本發(fā)明屬于變壓器線圈繞制，具體涉及一種帶軸向風道餅式線圈繞線設備及方法。

背景技術：

1、餅式繞組的線匝沿其徑向連續(xù)繞制而成一餅，并由許多餅沿軸向排列組成，餅式繞組一般包括連續(xù)式、插入電容式和糾結式等。連續(xù)式餅式繞組的線餅分為正餅線圈和反餅線圈，?正餅線圈是導線從內層繞制至外層，反餅線圈是從外側繞制至內層。當采用臥式繞制反餅線圈時需要先預繞制反餅的長度和匝數，該餅繞制完成后需要拆散該餅線圈，再使用綁帶將起頭固定，人工將餅圈最外匝放到徑向最內匝，一匝一匝往上套疊才可形成反餅線圈。而在拆散和套疊過程中，容易破壞導線絕緣層而造成線圈絕緣性能下降，并且所需時間長，工序復雜。另外，為了提高餅式線圈的散熱效率，一般會在線圈中設置風道，但市場上的風道輻向設置，其散熱效率低，且無法在樹脂澆注類干式變壓器中使用。因此為了提高餅式線圈的散熱效率，增加餅式線圈的應用場景，出現了帶軸向風道的餅式線圈，風道在線圈中沿軸向延伸設置，有效地帶走線圈所產生的熱量，然而現有技術中缺少一種自動化制造帶軸向風道餅式線圈的設備，為該類產品的生產帶來一定障礙。

2、為此，有必要提出一種能自動完成帶有風道的連續(xù)式餅式線圈，以提高帶有風道的正餅線圈和反餅線圈的繞制效率和質量。

技術實現思路

1、為了克服現有技術的上述缺點，本發(fā)明的目的是提供一種帶軸向風道餅式線圈繞線設備，該設備有效解決傳統繞線機無法軸向放置風道的難題，并且能連續(xù)繞制正餅線圈和反餅線圈，有利于提高效率和質量。

2、本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：

3、一種帶軸向風道餅式線圈繞線設備，包括送線模塊和繞線模塊；所述送線模塊包括送線架、在送線架上輸送導線的送線機構、驅動所述送線架沿徑向靠近或遠離所述繞線模塊的徑向驅動機構以及用于調整所述送線架以水平或傾斜方向出線的送線調節(jié)機構；所述繞線模塊包括立式內模、定位外模、風道托盤、驅動所述立式內模旋轉的繞線驅動機構以及驅動所述風道托盤豎向升降的第一豎向驅動機構；所述定位外模位于所述立式內模的徑向外側，用于在繞制反餅線圈時進行導線的外徑定位；所述風道托盤隨所述立式內模同步旋轉，所述風道托盤上設有若干風道，各所述風道沿所述立式內模的圓周方向分布。

4、本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，所述繞線模塊還包括轉盤底座；所述立式內模設置在所述轉盤底座上；所述風道托盤設置于所述轉盤底座的下方且同軸設置；所述繞線驅動機構的動力輸出件從下往上依次與所述風道托盤和所述轉盤底座連接。

5、優(yōu)選地，所述風道托盤包括托盤座和轉動盤，所述轉動盤可旋轉設置在所述托盤座上，若干風道設置在所述轉動盤上；所述第一豎向驅動機構的動力輸出件與所述托盤座連接；所述繞線驅動機構的動力輸出件穿過所述托盤座后與所述轉動盤和所述轉盤底座連接。

6、本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，所述定位外模包括多個外徑定位組件、回轉軸承以及第二豎向驅動機構；所述回轉軸承環(huán)繞在所述立式內模的圓周外，所述第二豎向驅動機構與所述回轉軸承的外圈連接且用于驅動所述回轉軸承升降，多個所述外徑定位組件設置在所述回轉軸承的內圈上；多個所述外徑定位組件沿周向環(huán)繞設置，當進行反餅線圈繞制時，利用多個所述外徑定位組件對反餅線圈的最外側導線進行定位。

7、優(yōu)選地，所述回轉軸承上設有若干壓線機構，若干所述壓線機構沿圓周方向分布；所述壓線機構包括壓線架以及壓線滾輪，所述壓線架設置在所述回轉軸承的外圈上，所述壓線滾輪設置在所述壓線架上，且各所述壓線滾輪沿所述立式內模的徑向方向延伸。

8、優(yōu)選地，所述壓線機構還包括連接架，所述連接架可豎向滑動設置在所述壓線架上，所述壓線滾輪設置在所述連接架的上端，所述連接架與所述壓線架之間設有彈性元件；所述連接架的下端轉動連接有滑輪，所述滑輪支撐在所述回轉軸承的內圈上；各所述外徑定位組件與所述回轉軸承的內圈連接處均設有凸起塊，所述凸起塊迎合所述滑輪的一側設有斜面。

9、本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，所述風道內設有防護層，所述防護層伸出所述風道并且在所述風道的上端翻折后與導線固定。

10、本發(fā)明的一個優(yōu)選方案，所述送線模塊還包括線盤架、揻彎機構以及絕緣包扎機構；沿著送線方向，所述揻彎機構、絕緣包扎機構以及送線機構依次設置在所述送線架上，所述線盤架設置在所述揻彎機構的后方。

11、本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于上述帶軸向風道餅式線圈繞線設備的繞線方法。

12、一種帶軸向風道餅式線圈繞線方法，包括以下步驟：

13、s1、先進行反餅線圈繞制；送線調節(jié)機構對送線架進行姿態(tài)調整，使得送線架的出線方向為傾斜向下；同時，利用定位外模預先給出一個最外側的線圈外輪廓，以便在繞制時形成特定形狀的線圈；

14、s2、送線機構向前輸送導線，繞線驅動機構驅動立式內模和風道托盤同步轉動，同時徑向驅動機構驅動送線架在每完成一圈繞制后向靠近立式內模的方向移動一格，從而繞制出從外到內的線圈；

15、s3、當反餅線圈繞制半餅時，第一豎向驅動機構驅動風道托盤上升使得風道高于線匝，徑向驅動機構驅動送線架向靠近立式內模的方向移動以促使送線架出線時避開風道，隨后繼續(xù)重復步驟s2進行剩余半餅線圈的繞制，直至該反餅線圈繞制完成；

16、s4、接著進行正餅線圈繞制；送線調節(jié)機構調節(jié)送線架的出線方向，將送線架調整為水平姿態(tài)，此時為水平出線；繞線驅動機構驅動立式內模和風道托盤同步旋轉，導線從立式內模的內壁逐漸徑向向外繞制；

17、s5、當正餅線圈繞制半餅時，第一豎向驅動機構驅動風道托盤上升使得風道高于此時的線匝，徑向驅動機構驅動送線架向靠近立式內模的方向移動以促使送線架出線時避開風道，隨后繼續(xù)重復步驟s4進行剩余半餅線圈的繞制，直至該正餅線圈繞制完成；

18、s6、如此不斷地進行步驟s1-s5，直至所有線圈繞制完成。

19、優(yōu)選地，在進行繞線前，在各風道內塞入防護層，并在防護層的上端預留指定長度，使防護層的上端伸出風道并且在風道的上端翻折后與導線固定；在風道上升過程中，風道中的防護層與導線固定，防護層從風道的內腔向外移動，防護層將導線和風道外壁隔絕。

20、與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

21、本發(fā)明的繞線設備，通過第一豎向驅動機構以及風道托盤的設置，以便風道與導線繞制時的配合，形成一種能夠自動化生產帶軸向風道的餅式線圈繞制，且能夠自動完成正餅線圈和反餅線圈的連續(xù)繞制，有利于提高繞線效率和質量。

22、本發(fā)明的繞線方法，通過第一豎向驅動機構和徑向驅動機構的配合，在線圈繞制時控制送線架的出線避開風道，設計巧妙，結構簡單，實現帶軸向風道的餅式線圈的自動繞制。

技術特征：

1.一種帶軸向風道餅式線圈繞線設備，包括送線模塊和繞線模塊；其特征在于，所述送線模塊包括送線架、在送線架上輸送導線的送線機構、驅動所述送線架沿徑向靠近或遠離所述繞線模塊的徑向驅動機構以及用于調整所述送線架以水平或傾斜方向出線的送線調節(jié)機構；所述繞線模塊包括立式內模、定位外模、風道托盤、驅動所述立式內模旋轉的繞線驅動機構以及驅動所述風道托盤豎向升降的第一豎向驅動機構；所述定位外模位于所述立式內模的徑向外側，用于在繞制反餅線圈時進行導線的外徑定位；所述風道托盤隨所述立式內模同步旋轉，所述風道托盤上設有若干風道，各所述風道沿所述立式內模的圓周方向分布。

2.根據權利要求1所述的帶軸向風道餅式線圈繞線設備，其特征在于，所述繞線模塊還包括轉盤底座；所述立式內模設置在所述轉盤底座上；所述風道托盤設置于所述轉盤底座的下方且同軸設置；所述繞線驅動機構的動力輸出件從下往上依次與所述風道托盤和所述轉盤底座連接。

3.根據權利要求2所述的帶軸向風道餅式線圈繞線設備，其特征在于，所述風道托盤包括托盤座和轉動盤，所述轉動盤可旋轉設置在所述托盤座上，若干風道設置在所述轉動盤上；所述第一豎向驅動機構的動力輸出件與所述托盤座連接；所述繞線驅動機構的動力輸出件穿過所述托盤座后與所述轉動盤和所述轉盤底座連接。

4.根據權利要求1所述的帶軸向風道餅式線圈繞線設備，其特征在于，所述定位外模包括多個外徑定位組件、回轉軸承以及第二豎向驅動機構；所述回轉軸承環(huán)繞在所述立式內模的圓周外，所述第二豎向驅動機構與所述回轉軸承的外圈連接且用于驅動所述回轉軸承升降，多個所述外徑定位組件設置在所述回轉軸承的內圈上；多個所述外徑定位組件沿周向環(huán)繞設置，當進行反餅線圈繞制時，利用多個所述外徑定位組件對反餅線圈的最外側導線進行定位。

5.根據權利要求4所述的帶軸向風道餅式線圈繞線設備，其特征在于，所述回轉軸承上設有若干壓線機構，若干所述壓線機構沿圓周方向分布；所述壓線機構包括壓線架以及壓線滾輪，所述壓線架設置在所述回轉軸承的外圈上，所述壓線滾輪設置在所述壓線架上，且各所述壓線滾輪沿所述立式內模的徑向方向延伸。

6.根據權利要求5所述的帶軸向風道餅式線圈繞線設備，其特征在于，所述壓線機構還包括連接架，所述連接架可豎向滑動設置在所述壓線架上，所述壓線滾輪設置在所述連接架的上端，所述連接架與所述壓線架之間設有彈性元件；所述連接架的下端轉動連接有滑輪，所述滑輪支撐在所述回轉軸承的內圈上；各所述外徑定位組件與所述回轉軸承的內圈連接處均設有凸起塊，所述凸起塊迎合所述滑輪的一側設有斜面。

7.根據權利要求1-6任一項所述的帶軸向風道餅式線圈繞線設備，其特征在于，所述風道內設有防護層，所述防護層伸出所述風道并且在所述風道的上端翻折后與導線固定。

8.根據權利要求1所述的帶軸向風道餅式線圈繞線設備，其特征在于，所述送線模塊還包括線盤架、揻彎機構以及絕緣包扎機構；沿著送線方向，所述揻彎機構、絕緣包扎機構以及送線機構依次設置在所述送線架上，所述線盤架設置在所述揻彎機構的后方。

9.一種基于權利要求1-8任一項所述的帶軸向風道餅式線圈繞線設備的繞線方法，其特征在于，包括以下步驟：

10.根據權利要求9所述的繞線方法，其特征在于，在進行繞線前，在各風道內塞入防護層，并在防護層的上端預留指定長度，使防護層的上端伸出風道并且在風道的上端翻折后與導線固定；

技術總結
本發(fā)明屬于變壓器線圈繞制技術領域，提供一種帶軸向風道餅式線圈繞線設備及方法，其中的繞線設備包括送線模塊和繞線模塊；所述送線模塊包括送線架、送線機構、徑向驅動機構以及用于調整所述送線架以水平或傾斜方向出線的送線調節(jié)機構；所述繞線模塊包括立式內模、定位外模、風道托盤、驅動所述立式內模旋轉的繞線驅動機構以及驅動所述風道托盤豎向升降的第一豎向驅動機構；所述定位外模位于所述立式內模的徑向外側，用于在繞制反餅線圈時進行導線的外徑定位；所述風道托盤隨所述立式內模同步旋轉，所述風道托盤上設有若干風道，各所述風道沿所述立式內模的圓周方向分布。本發(fā)明有效解決傳統繞線機無法軸向放置風道的難題。

技術研發(fā)人員：郭峰,馮俊銘,鐘俊浩,尤毅全,莫燁科,區(qū)健坪,張曉銓
受保護的技術使用者：順特電氣設備有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/21