電磁銅扁線彎線鉗的設(shè)計與應(yīng)用

■山東普益電氣有限公司 （山東濱州 256606） 李海國

目前大電流變壓器線圈制作一般采用電磁銅扁線繞制，由于是通大電流，所用銅扁線截面積相應(yīng)比較大。線圈在繞制過程中需多次抽頭，但由于銅扁線截面積大，呈矩形，并且彎曲時一般在窄邊彎曲，故難度很大。在批量生產(chǎn)中有專用設(shè)備承擔(dān)線圈繞制和抽頭工作，而在樣品乃至小批試制中通常是人工完成抽頭彎線工作，彎曲后往往會破壞絕緣漆層，直角部位形狀扭曲、彎角大，給線圈繞制帶來很多問題。

我們在實際生產(chǎn)中根據(jù)電磁銅扁線的形狀特點以及彎曲中存在的問題，設(shè)計了一種電磁銅扁線彎線鉗，應(yīng)用于部分變壓器線圈繞制抽頭彎線，實踐證明，效果較好。

1. 彎線鉗的設(shè)計

電磁銅扁線彎線鉗結(jié)構(gòu)如圖1所示。鉗體中部設(shè)置一可供拉桿滑動的滑道，拉桿通過兩個鉸鏈叉與兩個手柄桿相連接，形成了一個省力杠桿裝置。拉桿上部設(shè)置一拉銷，為保證穩(wěn)定可靠，可焊接在拉桿上，用于彎線時承受作用力。

鉗體放置銅扁線的開槽比銅扁線厚度寬0.15～0.25m m，便于順利放線。為防止彎線時的反彈，實際彎線時可過彎2°～3°。

圖1 彎線鉗結(jié)構(gòu)

鉗體滑道左右各打入兩個銷軸，用于彎線時的定位和校準(zhǔn)。另外鉗體兩側(cè)開槽的長度可適當(dāng)放大，以有效地防止彎線時銅扁線扭曲。

手柄底部設(shè)置一六角凹槽，可作為一個套筒扳手，是該裝置的一個擴展應(yīng)用。

通過對上述方案的分析可知，在該裝置中，用一個省力杠桿機構(gòu)使得操作簡單，在整個彎線過程中，銅扁線始終在鉗體直槽中運動，做到了不扭曲，并且直角部位規(guī)整，彎角小。該裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便及制作成本低等優(yōu)點。

2. 彎線鉗的受力分析及彎角確定

圖2所示的是彎線鉗受力分析原理圖，圖示為彎線時初始位置受力狀態(tài)。O為固定支點，O1為活動支點，可設(shè)定F1垂直于L1，根據(jù)杠桿原理，作用在杠桿上的兩個力矩（力與力臂的乘積）大小必須相等，即：動力×動力臂＝阻力×阻力臂，用代數(shù)式表示為FL1＝F1L2，即F1＝（L1/L2）F。其中，F(xiàn)表示動力，也就是作用在手柄上的力；L1表示動力臂；F1表示阻力，也就是驅(qū)動拉桿下行實施彎線的力；L2表示阻力臂；拉桿下行力F2＝F1sinα。

從以上分析可知，作用在手柄上的力是一個省力杠桿，其中2L1/L2數(shù)值為省力的倍數(shù)值，可根據(jù)所需力的大小調(diào)整，F(xiàn)2＜F1，在雙側(cè)驅(qū)動力的作用下，只要α ＞30°，則2F2＞F1，這是初始狀態(tài)的受力情況，隨著彎線開始，α角逐漸增大，F(xiàn)1逐步趨向于接近F2，省力效果明顯增強。

一般在線圈繞制過程中抽頭彎曲角度是90°，在特殊結(jié)構(gòu)中可彎成其他角度。如圖3所示，可通過調(diào)整鉗體上用于安裝銷軸的4個孔的位置，合理設(shè)置β角度的大小來實現(xiàn)電磁銅扁線的不同彎角。

3. 彎線鉗的應(yīng)用

圖4為彎線鉗初始狀態(tài)，彎線時首先沿鉗體直槽放入銅扁線，根據(jù)需要彎角位置確定拉銷壓點，然后左右手柄向里用力壓緊，就可以壓成直角。為抵消彎線后直角部位的回縮反彈，彎線鉗預(yù)留了彎線過彎行程，可根據(jù)實際情況設(shè)置過彎行程的大小。彎線完成后，左右手柄松開鉗子，直至開到圖5的出線狀態(tài)，可以很方便地出線。

圖2 彎線鉗受力分析原理

圖3 彎角大小設(shè)計

圖4 彎線鉗初始狀態(tài)

圖5 彎線鉗出線狀態(tài)

4. 結(jié)語

1）手工對抽頭彎線時往往會破壞絕緣漆層，直角部位形狀扭曲、彎角大。

2）使用彎線鉗彎線具有結(jié)構(gòu)緊湊，省力，彎線效果好，直角部位規(guī)整、彎角小等優(yōu)點。

3）可通過調(diào)整鉗體定位孔的位置，合理設(shè)置角度實現(xiàn)電磁銅扁線的不同彎角。

4）手柄可作為套筒扳手使用，是該裝置的一個擴展應(yīng)用。