一种具有气体保护功能的高频感应加热线圈的制作方法

本发明涉及一种用于热处理工艺领域的具有气体保护功能的高频感应加热线圈。

背景技术：

目前，在国内众多领域的热处理工艺都得到了蓬勃发展，特别是感应加热热处理工艺的技术及其设备。随着我国机械制造业的不断发展，一些高端机械零部件领域对热处理设备需求不断提高，特别是一些需要防氧化、氧化还原热处理工艺要求越来越多，这对高频感应加热设备也不断提出了各种新的要求。就目前国内情况而言，在防氧化、氧化还原热处理设备的领域，相关应用较少，技术设备比较粗糙。特别是连续高频感应加热设备的防氧化装置，国内目前还是采用技术水平较低的外围箱体整体充惰性气体方式。这种方式比较粗糙，气体散发面大，气体浪费严重；并且如果工艺要求使用还原性气体，如氢气h2等本身具有爆炸性的还原性气体，对于使用的环境要求更高，一旦泄露会产生极大的安全隐患，对于这样的气体使用环境目前国产设备没有很成熟的解决方案。国外的设计通常采用密闭式的线圈整体浇注的方式对气体环境进行控制，这样可以防止泄露气体，对出线圈的气体进行集中处理，可以满足各种保护气体的使用。但浇注式一体成型，线圈笨重，如果线圈损坏将只能对线圈进行整体更换，维护成本较高，且线圈浇注时为适应高温环境，需要保证线圈没有气孔，对线圈的制造提出很高要求。

综上所述，上述带气体保护功能的线圈的不足之处在于：

1)、对于具有气体保护功能的线圈设计粗糙，气体使用效率低下，气体散发量大。

2)、浇注式线圈设计笨重，且制造要求太高，不便于维修，一旦气密泄漏，只能整体更换，维护成本高。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种具有气体保护功能的高频感应加热线圈，它的结构简单、易于实现，在工件进行高频加热时能够提供一个密闭的安全可控的气腔环境。

实现上述目的的一种技术方案是：一种具有气体保护功能的高频感应加热线圈，包括线圈箱体、连接铜排、铜管绕制线圈，还包括铜管绕制线圈内石英管；

所述铜管绕制线圈设置在所述线圈箱体内部；所述连接铜排包括上连接铜排和下连接铜排，所述上连接铜排和所述下连接铜排分别插接在所述线圈箱体的一侧表面上，与所述铜管绕制线圈连接；

在所述线圈箱体的两个侧面上，正对着所述铜管绕制线圈的绕组部分的位置，分别开设有一个石英管插接口；所述铜管绕制线圈内石英管通过一侧的所述石英管插接口插接入所述线圈箱体，通过所述铜管绕制线圈的绕组内部，然后从另一侧的所述石英管插接口伸出。

进一步的，所述气体保护功能的高频感应加热线圈还包括水冷循环系统。

再进一步的，所述水冷循环系统设有温度检监测器。

进一步的，所述石英管插接口上设置有通气密封端口。

再进一步的，所述通气密封端口分别与保护气体循环装置连接。

本发明的一种具有气体保护功能的高频感应加热线圈，在线圈箱体的两个侧面上开设有石英管插接口，铜管绕制线圈内石英管通过石英管插接口插接在铜管绕制线圈内部，并通过通气密封端口形成密闭空间。在进行高频加热时，工件设置在石英管内部，沉浸在密闭空间的保护气体内，使被感应工件加热的过程中不与外围空气形成交互，实现气体保护功能。采用石英管加两头通气密封端口作为保护气体的腔体，气密性好，无泄漏风险；同时相较于浇铸的式线圈，其拆装结构简单，可随时更换石英管，方便维护。

附图说明

图1为本发明的一种具有气体保护功能的高频感应加热线圈的结构示意主视图；

图2为本发明的一种具有气体保护功能的高频感应加热线圈的结构示意俯视图；

图3为本发明的一种具有气体保护功能的高频感应加热线圈的结构示意侧视图；

图4为本发明的一种具有气体保护功能的高频感应加热线圈的水冷循环系统原理图。

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：

请参阅图1至图4，本发明的一种具有气体保护功能的高频感应加热线圈，包括线圈箱体1、上连接铜排2、下连接铜排3、铜管绕制线圈内石英管4、线圈箱回水分配器5、线圈箱进水分配器6、铜管绕制线圈7、右石英管插接口8、左石英管插接口9、ts温度传感器10、水路分配头11。

铜管绕制线圈7设置在线圈箱体1内部。上连接铜排2和下连接铜排3分别插接在线圈箱体1的一侧表面上，与铜管绕制线圈7连接，组合形成电气闭合回路。加热线圈在进行工作时，上连接铜排2和下连接铜排3分别和供电设备连接。

在线圈箱体1的两个侧面上，正对着铜管绕制线圈7的绕组部分的位置，分别开设有一个右石英管插接口8和左石英管插接口9。铜管绕制线圈内石英管4通过左石英管插接口9插接入线圈箱体1，穿过铜管绕制线圈7的绕组内部，然后从右石英管插接口8伸出。右石英管插接口8和左石英管插接口9上分别设置有通气密封端口，以保证和石英管组合形成密闭空间。加热线圈在进行工作时，右石英管插接口8和左石英管插接口9上的通气密封端口分别和保护气体循环系统连接，形成气体循环回路。

线圈箱回水分配器5、线圈箱进水分配器6、水路分配头11和水管组成水冷循环系统，对线圈在工作状态进行冷却。水冷循环系统配有ts温度传感器10。

高频电源输出的电能两极首先分别将与上连接铜排2、下连接铜排3连接，将电能传送至铜管绕制线圈7，电气回路形成闭环，此时铜管绕制线圈7可以将高频电能转变为高频磁场能，通过电磁感应将电能耦合至线圈内的工件。铜管绕制线圈内石英管4和通气密封端口组合形成密闭空间，保证在密闭通道式腔体内的工件在铜管绕制线圈7感应加热的同时可以沉浸在保护气体中。保护气体通过通气密封端口像左石英管插接口9输入气体，并从右石英管插接口8重新流回保护气体循环系统，实现被感应材料加热的过程中不与外围空气形成交互，实现气体保护功能。

整个装置中，上连接铜排2、下连接铜排3、铜管绕制线圈7都配置有水冷循环系统的水冷管路，这些管路与来自5线圈箱回水分配器、6线圈箱进水分配器上面11水路分配头连接，形成水路循环，11水路分配头各个连接支路上安装ts温度传感器10，用于检测冷却水水温，保证整个电气回路装置工作在合适的温度环境能。使得装置可靠运行。

本发明的一种具有气体保护功能的高频感应加热线圈，使得在带气体保护的热处理领域，有了一种很好的线圈选择方案，线圈箱体设计制作简便，采用定制的耐高温材料，在保证线圈箱体结构稳定可靠，采用温度检测的水路系统设计，保证线圈在合适的环境下可靠工作，确保设备运行安全可靠，尤其采用了石英管加两头密封端口作为保护气体的腔体，气密性好，无泄漏的同时，拆装结构简单，也方便维护，一旦石英管的气密性产生泄露，可以立即进行更换，相比较于浇注式线圈维护成本低。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

技术特征：

技术总结
一种具有气体保护功能的高频感应加热线圈，包括线圈箱体、连接铜排、铜管绕制线圈，还包括铜管绕制线圈内石英管；铜管绕制线圈设置在线圈箱体内部；连接铜排和插接在线圈箱体的一侧表面上，与铜管连接；铜管绕制线圈内石英管插接在线圈箱体内，位于铜管绕制线圈内。本发明的一种具有气体保护功能的高频感应加热线圈，在进行高频加热时，工件设置在石英管内部，沉浸在密闭空间的保护气体内，使被感应工件加热的过程中不与外围空气形成交互，实现气体保护功能。采用石英管加两头通气密封端口作为保护气体的腔体，气密性好，无泄漏风险；同时相较于浇铸的式线圈，其拆装结构简单，可随时更换石英管，方便维护。

技术研发人员：施春华;维多
受保护的技术使用者：无锡应达工业有限公司
技术研发日：2017.05.03
技术公布日：2017.07.07