雖然手動繞線機的使用越來越少,漸漸被全自動繞線機所取代,但是由于成本低,還是有些行業(yè)在使用,我們針對多芯銅線作為配線(信號機、轉轍機、變壓器箱等內部配線)在設備內部連接處的引線環(huán)制作問題,設計了用單根細銅線將多芯銅線纏繞后,再將纏繞后的多芯銅線卷成環(huán)狀作為整體式導線接點引線環(huán)。該技術改變了原結構可靠性低、易折斷的弊端,提高了鐵路產品的安全性。為此,我們?yōu)榇蠹医榻B一種結構簡單、成本低、纏繞均勻、省時省力的新型手動繞線機的方法。
目前使用接點引線環(huán)及多芯銅線作為導線完成設備內各部件的電連接,一般是將多芯銅線的端部去掉絕緣保護皮后,將露出來的多芯銅線直接穿入引線環(huán)線褲中,用壓接鉗壓接線褲與銅線絲,使接點引線環(huán)與導線壓接成一體,引線環(huán)孔接入螺栓緊固使用。經過一段時間的使用,發(fā)現(xiàn)壓接引線環(huán)存在如下問題:1)引線環(huán)是采購的,其材料和加工過程難以控制;2)壓接引線環(huán)與多芯銅線的結構松散(見圖1),強度較低。在設備使用過程中,由于受到鐵路振動的影響,容易發(fā)生折斷現(xiàn)象。
為了解決這種引線環(huán)連接處易斷的問題,決定取消引線環(huán),將去掉絕緣皮的多芯銅線用單根銅線進行纏繞,再將纏繞后成為一體的多股銅線制成引線環(huán),接入螺栓聯(lián)接固定,引線環(huán)如圖2所示。
考慮到繞制線環(huán)結構是通過手動進行細銅線的纏繞,多芯銅線的外徑很小,手動纏繞時費時費力,且易出現(xiàn)纏繞不均勻的問題,需設計一種結構簡單、成本低、纏繞均勻、省時省力的新型繞線機。
1.繞線機的裝置結構
新型手動繞線機主要包括繞線軸機構、支承繞線軸的支承機構以及帶動繞線軸旋轉的動力機構,如圖3所示。整體外形如圖4所示。
繞線機的主軸和空心軸連接在一起組成繞線軸機構,主軸孔的直徑由多芯銅線纏繞后的直徑確定,通過更換不同孔徑的主軸可以對不同外徑的多芯銅線進行繞制。空心軸有軸向的通孔,可將單根銅線穿入其中并固定在圖通繞線機外形圖主軸尖頭部,如圖5所示。小齒輪與大齒輪的齒數(shù)不同,傳動比為1:5,達到了增速的效果,省時省力。手把為助力機構,通過搖動手把帶動齒輪、繞線軸轉動。底板、立板為支承機構。
多芯銅線與單根銅錢并排擠在主軸孔內,如圖6所示,只留有極小的間隙。搖動手把,通過齒輪傳動使繞線軸轉動,帶動穿過主軸孔的單根銅線繞著多芯銅線纏繞。由于單根銅線是螺旋纏繞在多芯銅線上,纏繞過程中不額外施加外力在多芯銅線上,靠著單根銅線的螺旋纏繞使多芯銅線沿軸向向外移動,實現(xiàn)均勻纏繞。
2.繞線機操作程序
先將單根銅線的一端從靠近主軸端部的通孔穿入主軸及空心軸;然后將去掉絕緣皮的多芯銅線由主軸插入主軸孔,左手夾住多芯銅線及單根細銅線之前預留在主軸外而的部分,右手搖動手把,通過齒輪傳動帶動繞線軸旋轉,繞線軸帶動細銅線圍繞多芯銅線旋轉,多股銅線不旋轉,這樣單根銅線就均勻地纏繞在插入主軸孔內的多芯銅線上,如圖7所示;再將纏繞好的多股軟銅線卷成環(huán)狀,制成線環(huán),如圖8所示。
3. 繞線機的效果驗證
使用這種新型繞線機繞制后的多芯銅線結構緊密,單根銅線纏繞均勻、強度提高,減少了純手工繞制線環(huán)時對裸銅線的氧化。制成的線環(huán)用于電動轉轍機導線連接后,未發(fā)生斷裂現(xiàn)象,提高了鐵路道岔轉換設備的安全性。繞制線環(huán)及壓接端子2種結構的對比如圖9所示。
本繞線機結構簡單、使用方便、設備成本低、線環(huán)繞制效率高,通過更換不同尺寸型號的繞線軸或者是更換其中的主軸,可以實現(xiàn)不同粗細,不同長度導線的繞制。解決了手動纏繞費時費力,線環(huán)上纏繞的單股銅線不均勻的問題。使用這種新型手動繞線機使多芯銅線被纏繞成形后,線環(huán)結構緊湊、強度增大。