Устройство для намотки электрических катушек Советский патент 1985 года по МПК H01F41/04 

05

со

со со Изоорет-енис относится к технолот-ччес};ому оборудованию для изготовления сверхпро;зо;:я|цих электрических катушек и может быть использовано п электротехиическои ггоомргшленности 1ри и1к иянодство сверх 5роводяп(нх ка ту Hie к sjLCKTpoMariiHTHwx систем. Изве(. ycTpositnHO для намотки сверхй1.)уыо/1Я1Цих катугпрк, содержал.ее K.ii -eTKy с приводом ее 11ереь;ещсния ,. у ;- танов. КЗ И а пря И ЛЯ Ю1ЦИХ элеме.чгах, отдающий механизм с кабельlibiM барабаном, устанс)нленньгм на Bii.rry и; мсхан:.пгчом натяжения кабеля , установ.иеииьгм , справку с приИОДО. ;С УГ. ПОЗОрОТЛ Jl . Ij v:-:i,; у СТ 5СЙСТНС ОГДаЮЩИЙ МСХа :;;:-i : fi, арс 6apaOaiiOM лсремещаг :ч)( |;- )а;;ря|1--siioiii-iM liOKpvr- стола, iiii if ОТ;рпм у cTaiOH.iicHa оправка. При оЧчпдо :;-T;:a i:iHM мс;-;ани: М(1м торцов ла :: и-ло/ке;-ИИ каП:ч1я на . обовые ч с м: . ; i;.. iiripaBica синхроши ра иорап;-::; -.гея i:j и С1.1( у rOjj ;. 1 с-в.)л1 ир.,;дольной оси. ;р1 -V-, ч(..esnui к:|(еля на J pcjao.ribi;f-.ic ::: j.; ;i :/ли/ч ; .j:: iaBKa и с под вила а ,. i: ; п:)(/ устройсг:к) имеет cirpe-д/ . :;ед,(С;а ; к п. В мро ;ессе i-a ;:; гат-уиплт t рсаудгттате nocTciHHH i4 jiiM.: . ;п vr :iii i 1хода кабе;(Я ;,: а-,.V :;pci;;(:X(, кабед ря-кпу-.i.,; 1 ссчшия :;;и1;о1.:ой ;.: город ; :-пе схсда i: ()араб;ая, j i 1ри; ч.5;- к днзм .: чат1Л;, япдсчи м iicpciioM кабе.:1м 1-ме ) dp-iii его jjc:ло :о сечепия ;р.) чар;Л С:иик; и; г:р;.:т кх:тп Пк ДЧГ,ИИ. что, КО)ечИОМ ,, МОЖеГ 111)ояви-ьса тз e;:ajHTKoiibix коротких (, другой стСронь, достоянное изм чеаир у i .гia схода кабел с оарабаиа по )) к О1 равке приводит гг колебаипо усз(ли натяжения кабеля. что в iOTOiiOH обмотке может в 1чвать нежелательный эффект длите: ьной Tjje адроЗки,, так как условие 1 д:1Я nosyij /ия качественной сверхдронодящей ка тугики обеспечение стабилькости заданного усилия натяжения ка беля при сохранении целостности его изоляции. Паибохгее по технической суиности и достигаемому результату является устройство, содержащее каретку с приводом ее перемещения, имгю111 ;о возможность возвратно-посту пательного движения по направляющим элементам, установленным на столе, отдающий механизм с кабельньгм барйбанг}м, у стано зленным на пя.гу, и механизмом } атяжен11я кабеля, расположенным на каретке, оправку с: приводом ее угловогс поворота, установленную на столе 2 , Дагиюе ycTpofiCTBO содержит рычаг ;; дрил;одд1м его поворота, установленн,й на валу кабельного барабана. Кабельный барабан распо.ложен над ог1равкой, а укладка кабеля при намотке кату1пки на оправку происхс;дит чере з ролик, у становленньп : на консо.ти рь:чага. При , поскольку кабсльн11;-й барабан родик на консоли рычага к опрапка находягтся на раз)ых уровнях, ;1р ;исхо;игг постоянное сфор д рсмганае (Ьормы ноггеречниго сечения капеля. -1Ч1 мчжет пь-1зв ггь попреж::ение изодкDiii Р привести в ИТОГЧ; к МеЖГ;ИТКС1В -1М KopoTKiP-; замыканиям , Кроме то 141 . в известном устроАстГ.е KpoHUJieiui корггуса отдаюи(его механи- ма р-ьлчдпч, уетановлен}и 1}4 нЗ ва.ну ):аб(-лыдмо барабана J образуют консс.ль. Мехаяизг-;: - оправка, чтО при работе угтройстна 1рино11ит к автоколебаниям. Этому сггособстчует также и то, что 1 ;к-к тродвигат е ль механизма стабилиЧДПП1 на jH) разме(че1{ н корпусе KPipeiK, а ToriM.p-jной MObseiiT от Ierc к ;-,.Д. ба15аба гу передается роле ; 1-1 Р;м трех палов, иос1 едовательЧ.1 рдепле {нь х кс ничесжими шестерняВс;е -) го срч-кает стаби;1ьность на-т ;- :|::ония кабеля ;рд намотке катушки, : к:кл1учкется ьо-: 1:жнос:ь ггр с чененил данного ycTpoHCTita а едучае i3 готов-. катушск с б( усил1 ем нат)1жения кабеля, .догддгнитегплю с: едусдг отметить, 15асположе1ие KaOejibного барабана и епоер(детве1 но над OJЧpaj5Koй затрудняет визуальный конт )ль за нроцессом намотки катушки на лобовых частях, где ньдголняется наиболее ответсадзенная часть цикла намотки, а. это приводит к сн1шению качества изделия. Целью изобретения является повы1Бение качеетва электрических катушек путем исключения перегиба кабеля между кабельным барабаном и приемным механизмом. Цель достигается тем, что в устройстве для 11амотки электрических катушек, содержшцем каретку с приво дом ее перемещения, отдающий механизм .с кабельным барабаном, установ ленным на поворотном рычаге, механизм натяжения кабеля, приемный мех низм с приводом углового перемещени отдающий механизм снабжен приводом возвратно-поступетельного перемещения кабельного барабана и датчиком положения кабеля, установленными на поворотно1ч рычаге и электрически связанными друг с другом. На фиг. 1 дана конструктивная схе ма устройства для намотки сверхпроводящих катушек; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. А - кинематическая схема устройства; на фиг. 5 - функциональная схема механизма: вертикал ного перемещения кабельного барабана; на фиг. 6 - датчик положения кабеля в разрезе. Устройство состоит из отдающего механизма 1 с кабельным барабаном 2, механизма 3 для натяжения кабеля оправки 4 и стола 5 . Отдающий механизм 1 закреплен на каретке 6, имеющей возможность возвратно-поступательного перемещения по направляю1Д гм злементам 7, установленным на с голе 5, Отдающий механизм снабжен пово ротным рычагом 8, ось вращения которого совпадает с плоскостью оси опра ки 4. Привод 9 рычага 8 установлен на корпусе отдающего механизма 1. Привод 10 вертикального перемещения кабельного барабана и датчик 11 поло жения кабеля установлены на поворотном рычаге 8. Датчик 11 положения кабеля имеет возможность вращения в горизонтальной плоскости относительно корпуса 12 обоймы вала кабельного барабана. Катушка 13 с кабелем 14 закреплена на оправке 4, и положение кабеля на расстоянии от кабельного барабана 2 до оправки должно совпадать в горизонтальной плоскости по касатель ной к оправке, Механизм 8 натяжения кабеля установлен на обойме 15 вала кабельного барабана и предназначен для стабилизации усилия натяжения кабеля в течение всего цикла намотки катушки. Привод поворота 16 оправки 4 установлен на столе 5. Возвратнопоступательное перемещение каретки 6 с отдающим механизмом 1 осуществляется с помощью привода 17, установле ного внутри стола. Привод вертика.пьного перемещения 10 кабельного бара-, бана состоит из электродвигателя постоянного тока 18 с редуктором 19, на выходном валу которого закреплена щестерня -20, входящая в зацепление с зубчатой рейкой 21. Рейка 21 закреплена на обойме 15, внутри которой на подшипн1-1ках 22 установлен вал 23 кабельного барабана 2. Обойма 15 имеет возь ожность вертикального перемещения сов.местно с кабельньм барабаном относительно поворотного рычага 8 по направляющим подшипникам 24, установлекньгм в корпусе 12 обоймы вала кабельного барабана. Управление приводом вертикального перемеще 1ия осуществляется через реверсивньп преобразователь 25, сумматор 26, задатчик 27 начального положения кабеля, дифференциальный усилитель 28 и датчик 1 t положен1-ш кабеля, который состоит из двух источников света 29 и двух фотодиодов 30. Расстояние между ос.ями фотодиодов выбрано равным ширине сверхпроводящего кабеля 4. Устройство работает следующим образом. На поворотный рычаг 8 отдающего механизма устанавтпшается кабельный бараблн 2 со сверхпроводящим кабелем. Конец кабеля 14 закрепляется на оправке 4, и его положение выверяется в горизонтальной плоскости путем предварительного перемещения кабельного барабана по вертикали. Механизмом 3 натяжения кабеля создается необходимая величина статического натяга. Процесс намотки катушки 13 осуществляется путем продольного перемещения вдоль оправки 4 отдающего механизма 1 с кабельным барабаном 2. а также наложения кабеля на лобовые части катушки при одновременно развороте , поворотного рычага 8 и оправки 4. При продольном возвратно-поступательном перемещении отдающего механизма кабель 14 укладывается вдоль дл5гнных сторон , оправка при этом неподвижна. В край;5их по длине оправки положениях отдающего механизма 1 происотдающего механизма ходит разюрот на 180 поворотного рычага 8 и синхронно с ним поворачивается на необходимый угол оправка 4; в результате происходит у :ладка кабеля на лобовые час1и обмотки при

неподвижном корпусе отдгшщего механизма 1 .

При установке кабеля в горизонтальной плоскости между кабельи1)м барабаном и оправкой с задатчика начального положения кабеля 27 на вход сумматора 26 подается сигнал соответстнующей полярности. С выхода сумматора этот сигнал поступает i:a вход реперсиБного преобразователя 7.5, с выхода которого на якорь двигателя подается соотЕзетствующая величина напряжения. КабельнЕ)ГЙ барабан перемещается по вертика. пока кабель не перекроет световой поток одног;} из источников света 29. При это, па выхол,е диффе oeinutajibHoro усилителя 28 пояз.тяется сигнал, полярнос;ть которог(1 со: падает с пслярностьк cHiHajia задатчика начальногч гюложинпя кпОоля. После отого С1ггнал чадатчпка п.ччалтлюго псхчожения снпм.чстся, а каб(льн..|й бараб;и 2 перемешается по вертикали до тех К.)р, п;:к,: кабел1л t/4 ite займет симмет1;ичнос положение между осями фотодиодов П;) :-гс м сигнал на выходе диф(|}ерен пигтльного усилителя 28 будет jiaiU.H нулю,

В iiponecce намотки катушки кабель негтрерывно сматы.ваясь с барабана, 11ачинаст перемещаться по вертикали пдоль кабельного барабана, отк.тоняясь от положения симметричности межЛ,у осями фотодиодов датчика 11 поиожения . В результате на одном из входов дифференпиального усилителя 28 сигнал увел1гчивается, а на д,ругом уменьшается. На дифферендиального уси.нггеля полвляется разностный сигнал, который через сумматор поступает -а вход реверсивного преобразователя 25, с вьгхода которого подается управляющее напряжение на якорь

диига.теля 18 привода вертикал1)ного перемещения кабе.чьного барабана. Вал двигателя начинает вращаться, смещая через зубореечную нередачу барабан до тех пор, пока кабель вновь не займет прежнее симметричное положение меж,;у осями фотодиодов, Таким образом, в процессе намотки катушки автоматически в непрерывном режиме

иош1ерживается заданное горизонтальное положение кабеля в интервале от кабельного барабана до оправки. Исключе))ие колебания угла схо,аа кабеля с кабельного барабана по отно1иению к оправке позволяет повысить

стабильность (атяжения кабеля ч улуч;11ить условия сохранения нзо.чяции, так как соотнетсiBCHHo иск.аючается как колебание натяжения, так

и деформапия г ОГ1еречного сечения кабеля.

Установка ькхапизма для натяже1 ия к;1беля неюсредственно у вала кабельного барабана без промежуточных уп

ругпх звеньев также способствует повыИ1ен11ю стабильности ргатяжения кабеля. Кроме 7ого, корпус отдаюпгего механизма выполнен в виде портала, что по сравнен)-1ю с прототипом, Lмeющим корпус в виле кронштейна, при равной

|еометрии поперечного сечения повьшает жесткос1л, уз.та в два раза. А это, в CBOio очередь, повьш1ает общую жестксеть системы отдающий механизм оправка и позволяет получить более

стабильное натяжение кабеля в широком .диапазоне ус}ший.

Таким образом, применение данного устройства позволит повысить качестi)O сверхпроводяии;х катушек, что, в свою очередь, приведет к значительной экономии сверхпроводящего кабеля, что особенно актуа; ьнс ввилу его высокой стоимости.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАМОТКИ 3nEKTP№IECiaiX КАТУШЕК, содержащее каретку с приводом ее перемещения, отдающий механизм с кабельным барабаном, установленный на поворотном рычаге, механизм натяжения кабеля, приемный механизм с приводом углового перемещения, отличающе еся тем, что, с целью повышения качества электрических катушек путем исключения перегиба кабеля между кабельным барабаном и приемным механизмом, отдающий механизм снабжен приводом возвратно-поступательного перемещения кабельного барабана и датчиком положения кабеля, установленными на поворотном рычаге и электрически связанными друг с другом.

z /