孔一君，陳 琳

（河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院，河南鄭州 451191）

0 引言

變壓器線圈繞組內(nèi)設(shè)置的油道，通過利用變壓器油的對流作用，降低線圈溫度，提高線圈繞組的散熱性能。為防止線圈壓裝時油道被堵，需要使用油道撐條，油道撐條均勻地粘在膠紙上，形成油道撐條簾。撐條的橫截面積是矩形，條狀方向稱為油道撐條的長度，橫截面長方形的長稱為油道撐條的寬度，截面的寬稱為油道撐條的厚度。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求與點(diǎn)膠紙粘接的面，是油道撐條的長和寬構(gòu)成的兩個面之一。由于寬度和厚度差別較小，通常為寬度6 mm、厚度5 mm，機(jī)械粘接時缺乏分辨寬度與厚度的手段，以致當(dāng)前變壓器工廠普遍采用手工作業(yè)方式，人工分辨寬邊和厚邊，再粘接到點(diǎn)膠紙上的方式，生產(chǎn)效率亟待提高。

1 油道撐條的整列機(jī)構(gòu)

油道撐條的結(jié)構(gòu)和工藝分析。結(jié)構(gòu)上，撐條的長度是20～30 cm，寬度和厚度為6 mm 和5 mm，難點(diǎn)在于分辨寬邊和厚邊，并使之排列一致。工藝上，油道撐條要等間距放置，實(shí)現(xiàn)自動化。

經(jīng)過設(shè)計和試制，開發(fā)出了油道撐條的整列機(jī)構(gòu)。整列機(jī)構(gòu)主要包括輥輪和輥瓦。輥輪可沿中心軸旋轉(zhuǎn)，輥輪的外側(cè)面上間隔設(shè)置有用于放置油道撐條的滾輪槽。輥瓦包括1 弧形板的瓦體，和內(nèi)側(cè)設(shè)置的用于翻轉(zhuǎn)油道撐條的翻轉(zhuǎn)裝置。輥瓦和整列機(jī)構(gòu)，如圖1、圖2 所示。

2 油道撐條的對齊和粘接工藝

使用上述整列機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)油道撐條的對齊和粘接，包括3個步驟：①上槽，輥輪在旋轉(zhuǎn)過程中，油道撐條被裝在輥輪槽內(nèi)；②翻轉(zhuǎn)，隨著輥輪的轉(zhuǎn)動，厚邊與輥輪徑向方向不一致的油道撐條在翻轉(zhuǎn)裝置的作用下發(fā)生翻轉(zhuǎn)；③粘接，無需翻轉(zhuǎn)和經(jīng)翻轉(zhuǎn)的油道撐條隨著輥輪的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)油道撐條旋轉(zhuǎn)到輥輪下方時，在重力作用下油道撐條脫離輥輪槽并掉落到移動中的點(diǎn)膠紙上，脫離時油道撐條的厚邊與點(diǎn)膠紙的紙面垂直，保證油道撐條與點(diǎn)膠紙的接觸面是油道撐條的長和寬構(gòu)成的兩個面之一。

圖1 輥瓦

圖2 整列機(jī)構(gòu)

3 工藝過程

輥輪和輥瓦不同心，使得瓦體內(nèi)側(cè)表面到輥輪中心軸的距離從上到下逐漸減小，翻轉(zhuǎn)裝置的頂端與輥輪的外側(cè)面的距離從上到下也逐漸減小，這樣可使得各種狀態(tài)下的油道撐條都可以被翻轉(zhuǎn)至厚邊與輥輪徑向方向同向。

油道撐條在被放入輥輪槽內(nèi)時的狀態(tài)各異，可能是油道撐條的厚邊與輥輪徑向一致，也可能是油道撐條的寬邊與輥輪徑向一致，也可能是油道撐條斜放在輥輪槽內(nèi)，油道撐條的厚邊與輥輪槽的底面有一定夾角。

瓦體的端部設(shè)置有用于固定瓦體的螺栓孔，螺栓孔與螺栓和螺母配合，用于調(diào)節(jié)瓦體與輥輪中心軸的距離和翻轉(zhuǎn)裝置與輥輪外側(cè)面的距離。螺栓上設(shè)置螺母，用于固定瓦片在螺栓上的位置。當(dāng)工作時間較長后，翻轉(zhuǎn)裝置的頂部會磨損，這時可擰松螺母，調(diào)節(jié)瓦片在螺栓上的位置，以調(diào)節(jié)翻轉(zhuǎn)裝置的頂端到輥輪邊沿的距離，使其符合工作需要。瓦體和螺母之間設(shè)置有墊片。

翻轉(zhuǎn)裝置由若干個下粗上細(xì)的錐體、倒刺或半球組成。輥輪旋轉(zhuǎn)時，在向下旋轉(zhuǎn)的一側(cè)，部分油道撐條在翻轉(zhuǎn)裝置的阻力、自身重力、輥輪的支撐力和輥輪的摩擦力的合力作用下軸向翻滾一定角度，使得油道撐條的厚邊與輥輪的徑向方向同向。

瓦體的厚度大于油道撐條長邊的長度。輥輪的左上方設(shè)置有油道撐條輸送裝置，將油道撐條依次放置在輥輪槽內(nèi)，每個輥輪槽內(nèi)放置一個油道撐條，輥輪槽平行于輥輪的中心軸，油道撐條在被放入輥輪槽內(nèi)時的狀態(tài)各異，可能是油道撐條的厚邊與輥輪徑向一致，也可能是油道撐條的寬邊與輥輪徑向一致，也可能是油道撐條斜放在輥輪槽內(nèi)，油道撐條的厚邊與輥輪槽的底面有一定夾角。

油道撐條隨輥輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，到達(dá)輥瓦處時，若油道撐條的厚邊不與輥輪徑向方向一致，則油道撐條會凸出到輥輪槽外一部分，翻轉(zhuǎn)裝置的頂端接觸到油道撐條，在翻轉(zhuǎn)裝置的阻力、油道撐條自身重力、輥輪的支撐力和輥輪的摩擦力的合力作用下軸向翻滾一定角度，使得油道撐條的厚邊與輥輪的徑向方向一致；輥輪下方設(shè)置有移動中的點(diǎn)膠紙，當(dāng)油道撐條旋轉(zhuǎn)到輥輪下方時，在重力作用下，油道撐條會從輥輪槽內(nèi)掉落到點(diǎn)膠紙上，保證油道撐條與點(diǎn)膠紙的接觸面是油道撐條的長和寬構(gòu)成的兩個面之一。從而實(shí)現(xiàn)油道撐條對齊及粘接的自動化。

4 結(jié)束語

本文提供的整列機(jī)構(gòu)，其輥瓦瓦體上的翻轉(zhuǎn)裝置在輥輪向下旋轉(zhuǎn)的一側(cè)，對厚邊不與輥輪徑向一致的油道撐條突出部位形成阻力。厚邊不與輥輪徑向一致的油道撐條在上述阻力、自身重力、輥輪支撐力和輥輪摩擦力的合力作用下軸向翻滾一定角度，實(shí)現(xiàn)厚邊與輥輪徑向一致，達(dá)到粘接要求。整列機(jī)構(gòu)確保了不需翻轉(zhuǎn)的和后翻轉(zhuǎn)的油道撐條保持正確姿態(tài)到達(dá)點(diǎn)膠紙，避免了人工分辨寬邊和厚邊，提高了生產(chǎn)效率。實(shí)現(xiàn)了油道撐條粘接的自動化。

整列機(jī)構(gòu)充分利用了力學(xué)原理，無需配以較為昂貴的視覺檢測裝置和氣動裝置，就能實(shí)現(xiàn)油道撐條的對齊和粘接。后續(xù)再以帶槽塑料輥套代替在金屬輥輪上直接刻槽，可進(jìn)一步降低生產(chǎn)難度和成本。