一种箔材绕制装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种箔材绕制装置及其工作方法，本发明专利技术可根据不同箔材及箔材几何尺寸来自动调整张紧力，既能保证变压器绕组的最佳张紧力，避免因张紧力小而产生绕组绝缘破损、散热和噪音超标等问题，又能保证变压器绕组承受一致的应力值，确保产品质量的一致性。确保产品质量的一致性。确保产品质量的一致性。

【技术实现步骤摘要】
一种箔材绕制装置及其工作方法


[0001]本专利技术属于箔材绕制
，具体涉及一种箔材绕制装置及其工作方法。

技术介绍

[0002]变压器低压绕组采用铜箔或铝箔绕制而成，在变压器运行过程中，线圈导线受电动力作用会发生振动，而当变压器绕组绕制张紧力不够时，一方面会导致线圈层间松紧不均，从而严重影响其绝缘寿命，另一方面会因绕组张紧力不足而产生噪音超标，同时也会导致变压器绕组温升超标；因此，箔材绕制的张紧力关乎着变压器是否能够稳定、可靠、安全、达标的运行，这就引起变压器制造企业的高度关注，从而在变压器生产过程中对箔材的绕制质量提出更高的要求。
[0003]目前，箔材在绕制过程中存在以下不足：因设备或工人操作不当导致张紧力控制不当，使铜箔或铝箔绕组的层间箔材存在间隙，最终引起变压器运行过程中产生噪音、温升超标等问题，严重时甚至会引起变压器损坏或者温升过高而起火的安全事故；因此，如何实现箔材绕制过程中张紧力的精确控制，成为一个箔材绕制行业亟待解决的关键问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种箔材绕制装置及其工作方法，用以解决现有技术中所存在的容易因设备或工人操作问题致使张紧力控制不当，从而导致铜箔或铝箔绕组的层间箔材间存在间隙，最终造成变压器低压绕组出现绝缘破损、温升超标、噪音超标等质量问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]第一方面，提供了一种箔材绕制装置，包括：控制主机、上料机构、张紧机构以及辅助机构，其中，所述控制主机用于根据箔材卷料的材料力学性能参数和箔材卷料中每层箔材的几何尺寸，得到箔材卷料中每层箔材的最佳张紧力，以及再根据所述最佳张紧力得到所述张紧机构的最佳扭矩值，且所述材料力学性能参数包括抗拉强度、规定塑性延伸强度、屈服强度以及最佳应力值；
[0007]所述上料机构，用于将所述箔材卷料传输至所述张紧机构上；
[0008]所述张紧机构包括张紧组件、转动组件以及检测组件，其中，所述转动组件上固定有所述张紧组件，所述张紧组件上安装有所述检测组件，且所述箔材卷料套装于所述张紧组件上；
[0009]所述控制主机，用于在箔材卷料绕制时，向所述转动组件输出基于最佳张紧力得出的最佳扭矩值，以使所述转动组件的转动扭矩为所述最佳扭矩值；
[0010]所述转动组件，用于在箔材卷料绕制时，根据所述控制主机基于最佳张紧力得出的最佳扭矩值，驱动所述张紧组件运动，以使所述张紧组件对箔材卷料施加压力，以紧固所述箔材卷料；
[0011]所述检测组件包括扭矩检测器，其中，所述扭矩检测器用于检测所述张紧组件上的实际扭矩值，并将所述实际扭矩值传输至所述控制主机，以便控制主机根据接收到的实
际扭矩值，调整所述转动组件的转动扭矩，以通过调整所述转动组件的转动扭矩使所述张紧组件上的实际扭矩值保持为所述最佳扭矩值；
[0012]所述辅助机构，用于压紧张紧后的箔材卷料，以在绕制间歇或绕制完成后，防止张紧后的箔材卷料上的收卷力释放。
[0013]基于上述公开的内容，本专利技术在绕制时，先根据箔材卷料的材料力学性能参数以及几何尺寸，来计算出箔材绕制时的最佳张紧力，以便根据最佳张紧力来计算出最佳扭矩值；接着，控制主机一方面可基于最佳扭矩值控制转动组件的转动扭矩，另一方面可通过控制转动组件来驱动张紧组件运动，从而使得张紧组件对箔材卷料产生压力，进而将转动组件的最佳扭矩值传递给张紧组件，确保箔材卷料在绕制时承受最佳扭矩值，且绕制的张紧力为最佳张紧力；同时，通过设置扭矩检测器，能够实时检测张紧组件上的实际扭矩值，并反馈至控制主机，由此，能够在绕制过程中，根据检测到的扭矩，来实时调整转动组件的转动扭矩，从而保证张紧组件的实际扭矩值保持为最佳扭矩值，进而通过扭矩值，来进一步的调整张紧力；通过上述设计，本专利技术可根据不同箔材及箔材几何尺寸来自动调整张紧力，既能保证变压器绕组的最佳张紧力，避免因张紧力小而在变压器运行时出现绕组绝缘破损、散热和噪音超标等问题，又能保证变压器绕组承受一致的应力值，确保产品质量的一致性。
[0014]在一个可能的设计中，所述上料机构包括：移动台、升降组件、托盘以及两根相互平行设置的导轨，其中，两导轨安装于所述张紧机构的正下方；
[0015]所述移动台滑动安装在两导轨上，其中，所述升降组件安装于所述移动台的顶面，且所述升降组件的升降端上固定有所述托盘。
[0016]基于上述公开的内容，本专利技术公开了上料机构的具体结构，即通过移动台在导轨上的前后移动，实现箔材卷料沿张紧组件的水平移动，通过移动台上的升降组件，可实现箔材卷料在垂直方向上的上下移动；由此，即可实现不同规格型号的箔材卷料通过水平方向和竖直方向上的移动而安装在张紧组件上。
[0017]在一个可能的设计中，所述托盘与所述箔材卷料的接触面上设置有称重传感器，所述托盘的底部设置有位移传感器，且所述称重传感器和所述位移传感器分别电连接所述控制主机。
[0018]基于上述公开的内容，设置称重传感器，可实现箔材卷料质量的测量，而位移传感器能够确保移动台移动的精确性，从而保证其可以将箔材卷料准确安装在张紧组件上。
[0019]在一个可能的设计中，所述转动组件包括电机、转轴、第一传动齿轮、第二传动齿轮以及电磁扭矩器，其中，所述转动组件安装于固定架上，且所述控制主机电连接所述电磁扭矩器和所述电机；
[0020]所述固定架包括第一固定板、第二固定板、旋转柱以及支撑板，其中，所述第二固定板的端部通过旋转柱与所述支撑板的一端铰接，且所述支撑板的另一端设置有用于安装所述转轴的卡槽；
[0021]所述转轴的一端固定连接所述电磁扭矩器，所述转轴的另一端转动连接在所述卡槽内，且所述张紧组件安装于所述转轴上；
[0022]所述电机安装在所述第一固定板上，其中，所述电机的输出轴上固定有所述第一传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述第二传动齿轮传动连接，且所述第二传动齿轮传动连接所述张紧组件，用于在电机的驱动下，带动所述张紧组件运动，以对箔材卷料施加压力。
[0023]在一个可能的设计中，所述张紧组件包括：伸缩件、固定环、转动环以及若干撑板，其中，若干撑板沿转轴的圆周方向均匀布置，每个撑板为弧形板，且所述扭矩检测器设置在任一撑板与箔材卷料的接触面上；
[0024]所述固定环固定在所述转轴靠近所述卡槽的一端，所述转动环滑动安装在所述转轴靠近所述第一固定板的一端，且所述第二传动齿轮螺纹连接在所述转动环上；
[0025]每个撑板对应一所述伸缩件，其中，所述伸缩件采用多连杆结构，所述伸缩件的首端铰接在所述转动环上，所述伸缩件的尾端铰接在所述固定环上，且所述伸缩件中各连杆的连接端铰接在对应侧的所述撑板上。
[0026]基于上述公开的内容，本专利技术公开了张紧机构的具体结构，当上料机构将箔材卷料平移至张紧机构前时，通过旋转支撑板，将其与转轴分离，以使张紧组件的一端露出，此时，可通过控制主机操作上料机构前后、上下移动，从而将箔材卷料套设于张紧组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种箔材绕制装置，其特征在于，包括：控制主机、上料机构、张紧机构以及辅助机构，其中，所述控制主机用于根据箔材卷料的材料力学性能参数和箔材卷料中每层箔材的几何尺寸，得到箔材卷料中每层箔材的最佳张紧力，以及再根据所述最佳张紧力得到所述张紧机构的最佳扭矩值，且所述材料力学性能参数包括抗拉强度、规定塑性延伸强度、屈服强度以及最佳应力值；所述上料机构，用于将所述箔材卷料传输至所述张紧机构上；所述张紧机构包括张紧组件、转动组件以及检测组件，其中，所述转动组件上固定有所述张紧组件，所述张紧组件上安装有所述检测组件，且所述箔材卷料套装于所述张紧组件上；所述控制主机，用于在箔材卷料绕制时，向所述转动组件输出基于最佳张紧力得出的最佳扭矩值，以使所述转动组件的转动扭矩为所述最佳扭矩值；所述转动组件，用于在箔材卷料绕制时，根据所述控制主机基于最佳张紧力得出的最佳扭矩值，驱动所述张紧组件运动，以使所述张紧组件对箔材卷料施加压力，以紧固所述箔材卷料；所述检测组件包括扭矩检测器，其中，所述扭矩检测器用于检测所述张紧组件上的实际扭矩值，并将所述实际扭矩值传输至所述控制主机，以便控制主机根据接收到的实际扭矩值，调整所述转动组件的转动扭矩，以通过调整所述转动组件的转动扭矩使所述张紧组件上的实际扭矩值保持为所述最佳扭矩值；所述辅助机构，用于压紧张紧后的箔材卷料，以在绕制间歇或绕制完成后，防止张紧后的箔材卷料上的收卷力释放。2.根据权利要求1所述的一种箔材绕制装置，其特征在于，所述上料机构包括：移动台(20)、升降组件(30)、托盘(40)以及两根相互平行设置的导轨(50)，其中，两导轨(50)安装于所述张紧机构的正下方；所述移动台(20)滑动安装在两导轨(50)上，其中，所述升降组件(30)安装于所述移动台(20)的顶面，且所述升降组件(30)的升降端上固定有所述托盘(40)。3.根据权利要求2所述的一种箔材绕制装置，其特征在于，所述托盘(40)与所述箔材卷料的接触面上设置有称重传感器，所述托盘(40)的底部设置有位移传感器(60)，且所述称重传感器和所述位移传感器(60)分别电连接所述控制主机。4.根据权利要求1所述的一种箔材绕制装置，其特征在于，所述转动组件包括电机(70)、转轴(80)、第一传动齿轮(90)、第二传动齿轮(100)以及电磁扭矩器(200)，其中，所述转动组件安装于固定架(10)上，且所述控制主机电连接所述电磁扭矩器(200)和所述电机(70)；所述固定架(10)包括第一固定板(11)、第二固定板(12)、旋转柱(13)以及支撑板(14)，其中，所述第二固定板(12)的端部通过旋转柱(13)与所述支撑板(14)的一端铰接，且所述支撑板(14)的另一端设置有用于安装所述转轴(80)的卡槽；所述转轴(80)的一端固定连接所述电磁扭矩器(200)，所述转轴(80)的另一端转动连接在所述卡槽内，且所述张紧组件安装于所述转轴(80)上；所述电机(70)安装在所述第一固定板(11)上，其中，所述电机(70)的输出轴上固定有所述第一传动齿轮(90)，所述第一传动齿轮(90)与所述第二传动齿轮(100)传动连接，且所
述第二传动齿轮(100)传动连接所述张紧组件，用于在电机(70)的驱动下，带动所述张紧组件运动，以对箔材卷料施加压力。5.根据权利要求4所述的一种箔材绕制装置，其特征在于，所述张紧组件包括：伸缩件(110)、固定环(190)、转动环(200)以及若干撑板(130)，其中，若干撑板(130)沿转轴(80)的圆周方向均匀布置，且每个撑板(130)为弧形板；所述固定环(190)固定在所述转轴(80)靠近所述卡槽的一端，所述转动环(200)滑动安装在所述转轴(80)靠近所述第一固定板(11)的一端，且所述第二传动齿轮(100)螺纹连接在所述转动环(200)上；每个撑板(130)对应一所述伸缩件(110)，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂贵锋，李梦军，刘梓洋，陈佳枚，
申请(专利权)人：广州中车骏发电气有限公司，
类型：发明
国别省市：