换位导线用六向可调绞合换位装置

技术领域

本发明涉及特高压装备高端技术领域，尤其涉及换位导线用六向可调绞合换位装置。

背景技术

绕组是电抗器的核心组成部分，直接关系电抗器的核心参数质量和运行的稳定性和安全性，用于特高压、超高压输电配套的高电压大容量电抗器，随着应用要求越来越高，已逐渐采用圆单线绞合换位导线作为绕组，可显著提高绕组强度、增加结构紧凑度、降低涡流损耗、优化产品性价比。

换位导线制造装备的核心部分是绞合换位装置。换位导线在绞线换位过程中，多根单线需要由圆环排列渐变为扁环排列直到束合在一起，最终按照相同节距、相同绞向、相同角度绞合换位形成双层排列的矩形换位绞线。绞合换位装置的主要功能是确保换位导线结构的均匀性和准确性，均匀性体现在每根单线的形变一致性和节距长度一致性，准确性体现在单线排列顺序是否发生变化。换位导线属于定制产品，单丝的根数、规格及导线的结构尺寸（如宽厚比）分布范围较大，不同规格的换位导线对换位装置的技术要求也存在一定差异。例如，单丝规格越粗，对换位装置的刚性要求越高；导线的宽厚比越大，发生跳线的概率越高，需要减小换位通道的间隙尺寸来降低跳线概率，但减小换位通道的间隙尺寸会增加换位阻力，导致单线非正常挤压变形甚至造成断线事故，换位通道的柔性特性可以很好得平衡两者之间的矛盾；不同规格导线在节距长度、尺寸厚度等方面的差异较大，需要换位装置在上、下、前、后、左、右方向具备一定的位移调节空间，满足不同规格导线在并线角度、绞线节距等方面差异性化的需求。

并且现有的换位装置基本为固定装置，装置刚性有余但柔性不足，少数情况具备单一方向调整，例如调整模具组件的进退以适应不同并线角度的需求，但无法满足换位导线均匀换位、准确换位的工艺要求。为此，我们提出一种换位导线用六向可调柔性绞合换位装置解决上述问题。

发明内容

本发明技术方案针对现有技术解决方案过于单一的技术问题，提供了显著不同于现有技术的解决方案，本发明实施例提供换位导线用六向可调绞合换位装置，以解决上述背景技术中提出现有的换位装置无法满足换位导线均匀换位、准确换位的工艺要求。

本发明实施例采用下述技术方案：换位导线用六向可调绞合换位装置，一种换位导线用六向可调绞合换位装置，包括底座和绞线设备；

上下位移组件，设置于底座正上方，所述上下位移组件包括平台以及分别设置在平台四角的紧固件，每组所述紧固件皆包括支撑螺栓和贯穿螺栓，且所述平台上设有与支撑螺栓和贯穿螺栓配套的螺孔，所述支撑螺栓通过螺孔设置于平台上表面，所述贯穿螺栓穿过螺孔向底座延伸；

前后位移组件，设置于平台上端中心，所述前后位移组件包括丝杆组件以及设置在丝杆组件两侧的导轨组件；

左右位移组件，设置于前后位移组件上方，所述左右位移组件包括托盘、左右丝杆、滑轴和左右手轮；

模具盒组件，设置于左右位移组件上方，所述模具盒组件包括模具盒主体、端盖、顶紧螺栓和锁扣组件；

模具组件，设置于模具盒组件一侧，所述模具组件包括模套、模芯、轴杆、弹性联轴器和轴杆，所述模套上设置直槽口渐变锥形通孔，所述模芯一端为直槽口渐变锥形舌，所述模芯另一端依次连接轴杆、弹性联轴器、轴杆、绞线设备的中心管，所述模套的直槽口渐变锥形通孔与模芯的直槽口渐变锥形舌之间形成直槽口渐变锥形环体换位通道；

优选的，所述底座上端设有四个和贯穿螺栓一一对应的平面螺纹孔，所述贯穿螺栓下端位于平面螺纹孔内部。

优选的，所述丝杆组件包括前后丝杆以及转动安装在前后丝杆两端的安装座，所述前后丝杆上螺纹连接有梯形螺母，所述前后丝杆一端贯穿安装座并连接有前后手轮，每组所述导轨组件皆包括光轴导轨和滑动安装在光轴导轨上的两个滑块。

优选的，两个所述安装座和两个光轴导轨下端皆通过螺栓安装在平台上。

优选的，所述左右丝杆转动安装在托盘中心，两个所述滑轴分别设置在左右丝杆两侧，所述左右丝杆一端贯穿托盘并和左右手轮相连接。

优选的，所述托盘下端开设有四组四角螺纹孔以及位于四组四角螺纹孔之间的中心螺纹孔，每组所述四角螺纹孔皆和滑块通过螺栓连接，所述中心螺纹孔和梯形螺母通过螺栓连接。

优选的，所述模具盒主体的上部与端盖组成腔体，所述模具盒主体的底部两侧设置通孔，所述模具盒主体的底部中间设置连接螺纹孔，所述通孔和滑轴配合，所述连接螺纹孔与左右丝杆配合。

优选的，所述模套通过锁扣组件和顶紧螺栓固定于腔体内。

优选的，所述直槽口渐变锥形通孔的定径区长度L、定径区高度h、定径区宽度w之间的数量关系应为：2h≤L且0.5w≤L≤1.5w。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

（1）模套、模芯采用直槽口渐变锥形设计，装配后的模套和模芯在接触面形成直槽口渐变锥形环体换位通道，配合对模套上、下、前、后、左、右方向的位移进行精确调控，从机械配合角度确保换位装置的换位通道在静态下的均匀性，满足换位导线成型换位均匀性和准确性的要求；

（2）模芯采用弹性联轴器连接到绞线管中心管，弹性联轴器除能传递轴向扭矩的特性外，还具备360°径向角位移偏差特性，即实现柔性轴传动效果，消除模套、模芯静态配合同心度偏差导致换位通道均匀性受限的缺陷，尤其能解决换位通道动态均匀性下降的问题—即换位通道在绞线管高负荷转动时产生中高频震动状态下的均匀性问题；

（3）上下位移组件采用螺栓调节方式，结构简单灵活，机构刚性高，便于维护更换，四组螺栓分布在平台四角，通过每组螺栓拉紧和顶紧功能，既能调节高度，又能兼顾调节平台的水平度，满足模套精确定位；

（4）前后位移组件、左右位移组件分别采用丝杠调节和双滑轨方式，无需借助专用工具，采用手轮实现模套的前、后、左、右精确定位，实用性强，操作效率高；

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明底座结构示意图；

图3为本发明上下位移组件结构示意图；

图4为本发明前后位移组件结构示意图；

图5为本发明左右位移组件结构示意图；

图6为本发明托盘底示图；

图7为本发明模具盒组件结构示意图；

图8为本发明模具组件结构示意图；

图9为本发明模套示意图；

图10为本发明模芯示意图；

图11为本发明模具组件模芯和模套配合示意图。

附图标记：

1、底座；11、平面螺纹孔；

2、上下位移组件；21、平台；22、支撑螺栓；23、贯穿螺栓；

3、前后位移组件；31、前后丝杆；32、安装座；33、梯形螺母；34、前后手轮；35、光轴导轨；36、滑块；

4、左右位移组件；41、托盘；42、左右丝杆；43、滑轴；44、左右手轮；45、四角螺纹孔；46、中心螺纹孔；

5、模具盒组件；51、模具盒主体；52、连接螺纹孔；53、通孔；54、端盖；55、顶紧螺栓；56、锁扣组件；57、腔体；

6、模具组件；61、模套；62、模芯；63、轴杆；64、弹性联轴器；65、轴杆；66、直槽口渐变锥形通孔；67、直槽口渐变锥形舌；68、直槽口渐变锥形环体换位通道；

7、绞线管；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”“上”“下”“左”“右”“竖直”“水平”“内”“外”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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”“第二”“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请着重参照附图1-11，本发明提供一种技术方案：一种换位导线用六向可调绞合换位装置，包括底座1和绞线管7，上下位移组件2设置于底座1正上方，所述上下位移组件2包括平台21以及分别设置在平台21四角的紧固件，每组所述紧固件皆包括支撑螺栓22和贯穿螺栓23，且所述平台21上设有与支撑螺栓22和贯穿螺栓23配套的螺孔，所述支撑螺栓22通过螺孔设置于平台21上表面，所述贯穿螺栓23穿过螺孔向底座1延伸，所述底座1上端设有四个和贯穿螺栓23一一对应的平面螺纹孔11，所述贯穿螺栓23下端位于平面螺纹孔11内部。通过对每组的支撑螺栓22和贯穿螺栓23进行拉紧和顶紧，既能调节高度，又能兼顾调节平台21的水平度，满足模套精确定位，并且采用螺栓调节方式，结构简单灵活，机构刚性高，便于维护更换。

请着重参照附图1、2和4，前后位移组件3设置于平台21上端中心，所述前后位移组件3包括丝杆组件以及设置在丝杆组件两侧的导轨组件，所述丝杆组件包括前后丝杆31以及转动安装在前后丝杆31两端的安装座32，所述前后丝杆31上螺纹连接有梯形螺母33，所述前后丝杆31一端贯穿安装座32并连接有前后手轮34，每组所述导轨组件皆包括光轴导轨35和滑动安装在光轴导轨35上的两个滑块36，两个所述安装座32和两个光轴导轨35下端皆通过螺栓安装在平台21上。通过转动前后手轮34，使得前后丝杆31驱动梯形螺母33移动，从而实现前后位移，滑块36在光轴导轨35上滑动，可以进一步增加移动的稳定性和调节精确性，采用丝杠调节和双滑轨方式，无需借助专用工具，精确定位，实用性强，操作效率高。

请着重参照附图1、4、5和6，左右位移组件4设置于前后位移组件3上方，所述左右位移组件4包括托盘41、左右丝杆42、滑轴43和左右手轮44，所述左右丝杆42转动安装在托盘41中心，两个所述滑轴43分别设置在左右丝杆42两侧，所述左右丝杆42一端贯穿托盘41并和左右手轮44相连接，所述托盘41下端开设有四组四角螺纹孔45以及位于四组四角螺纹孔45之间的中心螺纹孔46，每组所述四角螺纹孔45皆和滑块36通过螺栓连接，所述中心螺纹孔46和梯形螺母33通过螺栓连接。通过转动左右手轮44，使得左右丝杆42通过通孔53驱动模具盒主体51移动，从而实现左右位移，模具盒主体51通过通孔53在滑轴43上滑动，可以进一步增加移动的稳定性和调节精确性，采用丝杠调节和双滑轨方式，无需借助专用工具，精确定位，实用性强，操作效率高。

请着重参照附图1、5和7，模具盒组件5设置于左右位移组件4上方，所述模具盒组件5包括模具盒主体51、端盖54、顶紧螺栓55和锁扣组件56，所述模具盒主体51的上部与端盖54组成腔体57，所述模具盒主体51的底部两侧设置通孔53，所述模具盒主体51的底部中间设置连接螺纹孔52，所述通孔53和滑轴43配合，所述连接螺纹孔52与左右丝杆42配合，所述模套61通过锁扣组件56和顶紧螺栓55固定于腔体57内，模具盒组件5用于固定模具组件6。

请着重参照附图1和7-11，模具组件6，设置于模具盒组件5一侧，所述模具组件6包括模套61、模芯62、轴杆63、弹性联轴器64和轴杆65，所述模套61上设置直槽口渐变锥形通孔66，所述模芯62一端为直槽口渐变锥形舌67，所述模套61的直槽口渐变锥形通孔66与模芯62的直槽口渐变锥形舌67之间形成直槽口渐变锥形环体换位通道68，模套61、模芯62采用直槽口渐变锥形设计，装配后的模套和模芯在接触面形成直槽口渐变锥形环体换位通道68，配合对模套61上、下、前、后、左、右方向的位移进行精确调控，从机械配合角度确保换位装置的换位通道在静态下的均匀性，满足换位导线成型换位均匀性和准确性的要求；所述模芯62另一端依次连接轴杆63、弹性联轴器64、轴杆65和绞线管7，所述直槽口渐变锥形通孔66的定径区长度L、定径区高度h、定径区宽度w之间的数量关系应为：2h≤L且0.5w≤L≤1.5w，弹性联轴器64应选用弹簧式联轴器、狭缝式联轴器或平行沟槽式联轴器，模芯62采用弹性联轴器64连接到绞线管7中心管，弹性联轴器64除能传递轴向扭矩的特性外，还具备360°径向角位移偏差特性，即实现柔性轴传动效果，消除模套61、模芯62静态配合同心度偏差导致换位通道均匀性受限的缺陷，尤其能解决换位通道动态均匀性下降的问题—即换位通道在绞线管高负荷转动时产生中高频震动状态下的均匀性问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。