2的相互靠近使两包夹支架60呈对称状的在变压器铁芯29外呈成前后包夹态。
43.还包括能分别驱动第一包夹支架推进单元25.1和第二包夹支架推进单元25.2水平位移的直线伸缩器17。
44.如图6和7第一包夹支架推进单元25.1以及第二包夹支架推进单元25.2均包括平移支架13，如图9平移支架13上左右对称设置有装夹单元51，包夹支架60夹装在左右对称的装夹单元51上。
45.如图9和10；左右对称的装夹单元51均包括竖向的装夹臂13.1，装夹臂13.1靠近变压器70的一侧设置有上卡槽8和下卡槽9；包夹支架60上的两根直线夹压杆23分别水平卡入上卡槽8和下卡槽9中；
46.如图10装夹臂13.1的上端侧部固定安装有上摇臂电机14，上摇臂电机14的输出轴上连接有上摇臂14，上摇臂15的末端通过轴承转动安装有上约束滚轮24；装夹臂13.1的下端侧部固定安装有下摇臂电机94，下摇臂电机94的输出轴上连接有下摇臂21，下摇臂21的末端通过轴承转动安装有下约束滚轮20；
47.上摇臂15沿上摇臂电机14输出轴逆时针转动使上约束滚轮24与包夹支架60的圆弧弹条22上部的圆弧凸面滚动相切；下摇臂21沿下摇臂电机94输出轴顺时针转动使下约束滚轮20与包夹支架60的圆弧弹条22下部的圆弧凸面滚动相切；
48.如图10各上约束滚轮24与包夹支架60的圆弧弹条22上部的圆弧凸面滚动相切，且各下约束滚轮20与包夹支架60的圆弧弹条22下部的圆弧凸面滚动相切，且各上摇臂电机14和下摇臂电机94均为刹车状态时，包夹支架60被完全定位；
49.如图10装夹臂13.1的侧壁沿竖向方向设置有导轨5，导轨5内滑动设置有上丝杆滑块16和下丝杆滑块4；还包括沿导轨5长度方向延伸的丝杆，还包括能驱动丝杆的丝杆电机
6，丝杆包括同轴心连接的上段丝杆1和下段丝杆2，上段丝杆1和下段丝杆2的外螺纹旋向相反，上段丝杆1与下段丝杆2的连接处通过轴承转动安装在轴承座3上，上丝杆滑块16和下丝杆滑块4分别与上段丝杆1和下段丝杆2传动配合，上段丝杆1和下段丝杆2的同步转动使上丝杆滑块16和下丝杆滑块4始终做相反的运动；
50.导轨5靠近圆弧弹条22的一侧平行设置有直线压直臂11，直线压直臂11的上下端均接触圆弧弹条22的圆弧凹面；直线压直臂11的上下端分别铰接连接有上连杆7和下连杆10，上连杆7和下连杆10的另一端分别铰接连接上丝杆滑块16和下丝杆滑块4；
51.上丝杆滑块16与下丝杆滑块4之间的一段丝杆、上连杆7、下连杆10和直线压直臂11共同构成等腰梯形状的四连杆结构；上丝杆滑块16和下丝杆滑块4的相互靠近能使直线压直臂11逐渐远离丝杆。
52.具体的工艺过程：
53.步骤一，将两个包夹支架60呈前后对称状分别装夹在第一包夹支架推进单元25.1和第二包夹支架推进单元25.2上；
54.两个包夹支架60分别装夹在第一包夹支架推进单元25.1和第二包夹支架推进单元25.2上时，各包夹支架60上的两根直线夹压杆23分别水平卡入上卡槽8和下卡槽9中，上约束滚轮24与包夹支架60的圆弧弹条22上部的圆弧凸面滚动相切，且下约束滚轮20与包夹支架60的圆弧弹条22下部的圆弧凸面滚动相切，且各上摇臂电机14和下摇臂电机94均为刹车状态；从而使两前后对称的包夹支架60被分别完全定位在第一包夹支架推进单元25.1/第二包夹支架推进单元25.2上；
55.步骤二，将竖向放置的变压器70的变压器铁芯29的底侧限位于限位槽26中，使变压器70置于第一包夹支架推进单元25.1和第二包夹支架推进单元25.2之间；
56.步骤三，两直线伸缩器17分别带动第一包夹支架推进单元25.1和第二包夹支架推进单元25.2做相互靠近的运动，从而使第一包夹支架推进单元25.1和第二包夹支架推进单元25.2上装夹的两包夹支架60做相互靠近的运动，直至两包夹支架60上的各圆弧弹条22两两相切于变压器铁芯29的两侧；这时两包夹支架60上的直线夹压杆23分别平行贴合变压器铁芯29的两端面；
57.步骤四，为了避免上约束滚轮24与下约束滚轮20对后续形变过程发生干涉，解除各上摇臂电机14和各下摇臂电机94的刹车状态；
58.步骤五，同时控制第一包夹支架推进单元25.1和第二包夹支架推进单元25.2上的丝杆电机6；使第一包夹支架推进单元25.1和第二包夹支架推进单元25.2上的上丝杆滑块16与下丝杆滑块4均做缓慢的相互靠近的运动，从而使第一包夹支架推进单元25.1上的直线压直臂11和第二包夹支架推进单元25.2上的直线压直臂11做相互靠近的运动，两直线压直臂11的相互靠近运动使两包夹支架60的圆弧弹条22的相切处的一段在两直线压直臂11的相互靠近的挤压作用下形变成两两相互平行紧贴的弹条直线段22.1，圆弧弹条22的其余部位发生相应的弹性形变，进而使各圆弧弹条22蓄发弹性势能；由于上摇臂电机14和下摇臂电机94的刹车状态为解除状态，因此上约束滚轮24与下约束滚轮20的位置适应性的发生变化，不会对圆弧弹条22的形变发生干扰；两相互平行紧贴的弹条直线段22.1之间形成竖向的直线焊缝；
59.然后控制氩焊枪31沿两相互平行紧贴的弹条直线段22.1之间形成竖向的直线焊
缝进行焊接，使两两相互平行紧贴的弹条直线段22.1焊接成一条直线焊接体41；进而使两包夹支架60构成一个一体式的包夹体；各圆弧弹条22的非焊接部位所蓄发的弹性势能所产生的弹性回复力使两包夹支架60的直线夹压杆23有要做相互靠近运动的趋势，从而使两包夹支架60的两对直线夹压杆23分别夹压变压器铁芯29的两端面，从而维持变压器铁芯29上的若干硅钢片的叠压态；
60.步骤六，控制第一包夹支架推进单元25.1和第二包夹支架推进单元25.2相互远离，两包夹支架60构成一个一体式的包夹体保留在变压器70上。
61.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。