Изоляционные детали (рис. 5, а—г) изготавливают в основном механической обработкой листового или клеенного картона. Детали сложной формы могут быть получены из увлажненного картона или целлюлозной массы способом литья или формовки.
Детали простой конфигурации получают резкой из листа. Полосы шириной до 40 мм, где требуется высокая точность резания (допуск по ширине 0,3 мм), режут на гильотинных ножницах. Все другие полосы режут из листа на многодисковых ножницах. Шайбы вырезают за одну установку (по наружному и внутреннему диаметрам) из заготовок-квадратов на специальных круговых ножницах. Для лучшего использования материала вырезают вначале шайбы наибольшего диаметра. Из оставшегося диска, являющегося заготовкой для следующей шайбы, вырезают шайбу меньшего диаметра и т. д.
Рис. 5. Детали изоляции силовых трансформаторов.
а — дистанционные прокладки; б — рейка: в — кольцо; г — ярмовая изоляция трансформатора на 35 кВ с вынимающимся сектором; д — угловая шайба («мягкая»); / — шайба (лист); 2 — прокладка; 3— сектор; 4— заклепка.
Вырезку деталей сложной конфигурации производят на вибрационных ножницах по предварительно выполненной разметке цветным карандашом. Разметка графитовым карандашом недопустима. Острые кромки и заусенцы тщательно зачищают стеклянной бумагой.
Пластины, изолирующие ярмовые балки от магнитопровода, нарезают на гильотинных ножницах, а затем штампом пробивают в них отверстия и пазы.
Гофрированные прокладки из картона изготавливают на специальном станке, состоящем из разматывающего устройства, рабочих формующих гофры валков, нажимного и приемного устройств. Из гофрированного рулона на гильотинных ножницах нарезают заготовки требуемой длины.
Дистанционные прокладки (рис. 5, а) штампуют на эксцентриковом прессе (рис. 6) из листового электроизоляционного картона толщиной 1—3 мм."В производстве трансформаторов применяется более 500 типоразмеров прокладок. Наиболее массовые прокладки штампуют на специальных мерных прорубных штампах (рис. 7), а прокладки, изготавливаемые в сравнительно небольших количествах, — на универсальных штампах. Отштампованные прокладки при движении пуансона вниз нанизываются своим пазом на технологическую металлическую ленту, установленную снизу каждого штампа. С ленты прокладки снимают столбиками, что облегчает труд.
Р и с. 6. Штамповка дистанционных прокладок на эксцентриковом прессе.
/ — маховик; 2 — эксцентрик; 3 — фрикционная муфта; 4 — кривошипный вал; 5 — болт регулирования хода; 6 — ползун; 7 — кнопки управления; 8 — штамп; 9 — плита; 10 — лист электроизоляционного картона; И — готовые прокладки.
Рис. 7. Штамп универсальный для вырубки дистанционных прокладок.
1 — хвостовик; 2 — пуансон; 3 — матрица; 4— подушка; 5 — упор; 6 — съемник; 7 — направляющая планка.
Рейки, прокладки ярмовой изоляции и кольца изготавливают по единой технологии. В качестве заготовок используют полосы или шайбы, нарезанные из предварительно лакированного картона. Заготовки собирают в пакеты в специальных приспособлениях. При этом наружные поверхности пакетов должны быть не лакированными. У Т-образной рейки верхняя полоса должна быть большей ширины, чем остальные. Это необходимо для обеспечения зацепления на ней дистанционных прокладок. Пакет собирают толщиной Я+С, где Я— толщина готовой изолирующей прокладки; С — технологический припуск на усадку при последующем прессовании; в зависимости от толщины пакета он составляет 0,5—3 мм. Склейку собранных и скрепленных бандажом пакетов реек и прокладок осуществляют на этажерочном гидропрессе. Отрезку деталей на необходимую длину производят на циркульной пиле. Все заусенцы и наплывы лака на изолирующих прокладках зачищают на шлифовальном станке. Готовые детали должны быть гладкими, без наплыва лака, монолитными, не иметь расслоений.
После запекания торцы колец получаются неровными за счет некоторого несовпадения отдельных шайб и наплывов лака. Поэтому на специальном фрезерном станке кольцо фрезеруют по наружному и внутреннему контурам. Если по чертежу требуется дополнительная обработка (вырез или скос), производят разметку кольца цветным карандашом и на ленточной пиле делают срез или обрезают наружный контур. Наружные и внутренние пазы фрезеруют на специальном фрезерном станке.
Ярмовая, уравнительная изоляция и изоляция между ярмом и ярмовыми балками состоит из отдельных элементов (прокладок разной формы, шайб, фасонных листов, пластин), склеенных между собою либо соединенных картонными заклепками. В зависимости от принятой технологии на рабочем месте сборщика изоляции устанавливают соответствующее оборудование и шаблоны, обеспечивающие требуемую точность и производительность. Вначале укладывают в имеющиеся на шаблоне гнезда нижний ряд прокладок, выравнивая по упору торцы прокладок. Затем на них укладывают шайбу, вырезанную из электроизоляционного картона с необходимыми вырезами (для прохода концов обмотки) или разрезную шайбу с вынимающимся сектором в зоне концов обмоток. На шайбу накладывают верхний ряд прокладок, располагая их в полном соответствии с чертежом, и подравнивают их торцы по внутреннему и наружному диаметру.
На раднально-сверлильном станке (рис. 8) сверлят обычно по два отверстия в каждой прокладке и скрепляют прокладки заклепками из электроизоляционного картона, предварительно смазанными бакелитовым лаком. Для исключения возможности получения при сверлении сквозного отверстия, что снизит электрическую прочность изоляционной конструкции, на шпиндель станка (или хвостовик сверла) устанавливают ограничитель хода, который ограничивает глубину сверления до размера, указанного в чертеже (3—6 мм). Для увеличения механической прочности ярмовой изоляции между шайбой и прокладками укладывают бакелизированные с двух сторон полосы кабельной бумаги, одинаковые по размерам с прокладками. После сборки ярмовую изоляцию прессуют и склеивают на этажерочном гидропрессе, чтобы окончательно уплотнить заклепки и запечь бакелитовый лак, имеющийся на заклепках и бумажных полосах. Давление пресса 4 МПа, время выдержки под прессом 15—20 мин. После прессовки все прокладки прочно приклеиваются, и на поверхности не остается неровностей от заклепок.
Уравнительная изоляция из электроизоляционного картона образуется пластинами, к которым с двух сторон приклепаны прокладки неодинаковой толщины (нижние прокладки имеют большую толщину). Технология изготовления уравнительной изоляции совершенно такая же, как и ярмовой.
Изоляция между ярмом и ярмовыми балками выполняется также клепаной. Прокладки могут быть деревянными (трансформаторы I, II габаритов) или из картона и расположены с одной или двух сторон пластины. Технологический процесс сборки аналогичен изготовлению ярмовой и уравнительной изоляции. Значительно упрощается технология изготовления сборной изоляции при приклейке прокладок клеем марок КМЦ воздушной сушки. На соприкасающиеся с шайбами поверхности прокладок наносится слой клея непосредственно на сборочном столе. Здесь же собранная изоляция опрессовывается резиновой пневмокамерой (давление 0,2—0,5 МПа) и выдерживается в опрессованном состоянии 20— 25 мин.
Рис. 8. Сборка клепаной изоляции.
/ — основание шаблона: 2 — деревянная прокладка: 3 — фиксатор положения прокладок: 4 — нижний ряд прокладок; 5 — электрокартонные шайбы ярмовой изоляции; 6 — шпиндель радиально-сверлильного стайка (с ограничителем хода сверла); 7 — траверса сверлильного стайка; 8— рукоятка подачи шпинделя; В—рукоятка передвижения суппорта.
Сборные «мягкие» угловые шайбы (рис. 5, г) собирают из отдельных заготовок — полос с надрезами электроизоляционного картона толщиной 0,5 мм на универсальном приспособлении. Для образования цилиндрической части шайбы наматывают на наружную поверхность шаблона полосы, располагая надрезы со смещением в каждом слое («шихтуя», чтобы не было сквозных отверстий). Намотав все полосы и образовав таким образом цилиндрическую часть угловой шайбы заданной толщины, устанавливают сверху временную полосу из электроизоляционного картона толщиной 2—3 мм и надевают нижнюю картонную шайбу. С помощью деревянного молотка отгибают надрезанные края полос и на них кладут верхнюю картонную шайбу. Для скрепления всех элементов в отбортованной части шайбы просверливают несколько отверстий и связывают отворот шайбы шнуром. Приспособление переворачивают, снимают угловую шайбу и связывают цилиндрическую часть шайбы так же, как и отворот. На ленточной пиле обрезают выступающие за шайбу уголки картона и зачищают торцы от заусенцев наждачной бумагой.
Рис. 9. Прессовая установка получения спаренных угловых шайб методом прессования.
1 — пресс; 2 — нагреватели; 3 — пуансон; 4 — матрица; 5 — спаренная угловая шайба.
«Жесткие» угловые шайбы, имеющие стабильные геометрические размеры, изготавливают методом литья, как описано выше. Индивидуальные и мелкосерийные шайбы изготовляются разрезными. Их формуют на форме большего, чем требуется, диаметра, а затем отформованную и обкатанную шайбу разрезают, снимают с формы и сушат. Шайбу уплотняют на форме либо с помощью приспособления для обжатия шайб, либо резиновым пуансоном еще во влажном состоянии, влажность до 55%), после чего ее сушат в вакуум-сушильной печи на разжимной оправке. Сушку производят в течение 10 ч при температуре до 120°С, после чего выгружают оправку из печи и снимают с нее шайбу.
Прессовая установка (рис. 9) для изготовления спаренных прямых и обратных шайб из полосы методом прессования состоит из гидравлического горизонтального пресса, сменных штампов, гидрооборудования и системы автоматики. Формообразующая поверхность пуансона и матрицы определяется кривизной и геометрией поперечного сечения спаренной шайбы и имеет две зоны: прямолинейную и криволинейную. В прямолинейной зоне плоская заготовка электроизоляционного картона формуется в швеллеро-образную, а в криволинейной — швеллерообразная заготовка формуется в спаренную угловую шайбу. В процессе прессования заготовка электроизоляционного картона подвергается сложному изгибу в продольном и поперечном направлениях. В процессе формообразования заготовка подсушивается от соприкосновения с нагретым до 100 °С штампом. Полученная спаренная угловая шайба на вибрационных ножницах разрезается посередине на две равные угловые шайбы.
На каждом трансформаторном заводе имеется цех или участок механической обработки деталей из дерева, слоистых пластиков, бакелитовых изделий, а также участки изготовления деталей из пресс-порошка. Технологические процессы производства деталей из указанных материалов освещены в специальной литературе. Прокладки из пластмассы для трансформаторов I, II габаритов изготавливают методом горячего прессования аналогично деталям для электрических машин.
Широкое применение пластмасс в производстве масляных трансформаторах сдерживается, так как существующие марки недостаточно, надежны при длительной работе в разогретом трансформаторном масле. В существующих конструкциях трансформаторов большое количество деталей изготавливается из бука и до настоящего времени нет еще материалов, которые бы заменили дерево в конструкции крепления отводов трансформатора. В ближайшие годы ожидается выпуск профильного материала достаточно прочного и маслостойкого, применение которого упростит производство изоляционных деталей и сохранит огромное количество дерева для других целей.
