Оборудование и планировка участков обмоточно-изоляционного производства

Любую операцию по изготовлению обмоток и изоляции можно выполнять на разном оборудовании с применением различных приспособлений. На двух действующих заводах очень редко встречаются одинаковые станки и оснастка к ним. Каждый завод имеет основное оборудование с различными техническими характеристиками.

В этом параграфе дается описание основного оборудования, существующего на трансформаторостроитель-ных заводах в обмоточно-изоляционных цехах.

Намоточные станки. Намоточные станки можно разделить на две основные группы: с вертикальной и горизонтальной осью вращения. Обе группы имеют свои недостатки и достоинства, более или менее ярко выраженные в зависимости от принадлежности к группе. Общие требования ко всем намоточным станкам, вытекающие из параметров наматываемых обмоток, сводятся к следующему:

а) достаточная мощность привода (или приводов) как главного (вращения), так и вспомогательных;

б) достаточные рабочие габариты станка (межцентровое расстояние, высота центров, диаметр планшайбы);

в) достаточная грузоподъемность, жесткость и прочность конструкции;

г) простота и надежность схемы управления;

д) регулирование скорости вращения;

е) реверсивность привода;

ж) плавность включения.

Намоточные станки с горизонтальной осью вращения.

Большинство станков, применяемых в настоящее время, имеют горизонтальную ось вращения. Основные заводы-поставщики станков моделей ТТ-20, ТТ-21, ТТ-22, ТТ-23, ТТ-24 — Тбилисский станкостроительный завод имени С. М. Кирова. Станки РТ-27, РТ-28, РТ-29 — изготовляет Рязанский станкостроительный завод. Для намотки обмоток трансформаторов I-III габаритов используются станки преимущественно модели ТТ-21 или их модификация ТТ-20, с укладчиком витков, применяемый для намотки слоевых обмоток. Для обмоток трансформаторов IV—VI габаритов применяются станки модели ТТ-23 и его модификации ТТ-24 — станок без задней бабки — для намотки дисковых катушек. Для намотки особо крупногабаритных и тяжелых обмоток используются станки РТ-28 и его модификация — модель РТ-29 без задней бабки для намотки дисковых катушек. В производстве еще применяются отдельные модели намоточных станков иностранных фирм устаревших конструкций, но имеющих плавный пуск.

Рис. 13-1. Намоточный станок с горизонтальной осью вращения, модель ТТ-23.

1 — передняя бабка; 2 — кнопка пуска электродвигателя; 3 — планшайба; 4 — поводок- 5 — рукоятки переключения скорости вращения; 6 — центр вращающийся; 7 —пиноль; 8— рукоятки закрепления пиноли; 9 — маховик перемещения пиноли; 10 — задняя бабка; 11 — станина (плита); 12 — клиноременная передача от электродвигателя; 13 — педальный выключатель.

Принципиальное устройство намоточного станка с горизонтальной осью вращения. В качестве примера рассмотрим устройство намоточного станка модели ТТ-23, общий вид которого и его основные элементы представлены на рис. 13-1.

Передняя бабка 1 станка может устанавливаться непосредственно на фундаменте (и крепиться анкерными болтами) или на плите станка. Корпус передней бабки — чугунная отливка коробчатой формы с плоской литой крышкой.

Вращение передается планшайбе от электродвигателя через клиноременную передачу 12, систему зубчатых колес коробки скоростей и внутренний зубчатый венец планшайбы. Плавность включения вращения шпинделя и быстрый останов его обеспечивается фрикционной муфтой и тормозом, действие которых сблокировано:

при нажиме педали 13 включается фрикционная муфта, а тормоз отпускается. К сожалению, в станках модели ТТ-23 и ТТ-24 фрикционные муфты отсутствуют (установленные в станках моделей ТТ-20, ТТ-21 и ТТ-22), и трансформаторным заводам приходится устанавливать их своими силами. Изменение скорости вращения шпинделя производится поворотом рукояток 5. Одна из рукояток может иметь нейтральное положение, что позволяет при этом проворачивать рукой шпиндель. Задняя бабка 10, состоящая из корпуса, пиноли 7, в которую вставляется вращающийся центр 6, маховика 9 для перемещения пиноли и рукоятки 8 для закрепления пиноли, устанавливается на станине 11. В станине имеется механизм перемещения задней бабки и Т-образные пазы для ее закрепления. Межцентровое расстояние зависит от положения плиты относительно передней бабки.

Станок устанавливается на бетонном фундаменте и закрепляется анкерными болтами. На некоторых станках монтируются специальные приспособления для под-прессовки обмоток в осевом направлении и счетчики числа оборотов при намотке.

Намоточные станки с вертикальной осью вращения В нашей стране впервые вертикально-намоточный станок был спроектирован и изготовлен на Запорожском трансформаторном заводе в 1961 г. В настоящее время в эксплуатации находятся три типоразмера станков.

Конструкция станка (рис. 13-2) предусматривает размещение его станины и приводного механизма ниже уровня пола в специальном котловане и только планшайба с укрепленной на ней оправкой для намотки обмоток может находиться над уровнем пола. По мере намотки оправка с частью обмотки опускается вниз, благодаря чему рабочий может производить намотку обмоток на удобном для себя уровне.

На подвижной станине 1 закреплены шпиндель 14 с планшайбой 9 и электроприводом 5. Вращение планшайбы осуществляется электродвигателем постоянного тока через клиноременную передачу и редуктор. Подвижная станина перемещается тремя ходовыми винтами 16, закрепленными в нижней и верхней неподвижных рамах. Ходовые винты приводятся в движение приводом 6, укрепленным на нижней раме. Для вращения и вертикального перемещения планшайбы приводы имеют большой диапазон регулирования скорости.

Вертикальная разжимная оправка 7 для намотки обмоток устанавливается на поводок 8 таким образом, чтобы труба оправки была надета на шпиндель 17 стойки 4 и своим нижним концом входила в пазы поводка. Требуемый размер внутреннего диаметра обмотки может быть получен изменением диаметра оправки. Для намотки обмоток меньших диаметров станок снабжен раздвигающимися настилами 3.

Изолировочные станки. Характерными видами изолировочных станков в обмоточно-изоляционном производстве являются станки для изолировки экранирующих витков, отводов, емкостных колец и дисковых катушек. Схема станка для изолировки заготовок экранирующих витков (рис. 13-3,а).

На станине сварной конструкции установлены тяговая шайба 1, холостой шкив 2, обмотчик 3, электродвигатель 6, приводящий в движение при помощи ременных, цепной и шестеренчатой передач тяговую шайбу 1 и обмотчик 3. Заготовку экранирующего витка продевают через обмотчик 3, надевают на тяговую шайбу 1 и шкив 2, сделав несколько витков на тяговой шайбе.

Концы заготовок прочно соединяют, а место соединения во избежание обрывов бумажной ленты бандажируют тафтяной лентой. При помощи рукоятки 4 и ходового винта 5 перемещают натяжной шкив и создают необходимое натяжение заготовки. Обмотчик представляет собой сварную конструкцию с двумя полыми полуосями, на одну из которых надет ступенчатый шкив.

На обмотчике имеется три диска с оправками, на которые надеваются бабины бумажных лент, закрепляемые пластинами из толстой фанеры. Натяжение лент регулируется прижимным устройством. Правильное расположение бумажных лент на проводе устанавливается направляющими пальцами 17.

Рис. 13-2. Намоточный станок с вертикальной осью вращения (диаметр планшайбы 3 000 мм).

1 — подвижная станина (стол); 2 — верхняя рама; 3 — настил раздвижной; 4 — стойка; 5 — электропривод планшайбы; 6 — привод подъема подвижной станины; 7 — разжимная оправка; 8 — поводок оправки; 9 — планшгйба; 10 — гибкий металлический цилиндр; 11 — нижняя прессующая плита; 12 — металлические подставки (для прессовки обмоток); 13 — редуктор; 14 — центоальная труба (шпиндель) оправки; 75 —обмотка; 16 — винт ходовой; 17 — шпиндель; 18 — электропривод раздвижного настила; 19 — механизм раздвижного настила; 20 — кожух металлический; 21 — настил; 22 — анкерное крепление кожуха; 23 — эксплуатационный люк; 24 — люк механизма раздвижения настила.

На трансформаторных заводах внедрен в производство модернизированный станок для изолирования дисковых катушек [Л. 8] со следующими техническими характеристиками:

На рис. 13-4 приведен общий вид станка. Изделие кладется на три свободно вращающихся ролика 1 наклонного стола станка. В зависимости от диаметра кольца или катушки два ролика поворачиваются так, чтобы их оси проходили через центр катушки. Три рулона 2 изолирующей кабельной бумаги устанавливаются на оправки, которые укреплены на вращающейся намоточной головке 3, имеющей прорезь для отвода и съема катушки 6. Намоточная головка приводится во вращение двумя клиновыми ремнями 4, которые охватывают ее, проходя через ряд промежуточных направляющих роликов; один из них является натяжным. При вращении намоточной головки изолируемая катушка также вращается. Для этой цели станок снабжен двумя приводными подающими роликами 5. Подающие ролики имеют также угловую регулировку и устанавливаются под таким углом, чтобы их оси проходили через центр изолируемой катушки. Для создания нужного сцепления подающих роликов с катушкой последняя прижимается к подающим роликам верхними нажимными шайбами и пневматическими цилиндрами. Для компенсации разности линейных скоростей по наружному и внутреннему краю катушки подающий ролик сделан коническим и повернут таким образом, чтобы его образующая была параллельна плоскости стола станка.

Рис. 13-4. Станок для изолировки дисковых катушек и емкостных колец.

1 — свободно вращающиеся ролики; 2 — рулоны лент кабельной бумаги 3— намоточная головка; 4 — клиновые ремни; 5 —подающие ролики; 6 — катушка дисковая; 7 — нажимные шайбы

Верхний нажимной ролик набран из отдельных узких роликов, свободно вращающихся на оси. Привод вращения дисковой катушки имеет реверс, так как из-за имеющихся отводов и концов невозможно уложить изоляцию при вращении катушки только в одну сторону. Кантователи. На рис. 5-1 представлен кантователь обмоток с гидравлическим приводом. Он состоит из сварной рамы 6, которая может поворачиваться с помощью гидропривода вокруг оси 8 на 90°. На горизонтальной части рамы 6 установлена каретка 2, на призматические опоры которой укладывается обмотка 1. Каретка вместе с обмоткой может перемещаться ходовыми винтами от электропривода. На другой стороне рамы имеется кронштейн 5, перемещаемый ходовым винтом для установки прессующей плиты 4. Перемещение кронштейна необходимо для установки плит разного диаметра. Каретка к кронштейнам крепится ремнями 3, которыми привязывают обмотки перед кантовкой. Управление работой кантователя осуществляется с пульта, расположенного рядом. Кантование обмотки на 90° производится двумя гидравлическими приводами 7.

Для кантования коротких обмоток с большим диаметром применяют кантователь консольного типа, показанный на рис. 5-2, играющий вспомогательную роль при кантовании обмоток мостовым краном. Кантователь представляет собой массивную сварную конструкцию, в верхней части которой на валу расположен штырь с поводком 6, который может поворачиваться на угол 90° из горизонтального положения в вертикальное. Выступающая часть поводка вставляется во втулку металлического цилиндра, на котором намотана обмотка, и с помощью мостового крана, как показано на рис. 5-2, обмотку кантуют в вертикальное положение.

Гидравлические прессы для прессовки обмоток-Прессовка обмоток в осевом направлении почти всех видов (за исключением некоторых слоевых) производится на гидравлических прессах различной мощности от 10 до 350 Т.

Рассмотрим устройство гидравлического пресса с рабочим усилием 150 Т представленного на рис. 13-5.

Принципиально гидравлический пресс представляет собой замкнутую систему, состоящую из нижнего и верхнего столов и связывающих их стоек (колонн) 7.

Вся эта система установлена на специальном бетонном фундаменте с необходимыми приямками и лазом для обеспечения удобств его эксплуатации. На нижнем столе 2 расположен гидравлический цилиндр 1.

Рис. 13-5. Пресс гидравлический с усилием 150 Г.

1 — гидроцилиндр; 2 — нижний стол; 3 — траверса; 4 — тележка; 5 —прессуемая обмотка; 6 — верхний стол; 7 — колонны пресса (с резьбой); 8 — рама; 9 — привод перемещения верхнего стола; 10 — подставка.

Последний при своем перемещении создает давление на траверсу 3, на которую закатывается тележка 4 с установленной обмоткой 5. Реакция воспринимается верхним столом-архитравом. Вертикальное перемещение верхнего стола 6 при настройке пресса на определенные первоначальные осевые размеры обмотки осуществляется электроприводом 9. Так как размеры диаметра прессуемых обмоток имеют довольно большой диапазон, для обеспечения возможности прессовки обмоток верхний стол снабжен перемещающимися в радиальном направлении подставками 10 для восприятия усилий прессуемой обмотки.

Оборудование вакуумной сушки обмоток

Комплекс оборудования для вакуумной сушки обмоток состоит из сушильного шкафа (рис. 6-1) со встроенными в него радиаторами парового обогрева 4, грузовой тележки 2 с пневмо- или электротолкателем, вакуум-насоса или вакуум-насосной станции, конденсационной колонки для улавливания конденсата из обрабатываемых изделий.

Вакуум-сушильный шкаф представляет собой сварной прямоугольный бак, ужесточенный ребрами жесткости, с теплоизоляцией внешних поверхностей. Одна стенка бака представляет собой откидную дверь, подвешенную на поворотном кронштейне и оборудованную электро приводом. Размеры шкафа определяются габаритами обрабатываемых обмоток. По внутренним поверхностям шкафа (его пола и стенок) расположены радиаторы парового отопления.

Прочность корпуса шкафа рассчитана на полный вакуум внутри шкафа (остаточное давление равно нулю). Все сварные швы выполняют прочноплотными и тщательно проверяют их герметичность. Герметичность закрывания двери обеспечивается специальным резиновым жгутом, уложенным по периметру рамы шкафа, к которой прилегает дверь.

Для получения наименьшего остаточного давления вакуум-сушильного шкафа откачивают воздух две (и иногда три) группы вакуум-насосов. Первая группа насосов (типа РМК, ВН-6, ВН-12, ВВН-50) снижает давление в шкафу, начиная с атмосферного, до 100— 150 мм рт. ст. Вторая группа насосов (типа ВН-300, ВН-500 и др.) снижает остаточное давление до 1— 5 мм рт. ст.

Для сбора влаги, содержащейся в откачиваемой паровоздушной смеси, а также для защиты насосов от влаги между вакуум-сушильным шкафом и насосами в трубопровод врезают конденсационную колонку, показанную на рис. 13-6.

При прохождении паровоздушной смеси через верхнюю полость колонки 3 пары конденсируются в тепло обменнике 1 и стекают на днище 11. Закрыв вентиль 7 и открыв вентиль 10, выравнивают давление в верхней полости 3 и в сборнике конденсата 2. Открыв вентиль 6, сливают конденсат в сборник, после чего закрывают вентили 6 и 10, а вентиль 7 опять открывают. При помощи вентиля 8 конденсат сливают в мерную емкость для определения количества удаленной влаги.