電磁銅扁線彎線鉗的設計與應用

■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。在批量生產中有專用設備承擔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。

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

1. 彎線鉗的設計

電磁銅扁線彎線鉗結構如圖1所示。鉗體中部設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。拉桿上部設置一拉銷，為保證穩定可靠，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 彎線鉗結構

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

手柄底部設置一六角凹槽，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，并且直角部位規整，彎角小。該裝置具有結構緊湊、操作方便及制作成本低等優點。

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。O為固定支點，O1為活動支點，可設定F1垂直于L1，根據杠桿原理，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，用代數式表示為FL1＝F1L2，即F1＝（L1/L2）F。其中，F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數值為省力的倍數值，可根據所需力的大小調整，F2＜F1，在雙側驅動力的作用下，只要α ＞30°，則2F2＞F1，這是初始狀態的受力情況，隨著彎線開始，α角逐漸增大，F1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°，在特殊結構中可彎成其他角度。如圖3所示，可通過調整鉗體上用于安裝銷軸的4個孔的位置，合理設置β角度的大小來實現電磁銅扁線的不同彎角。

3. 彎線鉗的應用

圖4為彎線鉗初始狀態，彎線時首先沿鉗體直槽放入銅扁線，根據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，彎線鉗預留了彎線過彎行程，可根據實際情況設置過彎行程的大小。彎線完成后，左右手柄松開鉗子，直至開到圖5的出線狀態，可以很方便地出線。

圖2 彎線鉗受力分析原理

圖3 彎角大小設計

圖4 彎線鉗初始狀態

圖5 彎線鉗出線狀態

4. 結語

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構緊湊，省力，彎線效果好，直角部位規整、彎角小等優點。

3）可通過調整鉗體定位孔的位置，合理設置角度實現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用。