專利名稱：一種全控型直線膠化壓機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明涉及ー種光機電一體化的直線膠化壓機，特別是一種用于汽輪發(fā)電機定子導(dǎo)線棒的絕緣材料膠化、固化，以及類似的直線型導(dǎo)體絕緣深加工的專用機器設(shè)備。
背景技術(shù)：
直線膠化壓機是用于汽輪發(fā)電機定子導(dǎo)線棒的絕緣材料膠化、固化，以及類似的直線型導(dǎo)體絕緣深加工的專用機器設(shè)備。汽輪發(fā)電機定子導(dǎo)線棒絕緣漆膠化、固化過程エ藝的質(zhì)量，對汽輪發(fā)電機的壽命具有決定性的作用。導(dǎo)線棒的絕緣漆固化過程中，要求包裹了絕緣材料的導(dǎo)線棒按照最優(yōu)的溫度曲線在指定的壓カ環(huán)境下變化，以達到膠化、固化絕緣漆、消除導(dǎo)線棒與絕緣之間的微隙，從而減少局部放電，加強絕緣強度，提高絕緣壽命的作用。提高直線膠化壓機的自動化程度、溫度和壓カ控制精度、工作效率、以及設(shè)備對不同長度規(guī)格導(dǎo)線棒的加工適應(yīng)性，對大型電機的生產(chǎn)、質(zhì)量控制具有重要意義。汽輪發(fā)電機定子導(dǎo)線棒在膠化、固化過程中溫度要上升大約200°C。目前，國內(nèi)的直線膠化壓機在完成本批次定子導(dǎo)線棒加工，進入下ー批次加工前，需要等待本次加工的定子導(dǎo)線棒溫度下降到接近室溫，以便從機器中將其取出。其降溫過程是在常溫下自然冷卻的，時間將近3至4小吋。設(shè)備生產(chǎn)效率非常低下。此外對于長度較短的エ件加工時，需要在空余出的工作腔用耐壓填充物(如木塊)填充。設(shè)備自動化程度、エ件適應(yīng)性很差。針對目前國內(nèi)直線膠化壓機存在的問題，本發(fā)明設(shè)計了ー種全控型直線膠化壓機。本發(fā)明實現(xiàn)了在電機定子導(dǎo)線棒膠化、固化過程中，加熱過程溫度、壓カ自動控制；エ件的冷卻過程控制；エ件裝夾的自動調(diào)節(jié)控制；機床加工過程自動記錄、遠程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。本發(fā)明極大地提高了設(shè)備的自動化水平，減小了人工勞動，可提高了生產(chǎn)率40%左右。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供ー種能夠極大地提高了設(shè)備的自動化水平，減小了人工勞動，提高生產(chǎn)效率的全控型直線膠化壓機，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如下一種全控型直線膠化壓機，包括側(cè)壓裝置、上壓裝置和工作腔，工作腔的兩個側(cè)壁設(shè)置有加熱板和耐溫絕熱層，該全控型直線膠化壓機由多組基本膠化型腔工作単元組合而成，每組基本膠化型腔工作単元均由工作腔以及側(cè)壓裝置、上壓裝置組成。所述的全控型直線膠化壓機還可以將每組基本膠化型腔工作単元均設(shè)置有冷卻站，在工作腔的兩個側(cè)壁的加熱板和耐溫絕熱層之間設(shè)置有冷卻板，而每個冷卻板內(nèi)部設(shè)置有冷卻管道，冷卻站通過管道與冷卻板內(nèi)部設(shè)置的冷卻管道相連。[0014]所述的全控型直線膠化壓機還可以將該全控型直線膠化壓機設(shè)置有可控制側(cè)壓裝置、上壓裝置以及加熱板、冷卻板運行的電氣控制系統(tǒng)。所述的全控型直線膠化壓機還可以將每組基本膠化型腔工作單元設(shè)置有可調(diào)節(jié)加熱板溫度的溫度調(diào)節(jié)儀，該溫度調(diào)節(jié)儀與加熱板相連，而加熱板內(nèi)設(shè)置有監(jiān)控加熱板實時溫度的溫度傳感器。所述的全控型直線膠化壓機還可以將該上壓裝置上設(shè)置有可以監(jiān)測上壓壓カ的壓カ傳感器，該側(cè)壓裝置上也設(shè)置有可以監(jiān)測側(cè)壓壓カ的壓カ傳感器。所述的全控型直線膠化壓機還可以將側(cè)壓裝置下設(shè)置有可上下調(diào)節(jié)側(cè)壓裝置的旋轉(zhuǎn)螺栓。所述的全控型直線膠化壓機還可以將該全控型直線膠化壓機由6組基本膠化型 腔工作單元構(gòu)成，每組基本膠化型腔工作単元的側(cè)壓裝置設(shè)置有6個側(cè)油缸，上壓裝置設(shè)置有6個立油缸。所述的全控型直線膠化壓機還可以將每組基本膠化型腔工作単元的工作腔下部設(shè)置有導(dǎo)流槽。本發(fā)明通過將多組基本膠化型腔工作單元組合成全控型直線膠化壓機的設(shè)計使得該設(shè)備可根據(jù)實際的加工エ件長度，自由組合基本膠化型腔工作単元的數(shù)目，從而適應(yīng)各種長度絕緣線棒的加工，減少了向空余出的工作腔用填充耐壓填充物(如木塊)的時間，并且由于設(shè)計了冷卻系統(tǒng)，可以人為的強制性冷卻，減少了等待時間，提高了工作效率。電氣控制系統(tǒng)的使用，可以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的自動化，提高系統(tǒng)的安全性和效率。

圖I為全控型直線膠化壓機的俯視圖；圖2為全控型直線膠化壓機側(cè)視圖。附圖標(biāo)記1_基本膠化型腔工作単元、2-工作腔、3-側(cè)壓裝置、4-上壓裝置、5-冷卻站、6-電氣控制系統(tǒng)、7-冷卻板、8-旋轉(zhuǎn)螺栓、9-管道、11-耐溫絕熱層、12-加熱板、13-導(dǎo)流槽、21-側(cè)油缸、22-立油缸。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進ー步說明本發(fā)明本發(fā)明設(shè)計了“基本膠化型腔工作単元”，全控型直線膠化壓機系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)、功能控制均建立在“基本膠化型腔工作単元”基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了模塊化組合控制。如圖I所示，本發(fā)明的全控型直線膠化壓機由三組基本膠化型腔工作単元I構(gòu)成，每組基本膠化型腔エ作単元I均由ー個工作腔2和側(cè)壓裝置3、上壓裝置4組成，設(shè)計上一般將每組基本膠化型腔工作単元I設(shè)計為常見的最短的エ件加工長度，機床可根據(jù)實際的加工エ件長度，由3組基本膠化型腔工作単元直排組合，自由組合投入工作単元的數(shù)目，從而適應(yīng)各種長度絕緣線棒的加工。本發(fā)明改變了現(xiàn)有設(shè)計中只有ー個工作腔，對于長度較短的エ件加工吋，需要在空余出的工作腔用耐壓填充物(如木塊)填充的缺點，使得設(shè)備自動化程度提高。當(dāng)然本發(fā)明的全控型直線膠化壓機也可以由更多的基本膠化型腔工作單元構(gòu)成，通?？梢栽O(shè)置成其由5-6組基本膠化型腔工作單元構(gòu)成。[0026]每組基本膠化型腔工作単元中的上壓裝置4和側(cè)壓裝置3均可由油缸驅(qū)動，為了使得エ件在加工時受カ均勻，提高工件加工質(zhì)量，因此可根據(jù)實際情況將上壓裝置4和側(cè)壓裝置3的驅(qū)動采用多個油缸同時驅(qū)動的方式，圖I中的每組基本膠化型腔工作単元的上壓裝置4和側(cè)壓裝置3的驅(qū)動分別采用了 6個立油缸22和6個側(cè)油缸21。如圖2所示，每組基本膠化型腔工作単元I的工作腔2為底部水平、上端開啟，左右分別為固定側(cè)和可移動側(cè)的U形機構(gòu)。工作腔底部布置了耐溫絕熱層11，工作腔2的移動側(cè)和固定側(cè)均設(shè)置有加熱板12、耐溫絕熱層11和鋼制墊板。耐溫絕熱層11的材料可選用環(huán)氧玻璃坯布板，該材料具有耐高溫、不易導(dǎo)熱、耐高壓的特點。耐溫絕熱層11材料的敷設(shè)使工作腔2內(nèi)エ件及加熱板12與外界不易發(fā)生熱交換，有利于提高溫控精度加快升溫、減小系統(tǒng)損耗。升溫執(zhí)行裝置為加熱板，加熱板外殼材料可為高品質(zhì)的鑄鋁合金，內(nèi)嵌不繡鋼電熱元件。電熱元件均勻布置，使加熱時溫度分布的誤差滿足設(shè)備要求。本發(fā)明還可以將工作腔2的加熱板12和耐溫絕熱層11設(shè)置有冷卻板7，冷卻板 7外殼材料為高品質(zhì)的合金，內(nèi)部安裝有S型冷卻管道，每ー組基本膠化型腔工作單元設(shè)置一冷卻站5，冷卻站通過管道9與冷卻板7內(nèi)部設(shè)置的冷卻管道相連。冷卻介質(zhì)可以為水，也可以為合成導(dǎo)熱油等。加溫工作時，將冷卻板7內(nèi)冷卻介質(zhì)抽空，冷卻工作時即將冷卻板7內(nèi)注入冷卻介質(zhì)。冷卻板的采用使エ件由自然冷卻變?yōu)槔鋮s介質(zhì)(導(dǎo)熱油)強制冷卻。極大地提高工作效率。本發(fā)明最好設(shè)置ー電氣控制系統(tǒng)6以實現(xiàn)設(shè)備整體的邏輯控制，其以邏輯控制器PLC為核心。電氣控制裝置包括了控制臺、控制柜及內(nèi)部元器件，設(shè)備供電采用隔離變壓器，確保使用安全可靠。電氣系統(tǒng)的PLC通過對相應(yīng)狀態(tài)量采集；編程處理、邏輯計算，從而實現(xiàn)側(cè)壓裝置3、上壓裝置4以及加熱板12、冷卻板7等設(shè)備的升溫、壓控、冷卻等整體控制。實現(xiàn)了設(shè)備功能的現(xiàn)場手動控制以及設(shè)備全自動控制?？赏瓿稍O(shè)備的各項功能及功能組
ム
ロ o壓カ控制系統(tǒng)實現(xiàn)的邏輯動作主要有手動完成液壓系統(tǒng)低壓、高壓的啟動及停止；上壓、側(cè)壓裝置的進退；自動完成加工過程中，上壓、側(cè)壓裝置壓緊，自動保持系統(tǒng)的上壓、側(cè)壓裝置壓カ；加工完成后系統(tǒng)的自動卸荷。壓カ控制系統(tǒng)的狀態(tài)量是通過邏輯控制器PLC對電接點壓カ表采集實現(xiàn)的。壓カ控制方法采用的是程序控制PLC的輸出，由PLC輸出電路使中間繼電器線包得電，中間繼電器觸頭接通相應(yīng)液壓系統(tǒng)的電磁閥、以及液壓電機接觸器線包，使對應(yīng)設(shè)備產(chǎn)生相應(yīng)動作而完成。壓カ控制以電氣控制液壓系統(tǒng)實現(xiàn)，設(shè)有単獨的液壓站。為了實現(xiàn)エ件加工過程中上壓、側(cè)壓壓カ的分別設(shè)定、調(diào)節(jié)、控制，液壓系統(tǒng)設(shè)計了相互獨立的上壓、側(cè)壓兩套液壓控制系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)有低壓大流量油泵和高壓小流量油泵，低壓泵主要作用于油缸的空載或輕載進給運動，高壓泵主要用于油缸的升壓、保壓、升壓等。液壓系統(tǒng)采用蓄能器保壓，減小了油泵的頻繁啟動。単獨的側(cè)壓或上壓支路，按每個基本膠化型腔工作單元為I組，用截止閥控制每組油缸的開斷，從而可以調(diào)節(jié)設(shè)備的加壓長度，完成不同長度的產(chǎn)品加壓成型，從而無需在工作腔內(nèi)添加耐壓填充物。[0036]液壓系統(tǒng)的控制分為初壓和全壓兩種狀態(tài)。整套系統(tǒng)的壓カ由溢流閥控制，可以分別調(diào)節(jié)。初壓時，低壓大流量泵工作，實現(xiàn)系統(tǒng)工作在低壓カ；全壓時，高壓小流量泵エ作，并且自動實現(xiàn)系統(tǒng)保壓。系統(tǒng)壓カ由初壓轉(zhuǎn)入高壓時，高壓小流量泵啟動，低壓大流量泵延遲4秒停，以保證液壓系統(tǒng)流量需求。升溫控制實現(xiàn)的邏輯主要有工作升溫単元的自動選擇，聲光告警實現(xiàn)、超溫保護
坐寸o溫度狀態(tài)量取得是通過邏輯控制器PLC對各溫控儀表狀態(tài)輸出節(jié)點采集實現(xiàn)的。設(shè)備加工単元選擇、加熱啟動等狀態(tài)的讀入，是通過PLC對各開關(guān)、選擇旋鈕狀態(tài)采集而實現(xiàn)。溫升調(diào)節(jié)的核心是溫控儀表，溫控儀表輸出控制信號，控制信號加在安裝在控制屏內(nèi)的固態(tài)繼電器上，使固態(tài)繼電器接通相應(yīng)電熱元件電路，從而實現(xiàn)電功率輸出、系統(tǒng)升溫。冷卻系統(tǒng)實現(xiàn)的邏輯主要有冷卻単元的自動選擇，冷卻工作的自動啟動，冷卻介質(zhì)溫度的自動控制等。冷卻系統(tǒng)狀態(tài)量是通過邏輯控制器PLC對設(shè)備加工單元選擇旋鈕、冷卻啟動等狀態(tài)的采集而實現(xiàn)。冷卻控制邏輯是通過程序控制PLC的輸出，由PLC輸出電路使中間繼電器線包得電，中間繼電器觸頭接通相應(yīng)冷卻系統(tǒng)的電磁閥、以及冷卻泵電機接觸器線包，使對應(yīng)設(shè)備產(chǎn)生相應(yīng)動作而完成。冷卻介質(zhì)的溫度控制是由介質(zhì)油溫控系統(tǒng)完成的。它通過外部的空調(diào)系統(tǒng)管路與冷卻油進行熱交換，從而使冷卻油溫度控制在設(shè)定的范圍。閉式冷卻塔機散熱裝置可安放于設(shè)備工作廠房的外部。本發(fā)明還可在每組基本膠化型腔工作單元設(shè)置有可調(diào)節(jié)加熱板溫度的溫度調(diào)節(jié)儀，該溫度調(diào)節(jié)儀與加熱板相連。還可在加熱板內(nèi)設(shè)置有監(jiān)控加熱板實時溫度的溫度傳感器。溫度調(diào)節(jié)儀和溫度傳感器均可同電氣控制系統(tǒng)6相連，以實現(xiàn)工作升溫単元的自動選擇，聲光告警實現(xiàn)、超溫保護等。另外本發(fā)明還可在每組基本膠化型腔工作単元的上壓裝置上設(shè)置有可以監(jiān)測上壓壓カ的壓カ傳感器，在側(cè)壓裝置上也設(shè)置有可以監(jiān)測側(cè)壓壓カ的壓カ傳感器。該壓カ傳感器也可與電氣控制系統(tǒng)相連，以實現(xiàn)壓カ的自動控制。電氣控制系統(tǒng)采用PLC (邏輯控制器)，提高了整體溫控精度，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，カロ強了系統(tǒng)可靠性。同時加熱、控制部分電源可采用隔離交流電，機床安全性高。另外本發(fā)明生產(chǎn)エ藝工程中，溫度、壓カ參數(shù)設(shè)置可調(diào)，邏輯關(guān)系可以根據(jù)用戶需求自由組合調(diào)整，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的全自動控制。同時生產(chǎn)的全過程實現(xiàn)了壓力、溫度全程監(jiān)控、無紙化記錄、故障報警、超限保護等功能，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的可回溯性，對問題清查、生產(chǎn)エ藝過程優(yōu)化具有重要意義。本發(fā)明還可在側(cè)壓裝置3下設(shè)置有可上下調(diào)節(jié)側(cè)壓裝置3的旋轉(zhuǎn)螺栓8，該擰動旋轉(zhuǎn)螺栓8即可調(diào)節(jié)側(cè)壓裝置3的高度，從而使得側(cè)壓裝置3的對エ件的壓カ準(zhǔn)確作用在エ件的中心部位,提高加工的質(zhì)量。本發(fā)明還可以在工作腔底部開有導(dǎo)流槽13，該導(dǎo)流槽13可以使膠化過程中多余、的絕緣膠排出工作腔2，提高了自動化程度，方便了毎次的 加工。
權(quán)利要求1.一種全控型直線膠化壓機，包括側(cè)壓裝置(3)、上壓裝置(4)和工作腔(2)，工作腔的兩個側(cè)壁設(shè)置有加熱板(12 )和耐溫絕熱層(11 )，其特征在干，該全控型直線膠化壓機由多組基本膠化型腔工作単元(I)組合而成，每組基本膠化型腔工作単元(I)均由工作腔(2)、側(cè)壓裝置(3)和上壓裝置(4)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全控型直線膠化壓機，其特征在于，每組基本膠化型腔工作単元(I)均設(shè)置有冷卻站(5)，在工作腔(2)的兩個側(cè)壁的加熱板(12)和耐溫絕熱層(11)之間設(shè)置有冷卻板(7)，而每個冷卻板(7)內(nèi)部設(shè)置有冷卻管道，冷卻站(5)通過管道(9)與冷卻板(7)內(nèi)部設(shè)置的冷卻管道相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全控型直線膠化壓機，其特征在干，該全控型直線膠化壓機設(shè)置有可控制側(cè)壓裝置(3)、上壓裝置⑷以及加熱板(12)、冷卻板(7)運行的電氣控制系統(tǒng)⑶。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全控型直線膠化壓機，其特征在于，每組基本膠化型腔工作 単元(I)設(shè)置有可調(diào)節(jié)加熱板溫度的溫度調(diào)節(jié)儀，該溫度調(diào)節(jié)儀與加熱板(12)相連，而加熱板(12)內(nèi)設(shè)置有監(jiān)控加熱板(12)實時溫度的溫度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全控型直線膠化壓機，其特征在干，該上壓裝置(4)上設(shè)置有可以監(jiān)測上壓壓カ的壓カ傳感器，該側(cè)壓裝置(3)上也設(shè)置有可以監(jiān)測側(cè)壓壓力的壓カ傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全控型直線膠化壓機，其特征在于，側(cè)壓裝置(3)下設(shè)置有可上下調(diào)節(jié)側(cè)壓裝置的旋轉(zhuǎn)螺栓(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全控型直線膠化壓機，其特征在干，該全控型直線膠化壓機由6組基本膠化型腔工作単元(I)構(gòu)成，每組基本膠化型腔工作単元(I)的側(cè)壓裝置(3)設(shè)置有6個側(cè)油缸(21)，上壓裝置(4)設(shè)置有6個立油缸(22)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的全控型直線膠化壓機，其特征在于，每組基本膠化型腔工作単元的工作腔(2)下部設(shè)置有導(dǎo)流槽(13)。
專利摘要本實用新型公開了一種全控型直線膠化壓機，包括側(cè)壓裝置、上壓裝置、工作型腔，而工作型腔的兩個側(cè)壁設(shè)置有加熱板和耐溫絕熱層，該全控型直線膠化壓機由多組基本膠化型腔工作單元組合而成，每組基本膠化型腔工作單元均由工作型腔以及多個側(cè)壓裝置、上壓裝置組成。該發(fā)明可以方便的適應(yīng)不同加工長度的工件，而無需耐壓物的填充，并且具有結(jié)構(gòu)簡單的特點。
文檔編號B29C35/02GK202399447SQ20112054182
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者王光宇 申請人:成都遠景數(shù)控設(shè)備實業(yè)有限公司, 西華大學(xué)