畢業(yè)設(shè)計（論文）ZCN0901600A數(shù)控包帶機(jī)包帶過程

1、目錄1 緒論11.1 數(shù)控包帶機(jī)的概況與發(fā)展前景11.2 數(shù)控包帶機(jī)的優(yōu)勢22 利用zcn090-1600a數(shù)控包帶機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)子線圈包帶32.1 zcn090-1600a數(shù)控包帶機(jī)的簡介32.1.1 該型號包帶機(jī)特點(diǎn)32.1.2 部分參數(shù)32.2 zcn090-1600a數(shù)控包帶機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)子線棒包帶的過程42.2.1 對待加工轉(zhuǎn)子線棒的預(yù)處理42.2.2 云母帶的選擇52.2.3 進(jìn)行包帶62.2.4 包帶時的注意事項(xiàng)83 小結(jié)9致謝10參考文獻(xiàn)111 緒論1.1 數(shù)控包帶機(jī)的概況與發(fā)展前景21世紀(jì)初期20年是我國進(jìn)行全面建設(shè)小康社會的重要?dú)v史時期?！笆濉逼陂g，我國經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展，能源特別是電

2、力供應(yīng)雖然十分緊張，但電力建設(shè)規(guī)模之大，速度之快，是世界罕見的?！笆濉钡奈迥曛须娏ρb機(jī)容量年均增長9.9%，五年累計新增裝機(jī)!.93億kw，到2005年全國裝機(jī)達(dá)到5.12億kw，其中2005年一年就新增裝機(jī)7000萬kw，為世界電力建設(shè)史上所未有。初步預(yù)測“十一五”期間，全國社會需電量增長平均將達(dá)7.8%，發(fā)電裝機(jī)容量增長速度可望達(dá)到10.6%。到2010年，全國發(fā)電裝機(jī)達(dá)8.5億kw左右，而全社會用電在3.6萬億kw.h以上。為了滿足電力工業(yè)的發(fā)展需要，相關(guān)的設(shè)備就必須能跟上形勢的發(fā)展。大型水電和火電部門，都需要用到大型發(fā)電機(jī)。高壓電機(jī)定子繞組線圈的主絕緣由云母帶半疊包繞形成。云母帶即絕

3、緣帶的包繞就是由包帶機(jī)來完成的。目前，國內(nèi)采用的包帶方法大多數(shù)仍是手動包帶或半自動包帶。為了克服許多人為因素對線圈絕緣帶包繞質(zhì)量的影響及提高生產(chǎn)率，需要使用數(shù)控包帶機(jī)。目前國際許多大型水、火發(fā)電機(jī)制造公司已經(jīng)采用了多軸數(shù)控包帶機(jī)，它可以克服認(rèn)為因素對線圈絕緣帶包繞質(zhì)量的影響。其中德國、瑞士的技術(shù)及產(chǎn)品具有世界領(lǐng)先水平。在國內(nèi)，數(shù)控包帶機(jī)系統(tǒng)的研究與開發(fā)已有十多年的歷史，哈爾濱電機(jī)廠、上海電機(jī)廠等做出了一定的產(chǎn)品，但是由于設(shè)計和技術(shù)上的一些問題，相關(guān)部分并沒有完全國產(chǎn)化。目前國內(nèi)所用的多軸數(shù)控包帶機(jī)基本都是從國外進(jìn)口的。這些設(shè)備價格昂貴，維護(hù)不方便，而且根據(jù)對目前市場需求的預(yù)測分析，現(xiàn)有包帶機(jī)的

4、數(shù)量遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)的需要。這樣就得大量的從國外進(jìn)口。除過大型發(fā)電機(jī)外，一些大、中型的電動機(jī)和發(fā)電機(jī)線圈也需要用包帶機(jī)來包繞絕緣帶。從這些方面來看數(shù)控包帶機(jī)確實(shí)具有十分廣泛的市場。1.2 數(shù)控包帶機(jī)的優(yōu)勢人工包帶半疊包不準(zhǔn)，數(shù)控包帶非常準(zhǔn),質(zhì)量好。數(shù)控包帶機(jī)的調(diào)整長度、高度、角度，比較方便，也可微調(diào)、精度高。 數(shù)控包帶機(jī)通過計算機(jī)計算并控制操作，操作誤差微小，絕緣帶疊繞誤差每10圈測量甚至小于0.5毫米，理論與實(shí)踐值基本是統(tǒng)一的，普通包帶機(jī)與之比較相差甚遠(yuǎn)（由表1可看出）。與普通包帶機(jī)相比較，數(shù)控包帶的均勻性、疊包準(zhǔn)確度都有大幅度的提高，而且數(shù)控包帶的張力均勻，云母層結(jié)構(gòu)緊密、無間隙，耐電壓水平

5、也相應(yīng)提高（表2所示）。表1 數(shù)控包帶與普通包帶水平對比 包帶機(jī)上層邊下層邊鼻部直線r(引)r（非引）直線r(引)r（非引）引線端非引線端數(shù)控包帶機(jī)22.316.919.521.322.617.815.013.2普通包帶機(jī)20.118.119.018.719.718.48.910.8注：均勻度指絕緣后未包保護(hù)帶的實(shí)際截面寬度尺寸與理論計算值的差值；疊包準(zhǔn)確度數(shù)值以測量48%疊包10次云母帶為測量基準(zhǔn)；層間氣隙尺寸是千分尺測量與5kg壓力卡尺測量差值；上述數(shù)值的單位為mm。表2 數(shù)控包帶與普通包帶未浸漆時擊穿電壓值對比性能數(shù)控包帶機(jī)普通包帶機(jī)包帶均勻度000000.10.1-0.10.05-0.

6、05疊包準(zhǔn)確度260260260260260255250262268251層間氣隙尺寸0.01000010.010.220.300.250.200.31注：上述數(shù)值的單位為kv。 通過上面兩張表格可看出，無論從質(zhì)量還是效率來看，數(shù)控包帶機(jī)都遙遙領(lǐng)先。未來，人類將不斷追求高質(zhì)量、快節(jié)奏的生活，只有高效率、高質(zhì)量的產(chǎn)品才能適應(yīng)人類的生活。所以，數(shù)控包帶機(jī)比普通包帶機(jī)更能適應(yīng)未來人類的發(fā)展需求。 2 利用zcn090-1600a數(shù)控包帶機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)子線圈包帶2.1 zcn090-1600a數(shù)控包帶機(jī)的簡介2.1.1 該型號包帶機(jī)特點(diǎn)1）zcn090-1600a轉(zhuǎn)子線棒包帶機(jī)比人工要快6倍以上，大大提高了

7、效率。2）在電腦上可調(diào)正為10mm-25mm之間任何帶寬的云母帶包扎；3）在電腦上可調(diào)正為1/4、1/3、1/2、2/3、3/4之間的任意疊包；4) 絕緣帶的張力可調(diào)。在所設(shè)定的整個包帶范圍內(nèi)，帶子的張力保持均衡不變5）操作簡單，打開計算機(jī)并啟動自動包帶程序，設(shè)置好包帶參數(shù)后就不需要其他計算機(jī)操作了，只要在機(jī)床的操作面板上進(jìn)行按鈕操作即可完成全過程的包帶作業(yè)，一般工人經(jīng)過簡單培訓(xùn)就能操作機(jī)器工作。6）夾緊部位采用了二只有步進(jìn)電機(jī)控制的夾具，將風(fēng)電線棒兩頭通過圓弧擺動，進(jìn)行兩端包扎，而且速度可調(diào)，包扎節(jié)距可調(diào)（一般包兩端要慢速）。7）風(fēng)電線棒很細(xì)，容易跳動，所以該機(jī)型又增加了二只機(jī)械手。當(dāng)包帶頭

8、包扎時，機(jī)械手會下降向后方退去，包帶頭包過去后，機(jī)械手又會伸出來，上升夾住線棒，以防包扎時線棒有大的抖動。8）在不影響絕緣等級和擊穿電壓值的情況下，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，適合于單一規(guī)格品種批量生產(chǎn)。2.1.2 部分參數(shù)1）線棒直線長： 900-2000mm無級可調(diào)。2）二根同時包、半疊包，帶寬25mm，一根半疊包12.5mm。二根同時包6.25 mm,包帶節(jié)距可1/4到2/3無級可調(diào)。帶寬15-25mm無級可調(diào). 帶寬不同，斜墊塊角度也不同。3）包帶速度：0-220轉(zhuǎn)/分(少膠帶合理轉(zhuǎn)速100150轉(zhuǎn)/分)，轉(zhuǎn)彎處下降1/2。彎角最大70，彎頭部分單頭投影長最長220 mm。4）數(shù)控包帶機(jī)長度

9、、高度、角度可以調(diào)整。絕緣帶疊繞誤差直線部分每10圈測量小于0.5mm，端部最大節(jié)距誤差1mm。5）氣壓：0.6mpa，環(huán)境溫度:-540度。相對濕度：085%。2.2 zcn090-1600a數(shù)控包帶機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)子線棒包帶的過程數(shù)控包帶是指利用數(shù)控包帶機(jī)對轉(zhuǎn)子線棒進(jìn)行纏繞云母帶（一種絕緣材料），使其達(dá)到絕緣不露銅的一種包帶行為。2.2.1 對待加工轉(zhuǎn)子線棒的預(yù)處理圖1 待加工的轉(zhuǎn)子線棒對線棒的預(yù)處理是進(jìn)行數(shù)控包帶前必須進(jìn)行的一道工序，它不僅影響線棒的絕緣程度，最終影響轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)的質(zhì)量。 1) 用砂紙打磨，使其表面光潔平整。2）避免線棒表面氧化，不應(yīng)長時間置于常溫環(huán)境中。如果已置于常溫環(huán)境中較長時

10、間，包帶前也應(yīng)用砂紙將表面的氧化銅打磨掉。3）要輕拿輕放。拿放的過程中如果弄了劃痕，應(yīng)返回上一道工序（用砂紙打磨）。4）人手拿線棒時，應(yīng)帶上手套。如果已經(jīng)用手拿過，應(yīng)用砂紙打磨掉表面的指紋。5）未包帶前，對線棒表面進(jìn)行最后的檢查，檢查合格即可進(jìn)行數(shù)控包帶。2.2.2 云母帶的選擇圖2 云母帶示意圖云母帶，又稱耐火云母帶,是一種耐火絕緣材料，按用途可分為:電機(jī)用云母帶、電纜用云母帶根據(jù)zcn090-1600a數(shù)控轉(zhuǎn)子線棒包帶機(jī)的技術(shù)要求，選用5442-1少膠云母帶最為合適（圖3所示）圖3 少膠云母帶這種是以云母紙為基材，以環(huán)氧樹脂為膠粘劑復(fù)合而成，單面以電工用無堿玻璃布為補(bǔ)強(qiáng)材料，在常態(tài)下具有柔

11、軟性，用與之相容的浸漬樹脂經(jīng)真空壓力浸漬絕緣工藝（vpi）處理后固化成型的云母帶。優(yōu)點(diǎn)：1） 云母含量高，電氣性能優(yōu)異，是采用vpi 工藝的大中型高壓電機(jī)線圈包扎的理想絕緣材料。2） 云母帶的邊緣彎曲度不超過1mm。3） 云母帶膠粘劑分布均勻，不會有氣泡、針孔、粘連、分層、外來雜質(zhì)、云母紙斷裂、正職璃布抽絲和帶盤松動的現(xiàn)象4） 云母帶卷或盤的直徑為95mm5mm或115mm5mm，其中接頭不多于個，最短的長度不少于5m。 2.2.3 進(jìn)行包帶我們平時說的數(shù)控包帶機(jī)按用法分有兩種：定子線圈數(shù)控包帶機(jī)與轉(zhuǎn)子線圈數(shù)控包帶機(jī)。這里，我們用轉(zhuǎn)子線圈數(shù)控包帶機(jī)簡單說明一下數(shù)控包帶機(jī)的包帶過程。以zcn09

12、0-1600a數(shù)控轉(zhuǎn)子線圈包帶機(jī)為例：圖4 zcn090-1600a數(shù)控轉(zhuǎn)子線圈包帶機(jī)包帶時每個部分采的點(diǎn)：圖5 轉(zhuǎn)子采點(diǎn)示意圖1）打開數(shù)控包帶機(jī)，按run運(yùn)行開關(guān)，這個步驟是為了將機(jī)械手上下及機(jī)械手進(jìn)退按鈕打開，再按驅(qū)動電源按鈕； 2）打開控制頁面的包帶程序，進(jìn)入到工作頁面，調(diào)整好夾頭的翻轉(zhuǎn)角度、速 度及位置，回原點(diǎn)及包帶的起點(diǎn)（注意：機(jī)器的原點(diǎn)不一定是動作的起點(diǎn)）；3）調(diào)好包帶機(jī)兩邊的氣夾臂長度并調(diào)整兩邊夾頭，裝上線圈固定好；4）回原點(diǎn)，使直線邊的圓弧切點(diǎn)與機(jī)器機(jī)械原點(diǎn)對齊（圓弧切點(diǎn)與裝在機(jī)器上絕緣帶的中心對齊）?；仄瘘c(diǎn)后再運(yùn)行機(jī)器；圖6 加工中的轉(zhuǎn)子線棒+ 15）結(jié)束包帶后，先將機(jī)器上的

13、氣夾松開，再將線圈取下，最后將機(jī)械手全部退回。包帶頭停在兩機(jī)械手中間位置，退出包帶程序，關(guān)閉驅(qū)動按鈕，斷開開關(guān)。2.2.4 包帶時的注意事項(xiàng)1） 每次在控制頁面上改變參數(shù)后都必須回原點(diǎn)、回起點(diǎn)； 2） 回原點(diǎn)前必須使機(jī)器處在能回原點(diǎn)的各方向；3） 線圈固定時，因?yàn)槭怯寐萁z壓緊的方式固定，緊了螺絲容易滑絲，松了包帶時線圈容易出來，損壞線圈，所以固定時的松緊度應(yīng)控制好 4） 由于兩邊的氣夾是活動的，包帶時轉(zhuǎn)子需要翻轉(zhuǎn)方向，這是由氣夾帶動的，氣夾也需要翻轉(zhuǎn)方向。所以，當(dāng)包帶進(jìn)行時，應(yīng)遠(yuǎn)離機(jī)器。 5） 如果使用不同的云母帶，應(yīng)事先修改參數(shù)后回原點(diǎn)、再回起點(diǎn)，最后運(yùn)行機(jī)器。 6） 如果發(fā)生錯誤，必須手動

14、將包帶頭慢慢回到直線上，并使機(jī)器處在能回原點(diǎn)的各方向上； 7） 當(dāng)在包帶程序運(yùn)行如圖9包帶盤時，剛開始時如果就斷帶（或轉(zhuǎn)子方向放反了），應(yīng)立即按急停按鈕，讓機(jī)器停止運(yùn)動。將另一根剪掉后，不能直接回起點(diǎn)，應(yīng)將程序運(yùn)行到直線轉(zhuǎn)角（如圖10未標(biāo)出的直線轉(zhuǎn)角）后，停止再回起點(diǎn)。 8） 完成包帶之后的線圈要符合1/2疊包的基本要求，同時它的松緊程度也要符合一定的技術(shù)要求，如果不行，可進(jìn)入控制頁面改變參數(shù)。3 小結(jié)通過此次的設(shè)計，了解了數(shù)控包帶機(jī)的基本包帶過程。在包帶的過程中，學(xué)會了以前包帶時所欠缺的技術(shù)，提升了數(shù)控包帶的熟練程度，也學(xué)會解決數(shù)控包帶過程中會出現(xiàn)的一般性常見問題。對數(shù)控包帶機(jī)的研究，也應(yīng)從中型數(shù)控包帶機(jī)入手，可以投資少、開發(fā)周期短。也為大型數(shù)控包帶機(jī)的維護(hù)與檢修積累了豐