一种大型变压器生产用绕线装置的制作方法

本发明涉及变压器绕线设备，特别是涉及一种大型变压器生产用绕线装置。

背景技术：

1、大型电力变压器的铜箔绕组是变压器实现电能变换的核心部件，铜箔绕组的绕制加工质量直接决定变压器的绝缘性能、导电性能与运行可靠性。现有大型变压器生产用绕线装置在铜箔绕制作业过程中，仍存在诸多实际生产难题。

2、在铜箔层绕作业时，铜箔卷材放卷过程中张力波动易造成铜箔松弛，绕制后相邻铜箔层之间贴合不紧密，层间容易包裹滞留空气。层间残留的空气会在变压器运行过程中引发局部放电，降低绕组绝缘可靠性，严重时会造成变压器故障。目前常规压紧辊多采用整体同步压紧方式，压紧时容易将空气挤压滞留在铜箔层内部，难以有效将层间气体充分排出，绕组绕制密实度难以保障。

3、同时，铜箔在放卷输送过程中，表面极易粘附金属碎屑、粉尘等杂质。若杂质随铜箔卷入绕组层间，一方面会增大层间接触电阻，降低绕组导电性能；另一方面硬质杂质会刺破绝缘层，造成绝缘缺陷，给变压器埋下重大安全隐患。现有设备缺少针对性的在线清理结构，大多依靠人工前期擦拭清理，无法实现绕制过程中连续除杂，清理效率低且清理效果不稳定。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前的绕线设备在绕线过程中相邻铜箔层之间贴合不紧密，层间容易包裹滞留空气的问题，提供一种大型变压器生产用绕线装置。

2、上述目的通过下述技术方案实现：

3、一种大型变压器生产用绕线装置，包括：

4、主机架，所述主机架上设置有铜箔放卷组件、绝缘层放卷组件、端部绝缘放卷组件、绕卷主机单元和压辊组件；

5、所述铜箔放卷组件用于承载铜箔卷材并可被动释放铜箔，所述绝缘层放卷组件用于输出层间绝缘材料，所述端部绝缘放卷组件向绕制中的线圈两端供给端部绝缘材料；

6、所述绕卷主机单元能够旋转并提供卷绕牵引力，所述铜箔放卷组件受绕卷主机单元的卷绕牵引力拖拽而释放铜箔，铜箔、层间绝缘材料以及端部绝缘材料被牵引输送至绕卷主机单元；

7、所述压辊组件包括沿绕卷主机单元转动方向依次布置的前端压辊与后端压辊；所述前端压辊压紧卷绕于绕卷主机单元上铜箔的中部区域，所述后端压辊压紧卷绕于绕卷主机单元上铜箔的两侧边缘区域；

8、所述前端压辊先对铜箔中部施加压紧力，将铜箔层间的空气向铜箔两侧驱赶，再由所述后端压辊压紧铜箔两侧边缘，将铜箔层间残余空气排出。

9、进一步的，所述后端压辊有两个，所述前端压辊有一个，两个后端压辊和一个前端压辊的轴线相互平行，一个前端压辊和两个后端压辊呈三角排布。

10、进一步的，所述前端压辊和后端压辊上均开设有多个高压气孔，多个高压气孔沿前端压辊和后端压辊的轴向和周向均匀分布，多个高压气孔向铜箔表面喷气，用于吹除铜箔表面杂质，并辅助展平铜箔。

11、进一步的，所述压辊组件还包括浮动摆臂，所述浮动摆臂一端铰接安装在主机架上，所述浮动摆臂另一端上连接所述前端压辊和后端压辊，所述浮动摆臂能够随绕卷主机单元上线圈外径增大向外仿形退让，使前端压辊、后端压辊始终贴靠在线圈外圆表面。

12、进一步的，所述前端压辊和后端压辊内部中空设置且内部转动密封连接有气轴，所述气轴连接在所述浮动摆臂上，所述气轴内部中空且表面具有通气孔，所述气轴上连接有气管，所述气管连接高压气泵。

13、进一步的，所述气轴两端外周设置有转动轴承，两个转动轴承之间的气轴外周设置有多层密封圈，密封圈的外环转动密封抵接在前端压辊和后端压辊的中空内壁上，密封圈的内环固定在气轴外周。

14、进一步的，所述铜箔放卷组件包括铜箔放卷底座、铜箔放卷支撑支架、铜箔气胀轴、铜箔放卷阻尼机构以及过渡导向辊组；

15、所述铜箔放卷底座装配于主机架，所述铜箔放卷支撑支架固定设置于铜箔放卷底座上；所述铜箔气胀轴通过轴承座转动支撑于铜箔放卷支撑支架，铜箔气胀轴用于装夹固定铜箔卷材；

16、所述铜箔放卷阻尼机构与铜箔气胀轴端部相连，用于对铜箔气胀轴施加反向阻尼扭矩，使铜箔保持放卷张力。

17、进一步的，所述绝缘层放卷组件包括绝缘放卷支架、绝缘气胀轴、绝缘阻尼机构以及绝缘导向辊组；

18、所述绝缘放卷支架固定安装于主机架；所述绝缘气胀轴通过轴承座转动支撑在绝缘放卷支架上，绝缘气胀轴用于装夹层间绝缘料卷；

19、所述绝缘阻尼机构连接于绝缘气胀轴端部，用于对绝缘气胀轴施加反向阻尼扭矩，维持层间绝缘材料的放卷张力；

20、层间绝缘材料由绝缘气胀轴释放后，经所述绝缘导向辊组导向，与铜箔对齐后一同输送至绕卷主机单元。

21、进一步的，所述端部绝缘放卷组件包括安装基座支架、若干组放卷轴和张力阻尼机构；

22、所述安装基座支架设置横向直线滑轨，每组放卷轴配置独立的张力阻尼机构。

23、进一步的，所述绕卷主机单元包括驱动主轴和膨胀式绕线模；

24、所述驱动主轴转动装配于主机架，膨胀式绕线模套装固定在驱动主轴上，铜箔卷绕于膨胀式绕线模外周形成箔式线圈。

25、本发明的有益效果是：

26、本发明通过采用设置前端压辊与后端压辊的分区压紧结构，可先压实铜箔中部驱赶层间空气，再压实铜箔两侧边缘排出残余空气，有效改善箔绕过程铜箔层间滞留空气的问题，减少线圈内部气泡缺陷，降低变压器运行过程绕组发生局部放电的风险，提升箔式线圈绝缘可靠性。

27、本发明通过在前端压辊和后端压辊设置轴向、周向均匀分布的高压气孔，高压气孔喷出气流可以在线卷绕过程中吹除铜箔表面粉尘、金属碎屑等杂质，避免硬质杂质被卷入层间造成绝缘损伤，同时高压气流形成柔性气压，对铜箔实现预压紧与辅助展平，提前改善铜箔翘曲，为后续机械压实提供良好基础，摆脱传统依赖人工预处理清理铜箔的局限，除杂效果连续稳定，两个后端压辊之间具有避让空间，前后喷气区域相互分离互不干涉，防止气流对冲抵消，保障吹扫、预压紧效果。

1.一种大型变压器生产用绕线装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的大型变压器生产用绕线装置，其特征在于，所述后端压辊有两个，所述前端压辊有一个，两个后端压辊和一个前端压辊的轴线相互平行，一个前端压辊和两个后端压辊呈三角排布。

3.根据权利要求2所述的大型变压器生产用绕线装置，其特征在于，所述前端压辊和后端压辊上均开设有多个高压气孔，多个高压气孔沿前端压辊和后端压辊的轴向和周向均匀分布，多个高压气孔向铜箔表面喷气，用于吹除铜箔表面杂质，并辅助展平铜箔。

4.根据权利要求3所述的大型变压器生产用绕线装置，其特征在于，所述压辊组件还包括浮动摆臂，所述浮动摆臂一端铰接安装在主机架上，所述浮动摆臂另一端上连接所述前端压辊和后端压辊，所述浮动摆臂能够随绕卷主机单元上线圈外径增大向外仿形退让，使前端压辊、后端压辊始终贴靠在线圈外圆表面。

5.根据权利要求4所述的大型变压器生产用绕线装置，其特征在于，所述前端压辊和后端压辊内部中空设置且内部转动密封连接有气轴，所述气轴连接在所述浮动摆臂上，所述气轴内部中空且表面具有通气孔，所述气轴上连接有气管，所述气管连接高压气泵。

6.根据权利要求5所述的大型变压器生产用绕线装置，其特征在于，所述气轴两端外周设置有转动轴承，两个转动轴承之间的气轴外周设置有多层密封圈，密封圈的外环转动密封抵接在前端压辊和后端压辊的中空内壁上，密封圈的内环固定在气轴外周。

7.根据权利要求1所述的大型变压器生产用绕线装置，其特征在于，所述铜箔放卷组件包括铜箔放卷底座、铜箔放卷支撑支架、铜箔气胀轴、铜箔放卷阻尼机构以及过渡导向辊组；

8.根据权利要求1所述的大型变压器生产用绕线装置，其特征在于，所述绝缘层放卷组件包括绝缘放卷支架、绝缘气胀轴、绝缘阻尼机构以及绝缘导向辊组；

9.根据权利要求1所述的大型变压器生产用绕线装置，其特征在于，所述端部绝缘放卷组件包括安装基座支架、若干组放卷轴和张力阻尼机构；

10.根据权利要求1所述的大型变压器生产用绕线装置，其特征在于，所述绕卷主机单元包括驱动主轴和膨胀式绕线模；