浅谈变压器铁心片剪切误差的产生及消除办法_孟颖超.pdf

增刊浅谈变压器铁心片剪切误差的产生及消除办法孟颖超 刘亚丽（.西安西电变压器有限责任公司.机械工业北京电工技术经济研究所）摘 要：铁心是变压器的磁路和骨架。在铁心片生产过程中，横剪是铁心片加工最为重要的工序。本文阐述了变压器横剪线设备在剪切工艺过程中剪切误差是如何产生的及消除误差的办法。关键词：长度误差；角度误差；毛刺；装置改进 引言变压器铁心是主磁通的通道，也是器身的骨架。铁心片剪切的质量要求直接关系铁心的性能及叠装的系数的高低。变压器的损耗主要是铁损耗和铜损耗，铁心的损耗则直接表现在对硅钢片牌号的要求上，而更主要的表现在铁心片加工过程中的质量要求和操作指导。而铁心片在剪切过程中的质量好坏直接关系到叠装系数的高低，更关系到变压器性能的好坏。变压器铁心的结构可以分为三柱、四柱、五柱和框型等多种结构。根据不同的结构和要求，又有不同形式的片型相对应。当然，加工的难易程度也各不相同。现代变压器行业中经常用到的有近二十多种片型结构，对于铁心片加工设备的全面要求也越来越高。在加工铁心片过程中，最主要的是保证加工铁心片的毛刺、长度和角度符合技术标准的要求，现代变压器铁心在叠装时多采用叠接式工艺。隙则是在叠装时最重要的保证参数，如果铁心在叠装时隙过大，则会增加磁阳和励磁电流，产生过热。而造成气隙过大的主要原因就是硅钢片在剪切过程中尺寸过短。如果隙过小，则意味着剪片过长，在装配叠片时易造成搭片。在这两种情况中，剪片过长易于进行返工修理，使之达到合理的尺寸要求。而剪片过短则会造成材料的浪费。产生长度与角度误差的基本原因有：一是送料辊脉冲控制精度决定进给误差；二是由于片宽偏差造成片子中心线偏离机床中心线，当剪切片型时，会产生长度误差；三是由于剪切刃口（或）产生凹凸不定的偏差，因而导致长度方向的误差；四是由于刃口偏差（弧度）产生的长度误差，这种偏差在第一个梯形片引起正偏差，则在第二个梯形片引起负偏差。由于在一个剪切的切面处片子倾斜于导轨的一边所造成。长度误差的产生及消除进给误差首先取决于机床的定长方法，因此要解决进给误差可采用修整或调整长度比例校正等方法得到补偿，修正方法以乔格横剪线为例，在乔格生产线中有自动和手动两种修正方法：自动修正的两定点长度，以主送料辊后为起点，以接近开关为终点。自动修正时，送料系统送料，送料辊和测量辊的脉冲发生器送出信号，从起点开始记数，到终点结束。由于材料的表面质量不同，则定点长度内的总脉冲数就有差异。长度控制器根据脉冲数的差异，对计算机传送给晶闸管整流器的给定修正。手动修正是打开片型和尺寸界面，对过长或过短进行修改。各种剪刃口偏差包括由此引起的直线度所造成的导轨误差和长度误差，只能把导轨修整到与送料垂直，而保证直线度，可消除偏差。由于电源、气源、液压系统等因素的波动干扰造成的误差，只能在这些动力系统中增加稳压、减压、恒压装置，还必须增加各种屏蔽，以防止各种干扰，在已有的条件下还要求操作设备的工人熟悉设备控制系统和调整导轨、刀具的方法。做到出现偏差及时找到并加以调整处理，确保剪切片长度的准确性。送料棍的偏差造成的误差。送料棍下压松紧度间隙过大或过小都会造成送料棍送料精度不准确，送料长度达不到加工要求精度，极易造成送料辊打滑，送料长度不准确造成噪音增大。两个送料辊上下之间的松紧度间隙过小时，会造成原材料的压痕伤和表面漆膜的损伤，送料棍的窜动，造成尺寸的偏差，达不到加工的技术要求。送料棍的左右平行度如果出现偏差会造成送料棍送料时原材料偏向导轨的一侧，造成原材料拉边产生毛刺超标、波浪、压痕等质量问题。消除以上两种误差的办法是将.的塞尺放入送料辊左、中、右三个点，将送料辊压下，调整到最佳受电气技术与经济 技术与应用增刊 力点。三个点在送料辊压紧时，用手轻微拉动塞尺，判断三个点松紧度，根据松紧度调节压料辊左右两侧调节螺钉，保证三个点受力均匀。若过紧可松一格调节螺钉进给量，若过松可上紧一格调节螺钉进给量。左右平行度也由调节螺钉调节到最佳状态，以此调节到合格间隙。送料辊圆跳动应小于.的公差，若圆跳动超出该公差，会造成送料精度的不准确，影响送料长度尺寸的稳定性，造成剪切片长短不一致。要保证送料辊的圆跳动小于.的公差，应用百分表测出送料辊的圆跳动公差符合要求。若不合格，应对送料辊表面橡胶材质进行修正，修正到合格范围内，安装调试即可。角度误差的产生及消除角度误差是由于定位及片宽不准造成的，对于挡块定位的设备以及固定剪床的生产线，可借助调整挡块和机床相对生产线、中心线的角度来解决。以下是一个调整角度误差的实例。就 角的调整，剪切 角全剪为片头剪切片。当左侧 角挡块工作时，测量片头右侧 角，根据测量结果，调整挡块上的定位顶柱。测量值小于 角时，将定位顶柱向里进行调节；测量值大于 角时，将定位顶柱向外进行调节。角调整的剪切片型示意图如图 所示。根据 角测量果，调节 角的挡块上的定位项柱，当 角小于 角时，将定位顶向外进行调节；当 角大于角时，将定位顶柱向里进行调节。图 角调整的剪切片型示意负 角调整的剪切片型示意图如图 所示。测量 角，根据 角测量结果，调节负 角挡块上的定位顶柱；当 值小于 角时，将定位系统向外进行调节；当 值大于 角时，将定位顶柱向里进行调节。图 负 角调整的剪切片型示意图在调节定位项柱时注意：应先将锁紧螺钉松开，调节后将锁紧螺钉拧紧。如果调整量较大，应适当调节定位接近开关距感应装置的距离。该距离太大，接近开关反应不灵敏，距离太小，则容易造成接近开关被撞坏。毛刺的产生及消除铁心片毛刺过大不仅会引起剪切片与剪切片之间的短路，增加涡流损耗，而且还会严重影响叠装尺寸和质量，使铁损增加。因此，要求操作者要树立质量意识，增强工作责任心，精心操作，尽量减少毛刺的产生。造成毛刺的主要原因有：一是冲模和刀刃之间的间隙调节不当或安装方法不正确，如剪切间隙过大就容易造成拉丝现象，使生产出来的硅钢片边缘出现毛刺连续且均向一侧翻出；二是毛刺虽然均向一侧，但不连续，这种情况往往出现在横剪刀沿长度间隙不均或刀刃呈波浪型；三是刀刃出现磕伤，会使剪出的硅钢片有边缘有缺口。这种情况往往出现在装刀时安装方法不正确而造成的，这时，只需要重新刃磨刀具或更换新刀具即可解决。当发现毛刺出现的点过多或过大时，应考虑是否刀刃在连续剪切下上下刀已磨损变钝，应及时更换刀具，以避免产品出现质量问题。避免毛刺的产生，应仔细安装刀具，反复调整，认真检验，使安装的刀具已经使用则处于正常使用状态，从而尽可能避免因安装调整不当而造成剪切时产生不符合质量要求的产品。严重时会造成刀具刃口的缺失，应坚持在开工前检查设备各项性能指标是否处于正常状态，开工时在冲制或剪切少量成品后进行自检、互检、专检、发现毛刺超标，及时采取措施以解决。冲刀具部位加装吹料辅助装置改进 冲是横剪线剪切设备必不可少的刀具，也是拆装难易程度最为复杂的横剪剪切刀具。磨刀后退磁不彻底和在生产过程中由于刀具经过多次剪切，使刀具磁性增加吸附力增强。剪切带有小斩角片型时，斩角长度在 时，由于长度小重量轻，经常会出现小三角片掉落不下去，吸附在刀具上造成二次重刀。轻微的重刀会造成硅钢片表面出现压伤损伤及毛刺超标。严重时会造成刀具刃口缺失，影响刀具使用寿命和产品质量。改进方法是，安装独立气管管道和独立吹气开关装置，加工带有小斩角片片型时，打开独立吹气开关装置吹掉斩下的吸附在刀具上的小斩（下转第 页）电气技术与经济 技术与应用增刊 设备调试首先检查线路安装是否与设计图纸一致，确保线路连接准确无误后便可通电调试，检查 输入输出点信号是否正确，包括各类启动停止信号、报警信号、保护信号、风机相序、温度控制等，程序单机动作正确，完成变频器、直流电源装置及温控表的参数设置。根据汇川变频器说明书、系列 扩展卡说明书 设置变频器参数。然后进行单机运行，牵引机、绞笼各部件分别进行空转试车。产品调试中选择了试制了 芯新型复合型线缆，绞向选择左向，起 点 背 景 温 度 设 定，实 测，凝绞背景设定温度，实测，终点背景设定温度，实测，冷却段设定温度，实测，固化加热装置调试出现电流电压不稳定现象，经检查分析为与线缆连接的电极轮及碳刷接触不良，对电极轮机构进行改进，采用水银滑环替代了传统的碳刷，再次试车有非常明显改善，继续调整固化加热装置电压环、电流环参数减小 值，最终稳定达到要求，设定固化成型装置固化系数 值.、值.，固化成型电压实测.，固化成型电流，设定线速度 ，实测.，产品下线，经过检验产品各项工艺参数满足要求。结束语通过多次试制多规格新型复合型线缆，产品性能测试合格，绞合节距和固化成型温度曲线等都达到产品工艺要求，说明本设计研究满足新型复合型线缆的连续批量生产的要求。同时，可实现工业化和信息化的融合以及远程协助与智能监控，满足现代企业生产管理 系统数据的采集需求，减少了运维的人员流动。参考文献 段礼才，黄文钰，徐善海.西门子 编程及使用指南 北京：机械工业出版社，年.欧姆龙 温控表使用说明书.王卫东.电缆工艺技术原理及应用 北京：机械工业出版社，年.昆仑通态 彩色触摸屏说明书.汇川变频器说明书、系列 扩展卡说明书.（收稿日期：）（上接第 页）头，避免二次重刀，可保证产品质量，提高生产效率，并延长刀具的使用寿命。结束语相比较而言由进给误差引起的长度误差最小，而剪切刃角度误差包括它所引起的直线度所导致的长度误差相对较小，另外必要的波动调整所产生的随机误差也较大。送料装置的安装和使用不当造成的误差是最大的，出现不同问题时应及时排查故障点，分析原理、制定调整维修方案，避免造成材料出现质量问题所带来的材料损失和影响维修效率的提高。（收稿日期：）电气技术与经济 技术与应用