空心线圈绕制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种变压器空心线圈绕制装置，由绕线机和绕线治具组成，所述绕线机包括位于绕线机机架上的旋转轴、驱动该旋转轴的驱动装置，所述绕线治具包括呈柱状的组合轴芯和位于该组合轴芯两端的护板。本发明专利技术还公开了基于该装置的绕线方法。基于上述装置和方法，在绕线治具取下时不易造成线圈的移位，同时所绕制的线圈不易坍塌和错层。

【技术实现步骤摘要】
空心线圈绕制装置及方法
本专利技术属于变压器
，具体涉及一种线圈绕制的装置和方法。
技术介绍
变压器是利用电磁感应的原理来改变电压、电流及波形的装置。在电力电子系统中，变压器占有很重要的地位，电源设备中交流电压和直流电压几乎都是由变压器通过变换、整流而得。对干式变压器而言，变压器主要是由铁芯、线圈及相应紧固件组成。这其中，线圈的绕制，不仅影响到整个变压器的性能，对提高材料的利用率，也是很重要的一环。现有变压器线圈的绕制方法，通常是先将一体式长方体绕线治具固定于绕线机上，再将线圈依次绕制在绕线治具上。绕线完成后，将绕线治具取下，并将线圈从绕线治具上取出。采用上述这样的方法，存在一些不足。首先，对于轴向尺寸较大的线圈，在取下线圈的过程中，由于绕线治具表面与线圈之间摩擦力的存在，容易造成线圈的移位，影响空心线圈的品质；其次，在绕线过程中，对于每一层的最后一匝，由于没有挡板的存在，容易造成线圈的坍塌和错层。
技术实现思路
本专利技术针对现有的技术问题作出改进，即专利技术所要解决的技术问题是提供一种变压器空心线圈绕制装置及方法，在绕线治具取下时不易造成线圈的移位。一种变压器空心线圈绕制装置，由绕线机和绕线治具组成，其特征在于，所述绕线机包括位于绕线机机架上的旋转轴、驱动该旋转轴的驱动装置，所述绕线治具包括呈柱状的组合轴芯和位于该组合轴芯两端的护板，所述组合轴芯和所述护板上设有沿组合轴芯轴向、供所述旋转轴穿过的通孔，所述组合轴芯由同轴面接触的第一轴芯和第二轴芯组成，所述第一轴芯与第二轴芯相对端部的端面为对接接触面，所述第一轴芯与第二轴芯远离该对接接触面的端面与所述护板固定连接，所述旋转轴上设有一对分别位于所述绕线治具外侧、夹紧所述绕线治具的紧固件。进一步，所述组合轴芯在垂直于其轴向平面上的投影呈长方形，该长方形的各个角为圆弧过渡角。进一步，所述驱动装置为通过第一支架固定在所述绕线机机架上的电动机，该电动机的驱动轴通过联轴器连接所述旋转轴。进一步，所述对接接触面为与所述组合轴芯轴向呈一定夹角的平面。进一步，所述对接接触面为V型面。进一步，所述旋转轴带有电加热装置，所述绕线治具柱体侧面上包覆第一隔热层，所述第一轴芯端面与所述护板之间、所述第二轴芯端面与所述护板之间设有第二隔热层。进一步，所述旋转轴内与所述组合轴芯轴向所对应的位置上设有电加热管，所述旋转轴侧表面上套装有空心轴导电滑环，该空心轴导电滑环的内环部分固定于所述旋转轴侧表面，其外环部分通过第二支架固定于所述绕线机机架上，所述绕线机依次经所述外环部分、所述内环部分给所述电加热管供电。进一步，所述组合轴芯的材质为无氧钢、黄铜、铝、锡中的一种或几种的组合。本专利技术还提供了基于上述变压器空心线圈绕制装置的绕线方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S10，将第一轴芯、第二轴芯与各自的护板固定连接，依次将第一轴芯、第二轴芯通过其内设的通孔套装于旋转轴上，通过紧固件使得上述两轴芯的对接接触面紧密接触；步骤S20，驱动装置驱动旋转轴带动绕线治具旋转，人工或自动地将线圈绕于组合轴芯侧表面上，直至绕线完毕；步骤S30，拆除紧固件，将带线圈的绕线治具取下，分离第一轴芯和第二轴芯，获取空心线圈。进一步，在步骤S10和步骤S20之间，还包括对旋转轴加热，带动组合轴芯温度上升和体积膨胀的步骤，在步骤S20和步骤S30之间，还包括对带线圈的绕线治具进行冷却的步骤。与现有技术相比，本专利技术具有如下效果：1)组合轴芯为可拆卸式结构，第一轴芯和第二轴线在绕线完毕后可沿对接接触面进行分离。相比于传统的整体式轴芯结构，可有效避免线圈从治具拆下时，轴芯侧面对线圈的移位影响。2)轴芯截面形状为长方形,同时在长方形的各个角采取圆弧式设计,可有效减少每一匝线圈的周长,从而减小整个线圈的重量，达到降低成本的作用。2)轴芯截面形状为长方形,同时在长方形的各个角采取圆弧式设计,可有效减少每一匝线圈的周长,从而减小整个线圈的重量，达到降低成本的作用。3)采用护板格挡的形式，规避了现有绕线方法中边缘一匝容易坍塌、错层的问题。4)在绕线前对组合轴芯进行预热，使得其体积略微膨胀，同时线圈、护板与组合轴芯绝热连接，绕线完毕后对组合轴芯进行冷却。利用热胀冷缩的原理，使得线圈更易从组合轴芯上拆下。附图说明图1是本专利技术实施例提供的变压器空心线圈绕制装置的示意图。图2是图1中A部的放大视图。图3是图1中B-B向的视图。图4是图1中盖板的三维视图。图5是组合轴芯中V形对接接触面示意图。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。如图1至图5所示，本实施例提供的变压器空心线圈绕线装置由绕线治具和位于绕线机机架上的驱动该绕线治具旋转的旋转驱动装置组成。绕线治具包括组合轴芯21、位于轴芯两端的护板22。组合轴芯21为带轴的柱体形状，其的轴向垂直于护板22的平面，同时组合轴芯21的端部与护板可拆卸式固定连接。具体连接方式为：组合轴芯21的端部侧面上设有与护板22连接固定的螺纹孔，同时护板22上与轴芯螺纹孔对应位置设有相应的通孔，组合轴芯21和护板22通过螺钉固定连接，便于组装和拆卸。组合轴芯21的截面形状根据所绕制线圈的形状要求决定。本实施例中,组合轴芯21截面形状为长方形,同时在长方形的各个角采取圆弧式设计,可有效减少每一匝线圈的周长,从而减小整个线圈的重量，达到降低成本的作用。同时使得内层的线圈在边角处与轴芯更为贴合，绕制的线圈结构更为稳定，不易造成线圈的移位。组合轴芯21为分体结构，由第一轴芯21a和第二轴芯21b同轴地通过对接面211接触对接而成。本实施例中，第一轴芯21a、第二轴芯21b均为一端面被斜截的柱体。具体地，对于第一轴芯和第二轴芯，其一端侧面为正端面，即垂直与其轴芯的轴线方向，另一端的侧面为斜端面211，该斜端面211与其轴线呈一锐角的夹角。对接状态下，在组合轴芯21两端的夹紧力作用下，第一轴芯21a与第二轴芯21b的斜端面(即为对接接触面211)相匹配且紧密接触配合。组合轴芯21上设有供旋转轴13穿过的通孔。除了上述组合轴芯21通过平面对接的方案外，也可另行选择图5所示的V型对接方案，第三轴芯2c、第三轴芯21d通过V形的对接接触面212进行对接接触。当然，组合轴芯也可选择其他形状的对接接触面进行同轴的对接。旋转轴上13设有用于夹紧固定整个绕线治具两端的第一紧固件23a和第二紧固件23b。第一紧固件23a靠近绕线机机架一侧，为固定套装于旋转轴13上的环状结构。同时，旋转轴13的另一侧上套装有可活动的第二紧固件23b。第二紧固件23b为通过螺纹活动旋转安装于旋转轴13上的螺帽。设置第一紧固件23a、第二紧固件23b的目的是为了通过夹紧组合轴芯21两端的护板22，进一步夹紧第一轴芯21a和第二轴芯21b。使得绕线状态下，第一轴芯21a和第二轴芯21b的组合体结构稳定可靠，绕线治具整体不发生不松动和变形。同时，绕线结束后，组合轴芯的形式，也使得轴芯更易于从线圈中拆除。本实施例中，第一轴芯21a、第二轴芯21b的正端面分别与组合轴芯两侧的护板22进行衔接，并用螺钉将轴芯与护板进行固定。驱动装置安装于绕线机机架10上，本实施中驱动装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器空心线圈绕制装置，由绕线机和绕线治具组成，其特征在于，所述绕线机包括位于绕线机机架上的旋转轴、驱动该旋转轴的驱动装置，所述绕线治具包括呈柱状的组合轴芯和位于该组合轴芯两端的护板，所述组合轴芯和所述护板上设有沿组合轴芯轴向、供所述旋转轴穿过的通孔，所述组合轴芯由同轴面接触的第一轴芯和第二轴芯组成，所述第一轴芯与第二轴芯相对端部的端面为对接接触面，所述第一轴芯与第二轴芯远离该对接接触面的端面与所述护板固定连接，所述旋转轴上设有一对分别位于所述绕线治具外侧、夹紧所述绕线治具的紧固件。

【技术特征摘要】
1.一种变压器空心线圈绕制装置，由绕线机和绕线治具组成，其特征在于，所述绕线机包括位于绕线机机架上的旋转轴、驱动该旋转轴的驱动装置，所述绕线治具包括呈柱状的组合轴芯和位于该组合轴芯两端的护板，所述组合轴芯和所述护板上设有沿组合轴芯轴向、供所述旋转轴穿过的通孔，所述组合轴芯由同轴面接触的第一轴芯和第二轴芯组成，所述第一轴芯与第二轴芯相对端部的端面为对接接触面，所述第一轴芯与第二轴芯远离该对接接触面的端面与所述护板固定连接，所述旋转轴上设有一对分别位于所述绕线治具外侧、夹紧所述绕线治具的紧固件。2.根据权利要求1所述的变压器空心线圈绕制装置，其特征在于，所述组合轴芯在垂直于其轴向平面上的投影呈长方形，该长方形的各个角为圆弧过渡角。3.根据权利要求2所述的变压器空心线圈绕制装置，其特征在于，所述驱动装置为通过第一支架固定在所述绕线机机架上的电动机，该电动机的驱动轴通过联轴器连接所述旋转轴。4.根据权利要求3所述的变压器空心线圈绕制装置，其特征在于，所述对接接触面为与所述组合轴芯轴向呈一定夹角的平面。5.根据权利要求3所述的变压器空心线圈绕制装置，其特征在于，所述对接接触面为V型面。6.根据权利要求1至5中任一项所述的变压器空心线圈绕制装置，其特征在于，所述旋转轴带有电加热装置，所述绕线治具柱体侧面上包覆第一隔热层，所述第一轴芯端面与所述护板之间、所述第二轴芯端...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶飞，杜庆云，张艳，刘国安，万静龙，
申请(专利权)人：合肥博微田村电气有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34