变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统的制作方法

1.本发明属于变压器线圈卷绕的张力控制领域。


背景技术：

2.在对变压器线圈骨架进行绕线的工艺中，至少包括挠线机构和由储线卷构成的储线机构，为了使储线机构引出的漆包线更加紧致紧密的卷绕在变压器线圈骨架上，由于自由旋转的储线卷引出的漆包线本身没有张力，如果没有专门的张力机构，漆包线末端无法紧密紧致的卷绕在变压器线圈骨架上；
3.现有的张力机构一般通过张力臂的弯矩转化成漆包线的张力来完成，当线圈骨架较大，线圈卷绕的总厚度较多时，由于线圈逐渐卷绕过程中，线圈的厚度会逐渐变厚，卷绕在线圈骨架上的卷绕直径会逐渐变大，漆包线的末段的夹角发生变化，从而使这种张力臂结构施加给漆包线的张力也会发生变化；从而无法实现卷绕张力的始终恒定。


技术实现要素：

4.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线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统，能保证任意情况下的卷绕张力的恒定。
5.技术方案：为实现上述目的，本发明的变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统，包括储线机构和绕线机构，绕线机构与储线机构之间设置有卷绕张力保持单元；储线机构引出的漆包线穿过卷绕张力保持单元，卷绕张力保持单元对所穿过的漆包线的线运动产生与线运动方向相反的恒定线运动阻力f。
6.进一步的，卷绕张力保持单元包括相对设置的第一轴承座和第二轴承座，第二轴承座固定，第一轴承座和第二轴承座上分别通过轴承转动设置有第一转轴和第二转轴，第一转轴和第二转轴的一端分别固定第一滚动阻力轮和第二滚动阻力轮，第一滚动阻力轮和第二滚动阻力轮的外圈分别固定有第一橡胶滚动摩擦环和第二橡胶滚动摩擦环，第一橡胶滚动摩擦环和第二橡胶滚动摩擦环的外圈分别有第一抱紧环槽和第二抱紧环槽；漆包线穿过第一抱紧环槽与第二抱紧环槽之间。
7.进一步的，第一轴承座与第二轴承座之间通过牵拉弹簧牵拉连接，使第一抱紧环槽与第二抱紧环槽分别紧密滚卡在漆包线两侧，漆包线的线运动在滚动摩擦力的作用下分别带动第一滚动阻力轮和第二滚动阻力轮旋转。
8.进一步的，卷绕张力保持单元还包括转动安装线引导轮支座上的第一线引导轮和第二线引导轮，漆包线穿过于第一线引导轮与第二线引导轮之间。
9.进一步的，第一转轴和第二转轴的另一端分别同轴心固定连接有第一滑动摩擦轮和第二滑动摩擦轮，第一滑动摩擦轮和第二滑动摩擦轮，第一滑动摩擦轮和第二滑动摩擦轮的外圈分别设置有第一滑动摩擦环槽和第二滑动摩擦环槽；
10.第一滑动摩擦轮和第二滑动摩擦轮的一侧设置有滑杆；滑杆外分别同轴心设置有第一套筒和第二套筒，第一套筒和第二套筒的内壁均通过轴承滚珠群与滑杆外壁活动配
合；第一套筒和第二套筒的外壁分别与第一滑动摩擦环槽和第二滑动摩擦环槽滑动相切；滑杆的两端分别固定连接有第一弹簧连接盘和第二弹簧连接盘；第一套筒的一端通过第一拉力弹簧牵拉连接第一弹簧连接盘，第二套筒的一端通过第二拉力弹簧牵拉连接第二弹簧连接盘。
11.进一步的，滑杆的中部垂直连接有拉杆，拉杆的末端同轴心固定连接有a拉盘，线引导轮支座上固定安装有与拉杆同轴心的电动伸缩器，电动伸缩器的伸缩杆末端同轴心固定连接有b拉盘，a拉盘与b拉盘之间通过中央拉力弹簧牵拉连接。
12.进一步的，还包括能实时检测第一套筒与第二套筒之间距离的测距传感器。
13.进一步的，测距传感器为固定安装在第一套筒上的激光测距传感器，第二套筒上固定设置有与激光测距传感器相对应的目标物；激光测距传感器能实时的得到自身与目标物之间的距离。
14.进一步的，变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统的工作方法：
15.当激光测距传感器实时检测到与目标物之间的实际距离d小于预设距离l时，控制电动伸缩器的伸缩杆缓慢伸出，直至激光测距传感器实时检测到与目标物之间的实际距离d与预设距离l重新基本相等；
16.当激光测距传感器实时检测到与目标物之间的实际距离d大于预设距离l时，控制电动伸缩器的伸缩杆缓慢缩回，直至激光测距传感器实时检测到与目标物之间的实际距离d与预设距离l重新基本相等。
17.有益效果：本发明的结构简单，在具体实施例中的三种情况的动态调节过程使漆包线的线运动阻力f始终处于动态平衡的恒定预设状态，恒定的线运动阻力f使卷绕张力保持单元与绕线机构之间的一段所述漆包线始终处于张力恒定的绷紧状态，使绕线机构将漆包线始终以恒定的线张力紧密的卷绕在变压器线圈骨架上，进而使变压器线圈骨架上的线圈的每一圈的卷绕紧致度都保持一致，提高线圈卷绕的工艺一致性。
附图说明
18.附图1为本装置的整体结构示意图；
19.附图2为本装置的第一剖视图；
20.附图3为本装置的第二剖视图；
21.附图4为本装置隐去了除滚轮外的其他部件后的示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
23.如附图1至4所示的变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统，包括储线机构和绕线机构，储线机构可以是能自由旋转的储线盘，绕线机构能将储线机构引出的漆包线1卷绕在变压器线圈骨架上，本方案的绕线机构的基本原理是：绕线机构驱动变压器线圈骨架主动旋转，从而使储线机构引出的漆包线1末端连续卷绕在不断旋转的变压器线圈骨架上，进而使储线机构引出的漆包线1做沿长度方向不断行进的线运动，其线运动方向如图1所示，由于储线机构和绕线机构都是现有的，因此其具体结构不在本文赘述。
24.为了保证绕线张力，绕线机构与储线机构之间设置有卷绕张力保持单元60；储线
机构引出的漆包线1穿过卷绕张力保持单元60，卷绕张力保持单元60对所穿过的漆包线1的线运动产生与线运动方向相反的恒定线运动阻力f；使卷绕张力保持单元60与绕线机构之间的一段漆包线1始终呈张力恒定的绷紧状态，下文是对卷绕张力保持单元60的详细介绍：
25.卷绕张力保持单元60包括相对设置的第一轴承座16.1和第二轴承座16.2，第二轴承座16.2固定在固定支架27上，第二轴承座16.2两侧固定设置有导杆座19，导杆座19上连接有沿牵拉弹簧15方向延伸的导向杆18，第第一轴承座16.1两侧固定有导孔座17，两导向杆18分别穿过两导孔座17上的导孔，在导柱18的导向下，第一轴承座16.1做靠近或远离第二轴承座16.2的位移。
26.第一轴承座16.1和第二轴承座16.2上分别通过轴承转动设置有相互平行的第一转轴31.1和第二转轴31.2，第一转轴31.1和第二转轴31.2的一端分别同轴心固定连接有第一滚动阻力轮24.1和第二滚动阻力轮24.2，第一滚动阻力轮24.1和第二滚动阻力轮24.2的外圈分别同轴心固定设置有第一橡胶滚动摩擦环33.1和第二橡胶滚动摩擦环33.2，第一橡胶滚动摩擦环33.1和第二橡胶滚动摩擦环33.2的外圈分别同轴心设置有第一抱紧环槽34.1和第二抱紧环槽34.2；漆包线1穿过第一抱紧环槽34.1与第二抱紧环槽34.2之间，由于第一抱紧环槽34.1与第二抱紧环槽34.2均为橡胶材质，在增强摩擦力以防止打滑的同时，保护漆包线1外的防锈漆不被刮花。
27.第一轴承座16.1与第二轴承座16.2之间通过若干并列的牵拉弹簧15牵拉连接，使橡胶材质的第一抱紧环槽34.1与第二抱紧环槽34.2分别紧密滚卡在漆包线1两侧，漆包线1的线运动在不会打滑的滚动摩擦力的作用下分别带动第一滚动阻力轮24.1和第二滚动阻力轮24.2旋转。
28.卷绕张力保持单元60还包括转动安装线引导轮支座13上的第一线引导轮26.1和第二线引导轮26.2，漆包线1穿过于第一线引导轮26.1与第二线引导轮26.2之间；线引导轮支座13固定在固定支架27上；第一转轴31.1和第二转轴31.2的另一端分别同轴心固定连接有第一滑动摩擦轮23.1和第二滑动摩擦轮23.2，第一滑动摩擦轮23.1和第二滑动摩擦轮23.2，第一滑动摩擦轮23.1和第二滑动摩擦轮23.2的外圈分别设置有第一滑动摩擦环槽25.1和第二滑动摩擦环槽25.2，第一滑动摩擦环槽25.1和第二滑动摩擦环槽25.2的内壁面为较为光滑的耐磨材质，如抛光后的硬质合金。
29.第一滑动摩擦轮23.1和第二滑动摩擦轮23.2远离线引导轮支座13的一侧设置有滑杆3，滑杆3与第一滑动摩擦轮23.1和第二滑动摩擦轮23.2的轴线垂直；滑杆3外分别同轴心设置有第一套筒22.1和第二套筒22.2，第一套筒22.1和第二套筒22.2的内壁均通过轴承滚珠群14与滑杆3外壁同轴心活动配合，从而使第一套筒22.1和第二套筒22.2均能顺畅的沿滑杆3轴线方向活动；第一套筒22.1和第二套筒22.2的外壁分别与第一滑动摩擦环槽25.1和第二滑动摩擦环槽25.2滑动相切；滑杆3的两端分别同轴心固定连接有第一弹簧连接盘20.1和第二弹簧连接盘20.2；第一套筒22.1的一端通过第一拉力弹簧21.1牵拉连接第一弹簧连接盘20.1，第二套筒22.2的一端通过第二拉力弹簧21.2牵拉连接第二弹簧连接盘20.2。
30.滑杆3的中部垂直固定连接有拉杆5，还包括滚动分布在拉杆5两侧的若干拉杆导向轮7，各拉杆导向轮7均转动安装在导向轮支座6上，导向轮支座7固定在固定支架27上；在若干拉杆导向轮7的导向下拉杆5只能做沿自身长度方向的位移。
31.拉杆5的末端同轴心固定连接有a拉盘8，线引导轮支座13上固定安装有与拉杆5同轴心的电动伸缩器12，电动伸缩器12的伸缩杆11末端同轴心固定连接有b拉盘10，a拉盘8与b拉盘10之间通过中央拉力弹簧9牵拉连接；在中央拉力弹簧9的牵拉下，第一套筒22.1和第二套筒22.2的外壁分别与第一滑动摩擦环槽25.1和第二滑动摩擦环槽25.2的内壁均形成相互作用力；根据滑动摩擦力原理，在其他不变的情况下，压力越大，滑动摩擦力则跟随着线性变大，因此中央拉力弹簧9的牵拉力越大，则第一套筒22.1和第二套筒22.2的外壁分别与第一滑动摩擦环槽25.1和第二滑动摩擦环槽25.2的内壁之间的滑动摩擦力也越大。
32.第一滑动摩擦轮23.1的逆时针转动和第二滑动摩擦轮23.2顺时针转动时：第一滑动摩擦轮23.1对第一套筒22.1施加的滑动摩擦力f1与第一拉力弹簧21.1对第一套筒22.1的牵拉力相互抵消；第二滑动摩擦轮23.2对第二套筒22.2施加的滑动摩擦力f2与第二拉力弹簧21.2对第二套筒22.2的牵拉力相互抵消。
33.还包括能实时检测第一套筒22.1与第二套筒22.2之间距离的测距传感器；测距传感器为固定安装在第一套筒22.1上的激光测距传感器2，第二套筒22.2上固定设置有与激光测距传感器2相对应的目标物4；激光测距传感器2能实时的得到自身与目标物4之间的距离。
34.还包括风冷装置，风冷装置吹出的冷却风能对第一套筒22.1和第二套筒22.2的滑动摩擦部位降温，避免第一套筒22.1和第二套筒22.2发生过热的现象。
35.工作原理：
36.绕线机构连续将储线机构引出的漆包线1卷绕在变压器线圈骨架上，储线机构包括可自由转动的储线卷，储线卷引出的漆包线1的轻微拉力即可使储线机构上的储线卷适应性的转动，从而使储线卷适应性的放线；而绕线机构的连续将储线机构引出的漆包线1末端卷绕在变压器线圈骨架上的过程中，穿过卷绕张力保持单元60的漆包线1适应性的做沿长度方向行进的线运动，如果没有本方案的“卷绕张力保持单元60”，储线卷引出的漆包线1没有张力，从而使漆包线1末端无法紧密紧致的卷绕在变压器线圈骨架上。
37.而本方案由于在若干并列的牵拉弹簧15的足够大的牵拉力下，橡胶材质的第一抱紧环槽34.1与第二抱紧环槽34.2分别紧密滚卡在漆包线1两侧，使漆包线1不会与第一抱紧环槽34.1和第二抱紧环槽34.2发生打滑的情形，因此漆包线1的线运动在滚动摩擦力的作用下分别带动第一滚动阻力轮24.1逆时针转动和第二滚动阻力轮24.2顺时针转动，进而在第一转轴31.1和第二转轴31.2的同步联动下分别使第一滑动摩擦轮23.1的逆时针转动、第二滑动摩擦轮23.2顺时针转动；
38.此时第一滑动摩擦轮23.1对第一套筒22.1施加的滑动摩擦力f1与第一拉力弹簧21.1对第一套筒22.1的牵拉力相互抵消；第二滑动摩擦轮23.2对第二套筒22.2施加的滑动摩擦力f2与第二拉力弹簧21.2对第二套筒22.2的牵拉力相互抵消；从而使第一套筒22.1和第二套筒22.2在平衡力的作用下进入相对稳定的状态，与此同时根据力的相互作用原理，滑动摩擦力f1的反作用力形成了对第一滑动摩擦轮23.1和第一滚动阻力轮24.1的旋转阻力；滑动摩擦力f2的反作用力形成了对第二滑动摩擦轮23.2和第二滚动阻力轮24.2的旋转阻力；进而在力的传递下，滑动摩擦力f2的反作用力和滑动摩擦力f1的反作用力最终转化成了对漆包线1的与线运动方向相反的线运动阻力f；
39.存在以下三种情况的动态调节方式：
40.第一种情况：当激光测距传感器2实时检测到与目标物4之间的实际距离d与预设距离l基本相等，且稳定时，说明此时的线运动阻力f与预设值基本一致，且稳定；不做任何操作；
41.第二种情况：当激光测距传感器2实时检测到与目标物4之间的实际距离d小于预设距离l时，说明此时的第一拉力弹簧21.1和第二拉力弹簧21.2均以被过大的滑动摩擦力f1、滑动摩擦力f2拉长，此时立刻控制电动伸缩器12的伸缩杆11缓慢伸出，以缓慢降低中央拉力弹簧9牵拉力，从而降低拉杆5对滑杆3的拉力，拉杆5对滑杆3的拉力缓慢降低的过程中，根据滑动摩擦原理，滑动摩擦力f1、滑动摩擦力f2均跟着降低，从而使第一拉力弹簧21.1和第二拉力弹簧21.2逐渐恢复到正常的长度，直至激光测距传感器2实时检测到与目标物4之间的实际距离d与预设距离l重新基本相等；
42.第三种情况：当激光测距传感器2实时检测到与目标物4之间的实际距离d大于预设距离l时，说明滑动摩擦力f1和滑动摩擦力f2过小，导致第一拉力弹簧21.1和第二拉力弹簧21.2发生收缩；此时立刻控制电动伸缩器12的伸缩杆11缓慢缩回，以缓慢增加中央拉力弹簧9牵拉力，从而增加拉杆5对滑杆3的拉力，拉杆5对滑杆3的拉力缓慢增加的过程中，根据滑动摩擦原理，滑动摩擦力f1、滑动摩擦力f2均跟着上升，从而使第一拉力弹簧21.1和第二拉力弹簧21.2逐渐恢复到正常的长度，直至激光测距传感器2实时检测到与目标物4之间的实际距离d与预设距离l重新基本相等；
43.上述三种情况的动态调节过程使漆包线1的线运动阻力f始终处于动态平衡的恒定预设状态，恒定的线运动阻力f使卷绕张力保持单元60与绕线机构之间的一段漆包线1始终处于张力恒定的绷紧状态，使绕线机构将漆包线1始终以恒定的线张力紧密的卷绕在变压器线圈骨架上，进而使变压器线圈骨架上的线圈的每一圈的卷绕紧致度都保持一致，提高线圈卷绕的工艺一致性。
44.以上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。

技术特征：
1.变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统，包括储线机构和绕线机构，其特征在于：绕线机构与储线机构之间设置有卷绕张力保持单元(60)；所述储线机构引出的漆包线(1)穿过所述卷绕张力保持单元(60)，所述卷绕张力保持单元(60)对所穿过的所述漆包线(1)的线运动产生与线运动方向相反的恒定线运动阻力f。2.根据权利要求1所述的变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统，其特征在于：所述卷绕张力保持单元(60)包括相对设置的第一轴承座(16.1)和第二轴承座(16.2)，所述第二轴承座(16.2)固定，第一轴承座(16.1)和第二轴承座(16.2)上分别通过轴承转动设置有第一转轴(31.1)和第二转轴(31.2)，第一转轴(31.1)和第二转轴(31.2)的一端分别固定第一滚动阻力轮(24.1)和第二滚动阻力轮(24.2)，所述第一滚动阻力轮(24.1)和第二滚动阻力轮(24.2)的外圈分别固定有第一橡胶滚动摩擦环(33.1)和第二橡胶滚动摩擦环(33.2)，第一橡胶滚动摩擦环(33.1)和第二橡胶滚动摩擦环(33.2)的外圈分别有第一抱紧环槽(34.1)和第二抱紧环槽(34.2)；所述漆包线(1)穿过第一抱紧环槽(34.1)与第二抱紧环槽(34.2)之间。3.根据权利要求2所述的变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统，其特征在于：所述第一轴承座(16.1)与第二轴承座(16.2)之间通过牵拉弹簧(15)牵拉连接，使第一抱紧环槽(34.1)与第二抱紧环槽(34.2)分别紧密滚卡在漆包线(1)两侧，所述漆包线(1)的线运动在滚动摩擦力的作用下分别带动第一滚动阻力轮(24.1)和第二滚动阻力轮(24.2)旋转。4.根据权利要求3所述的变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统，其特征在于：所述卷绕张力保持单元(60)还包括转动安装线引导轮支座(13)上的第一线引导轮(26.1)和第二线引导轮(26.2)，漆包线(1)穿过于第一线引导轮(26.1)与第二线引导轮(26.2)之间。5.根据权利要求3所述的变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统，其特征在于：第一转轴(31.1)和第二转轴(31.2)的另一端分别同轴心固定连接有第一滑动摩擦轮(23.1)和第二滑动摩擦轮(23.2)，第一滑动摩擦轮(23.1)和第二滑动摩擦轮(23.2)，第一滑动摩擦轮(23.1)和第二滑动摩擦轮(23.2)的外圈分别设置有第一滑动摩擦环槽(25.1)和第二滑动摩擦环槽(25.2)；第一滑动摩擦轮(23.1)和第二滑动摩擦轮(23.2)的一侧设置有滑杆(3)；滑杆(3)外分别同轴心设置有第一套筒(22.1)和第二套筒(22.2)，第一套筒(22.1)和第二套筒(22.2)的内壁均通过轴承滚珠群(14)与滑杆(3)外壁活动配合；第一套筒(22.1)和第二套筒(22.2)的外壁分别与第一滑动摩擦环槽(25.1)和第二滑动摩擦环槽(25.2)滑动相切；滑杆(3)的两端分别固定连接有第一弹簧连接盘(20.1)和第二弹簧连接盘(20.2)；第一套筒(22.1)的一端通过第一拉力弹簧(21.1)牵拉连接第一弹簧连接盘(20.1)，第二套筒(22.2)的一端通过第二拉力弹簧(21.2)牵拉连接第二弹簧连接盘(20.2)。6.根据权利要求3所述的变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统，其特征在于：所述滑杆(3)的中部垂直连接有拉杆(5)，所述拉杆(5)的末端同轴心固定连接有a拉盘(8)，所述线引导轮支座(13)上固定安装有与拉杆(5)同轴心的电动伸缩器(12)，所述电动伸缩器(12)的伸缩杆(11)末端同轴心固定连接有b拉盘(10)，所述a拉盘(8)与b拉盘(10)之间通过中央拉力弹簧(9)牵拉连接。7.根据权利要求6所述的变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统，其特征在于：还包括能实时检测第一套筒(22.1)与第二套筒(22.2)之间距离的测距传感器。
8.根据权利要求7所述的变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统，其特征在于：所述测距传感器为固定安装在第一套筒(22.1)上的激光测距传感器(2)，所述第二套筒(22.2)上固定设置有与激光测距传感器(2)相对应的目标物(4)；所述激光测距传感器(2)能实时的得到自身与目标物(4)之间的距离。9.根据权利要求8所述的变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统的工作方法，其特征在于：当激光测距传感器(2)实时检测到与目标物(4)之间的实际距离d小于预设距离l时，控制电动伸缩器(12)的伸缩杆(11)缓慢伸出，直至激光测距传感器(2)实时检测到与目标物(4)之间的实际距离d与预设距离l重新基本相等；当激光测距传感器(2)实时检测到与目标物(4)之间的实际距离d大于预设距离l时，控制电动伸缩器(12)的伸缩杆(11)缓慢缩回，直至激光测距传感器(2)实时检测到与目标物(4)之间的实际距离d与预设距离l重新基本相等。

技术总结
本发明公开了一种变压器线圈绕线工艺中的恒定张力保持系统，包括储线机构和绕线机构，绕线机构与储线机构之间设置有卷绕张力保持单元；储线机构引出的漆包线穿过卷绕张力保持单元，卷绕张力保持单元对所穿过的漆包线的线运动产生与线运动方向相反的恒定线运动阻力F；使变压器线圈骨架上的线圈的每一圈的卷绕紧致度都保持一致，提高线圈卷绕的工艺一致性。性。性。


技术研发人员：严华锦
受保护的技术使用者：无锡富乐电子有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/14