一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置的制作方法

1.本实用新型属于设备制造技术领域，具体涉及一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置。


背景技术：

2.霍尔推力器是国际上典型的一种卫星用电推进装置，其中内线圈绕组和外线圈绕组作为主要组件。内线圈绕组和外线圈绕组选用励磁线圈，其表皮属于耐高温材料，励磁线圈螺旋绕制于工件，其表皮极易破损。同时励磁线圈绕组在绕制过程中需要准确记录绕线匝数，还要保证其排列紧密。
3.以往的励磁线圈绕组大部分采用人工绕线的方法，而人工绕线存在以下几个缺点：
4.(1)人工绕线较难确保每匝导线绕线紧密且均匀一致；
5.(2)人工确定每层绕线匝数和总匝数存在错误风险；
6.(3)人工拉线易导致导线表面薄膜破损且拉紧力不稳定；
7.(4)人工拉线工作强度较大，生产效率较低。
8.现有的绕线设备无论是一般线圈绕线还是手动绕制，并未涉及对导线表面的保护或规定绕线拉力和线圈匝数。
9.因此，需要一种专门针对霍尔推力器励磁线圈进行绕制的装置，能够设定特定拉力值，保证导线表皮无破损的情况下，导线绕线紧密排列且均匀一致，同时通过计数装置准确确定每个线圈中每层的匝数和总匝数，并提高生产效率。


技术实现要素：

10.有鉴于此，本实用新型提供了一种励磁线圈绕线装置，解决了人工拉线不稳定、导线排列不紧密、导线表面极易破损以及匝数确定不准确等问题。
11.本实用新型是通过下述技术方案实现的：
12.一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，包括：导线平台和绕线平台；
13.所述导线平台包括：导线固定架、导线支座、导线轮、夹紧机构及电磁张力器；
14.所述导线支座安装于导线固定架上，导线支座为u型架，导线轮和夹紧机构通过转轴安装在u型架上的两个立板上；导线轮通过轴承支撑在转轴上，夹紧机构用于轴向夹紧导线轮，防止导线轮轴向晃动；
15.所述电磁张力器安装于导线固定架上，用于调节对导线的张力；
16.所述绕线平台包括：绕线固定架、导轨、主轴箱、导线支架、控制器以及用于导线缠绕的工件；
17.所述主轴箱和导轨安装于绕线固定架上，且导轨的长度方向与主轴箱的主轴轴向平行；
18.所述工件通过三爪卡盘与主轴箱的主轴同轴连接，导线支架的底部与导轨滑动配
合，顶部水平安装有若干导向轮，导向轮的轴向与工件的轴线平行；从导线轮伸出的导线顺序通过电磁张力器、导线支架顶部的导向轮后，与工件连接，当工件随主轴转动时，实现导线在工件上的绕装；
19.所述控制器与主轴箱电性连接，用于控制主轴的转向和转速。
20.进一步的，所述导线平台还包含两个以上的导向轮组件；
21.每个所述导向轮组件沿着导线的输出方向依次排成一排，其转轴与导线轮的转轴平行；所述导向轮组件用于撑紧导线。
22.进一步的，所述导轨上安装有两个定位传感器；所述控制器与两个定位传感器电性连接；
23.所述导线支架位于两个定位传感器的之间；两个所述定位传感器用于限制导线支架的移动位置，令导线与工件当前绕线的位置呈10度夹角。
24.进一步的，所述绕线平台还包括一个主轴计数装置；
25.所述主轴计数装置安装于主轴箱上，位于三爪卡盘的正上方，用于计量工件上的绕线匝数。
26.进一步的，所述转轴上加工有外螺纹；
27.所述夹紧机构包括夹盘、手柄以及弹簧；所述夹盘的中间加工有垂直于盘面的螺纹孔，与转轴的外螺纹螺纹配合；所述手柄安装于夹盘上，用于转动夹盘机构；所述弹簧套装在转轴上，位于夹盘和导线轮之间。
28.进一步的，从所述电磁张力器的输出端、导线支架上的导向轮到工件，导线的线型呈中间高、两端低的形状。
29.有益效果：
30.(1)本实用新型的一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，包括导线平台和绕线平台，导线平台包括导线轮、夹紧机构以及电磁张力器等可以保证导线的平稳输出，其中导线轮通过加持机构夹持，可以防止导线输出过程中导线轮随意晃动或导线脱出，电磁张力器则可以控制张力，能够保证导线的绕线稳定、排线精密平整，同时还能防止导线表面的薄膜破损；绕线平台包括导轨、主轴箱、导线支架以及控制器，通过控制器控制转向和转速，根据需求实现缠线或解线；所述装置将导线输送于设备上，绕制工人只需观测和辅助导线，可以减少人为因素，降低人工劳动强度，从而提高生产效率和绕线质量。
31.(2)本实用新型的一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，导线平台还包含两个以上的导向轮组件，两个以上的导向轮组件能够撑紧导线，防止导线的绕线松弛。
32.(3)本实用新型的一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，导轨上安装有两个定位传感器，控制器于两个定位传感器电性连接，可以确定绕制范围，能够实现对工件不同位置的导线绕制；导线支架位于两个定位传感器之间，通过导轨、导线支架、定位传感器等保证导线与工件当前绕线的位置呈10度夹角，从而保证每绕一圈保证相邻导线紧密排列。
33.(4)本实用新型的一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，绕线平台还包括一个主轴计数装置，位于三爪卡盘的正上方，能够准确计量工件上每层的绕线匝数以及总的绕线匝数，从而确保每个产品绕线匝数的准确性。
34.(5)本实用新型的一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，夹紧机构包括夹盘、手柄以及弹簧，转轴上加工有外螺纹，与夹紧机构的夹盘中间的螺纹孔螺纹配合；弹簧套装再转轴
上，位于夹盘和导线轮之间，通过转动手柄，夹盘不断压向弹簧的一端，弹簧的另一端将抵在导线轮的端面，通过弹簧的弹力能够夹紧导线轮，可以防止导线轮沿着转轴的轴向方向随意晃动，实现导线平稳输出，不会因为惯性导线轮转动过快，造成导线脱出。
35.(6)本实用新型的一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，从电磁张力器的输出端、导线支架上的导向轮到工件，导线的线型呈中间高、两端低的形状，可以撑紧导线，进一步保证导线缠绕紧密。
附图说明
36.图1为本实用新型的结构示意图；
37.图2为本实用新型的导线平台正面视图；
38.图3为本实用新型的导线平台反面视图；
39.图4为本实用新型的绕线平台正面视图；
40.图5为本实用新型的绕线平台反面视图；
41.其中，1-导线平台、2-绕线平台、101-导线固定架、102-导线支座、103-导向轮组件a、104-导向轮组件b、105-导向轮组件c、106-电磁张力器、201-绕线固定架、202-导轨、203-定位传感器、204-主轴箱、205-主轴计数装置、206-导线支架、207-控制器。
具体实施方式
42.下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。
43.本实施例提供了一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，如图1所示，包括：导线平台1和绕线平台2；
44.如图2和图3所示，所述导线平台1包括：导线固定架101、导线支座102、转轴、导线轮、夹紧机构、两个以上的导向轮组件、电磁张力器106以及电磁张力器固定架；
45.所述导线固定架101上设有安装板a；所述导线支座102安装于安装板a的上表面；所述导线支座102为u型支架，u型支架上两个立板的上端分别加工有两个垂直于立板板面的通孔，两个所述通孔同轴且直径大小相等；所述转轴的两端安装在两个立板的通孔上；所述导线轮和夹紧机构并列同轴安装在转轴上，其中，导线轮通过轴承支撑在转轴上，二者可发生相对转动，转轴与夹紧机构螺纹配合，具体结构如下：所述夹紧机构由夹盘、手柄以及弹簧组成；所述夹盘中间加工有垂直于盘面的螺纹孔，夹盘盘面的螺纹孔与转轴外螺纹螺纹配合，能够沿着转轴来回移动；所述手柄安装于夹盘上，转动手柄时可带动夹盘沿着转轴轴向移动；所述弹簧套装在转轴上，且位于夹盘和导线轮之间；所述夹紧机构通过转动手柄使夹盘不断压向弹簧的一端，弹簧的另一端将抵在导线轮的端面，通过弹簧的弹力能够轴向夹紧导线轮，防止导线轮沿着转轴的轴向方向随意晃动，实现导线平稳输出，不会因为惯性导致导线轮转动过快，造成导线脱出；
46.两个以上的所述导向轮组件固定于导线固定架101安装板a的上表面；每个所述导向轮组件沿着导线的输出方向依次排成一排，每个导向轮组件的转轴与导线轮的转轴平行；本实施例中导向轮组件的个数优选为三个，分别为导向轮组件a103、导向轮组件b104、导向轮组件105c；每个所述导向轮组件均由一个支座、一个导向轮以及中心轴组成；每个所述导向轮通过中心轴安装于支座上，导向轮能够围绕中心轴转动；
47.所述导线的一端缠绕于导线轮上，且导线的另一端先通过导向轮组件103a的下方，然后通过导向轮组件b104的上方，再通过导向轮组件c105的下方后接入电磁张力器106；若干所述导向轮组件可以撑紧导线，能够进一步保证导线的平稳输出；
48.所述电磁张力固定架为圆柱形杆，垂直固定于导线固定架101安装板a的上表面；所述电磁张力器106安装于电磁张力固定架的圆柱形杆上；电磁张力器106能够产生电磁阻尼力，可通过控制输入电磁张力器106的电压或电流来调节电磁阻尼力，从而实现对导线的张力调节，使导线在电磁张力器106穿入、穿出过程中拉紧受力，保证绕线时导线的绕线稳定、排线精密平整，确保成品线圈性能和工艺指标保持一致性，同时还能能够防止导线表面的薄膜破损；
49.如图4和图5所示，所述绕线平台2包括绕线固定架201、导轨202、主轴箱204、三爪卡盘、主轴计数装置205、导线支架206、控制器207以及用于导线缠绕的工件；所述绕线固定架201上同样设有安装板b；
50.所述主轴箱204安装于安装板b的上表面，三爪卡盘与主轴箱204的主轴同轴连接；所述三爪卡盘上装有感应器；所述工件通过三个卡爪装夹于三爪卡盘上，使得工件与主轴同轴；所述工件随着主轴箱204内的主轴电机带动主轴正转，进而绕线；本实施例中的正转是指面向主轴时，主轴沿顺时针方向旋转；
51.所述主轴计数装置205安装于主轴箱204上，并位于三爪卡盘的正上方，可以识别三爪卡盘上的感应器；所述主轴计数装置205利用传感器原理实现绕线匝数的准确计数，当主轴正转时匝数加一，当主轴反转时匝数减一；通过所述主轴计数装置205可以确定最终工件上每层的绕制匝数以及总绕制匝数；
52.所述导轨202安装于安装板b的上表面，且导轨202的长度方向与主轴箱204的主轴轴向平行；所述导轨202上装有两个定位传感器203，可根据工件上的绕线范围调节两个定位传感器203的位置；所述导线支架206安装于导轨202上，且位于两个定位传感器203之间；所述导线支架206底部为一个滑动件、其顶部水平安装有若干导向轮；所述导向轮的轴向与工件的轴线平行；所述滑动件与导轨202滑动配合；绕线时，所述导线支架206在两个定位传感器203之间水平滑动，且导线支架206的位置始终符合工件绕线范围；令导轨202靠近主轴箱204的一端为左端，另一端为右端；当导线支架206从左端向右端移动时，即在工件上从左向右绕线时，始终保证导线与工件当前绕线的位置呈10度夹角，此时的导线轮比绕在工件上的导线排列更偏向左端；当导线支架206在导轨的右端向左端移动时，即在工件上从右向左绕线时，始终保证导线与工件当前绕线的位置呈10度夹角，此时的导线轮比绕在工件上的导线排列更偏向右端；所述10度夹角，可以保证装置在绕线时紧跟导线的绕线位置，令导线缠绕紧密，防止导线松弛；所述控制器207同时与两个定位传感器203电性连接，可以确定绕制范围，能够实现对工件不同位置的导线绕制，即使是工件两端仍能保证10度夹角；
53.如图1所示，所述导线的另一端顺序通过电磁张力器106、导线支架206顶部的导向轮后，与工件连接；即从电磁张力器106到工件，导线的线型呈中间高、两端低的形状，可以撑紧导线。
54.综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，其特征在于，包括：导线平台和绕线平台；所述导线平台包括：导线固定架、导线支座、导线轮、夹紧机构及电磁张力器；所述导线支座安装于导线固定架上，导线支座为u型架，导线轮和夹紧机构通过转轴安装在u型架上的两个立板上；导线轮通过轴承支撑在转轴上，夹紧机构用于轴向夹紧导线轮，防止导线轮轴向晃动；所述电磁张力器安装于导线固定架上，用于调节对导线的张力；所述绕线平台包括：绕线固定架、导轨、主轴箱、导线支架、控制器以及用于导线缠绕的工件；所述主轴箱和导轨安装于绕线固定架上，且导轨的长度方向与主轴箱的主轴轴向平行；所述工件通过三爪卡盘与主轴箱的主轴同轴连接，导线支架的底部与导轨滑动配合，顶部水平安装有若干导向轮，导向轮的轴向与工件的轴线平行；从导线轮伸出的导线顺序通过电磁张力器、导线支架顶部的导向轮后，与工件连接，当工件随主轴转动时，实现导线在工件上的绕装；所述控制器与主轴箱电性连接，用于控制主轴的转向和转速。2.如权利要求1所述一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，其特征在于，所述导线平台还包含两个以上的导向轮组件；每个所述导向轮组件沿着导线的输出方向依次排成一排，其转轴与导线轮的转轴平行；所述导向轮组件用于撑紧导线。3.如权利要求2所述一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，其特征在于，所述导轨上安装有两个定位传感器；所述控制器与两个定位传感器电性连接；所述导线支架位于两个定位传感器的之间；两个所述定位传感器用于限制导线支架的移动位置，令导线与工件当前绕线的位置呈10度夹角。4.如权利要求3所述一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，其特征在于，所述绕线平台还包括一个主轴计数装置；所述主轴计数装置安装于主轴箱上，位于三爪卡盘的正上方，用于计量工件上的绕线匝数。5.如权利要求4所述一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，其特征在于，所述转轴上加工有外螺纹；所述夹紧机构包括夹盘、手柄以及弹簧；所述夹盘的中间加工有垂直于盘面的螺纹孔，与转轴的外螺纹螺纹配合；所述手柄安装于夹盘上，用于转动夹盘机构；所述弹簧套装在转轴上，位于夹盘和导线轮之间。6.如权利要求1-5任一项所述一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，其特征在于，从所述电磁张力器的输出端、导线支架上的导向轮到工件，导线的线型呈中间高、两端低的形状。

技术总结
本实用新型公开了一种霍尔推力器励磁线圈绕线装置，属于设备制造技术领域，包括导线平台和绕线平台；导线平台包括导线固定架、导线支座、导线轮、夹紧机构及电磁张力器；导线支座和电磁张力器安装于导线固定架上，导线轮和夹紧机构通过转轴安装在导线支架上；绕线平台包括绕线固定架、导轨、主轴箱、导线支架及工件；主轴箱和导轨安装于绕线固定架上；工件通过三爪卡盘与主轴箱的主轴同轴连接，导线支架的底部与导轨滑动配合，顶部水平安装有若干导向轮；从导线轮伸出的导线顺序通过电磁张力器、导线支架顶部的导向轮后，与工件连接。本实用新型，解决了人工拉线不稳定、导线排列不紧密、导线表面极易破损以及匝数确定不准确等问题。题。题。


技术研发人员：胡强辉 郭磊磊 刘建雄 崔强强 朱新波
受保护的技术使用者：陕西电器研究所
技术研发日：2023.03.06
技术公布日：2023/9/1