具有锥形绕线轴结构的变压器骨架及变压器
阅读说明：本技术 具有锥形绕线轴结构的变压器骨架及变压器 (Transformer framework with conical winding shaft structure and transformer ) 是由 刘志光 于 2021-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种具有锥形绕线轴结构的变压器骨架,包括有绕线轴和设置于绕线轴两端的上挡板、下挡板；绕线轴的内部中空并且上下贯穿于上挡板和下挡板,以形成磁芯槽；上挡板的左端设置有往左凸伸的上定位座,绕线轴的左、右侧分别设置有横向往外渐小设计的锥形凸部,使得：绕线轴的横截面呈左、右端渐小中间大的异形面,绕线轴的左、右侧壁厚均大于前、后侧壁厚,如此,其主要是将骨架的绕线轴设计成一种呈锥形状的设计,如同将绕组菱角边幅作了导角设计,线圈的形态随之变化,体积缩小,线圈匀称,磁芯装配不干涉,提高了磁芯装配时效,优化了装配瓶颈和影响生产效率的重要因素,可实现自动化磁芯与线包的装配。(The invention discloses a transformer framework with a conical winding shaft structure, which comprises a winding shaft, an upper baffle and a lower baffle, wherein the upper baffle and the lower baffle are arranged at two ends of the winding shaft; the inner part of the winding shaft is hollow and penetrates through the upper baffle plate and the lower baffle plate up and down to form a magnetic core groove; the left end of overhead gage is provided with the last positioning seat that stretches to the left, and the left and right side of spool is provided with the toper convex part of horizontal toward outer little-ending design respectively for: the cross section of the winding shaft is a special-shaped surface with the left end and the right end gradually reduced and the middle part is large, the wall thickness of the left side and the right side of the winding shaft is larger than that of the front side wall and the rear side wall, so that the winding shaft of the framework is mainly designed into a conical shape like a design of leading the corner of a winding water caltrop, the shape of a coil is changed along with the design, the volume is reduced, the coil is uniform, the magnetic core is assembled without interference, the assembling time efficiency of the magnetic core is improved, the assembling bottleneck and important factors influencing the production efficiency are optimized, and the automatic assembling of the magnetic core and a coil can be realized.)
技术领域
本发明涉及变压器领域技术，尤其是指一种具有锥形绕线轴结构的变压器骨架及变压器。
背景技术
骨架，又名变压器骨架，或变压器线架，是变压器的主体结构组成部分。变压器在当今社会被广泛的使用，对应的主体也必不可少，所以骨架有着无可取代的作用，现有传统设计，骨架设计均是一个圆形或者矩形设计，绕组都是呈圆形或矩形状缠绕在绕线轴上，绕组菱角是最为影响磁芯装配困难的关键。如图7和图8所示，其显示了传统技术中变压器骨架采用圆形绕线轴1的结构情形，其绕线深度较浅，绕线面积较小，窗口Kw系数受较小，实际绕线时，为了充分利用绕线面积，往往容易出现绕线2在接线区域两侧凸露于骨架3，导致装配磁芯4时出现干涉，影响磁芯4装配效率。
因此，需要研究一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种具有锥形绕线轴结构的变压器骨架及变压器，其解决了磁芯装配困难、装配效率低、绕线面积小的问题，同时，提高产品的品质。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种具有锥形绕线轴结构的变压器骨架，包括有绕线轴和设置于绕线轴两端的上挡板、下挡板；所述绕线轴的内部中空并且上下贯穿于上挡板和下挡板，以形成磁芯槽；
所述上挡板的左端设置有往左凸伸的上定位座，所述上挡板的右端设置有往右凸伸的上针脚座；所述下挡板的左端设置有往左凸伸的下定位座，所述下挡板的右端设置有往右凸伸的下针脚座；
所述绕线轴的左、右侧分别设置有横向往外渐小设计的锥形凸部，使得：所述绕线轴的横截面呈左、右端渐小中间大的异形面，所述绕线轴的左、右侧壁厚均大于前、后侧壁厚。
作为一种优选方案，所述绕线轴的左、右侧壁厚相等，所述绕线轴的前、后侧壁厚相等。
作为一种优选方案，所述绕线轴的外环面为左侧V形面、前侧圆弧面、右侧V形面、后侧圆弧面依次连接而成。
作为一种优选方案，所述绕线轴的磁芯槽呈圆形，所述绕线轴的内环面为圆柱面。
作为一种优选方案，所述上针脚座上设置有上针脚，所述上针脚横向伸出上针脚座的右侧，下针脚座上设置有下针脚，所述下针脚竖向伸出下针脚座的下侧，以对上针脚座、下针脚座之间区域形成避让。
作为一种优选方案，整个的绕线轴的壁厚是从锥形凸部的外侧顶点处分别往前、后渐薄设计，直至前侧圆弧面、后侧圆弧面，前侧圆弧面、后侧圆弧面所在区域的壁厚相同且与锥形凸部的最薄处壁厚相等。
作为一种优选方案，所述前侧圆弧面、后侧圆弧面各占角度为100-120度。
一种变压器，包括有变压器骨架，所述变压器骨架为权利要求1-7中任一项所述的具有锥形绕线轴结构的变压器骨架，所述绕线轴上绕设有绕组，所述磁芯槽内安装有磁芯，所述磁芯具有侧板和磁柱，所述磁柱伸入磁芯槽内，所述侧板位于变压器骨架的前、后侧。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是将骨架的绕线轴设计成一种呈锥形状的设计，如同将绕组菱角边幅作了导角设计，线圈的形态随之变化，体积缩小，线圈匀称，磁芯装配不干涉，大大提高了磁芯装配时效，优化了装配瓶颈和影响生产效率的重要因素，可实现自动化磁芯与线包的装配，从而产品品质和制作效率得到提升，节省了人力和降低了成本。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之实施例的立体示图；
图2是本发明之实施例的另一角度立体示图；
图3是本发明之实施例的主视图；
图4是本发明之实施例的右视图；
图5是本发明之实施例的剖视图；
图6是本发明之实施例的绕线轴的剖视图；
图7是传统技术中变压器骨架采用圆形绕线轴的剖视图；
图8是传统技术中变压器骨架采用圆形绕线轴立体示图。
附图标识说明：
1、圆形绕线轴 2、绕线 3、骨架 4、磁芯 10、绕线轴 11、锥形凸部 13、磁芯槽 20、上挡板 21、上定位座 22、上针脚座 221、上针脚 213、左侧V形面 214、右侧V形面 215、前侧圆弧面 216、后侧圆弧面 B、外侧顶点 30、下挡板 321、下针脚 31、下定位座 32、下针脚座。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
请参照图1至图8所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构。
一种具有锥形绕线轴结构的变压器骨架，包括有绕线轴10和设置于绕线轴10两端的上挡板20、下挡板30；所述绕线轴10的内部中空并且上下贯穿于上挡板20和下挡板30，以形成磁芯槽13，所述磁芯槽13用于安装磁芯。
所述上挡板20、下挡板30的主体均呈圆形；所述上挡板20的左端设置有往左凸伸的上定位座21，所述上挡板20的右端设置有往右凸伸的上针脚座22；所述下挡板30的左端设置有往左凸伸的下定位座31，所述下挡板30的右端设置有往右凸伸的下针脚座32；此处，上针脚座22上设置有上针脚221，所述上针脚221横向伸出上针脚座22的右侧，下针脚座32上设置有下针脚321，所述下针脚321竖向伸出下针脚座32的下侧，对上针脚座22、下针脚座32之间区域形成避让，可以全部预留给绕线用。
所述绕线轴10的左、右侧分别设置有横向往外渐小设计的锥形凸部11，如图5所示，所述绕线轴10的横截面呈左、右端渐小中间大的异形，所述绕线轴10的左、右侧壁厚均大于前、后侧壁厚，通常，所述绕线轴10的左、右侧壁厚相等，所述绕线轴10的前、后侧壁厚相等。所述绕线轴10的磁芯槽13呈圆形，所述绕线轴10的内环面为圆柱面，所述绕线轴10的外环面为左侧V形面213、前侧圆弧面215、右侧V形面214、后侧圆弧面216依次连接而成。对比图5和图7所示，传统技术的绕线轴的壁厚与本发明之绕线轴的左、右侧壁厚相等，而本发明的绕线轴的前、后侧壁厚可以远小于传统技术的绕线轴的壁厚，因此，本发明中，其绕线深度比传统技术的绕线深度要深，同时，巧妙利用了左侧的上定位座21、下定位座22及右侧的上针脚座22、下针脚座32所在区域，本发明的绕线面积明显大于传统技术的绕线面积，窗口Kw系数呈线性增大。而且，由于左、右侧的锥形凸部11设计，其提供了左侧V形面213、右侧V形面214供绕线，绕线时可以起到很好地定位作用，使得绕组菱角边幅如同导角，线圈匀称，同样尺寸的变压器，其绕线面积得到明显增大，而同样绕线面积的话，本发明可以把变压器骨架及变压器的尺寸有效缩小；增大绕线窗口系数Kw，大大利用了产品窗口空间，且绕线定位精准、紧密，绕组与绕组间的距离更近，绕组与绕组间的匹配程度、交集程度、耦合程度越高，使得整个产品的漏感（也指漏磁通）及耦合电压（也指共模电压）特性更好。
同时，前侧圆弧面215、后侧圆弧面216均与上挡板20、下挡板30的相应前、后侧外缘形成较大间距，避免绕线在前、后侧（也指接线区域两侧）露于骨架，解决了装配磁芯时出现干涉影响磁芯装配效率的问题。该种绕线轴，更适于自动化磁芯与线包的装配，有利于提升产品的品质和生产效率，节省人力，降低成本。
本文中，提供一组产品设计参数作对比，对比图5和图7所示，若图7所示的传统技术、图5所示的本发明技术，其骨架的外径均为16.90毫米，绕线槽的内径均为8.80毫米；图7所示的传统技术的绕线轴的壁厚为4.3毫米，其绕线深度为1.90毫米，其绕线面积大约为26.90平方毫米；而图5所示的本发明技术，其绕线轴的左、右侧壁厚也设计为4.3毫米，考虑到锥形凸部的小端较小，通常可以将壁厚稍设计大一点点，例如4.35毫米，本发明的绕线轴的前、后侧壁厚可以设计为1.60毫米，其绕线深度为3.25毫米，比传统技术的绕线深度要深1.35毫米，本发明的绕线面积可以达到42.70平方毫米，比传统技术的绕线面积大15.80平方毫米。若采用同样的绕组线径、圈数，同样的磁芯装配，本发明之新方案，制作过程更加轻松，便捷且可实现自动化，制作品质稳定、一致性好。
以及，本实施例中，所述前侧圆弧面215、后侧圆弧面216各占角度A为100-120度，整个的绕线轴10的壁厚是从锥形凸部11的外侧顶点B处分别往前、后渐薄设计，直至前侧圆弧面215、后侧圆弧面216，前侧圆弧面215、后侧圆弧面216所在区域的壁厚通常是相同的，其与锥形凸部11的最薄处壁厚相等。
一种变压器，其包括有前面所述的变压器骨架，所述绕线轴10上绕设有绕组，所述磁芯槽13内安装有磁芯，所述磁芯具有侧板和磁柱，所述磁柱伸入磁芯槽13内，所述侧板位于变压器骨架的前、后侧。
本发明的设计重点在于，其主要是将骨架的绕线轴设计成一种呈锥形状的设计，如同将绕组菱角边幅作了导角设计，线圈的形态随之变化，体积缩小，线圈匀称，磁芯装配不干涉，大大提高了磁芯装配时效，优化了装配瓶颈和影响生产效率的重要因素，可实现自动化磁芯与线包的装配，从而产品品质和制作效率得到提升，节省了人力和降低了成本。
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