牽引變壓器數(shù)控繞線的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的一種牽引變壓器數(shù)控繞線機，包括：底座，其一端前部設(shè)置有主軸箱，另一端前部設(shè)置有與主軸箱相對的尾座，主軸箱與尾座之間可拆卸連接有繞線模具，主軸箱內(nèi)設(shè)置有可驅(qū)動繞線模具軸向轉(zhuǎn)動的主軸驅(qū)動機構(gòu)；底座兩端后部均設(shè)置有立柱；包括上下并排間隔的上橫梁和下橫梁，橫梁兩端均通過升降機構(gòu)設(shè)置在兩個立柱之間，橫梁上通過橫向平移機構(gòu)連接有排線及填料機構(gòu)。兩個U形縱梁分別通過縱向平移機構(gòu)設(shè)置在上橫梁頂部兩端，并且兩個U形縱梁之間前面和后面分別通過橫向平移機構(gòu)連接有壓線機構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、自動化程度高、易操作、故障率低。
【專利說明】牽引變壓器數(shù)控繞線機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種牽弓I變壓器數(shù)控繞線機。

【背景技術(shù)】
[0002]牽引變壓器數(shù)控繞線機是一種用于“和諧號”動車組牽引變壓器高低壓線圈繞制的電工專用設(shè)備。隨著我國“和諧號”動車組技術(shù)的不斷提升，牽引變壓器的需求數(shù)量越來越多，對質(zhì)量也有了更高的要求，這就迫切需要牽引變壓器數(shù)控繞線機不斷提高工作效率和繞線質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決以上技術(shù)上的不足，本發(fā)明提供了一種繞線質(zhì)量高，大幅提高工作效率的牽引變壓器數(shù)控繞線機。
[0004]本發(fā)明是通過以下措施實現(xiàn)的:
本發(fā)明的一種牽引變壓器數(shù)控繞線機，包括:
底座，其一端前部設(shè)置有主軸箱，另一端前部設(shè)置有與主軸箱相對的尾座，所述主軸箱與尾座之間可拆卸連接有繞線模具，主軸箱內(nèi)設(shè)置有可驅(qū)動繞線模具軸向轉(zhuǎn)動的主軸驅(qū)動機構(gòu)；底座兩端后部均設(shè)置有立柱；
兩個橫梁，包括上下并排間隔的上橫梁和下橫梁，上橫梁和下橫梁兩端均通過升降機構(gòu)設(shè)置在兩個立柱之間，所述上橫梁上通過橫向平移機構(gòu)連接有上排線及填料機構(gòu)，所述下橫梁上通過橫向平移機構(gòu)連接有下排線及填料機構(gòu)；
兩個U形縱梁，分別通過縱向平移機構(gòu)設(shè)置在上橫梁頂部兩端，并且兩個U形縱梁之間前面和后面分別通過橫向平移機構(gòu)連接有右壓線機構(gòu)和左壓線機構(gòu)；
所述橫向平移機構(gòu)、縱向平移機構(gòu)和升降機構(gòu)均包括滾珠絲杠和直線導軌，所述滾珠絲杠與帶減速器的伺服電機相連接，所述伺服電機匹配有電控柜和主操作站。
[0005]上述上排線及填料機構(gòu)和下排線及填料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，均包括調(diào)整臂，所述調(diào)整臂后端設(shè)置有進排線頭，調(diào)整臂前端設(shè)置有出排線頭，出排線頭與進排線頭之間外側(cè)設(shè)置有填料機構(gòu)，所述進排線頭包括導輪機構(gòu)和壓緊氣缸，所述出排線頭設(shè)置有前后排列的兩個左右并排的橫導輪和兩個左右并排的豎導輪。
[0006]上述右壓線機構(gòu)和左壓線機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，均包括壓緊臂，所述壓緊臂上方連接有升降氣缸，壓緊臂下端設(shè)置有壓頭，所述壓頭包括相配合的軸向壓輪和幅向壓輪。
[0007]上述尾座下方的底座上設(shè)置有可帶動尾座縱向移動的縱向調(diào)整絲杠,尾座頂部設(shè)置有橫向調(diào)整絲杠，所述橫向調(diào)整絲杠端部設(shè)置有對接法蘭轉(zhuǎn)盤，所述縱向調(diào)整絲杠和橫向調(diào)整絲杠均設(shè)置有調(diào)整手輪。
[0008]該繞線機還設(shè)置有四個輔助按鈕站和兩個腳踏開關(guān)，四個輔助按鈕站分別設(shè)置在左壓線機構(gòu)、右壓線機構(gòu)、尾座和立柱上，兩個腳踏開關(guān)分別設(shè)置在底座前側(cè)和后側(cè)。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明既能實現(xiàn)線圈的盤繞，也能實現(xiàn)線圈的層繞，結(jié)構(gòu)緊湊、自動化程度高、易操作、故障率低。采用本發(fā)明可全面提升牽引變壓器的制造精度，提高生產(chǎn)效率，降低制造成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明的上、下排線及填料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4為本發(fā)明的左、右壓線機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]其中:1底座，2尾座，3主軸箱，4繞線模具，5立柱，6下橫梁，7上橫梁，8U形縱梁，9右壓線機構(gòu)，10下排線及填料機構(gòu)，11上排線及填料機構(gòu)，12主操作站，10.1出排線頭，10.2調(diào)整臂，10.3進排線頭，10.4壓緊氣缸，10.5導輪機構(gòu)，11.1壓緊臂，11.2升降氣缸，11.3壓頭。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的描述:
如圖1、2所示，本發(fā)明的一種牽引變壓器數(shù)控繞線機，包括底座1、兩個橫梁和兩個U形縱梁8，底座I 一端前部設(shè)置有主軸箱3，另一端前部設(shè)置有與主軸箱3相對的尾座2，主軸箱3與尾座2之間可拆卸連接有繞線模具4，主軸箱3內(nèi)設(shè)置有可驅(qū)動繞線模具4軸向轉(zhuǎn)動的主軸驅(qū)動機構(gòu)，底座I兩端后部均設(shè)置有立柱5。主軸驅(qū)動機構(gòu)安裝在主軸箱3內(nèi)部，主軸花盤的旋轉(zhuǎn)采用伺服電機無極調(diào)速的方式驅(qū)動，主軸的后端裝有高精度旋轉(zhuǎn)編碼器(3000線)，用于主軸和繞線模具4的旋轉(zhuǎn)角度、位置及旋轉(zhuǎn)速度的檢測。主軸前端的花盤與繞線模具4左端連接。尾座2下方的底座I上設(shè)置有可帶動尾座2縱向移動的縱向調(diào)整絲杠，尾座2頂部設(shè)置有橫向調(diào)整絲杠，橫向調(diào)整絲杠端部設(shè)置有對接法蘭轉(zhuǎn)盤，縱向調(diào)整絲杠和橫向調(diào)整絲杠均設(shè)置有調(diào)整手輪。便于對尾座2縱向和橫向的調(diào)整，使繞線模具4拆裝更加方便。
[0016]兩個橫梁包括上下并排間隔的上橫梁7和下橫梁6，上橫梁7和下橫梁6兩端均通過升降機構(gòu)設(shè)置在兩個立柱5之間，上橫梁7上通過橫向平移機構(gòu)連接有上排線及填料機構(gòu)11，下橫梁6上通過橫向平移機構(gòu)連接有下排線及填料機構(gòu)10。
[0017]如圖3所示，排線及填料機構(gòu)分為結(jié)構(gòu)相同的上排線及填料機構(gòu)11和下排線及填料機構(gòu)10，它包括出排線頭10.1、進排線頭10.3和填料機構(gòu)；調(diào)整臂10.2可上下擺動，調(diào)整到位后鎖緊；在調(diào)整臂10.2前端裝有出排線頭10.1，在繞制扁平導線或CTC導線線圈時，考慮到更好的繞制切入角度，整個出排線頭10.1在平行于主機軸線的平面內(nèi)可作正負角度的調(diào)整，調(diào)整后鎖緊；出排線頭10.1內(nèi)部裝有兩個橫導輪和兩個豎導輪，而且根據(jù)導線的尺寸，兩個橫導輪和兩個豎導輪之間的間距可相應調(diào)整。進排線頭10.3安裝在靠近放線車的一端，由壓緊氣缸10.4和導輪機構(gòu)10.5組成。導輪機構(gòu)10.5同樣由兩個橫導輪和兩個豎導輪組成，根據(jù)導線的尺寸，兩個橫導輪和兩個豎導輪之間的間距可相應調(diào)整；從放線車過來的導線先經(jīng)過導輪機構(gòu)10.5，再經(jīng)過壓緊氣缸10.4剎緊，剎緊力大小在觸摸屏上顯示，通過旋鈕調(diào)節(jié)；整個進排線頭10.3在平行于主機軸線的平面內(nèi)可作90°的旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)到位后鎖緊，以滿足對扁平導線和CTC導線不同方向的壓緊氣缸10.4剎緊。填料機構(gòu)安裝在出排線頭10.1和進排線頭10.3之間外側(cè)。
[0018]兩個U形縱梁8分別通過縱向平移機構(gòu)設(shè)置在上橫梁7頂部兩端，并且兩個U形縱梁8之間前面和后面分別通過橫向平移機構(gòu)連接有右壓線機構(gòu)9和左壓線機構(gòu)；縱向平移機構(gòu)帶動整個U形縱梁8前后移動。如圖4所示，壓線機構(gòu)分為左壓線機構(gòu)和右壓線機構(gòu)9，分別與下排線及填料機構(gòu)10和上排線及填料機構(gòu)11配合使用，壓線機構(gòu)后側(cè)的升降氣缸11.2帶動壓緊臂11.1上下移動。右壓線機構(gòu)9的壓緊臂11.1可在垂直于主機軸線的平面內(nèi)作角度的調(diào)整。通過整個橫梁的上下移動和U形縱梁8前后移動，先調(diào)整左壓線機構(gòu)的位置，再通過右壓線機構(gòu)9的壓緊臂11.1的角度旋轉(zhuǎn)和鎖緊，調(diào)整右壓線機構(gòu)9的位置，最終使左右壓頭11.3壓線達到一個理想的位置和角度。壓頭11.3由軸向壓輪和幅向壓輪組成，根據(jù)導線的厚度，軸向壓輪的高度尺寸可調(diào)。壓頭11.3的壓線方向可180°旋轉(zhuǎn)。導線幅向壓緊是壓線機構(gòu)后側(cè)的氣缸下壓壓緊臂11.1實現(xiàn)的，壓緊力在觸摸屏上顯示，通過旋鈕調(diào)節(jié)大小，導線軸向壓緊是通過伺服電機帶動滑板的縱向移動實現(xiàn)的，由于伺服電機采用力矩控制模式保證導線軸向壓緊力恒定，壓緊力在觸摸屏上顯示，通過旋鈕調(diào)節(jié)大小。排線及填料機構(gòu)和壓線機構(gòu)主要完成自動排線、自動填料、自動紙帶纏繞、導線剎緊力調(diào)整功能和主軸旋轉(zhuǎn)的隨動功能。
[0019]橫向平移機構(gòu)、縱向平移機構(gòu)和升降機構(gòu)均包括滾珠絲杠和直線導軌，滾珠絲杠與帶減速器的伺服電機相連接，伺服電機匹配有電控柜和主操作站12。
[0020]電氣控制系統(tǒng)主要有電控柜、主操作站12和四個輔助按鈕站組成。電控柜位于主軸箱3的后面，主要的電控元件安裝在電控柜中，如:數(shù)控系統(tǒng)，伺服驅(qū)動器，變壓器，繼電翌坐
[0021]主操作站12安裝在主軸箱3上，通過擺臂與主軸箱3連接，主操作站12隨擺臂伸出和收回，便于操作者操作；主操作站12上有觸摸式操作屏和若干按鈕及旋鈕；觸摸屏的功能是:參數(shù)顯示及輸入，自動功能調(diào)用，診斷功能顯示等；按鈕和旋鈕的功能是:控制電源開關(guān)，橫梁升降，橫梁進退，盤繞開關(guān)，上導線張力開關(guān)，下導線張力開關(guān)，匝數(shù)計數(shù)開關(guān)，程序開始，程序保持，程序停止，繞線速度倍率選擇開關(guān)，急停開關(guān)等。
[0022]輔助按鈕站I安裝在“左壓線機構(gòu)”上，其按鈕主要功能是:左放線車橫移，下排線移動，下導線張力開關(guān)，左壓頭11.3軸向壓力調(diào)節(jié)及顯示，左壓頭11.3幅向壓力調(diào)節(jié)及顯示，左壓頭11.3位置選擇開關(guān)，左壓頭11.3移動，準備開始，程序保持，急停開關(guān)。
[0023]輔助按鈕站2安裝在“右壓線機構(gòu)9”上，其按鈕主要功能是:右放線車橫移，上排線移動，上導線張力開關(guān)，右壓頭11.3軸向壓力調(diào)節(jié)及顯示，右壓頭11.3幅向壓力調(diào)節(jié)及顯示，右壓頭11.3位置選擇開關(guān)，右壓頭11.3移動，準備開始，程序保持，急停開關(guān)。
[0024]輔助按鈕站3安裝在尾座2殼體上，其按鈕主要功能是:繞線模具4支撐開關(guān)，安全銷進退，急停開關(guān)。
[0025]輔助按鈕站4位于“排、壓線裝置”后部左側(cè)，在進行線圈盤繞時，此按鈕站功能有效，其按鈕主要功能是:左放線車橫移，右放線車橫移，上導線張力開關(guān)，下導線張力開關(guān)，匝數(shù)計數(shù)開關(guān)，準備開始，急停開關(guān)。
腳踏開關(guān)有兩個，一個放在主機前側(cè)，一個放在主機后側(cè)與輔助按鈕站4連接，在主操作站12上有兩腳踏開關(guān)的互鎖開關(guān)。
[0026]系統(tǒng)部分選用德國西門子simot1n系列控制系統(tǒng)，配備最新64bit RISC-CPU/智能超高速PLC處理芯片，系統(tǒng)與伺服驅(qū)動間通過光纜通訊連接，利用NC Designer實現(xiàn)個性化界面設(shè)計，作為參數(shù)輸入操作和狀態(tài)顯示。
[0027]觸摸屏選用德國西門子mp377系列19”觸摸式操作屏，關(guān)于人機對話中/英界面由我公司自主設(shè)計，主要包括:參數(shù)輸入界面、參數(shù)監(jiān)控界面、程序編輯界面、程序監(jiān)控界面、程序儲存界面、功能操作界面、故障診斷界面，各界面之間要能方便的進行切換。自行開發(fā)的控制程序，通過USB接口傳輸，簡單可靠，易于編輯和修改程序；可編輯程序所需的關(guān)鍵控制點、相關(guān)圖紙匹配的關(guān)鍵控制點；顯示在生產(chǎn)現(xiàn)場的所有信息，并配備19英寸的顯示器使得更清晰。一個移動的控制箱，分別控制左右兩個區(qū)域的操作，易于操作，并可有效的防止誤操作
伺服電機、伺服驅(qū)動器和主軸編碼器選用德國西門子1FK7系列產(chǎn)品，本機包括10套伺服電機和伺服驅(qū)動器；當主軸變頻電機帶動主軸花盤和繞線模轉(zhuǎn)動時，主軸后端的編碼器發(fā)出脈沖信號，經(jīng)過運動控制器高速計數(shù)模塊在設(shè)定的時間內(nèi)采集得到單位時間脈沖數(shù)，并經(jīng)數(shù)控系統(tǒng)所編程序運算處理后，輸出脈沖傳遞到排線機構(gòu)的伺服驅(qū)動器，使伺服電機帶動整個排線機構(gòu)自動排線，同時排線機構(gòu)的高精度編碼的反饋脈沖信號經(jīng)運動控制器的高速計數(shù)模塊與之進行比較，從而保證排線精度，并將所走的距離顯示在觸摸屏上。
[0028]以上所述僅是本專利的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本專利技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應視為本專利的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種牽引變壓器數(shù)控繞線機，其特征在于，包括: 底座，其一端前部設(shè)置有主軸箱，另一端前部設(shè)置有與主軸箱相對的尾座，所述主軸箱與尾座之間可拆卸連接有繞線模具，主軸箱內(nèi)設(shè)置有可驅(qū)動繞線模具軸向轉(zhuǎn)動的主軸驅(qū)動機構(gòu)；底座兩端后部均設(shè)置有立柱； 兩個橫梁，包括上下并排間隔的上橫梁和下橫梁，上橫梁和下橫梁兩端均通過升降機構(gòu)設(shè)置在兩個立柱之間，所述上橫梁上通過橫向平移機構(gòu)連接有上排線及填料機構(gòu)，所述下橫梁上通過橫向平移機構(gòu)連接有下排線及填料機構(gòu)； 兩個U形縱梁，分別通過縱向平移機構(gòu)設(shè)置在上橫梁頂部兩端，并且兩個U形縱梁之間前面和后面分別通過橫向平移機構(gòu)連接有右壓線機構(gòu)和左壓線機構(gòu)； 所述橫向平移機構(gòu)、縱向平移機構(gòu)和升降機構(gòu)均包括滾珠絲杠和直線導軌，所述滾珠絲杠與帶減速器的伺服電機相連接，所述伺服電機匹配有電控柜和主操作站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述牽引變壓器數(shù)控繞線機，其特征在于:所述上排線及填料機構(gòu)和下排線及填料機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，均包括調(diào)整臂，所述調(diào)整臂后端設(shè)置有進排線頭，調(diào)整臂前端設(shè)置有出排線頭，出排線頭與進排線頭之間外側(cè)設(shè)置有填料機構(gòu)，所述進排線頭包括導輪機構(gòu)和壓緊氣缸，所述出排線頭設(shè)置有前后排列的兩個左右并排的橫導輪和兩個左右并排的豎導輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述牽引變壓器數(shù)控繞線機，其特征在于:所述右壓線機構(gòu)和左壓線機構(gòu)的結(jié)構(gòu)相同，均包括壓緊臂，所述壓緊臂上方連接有升降氣缸，壓緊臂下端設(shè)置有壓頭，所述壓頭包括相配合的軸向壓輪和幅向壓輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述牽引變壓器數(shù)控繞線機，其特征在于:所述尾座下方的底座上設(shè)置有可帶動尾座縱向移動的縱向調(diào)整絲杠，尾座頂部設(shè)置有橫向調(diào)整絲杠，所述橫向調(diào)整絲杠端部設(shè)置有對接法蘭轉(zhuǎn)盤，所述縱向調(diào)整絲杠和橫向調(diào)整絲杠均設(shè)置有調(diào)整手輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述牽引變壓器數(shù)控繞線機，其特征在于:該繞線機還設(shè)置有四個輔助按鈕站和兩個腳踏開關(guān)，四個輔助按鈕站分別設(shè)置在左壓線機構(gòu)、右壓線機構(gòu)、尾座和立柱上，兩個腳踏開關(guān)分別設(shè)置在底座前側(cè)和后側(cè)。
【文檔編號】H01F41/06GK104347265SQ201410638742
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】霍燚, 云立恒, 孫慧剛, 王振, 武新柱, 房軍 申請人:濟南玖源機電科技有限公司