一种用于变压器线盘的刹车方法与流程

1.本发明涉及一种用于变压器线盘的刹车方法，属于干式变压器领域。


背景技术：

2.干式变压器线圈绕线质量对变压器的性能参数影响较大，绕线过程中导线能否有足够的拉紧力是保证绕线质量的重要环节，因此在绕线过程中如何进行刹车操作显得尤为重要。
3.在目前的关于刹车处理方法中，以停止转动至目的物体停止运动为目的，也就是说其一刹就达到刹车的最大力度，一旦松开就是整个构造全部放开，并没有一个渐进的过程，那样会导致线盘转动阻力无法控制，拉紧力也就无法控制，直接导致绕线不均匀。有一些关于这方面的改进，是采用杠杆，但是从构造原理来讲，杠杆的长臂和短臂绕支点转动时，杠杆的受力点运动轨迹为绕支点的圆弧，那么第一，使得施力方向长臂和短臂的施力方向不在同一条直线上，第二，杠杆转动，而力的方向不变，阻力臂长度发生改变，刹车线的不均匀拉伸造成刹车力的不均匀改变，依旧无法精细控制线盘转动。


技术实现要素：

4.本发明提供一种用于变压器线盘的刹车方法，可以控制刹车力的大小，使得变压器线圈在绕线时获得持续均匀的拉紧力，从而提高了线圈绕线质量。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种用于变压器线盘的刹车方法，使用杠杆轮组将刹车线施力方向扩大，改变刹车线的行程以及力度，保证变压器线圈在绕线时获得持续均匀的拉紧力；
7.作为本发明的进一步优选，具体包括以下步骤：
8.步骤s1：安装线盘，在底座的一端安装线盘基座，线盘基座上安装线盘，在线盘与线盘基座之间的中轴上安装刹车；
9.步骤s2：安装杠杆轮组，在底座的另一端安装杠杆轮组支架，杠杆轮组的施动轮中心套设在杠杆轮组支架的旋转轴上，杠杆轮组的从动轮与施动轮同轴固定；
10.步骤s3：安装刹车，刹车的刹车主件套设在线盘与线盘基座之间的中轴上，弹簧安装在刹车主件内，在弹簧与线盘的中轴之间安装刹车垫；
11.步骤s4：安装刹车线，第一刹车线缠绕在施动轮轮缘上，第二刹车线的一端缠绕在从动轮轮缘上，第二刹车线的另一端与刹车主件连接；
12.步骤s5：测试，第一刹车线未受力，第二刹车线处于放松状态，刹车不受外力，刹车主件内的弹簧处于最大伸长状态，线盘的中轴位于刹车主件靠近杠杆轮组的最边缘；
13.步骤s6：变压器在绕制过程中，需要收紧绕制导线时，收紧第一刹车线，施动轮释放第一刹车线，带动第二刹车线被从动轮收紧，刹车向杠杆轮组方向运动，刹车内的弹簧被持续压缩，弹簧通过刹车垫将作用力传递至线盘的中轴上，中轴与刹车垫摩擦增大，对线盘施加的拉力增大，导线拉紧；
14.步骤s7：变压器在绕制过程中，绕制导线过紧需要放松时，对第一刹车线进行放松，施动轮沿第一刹车线收紧方向转动，从动轮释放第二刹车线，刹车受第二刹车线的拉力减小，带动弹簧所受的压缩力减小，中轴与刹车垫摩擦也减小，对线盘施加的阻力减小，导线放松；
15.作为本发明的进一步优选，所述从动轮的直径小于施动轮的直径，两者不发生相对转动；
16.作为本发明的进一步优选，所述刹车包括刹车主件、弹簧和刹车垫，所述刹车主件呈矩形中空结构，在刹车主件内安装刹车垫，刹车垫将刹车主件的矩形中空结构分成两个部分，其中一个部分内连接弹簧，即弹簧的一端与刹车垫连接，其另一端与刹车主件连接；
17.作为本发明的进一步优选，刹车主件套设在线盘与线盘基座之间的中轴上，且刹车垫与弹簧位于中轴的同侧，矩形中空结构的另一个部分靠近杠杆轮组；
18.第二刹车线的延伸端与刹车主件的另一个部分连接；
19.作为本发明的进一步优选，还包括刹车支架，其卡设在刹车主件的边框上，且刹车支架底部固定在线盘基座表面；
20.作为本发明的进一步优选，所述第二刹车线的运动距离限制在弹簧可伸缩范围内，第一刹车线受力时，弹簧处于持续被压缩状态，且弹簧的收缩长度与第二刹车线收紧长度匹配；
21.作为本发明的进一步优选，所述刹车主件与刹车支架可发生相对移动，且刹车主件移动方向与第二刹车线拉伸方向一致；
22.作为本发明的进一步优选，所述从动轮与第二刹车线相切点在刹车移动方向形成的直线上，即刹车主件的移动方向形成的直线与从动轮绕线的转动面重合；
23.作为本发明的进一步优选，所述线盘的中轴与刹车垫之间形成摩擦力，摩擦力与刹车线行程成线性关系。
24.通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
25.1、本发明提供的用于变压器线盘的刹车方法，实现了从第一刹车线到第二刹车线行程和拉紧力度的改变，方便且容易控制线盘的中轴所受到的摩擦力，从而保证刹车力度的可控且可连续调整；
26.2、本发明提供的用于变压器线盘的刹车方法，可以实现在施动轮绕线的转动平面内任意方向沿第一刹车线向外施力，提高了使用的灵活度；
27.3、本发明提供的用于变压器线盘的刹车方法，在操作过程中辅助使用了弹簧，其配合杠杆轮组可以让刹车力度的可控连续调整更加容易方便。
附图说明
28.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
29.图1是本发明提供的优选实施例从杠杆轮组视角所示示意图；
30.图2是本发明提供的优选实施例从线盘视角所示示意图；
31.图3是本发明提供的优选实施例中刹车结构示意图。
32.图中：1为底座，11为杠杆轮组支架，12为线盘基座，13为刹车支架，2为杠杆轮组，21为施动轮，22为从动轮，3为刹车，31为刹车主件，32为弹簧，33为刹车垫，4为第一刹车线，
41为第二刹车线，5为线盘。
具体实施方式
33.现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。本技术的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。
34.干式变压器线圈绕线时，刹车的使用要么是直接达到最大的力度，要么就是整个力度直接减小，导致对线盘转动的阻力无法控制，拉紧力也就无法控制，最终导致绕线不均匀。
35.因此，本技术提供了一种用于变压器线盘的刹车方法，使用杠杆轮组2将刹车线施力方向扩大，改变刹车线的行程以及力度，保证变压器线圈在绕线时获得持续均匀的拉紧力。
36.具体包括以下步骤：
37.步骤s1：安装线盘5，在底座1的一端安装线盘基座12，线盘基座上安装线盘，在线盘与线盘基座之间的中轴上安装刹车3；
38.步骤s2：安装杠杆轮组，在底座的另一端安装杠杆轮组支架11，杠杆轮组的施动轮21中心套设在杠杆轮组支架的旋转轴上，杠杆轮组的从动轮22与施动轮同轴固定；
39.步骤s3：安装刹车，刹车的刹车主件31套设在线盘与线盘基座之间的中轴上，弹簧32安装在刹车主件内，在弹簧与线盘的中轴之间安装刹车垫33；
40.步骤s4：安装刹车线，第一刹车线4缠绕在施动轮轮缘上，第二刹车线41的一端缠绕在从动轮轮缘上，第二刹车线的另一端与刹车主件连接；
41.步骤s5：测试，第一刹车线未受力，第二刹车线处于放松状态，刹车不受外力，刹车主件内的弹簧处于最大伸长状态，线盘的中轴位于刹车主件靠近杠杆轮组的最边缘，弹簧对刹车垫作用力接近为0，线盘中轴转动所受阻力也无限接近为0；
42.步骤s6：变压器在绕制过程中，需要收紧绕制导线时，收紧第一刹车线，施动轮释放第一刹车线，带动第二刹车线被从动轮收紧，刹车向杠杆轮组方向运动，刹车内的弹簧被持续压缩，弹簧通过刹车垫将作用力传递至线盘的中轴上，中轴与刹车垫摩擦增大，当收紧力与摩擦力达到平衡时，对线盘施加的拉力增大才能使得线盘转动，从而达到拉紧导线的目的；
43.步骤s7：变压器在绕制过程中，绕制导线过紧需要放松时，对第一刹车线进行放松，施动轮沿第一刹车线收紧方向转动，从动轮释放第二刹车线，刹车受第二刹车线的拉力减小，带动弹簧所受的压缩力减小，逐渐回弹，长度增加，刹车向杠杆轮组相反方向运动，最终达到新的平衡，此时弹簧通过刹车垫作用在线盘中轴上的压力减小，线盘与刹车垫摩擦力也逐渐减小，因此线盘转动所受阻力减小，从而达到放松变压器绕制导线的目的。
44.也就是说本技术提供的刹车方法基于的刹车装置如图1
‑
图2所示，从上述刹车方法可以看出，控制变压器绕线中线盘转动阻力的部分采用的是杠杆轮组，所述杠杆轮组包
括施动轮和从动轮，从动轮与施动轮同轴固定，从动轮的直径小于施动轮的直径，且从动轮与施动轮不发生相对转动，这里为了进一步确保阻力的均匀性，将施动轮的轮缘保持与底座平行；在杠杆轮组支架上固定旋转轴，施动轮的中心套设在旋转轴上，且施动轮的轮缘与底座平行；在施动轮上缠绕第一刹车线，从动轮上缠绕第二刹车线，第二刹车线的延伸端与刹车连接，实现了从第一刹车线到第二刹车线行程和拉紧力度的改变，方便且容易控制线盘的中轴所受摩擦力。
45.这里需要阐述的是，在现有技术中，常用的是杠杆，但是在使用杠杆时，由于杠杆的转动，难以使施力方向一直在同一条直线上；由于刹车施力方向的相对固定，杠杆的转动，会造成力臂长度的改变，刹车线的均匀拉伸也不能让刹车力均匀变化。然而在使用杠杆轮组时，杠杆轮中刹车线的出入点空间位置固定，可以很好的解决对刹车的施力方向问题；动力臂和阻力臂分别为施动轮和从动轮的半径，力臂长度不会随着杠杆轮的转动而改变，因此刹车线均匀移动，刹车力也会对应均匀变化。
46.本技术中，所述刹车包括刹车主件、弹簧和刹车垫，所述刹车主件呈矩形中空结构，在刹车主件内安装刹车垫，刹车垫将刹车主件的矩形中空结构分成两个部分，其中一个部分内连接弹簧，即弹簧的一端与刹车垫连接，其另一端与刹车主件连接。至于弹簧的压缩状态，需要视具体情况而定，这里想要表达的是，弹簧原始长度要大于或者等于弹簧在刹车主件内正常放置允许的最大长度。在刹车中优选使用原始长度较长的弹簧，会使得第二刹车线可能的运动距离限制在弹簧可伸缩范围内，在第一刹车线受力时，弹簧一直处于压缩状态，其收缩长度与第二刹车线收紧长度相关，即线盘的转动一直受到刹车的影响，其影响程度与第二刹车线收紧长度相关。刹车主件套设在线盘与线盘基座之间的中轴上，且刹车垫与弹簧位于中轴的同侧，矩形中空结构的另一个部分靠近杠杆轮组；第二刹车线的延伸端与刹车主件的另一个部分直接连接；通过第二刹车线，将从动轮与刹车部分形成联动。
47.为了固定刹车，还包括刹车支架13，其卡设在刹车主件的边框上，且刹车支架底部固定在线盘基座表面。所述刹车主件与刹车支架可发生相对移动，且刹车主件移动方向与第二刹车线拉伸方向一致。
48.在实验时，对各个部件进行匹配调整，需要注意的是，从动轮与第二刹车线相切点在刹车移动方向形成的直线上，即刹车主件的移动方向形成的直线与从动轮绕线的转动面重合，保证第二刹车线直线部分相对于刹车方向上的一致，理论上可以在施动轮绕线的转动平面内任意方向沿第一刹车线向外施力，提高了本刹车装置的使用灵活度。
49.在上述阐述的刹车方法中，刹车摩擦力与刹车线行程成线性关系，通过改变杠杆轮组或者刹车中的弹簧弹性系数，可以实现对刹车线行程和刹车制动力进行预置调整；具体如何改变也做一个解释，第一：改变施动轮和从动轮半径，如初始施动轮半径选取10cm，从动轮半径选取5cm，则是两倍的力臂，若初始施动轮半径选取20cm，从动轮半径选取5cm，则是四倍的力臂，但是若施动轮半径以及从动轮半径均选取10cm，则不起杠杆作用。
50.第二：弹簧的弹性系数，由于弹力f＝kx，其中k即表示弹簧的弹性系数，不同弹簧的弹性系数不同，导致拉伸力的改变。
51.综上可以获知，本技术基于的刹车方法，操作简单，可以通过控制第一刹车线在一定范围内对线盘转动施加任意阻力，无论在干式变压器手动绕线或自动化绕线过程中，都可为有效控制线盘转动阻力提供了很好的解决方案。
52.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
53.本技术中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
54.本技术中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
55.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。