关于大型油浸式变压器线圈导向垫块夹具的探讨

李胜强?易文学?胡少伟?徐凤?李明

摘 要：线圈导向垫块的加工在变压器产品中较为普遍，由于垫块数量较多，铣制耗时较长，本文介绍了批量铣制线圈导向垫块的一种新型夹具的设计，对其设计原理、适用机床以及使用方法等进行了阐述，并提出此夹具可以适用的装夹垫块种类范围。

关键词：变压器；夹具；垫块；导向垫块

大型油浸式变压器中线圈垫块一般可以分为燕尾和鸽尾两种，分别穿在T型撑条和鸽尾撑条上，在绕组中形成线段间幅向冷却油道和段间绝缘。目前采用较多的为燕尾制作，燕尾处槽口可以在专门机床上进行数控加工制作，但是在此种垫块中还有一种厚度上有台阶的形式的垫块，其台阶铣薄部位在线圈绕制时会装配导向扇形板或角环，形成另外的油路，对于此处台阶的铣制需要另外一道工序，在铣制时会用到另外的机床。

在加工此台阶时，通常使用台钳直接装卡，但是台钳钳口宽度相对较小，每次加工的数量有限，由于装卡耗费时间较长，单个垫块铣制的效率低下，因此，我们设计一种专用夹具，用于装卡导向垫块，方便其对台阶部位的加工，具体如下：

1 适用机床

本夹具适用于卧式铣床，其规格及参数如下：

卧铣规格：X62W；工作台面尺寸：320mm×1250mm；

主轴转速：1450r/min；有效行程：约600mm

2 工件样式及特点

需要铣制的线圈导线垫块如图1所示：

垫块的宽度一般为25mm或40mm，宽度相对较窄，可以同时多件加工，一次多件并排放置装卡。

3 装夹方式

本工序裝夹方式为一次多件装夹，批量加工。

4 夹具示意图

图2中所示各部件名称及作用如下：

1、夹具体：支撑和固定夹具上所有的零部件，并与机床工作台连接；

2、六角螺栓 3、垫片：将侧定位板固定在夹具体上；

4、侧定位板：定位工件；

5、前定位板：定位工件；

6、内六角圆柱头螺钉：将前定位板固定在夹具体上；

7、压板：对工件垂直方向上进行加紧；

8、六角螺栓 9、垫片：螺旋上紧压紧压板；

10、六角螺栓 16、螺母：用于连接压板和辅助压板；

11、六角螺栓：实现移动定位板对工件的定位和水平方向上的加紧；

12、辅助压板：直接将力作用在工件上，实现垂直压紧；

13、移动定位板：定位和加紧；

14、六角螺栓：将支撑板固定在夹具体上；

15、支撑板：通过加紧螺栓将力传递给移动定位板；

17、六角螺栓：调整高度，支撑压板。

5 装夹原理

5.1 各部件按照装配图组装完成；

5.2 整个夹具通过夹具体上两端的耳型槽固定在机床上的T型工作台上；

5.3 根据机床的有效行程，设计垫块宽度方向上的有效距离为600mm，即每次装夹垫块的整体宽度最大为600mm；

5.4 根据大部分垫块的长度范围，设计垫块长度方向上的有效可装夹距离为300mm，即本夹具可以加工的垫块长度范围为：0

5.5 本夹具通过在（5）和（13）间增加垫块（长度小于所加工工件）使得工件高于（5），装夹时靠（4）、（5）和（13）限制工件的自由度，靠（12）通过（7）由（8）实现垂直方向上加紧，（13）在定位的同时通过（15）由（11）实现水平方向上的加紧；

5.6 （15）在（1）上有三个位置可以固定，这三个固定位置加上可以移动的（13）可以实现0

5.7 （7）有三种型号规格，其中间的长圆孔与（13）上的（8）配合可以实现0

5.8 （4）在夹具体上（垫块长度方向上）有三个位置，两端对称，可以根据垫块的长度进行调节使用，根据垫块在铣制时的受力方向选择在夹具左侧还是右侧定位。

5.9 由于导向垫块厚度较薄宽度较窄，装夹时可以采用一次多件装夹的方式，充分利用（7）、（8）、（9）、（10）、（12）、（16）和（17）的作用，实现对其垂直方向上的夹紧。

5.10 在不铣制线圈导向垫块的情况下，本夹具也可以用来装夹其它台阶类型垫块。

6 本夹具优点

大型油浸式变压器产品中导向垫块的数量不在少数，应用范围包括220kV、500kV、750kV及1000kV等各种电压等级的产品线圈中，随着电压等级和容量的不断攀升，对于导向垫块的台阶质量要求越来越高，但是目前国内对于此种垫块的加工仍没有很好的方法，虽然部分低电压等级产品也可以采用分层粘接的方式制作台阶，但此种方法公差范围较大，另外对于燕尾（鸽尾）槽另一侧的台阶加工因不能穿配固定并不能采用分层加工的方法，本夹具可以很好的改善这一状况，一次多件加工，显著提升装夹的数量，另外本夹具设计有竖直方向压紧装置，在垫块数量并排放置较多的情况下仍能保证不同垫块铣制台阶的深度和宽度满足公差标准和要求。

参考文献

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