基于胶接的EI型变压器的包壳工艺系统与工艺的制作方法

基于胶接的ei型变压器的包壳工艺系统与工艺
技术领域
1.本发明属于变压器领域。


背景技术：

2.对变压器铁芯的外周进行包壳，不但起到物理包裹的保护作用，金属材质的包壳还起到屏蔽电磁波的作用；现有的包外过程都很复杂，而且需要用到很多螺栓等结构件来进行更加稳固的包壳过程，进而很大程度增加了变压器的质量。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种结构简单可靠的基于胶接的ei型变压器的包壳工艺系统与工艺。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明的基于胶接的ei型变压器的包壳工艺系统，包括基座，所述基座的一端固定有第一轴承座，所述轴承座上通过轴承转动安装有中心轴，所述中心轴的上端固定连接有回转平台，所述回转平台的上表面为万向滚珠滚动面，所述回转平台的上方通过若干支撑件固定连接有外齿轮，所述外齿轮与所述中心轴同轴心；所述基座上还固定安装有齿轮驱动电机，所述齿轮驱动电机的输出端驱动连接有输出齿轮，所述输出齿轮与所述外齿轮外圈的传动齿体啮合。
5.所述外齿轮上设置有俯视轮廓为正六边形的正六边形镂空窗，所述正六边形镂空窗的几何中心在所述外齿轮的轴线上；所述正六边形镂空窗的几何中心处设置有水平的浮动平台，所述浮动平台的底部呈圆周阵列固定安装有若干万向滚珠座，各所述万向球滚珠座的下端转动安装有万向滚珠，各所述万向滚珠均与所述万向滚珠滚动面滚动配合；从而使浮动平台能在水平方向上做任意方位的位移；
6.所述浮动平台的上侧几何中心处设置有矩形ei型变压器限位槽，还包括等待包壳的ei型变压器；所述ei型变压器的线圈骨架下端限位于所述矩形ei型变压器限位槽中；所述ei型变压器的俯视轮廓为矩形；
7.所述浮动平台的四周呈圆周阵列一体化连接有六个弹簧座，六个所述弹簧座分别对应所述正六边形镂空窗的六个镂空窗内壁面；所述浮动平台的外周呈圆周阵列分布有六组水平弹簧，每一组水平弹簧靠近外齿轮轴线的一端固定连接弹簧座，每一组水平弹簧远离外齿轮轴线的一端固定连接所述镂空窗内壁面；
8.在自由状态下，所述浮动平台在六组所述水平弹簧的共同约束下刚好在所述正六边形镂空窗的几何中心位置；
9.当浮动平台受到水平外力f时，所述浮动平台会在水平外力f的作用下发生偏移；当水平外力f解除时，所述浮动平台在六组所述水平弹簧的共同约束下回到所述正六边形镂空窗的几何中心位置。
10.所述基座上还通过支架固定安装有液体粘接剂储存箱体，所述液体粘接剂储存箱体内储存有液体粘接剂；
11.所述液体粘接剂储存箱体的侧部固定安装有横梁，所述横梁的末端固定连接有第二轴承座；还包括竖向的圆柱状出胶头，所述圆柱状出胶头的外壁通过轴承与所述第二轴承座上的轴承孔转动配合；所述圆柱状出胶头的上端外轮廓一体化设置有外齿圈；所述横梁上通过电机支架固定安装有出胶口偏移补偿电机，所述出胶口偏移补偿电机的输出端驱动连接有微调齿轮，所述微调齿轮与所述圆柱状出胶头上端的外齿圈啮合；
12.所述圆柱状出胶头的外侧同轴心设置有若干回转环盘，若干回转环盘沿竖向方向等距分布，各所述回转环盘的内圈通过轴承与所述圆柱状出胶头外壁转动配合；各所述回转环盘的外圈均与所述ei型变压器的铁芯外周面滚动相切；
13.所述圆柱状出胶头的侧部还固定安装有若干沿径向方向延伸的注胶管，各所述注胶管沿竖向方向等距分布，且相邻两注胶管之间均隔有一片所述回转环盘；各所述注胶管的末端为出胶口；所述圆柱状出胶头的顶部同轴心设置有胶水导入口，所述胶水导入口通过圆柱状出胶头内部的导液通道连通各个所述注胶管，液体粘接剂储存箱体的粘接剂导出端连接有导液管，导液管的出液端通过轴承与胶水导入口转动套接，所述导液管上设置有液泵；
14.还包括俯视视角为u形的金属半包壳，金属半包壳的材质为铁，两个u形的金属半包壳能拼接成一个俯视状态下为矩形框体的完整包壳；所述完整包壳俯视下的框体内轮廓与所述ei型变压器俯视下的外轮廓一致，从而使完整包壳能完整包裹所述ei型变压器的铁芯外周面；
15.所述ei型变压器的一侧还设置有卡口座，所述卡口座靠近ei型变压器的一侧设置有矩形卡口，所述u形的金属半包壳远离开口的一侧卡入所述矩形卡口中，所述矩形卡口的侧端壁体上设置有能吸住所述金属半包壳的磁性部件；所述磁性部件为电磁铁；还包括能带动所述卡口座平移的机械臂；
16.在俯视视角下，将回转环盘的外圈均与ei型变压器的铁芯外周面相切的点记为相切点；在俯视视角下，各注胶管末端的出胶口与所述相切点重合时，各注胶管的出胶口端与所述ei型变压器的铁芯外周面间隙配合；当ei型变压器的俯视矩形轮廓上的一个长边中点与所述相切点重合时，所述浮动平台刚好在所述正六边形镂空窗的几何中心位置。
17.本方案的具体工作方法：
18.ei型变压器的线圈骨架下端限位于所述矩形ei型变压器限位槽中，从而使ei型变压器与浮动平台完全同步；在俯视视角下，将回转环盘的外圈均与ei型变压器的铁芯外周面相切的点记为相切点，初始状态在俯视视角下，各注胶管末端的出胶口与所述相切点重合，从而使各注胶管的出胶口端与ei型变压器的铁芯外周面间隙配合，这时的出胶口处于最接近ei型变压器的铁芯外周面的状态，这时出胶口挤出的液体粘接剂才会更好的粘附在ei型变压器的铁芯外周面上；而且在初始状态下ei型变压器的俯视矩形轮廓上的一个长边中点与所述相切点重合，这时浮动平台刚好在正六边形镂空窗的几何中心位置；
19.这时控制齿轮驱动电机，进而使输出齿轮带动外齿轮缓慢回转，外齿轮沿轴线回转的过程中通过六组水平弹簧将回转扭矩传递给浮动平台，从而使浮动平台和浮动平台上的ei型变压器跟着外齿轮沿中心轴轴线回转，万向滚珠与万向滚珠滚动面适应性滚动；由于各个回转环盘的位置是固定的、而且ei型变压器的俯视轮廓不是圆形，而是矩形，因此浮动平台上的ei型变压器跟着外齿轮沿中心轴轴线回转的过程中会因运动干涉而受到回转
环盘的横向顶压力，从而使ei型变压器沿中心轴轴线回转的过程中还会因回转环盘的横向顶压而偏离正六边形镂空窗的几何中心，避开运动干涉的现象，从而使浮动平台上的ei型变压器跟着外齿轮沿中心轴轴线回转的过程中还会适应性的水平浮动，而且已经偏离正六边形镂空窗的几何中心的浮动平台在六组水平弹簧综合作用下会产生要回到正六边形镂空窗的几何中心的弹性回复力，因此浮动平台和ei型变压器沿中心轴轴线回转的过程中，回转环盘的外圈ei型变压器的铁芯外周面始终处于滚动相切的状态；
20.浮动平台上的ei型变压器跟着外齿轮沿中心轴轴线回转360
°
的过程中，各个回转环盘相对于ei型变压器的铁芯外周面环绕滚动行走一整圈；
21.各个回转环盘相对于ei型变压器的铁芯外周面的矩形闭环路径环绕滚动行走一整圈的过程中，各个注胶管末端的出胶口也会相对于ei型变压器的铁芯外周面环绕运动一整圈；如果出胶口偏移补偿电机使微调齿轮始终处于锁定状态，根据几何关系可知，回转环盘相对于ei型变压器的铁芯外周面的矩形闭环路径环绕滚动行走一整圈的过程中，各注胶管末端的出胶口在俯视视角下不会始终与所述相切点重合，而是会动态的发生一定的偏移，一旦各注胶管末端的出胶口在俯视视角下不与所述相切点重合，则说明出胶口已经不处于最接近ei型变压器的铁芯外周面的位置，进而影响铁芯外周面上胶的稳定性；为了解决这个问题，出胶口偏移补偿电机实时控制微调齿轮，从而使圆柱状出胶头沿轴线实时的旋转微调，进而使各注胶管末端的出胶口始终在俯视视角下与相切点重合，进而达到补偿效果，使出胶口挤出的液体绝缘粘接剂更好的粘附在ei型变压器的铁芯外周面；这样浮动平台上的ei型变压器跟着外齿轮沿中心轴轴线回转360
°
的过程中，各出胶口持续挤出液体绝缘粘接剂连续粘附在ei型变压器的铁芯外周面，从而实现ei型变压器的铁芯外周面的完整上胶过程；
22.将第一个u形的金属半包壳远离开口的一侧卡入所述矩形卡口中，磁性部件吸住矩形卡口中的u形的金属半包壳；然后机械臂带动卡口座逐渐靠近已经上胶的ei型变压器，直至第一个u形的金属半包壳的内壁面贴合并胶接在已经上胶的ei型变压器的半个铁芯外周面上，从而实现了半个包壳过程，然后控制卡口座与第一个u形的金属半包壳分离并远离ei型变压器；
23.控制浮动平台和浮动平台上的ei型变压器沿中心轴回转180
°
；使ei型变压器没有包壳的侧朝向卡口座；
24.将第二个u形的金属半包壳远离开口的一侧卡入所述矩形卡口中，磁性部件吸住矩形卡口中的u形的金属半包壳；然后机械臂带动卡口座逐渐靠近已经上胶的ei型变压器，直至第二个u形的金属半包壳的内壁面贴合并胶接在已经上胶的ei型变压器的另外半个铁芯外周面上，从而实现了另外半个包壳过程，然后控制卡口座与第一个u形的金属半包壳分离并远离ei型变压器；
25.这时第一个u形的金属半包壳和第二个u形的金属半包壳拼接成了一个俯视状态下为矩形框体的完整包壳；完整包壳完整包裹了ei型变压器的铁芯外周面；
26.在上面步骤的基础上为了提高绝缘粘接剂的粘接效果；可以不急于取出已经包壳的ei型变压器，这时控制齿轮驱动电机，使浮动平台和浮动平台上的已经包裹有完整包壳的ei型变压器沿中心轴回转360
°
，这个过程出胶口不出胶，这时相当于各个回转环盘相对于已经包裹有完整包壳的ei型变压器环绕滚动行走一整圈，各个回转环盘对包裹在ei型变
压器铁芯外周的完整包壳形成向内挤压的作用，起到对完整包壳的压实作用，从而使绝缘粘接剂粘接的更加牢固。
27.有益效果：包壳过程全部采用胶接，没有多余的螺栓等紧固件，结构更加简单，成本更低，而且质量也更轻；本发明的ei型变压器沿中心轴轴线回转的过程中还会因回转环盘的横向顶压而偏离正六边形镂空窗的几何中心，避开运动干涉的现象，从而使浮动平台上的ei型变压器跟着外齿轮沿中心轴轴线回转的过程中还会适应性的水平浮动；使后续上胶过程能顺利的进行。
附图说明
28.附图1为本装置的整体结构示意图；
29.附图2为本装置的整体侧视图；
30.附图3为本装置的俯视图；
31.附图4为附图3的局部放大示意图(各注胶管末端的出胶口与相切点重合，且初始状态下ei型变压器的俯视矩形轮廓上的一个长边中点与相切点重合)；
32.附图5为附图4的基础上出胶口、相切点不重合的状态；
33.附图6为本装置的拆卸爆炸示意图；
34.附图7为附图6的另一视角示意图；
35.附图8为回转环盘与ei型变压器外周面相切时的示意图；
36.附图9为ei型变压器的铁芯外周已经包裹了完整包壳的示意图；
37.附图10的基础上的拆卸示意图；
38.附图11为圆柱状出胶头与回转圆盘结构示意图；
39.附图12为附图11的拆卸示意图；
40.附图13为横梁结构示意图。
具体实施方式
41.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
42.如附图1至13所示的基于胶接的ei型变压器的包壳工艺系统，包括基座11，基座11的一端固定有第一轴承座7，轴承座7上通过轴承转动安装有中心轴50，中心轴50的上端固定连接有回转平台29，回转平台29的上表面为万向滚珠滚动面29.1，回转平台29的上方通过若干支撑件30固定连接有外齿轮20，外齿轮20与中心轴50同轴心；基座11上还固定安装有齿轮驱动电机10，齿轮驱动电机10的输出端驱动连接有输出齿轮14，输出齿轮14与外齿轮20外圈的传动齿体啮合。
43.外齿轮20上设置有俯视轮廓为正六边形的正六边形镂空窗24，正六边形镂空窗24的几何中心在外齿轮20的轴线上；正六边形镂空窗24的几何中心处设置有水平的浮动平台23，浮动平台23的底部呈圆周阵列固定安装有若干万向滚珠座61，各万向球滚珠座60的下端转动安装有万向滚珠60，各万向滚珠60均与万向滚珠滚动面29.1滚动配合；从而使浮动平台23能在水平方向上做任意方位的位移；
44.浮动平台23的上侧几何中心处设置有矩形ei型变压器限位槽32，还包括等待包壳的ei型变压器1；ei型变压器1的线圈骨架下端2限位于矩形ei型变压器限位槽32中；ei型变
压器1的俯视轮廓为矩形；
45.浮动平台23的四周呈圆周阵列一体化连接有六个弹簧座22，六个弹簧座22分别对应正六边形镂空窗24的六个镂空窗内壁面19；浮动平台23的外周呈圆周阵列分布有六组水平弹簧21，每一组水平弹簧21靠近外齿轮20轴线的一端固定连接弹簧座22，每一组水平弹簧21远离外齿轮20轴线的一端固定连接镂空窗内壁面19；
46.在自由状态下，浮动平台23在六组水平弹簧21的共同约束下刚好在正六边形镂空窗24的几何中心位置；
47.当浮动平台23受到水平外力f时，浮动平台23会在水平外力f的作用下发生偏移；当水平外力f解除时，浮动平台23在六组水平弹簧21的共同约束下回到正六边形镂空窗24的几何中心位置。
48.基座11上还通过支架79固定安装有液体粘接剂储存箱体12，液体粘接剂储存箱体12内储存有液体粘接剂；液体粘接剂可以为聚酯、环氧、聚氨酯、聚丁二烯酸、有机硅、聚酯亚胺及聚酰亚胺等绝缘胶；
49.液体粘接剂储存箱体12的侧部固定安装有横梁15，横梁15的末端固定连接有第二轴承座7；还包括竖向的圆柱状出胶头38，圆柱状出胶头38的外壁通过轴承与第二轴承座7上的轴承孔51转动配合；圆柱状出胶头38的上端外轮廓一体化设置有外齿圈8；横梁15上通过电机支架16固定安装有出胶口偏移补偿电机17，出胶口偏移补偿电机17的输出端驱动连接有微调齿轮9，微调齿轮9与圆柱状出胶头38上端的外齿圈8啮合；
50.圆柱状出胶头38的外侧同轴心设置有若干回转环盘6，若干回转环盘6沿竖向方向等距分布，各回转环盘6的内圈通过轴承与圆柱状出胶头38外壁转动配合；各回转环盘6的外圈均与ei型变压器1的铁芯外周面1.1滚动相切；
51.圆柱状出胶头38的侧部还固定安装有若干沿径向方向延伸的注胶管35，各注胶管35沿竖向方向等距分布，且相邻两注胶管35之间均隔有一片回转环盘6；各注胶管35的末端为出胶口36；圆柱状出胶头38的顶部同轴心设置有胶水导入口39，胶水导入口39通过圆柱状出胶头38内部的导液通道连通各个注胶管35，液体粘接剂储存箱体12的粘接剂导出端连接有导液管13，导液管13的出液端通过轴承与胶水导入口39转动套接，导液管13上设置有液泵78；
52.还包括俯视视角为u形的金属半包壳3，金属半包壳3的材质为铁，两个u形的金属半包壳3能拼接成一个俯视状态下为矩形框体的完整包壳4；完整包壳4俯视下的框体内轮廓与ei型变压器1俯视下的外轮廓一致，从而使完整包壳4能完整包裹ei型变压器1的铁芯外周面1.1；
53.ei型变压器1的一侧还设置有卡口座5，卡口座5靠近ei型变压器1的一侧设置有矩形卡口28，u形的金属半包壳3远离开口的一侧卡入矩形卡口28中，矩形卡口28的侧端壁体26上设置有能吸住金属半包壳3的磁性部件27；磁性部件27为电磁铁；还包括能带动卡口座5平移的机械臂25；
54.在俯视视角下，将回转环盘6的外圈均与ei型变压器1的铁芯外周面1.1相切的点记为相切点42；在俯视视角下，各注胶管35末端的出胶口36与相切点42重合时，各注胶管35的出胶口36端与ei型变压器1的铁芯外周面1.1间隙配合；当ei型变压器1的俯视矩形轮廓上的一个长边中点41与相切点42重合时，浮动平台23刚好在正六边形镂空窗24的几何中心
位置。
55.本方案的具体工作原理：ei型变压器1的线圈骨架下端2限位于矩形ei型变压器限位槽32中，从而使ei型变压器1与浮动平台23完全同步；在俯视视角下，将回转环盘6的外圈均与ei型变压器1的铁芯外周面1.1相切的点记为相切点42，初始状态在俯视视角下，各注胶管35末端的出胶口36与相切点42重合，从而使各注胶管35的出胶口36端与ei型变压器1的铁芯外周面1.1间隙配合，这时的出胶口36处于最接近ei型变压器1的铁芯外周面1.1的状态，这时出胶口36挤出的液体粘接剂才会更好的粘附在ei型变压器1的铁芯外周面1.1上；而且在初始状态下ei型变压器1的俯视矩形轮廓上的一个长边中点41与相切点42重合，这时浮动平台23刚好在正六边形镂空窗24的几何中心位置；
56.这时控制齿轮驱动电机10，进而使输出齿轮14带动外齿轮20缓慢回转，外齿轮20沿轴线回转的过程中通过六组水平弹簧21将回转扭矩传递给浮动平台23，从而使浮动平台23和浮动平台23上的ei型变压器1跟着外齿轮20沿中心轴50轴线回转，万向滚珠60与万向滚珠滚动面29.1适应性滚动；由于各个回转环盘6的位置是固定的、而且ei型变压器1的俯视轮廓不是圆形，而是矩形，因此浮动平台23上的ei型变压器1跟着外齿轮20沿中心轴50轴线回转的过程中会因运动干涉而受到回转环盘6的横向顶压力，从而使ei型变压器1沿中心轴50轴线回转的过程中还会因回转环盘6的横向顶压而偏离正六边形镂空窗24的几何中心，避开运动干涉的现象，从而使浮动平台23上的ei型变压器1跟着外齿轮20沿中心轴50轴线回转的过程中还会适应性的水平浮动，而且已经偏离正六边形镂空窗24的几何中心的浮动平台23在六组水平弹簧21综合作用下会产生要回到正六边形镂空窗24的几何中心的弹性回复力，因此浮动平台23和ei型变压器1沿中心轴50轴线回转的过程中，回转环盘6的外圈ei型变压器1的铁芯外周面1.1始终处于滚动相切的状态；
57.浮动平台23上的ei型变压器1跟着外齿轮20沿中心轴50轴线回转360
°
的过程中，各个回转环盘6相对于ei型变压器1的铁芯外周面1.1环绕滚动行走一整圈；
58.各个回转环盘6相对于ei型变压器1的铁芯外周面1.1的矩形闭环路径环绕滚动行走一整圈的过程中，各个注胶管35末端的出胶口36也会相对于ei型变压器1的铁芯外周面1.1环绕运动一整圈；如果出胶口偏移补偿电机17使微调齿轮9始终处于锁定状态，根据几何关系可知，回转环盘6相对于ei型变压器1的铁芯外周面1.1的矩形闭环路径环绕滚动行走一整圈的过程中，各注胶管35末端的出胶口36在俯视视角下不会始终与相切点42重合，而是会动态的发生一定的偏移，一旦各注胶管35末端的出胶口36在俯视视角下不与相切点42重合，则说明出胶口36已经不处于最接近ei型变压器1的铁芯外周面1.1的位置，进而影响铁芯外周面1.1上胶的稳定性；
59.如附图4中各注胶管末端的出胶口36与相切点42重合，但是在如附图5的状态下出胶口36、相切点42为不重合的状态；
60.为了解决这个问题，出胶口偏移补偿电机17实时控制微调齿轮9，从而使圆柱状出胶头38沿轴线实时的旋转微调，进而使各注胶管35末端的出胶口36始终在俯视视角下与相切点42重合，进而达到补偿效果，使出胶口36挤出的液体绝缘粘接剂更好的粘附在ei型变压器1的铁芯外周面1.1；这样浮动平台23上的ei型变压器1跟着外齿轮20沿中心轴50轴线回转360
°
的过程中，各出胶口36持续挤出液体绝缘粘接剂连续粘附在ei型变压器1的铁芯外周面1.1，从而实现ei型变压器1的铁芯外周面1.1的完整上胶过程；
61.将第一个u形的金属半包壳3远离开口的一侧卡入矩形卡口28中，磁性部件27吸住矩形卡口28中的u形的金属半包壳3；然后机械臂25带动卡口座5逐渐靠近已经上胶的ei型变压器1，直至第一个u形的金属半包壳3的内壁面贴合并胶接在已经上胶的ei型变压器1的半个铁芯外周面1.1上，从而实现了半个包壳过程，然后控制卡口座5与第一个u形的金属半包壳3分离并远离ei型变压器1；
62.控制浮动平台23和浮动平台23上的ei型变压器1沿中心轴50回转180
°
；使ei型变压器1没有包壳的侧朝向卡口座5；
63.将第二个u形的金属半包壳3远离开口的一侧卡入矩形卡口28中，磁性部件27吸住矩形卡口28中的u形的金属半包壳3；然后机械臂25带动卡口座5逐渐靠近已经上胶的ei型变压器1，直至第二个u形的金属半包壳3的内壁面贴合并胶接在已经上胶的ei型变压器1的另外半个铁芯外周面1.1上，从而实现了另外半个包壳过程，然后控制卡口座5与第一个u形的金属半包壳3分离并远离ei型变压器1；
64.这时第一个u形的金属半包壳3和第二个u形的金属半包壳3拼接成了一个俯视状态下为矩形框体的完整包壳4；完整包壳4完整包裹了ei型变压器1的铁芯外周面1.1；
65.在上面步骤的基础上为了提高绝缘粘接剂的粘接效果；可以不急于取出已经包壳的ei型变压器1，这时控制齿轮驱动电机10，使浮动平台23和浮动平台23上的已经包裹有完整包壳4的ei型变压器1沿中心轴50回转360
°
，这个过程出胶口36不出胶，这时相当于各个回转环盘6相对于已经包裹有完整包壳4的ei型变压器1环绕滚动行走一整圈，各个回转环盘6对包裹在ei型变压器1铁芯外周的完整包壳4形成向内挤压的作用，起到对完整包壳4的压实作用，从而使绝缘粘接剂粘接的更加牢固。
66.以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。