接线盒及包括其的电磁加热辊的制作方法

本实用新型涉及电磁加热辊技术领域，尤其涉及一种分组设置接线端口以使线圈接口管理更方便可靠的接线盒及包括其的电磁加热辊。

背景技术：

目前，在化工、纺织、钢铁、塑料等行业内对金属管道加热的设备有电磁感应加热辊装置和导热油加热辊装置。电磁感应加热辊与导热油加热辊相比具有多方面的优势，除了更加环保、更加安全和提供更均匀的加热温度外，电磁感应加热辊还能提供远远超过导热油加热辊的温度，因此其良好的温度特性已经被各行业生产商所认可。

而在特种纸领域加工使用的电磁加热辊，通常会在400℃或更高的工艺温度状态下进行材料的加工生产。在此类别的电磁加热辊中，通常需要较大的加热功率，其电磁感应加热通常采用多个电磁感应线圈的结构方式来对辊体进行加热，因此线圈组数通常大于20组。当线圈组数特别多时，众多的电磁感应线圈引出线头，辊体的出线端口会显得特别臃肿，接线头混在一起，不便于管理，也不利于美观。当电磁感应线圈出现故障时，需要对电磁感应线圈进行一一排查，不便于及时查找到对应的线圈。

另外，现有技术中的电磁加热辊往往只设置一个内轴保护监测探头，敷设在内轴的一端，对内轴的温度进行监控，而对电磁感应线圈的温度没有监控。当单个独立线圈温度出现过高现象时，无法及时检测，无法做到有效的保护措施，有可能会导致内轴的损坏以及线圈供电单元的损坏。

技术实现要素：

针对现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供一种接线盒及包括其的电磁加热辊，每个连接板对应一个线圈加热组，分组设置电磁感应线圈的接口，管理更加方便可靠，电磁加热辊的接线更为美观。

本实用新型实施例提供一种用于电磁加热辊的接线盒，所述电磁加热辊包括内轴和辊体，所述辊体套设于所述内轴的第一位置，且所述内轴和所述辊体之间设置有多个线圈加热组，各个所述线圈加热组分别包括多个电磁感应线圈；

所述接线盒包括多个连接板，所述连接板依次首尾相接形成一闭环结构，所述闭环结构套设于所述内轴的第二位置，所述连接板包括一支撑连接板和多个线圈连接板；其中：

所述支撑连接板上设置有电路板，所述电路板上设置有控制模块和电源管理模块，所述电源管理模块的受控端连接至所述控制模块，所述电源管理模块的输入端连接至电源；

所述线圈连接板与所述线圈加热组一一对应，各个所述线圈连接板上设置有多个电源接口，各个所述线圈连接板的电源接口与所对应的线圈加热组中的电磁感应线圈一一对应，所述电源接口的输入端连接至所述电源管理模块的输出端，且所述电源接口的输出端连接至所对应的电磁感应线圈。

优选地，所述闭环结构中，相邻连接板之间均通过一连接件相连接，至少一个所述连接件为可拆卸连接件，且其他所述连接件为可旋转连接件。

优选地，所述内轴和所述辊体之间设置有五组所述线圈加热组，所述线圈连接板包括第一线圈连接板、第二线圈连接板、第三线圈连接板、第四线圈连接板和第五线圈连接板，所述支撑连接板、第一线圈连接板、第二线圈连接板、第三线圈连接板、第四线圈连接板和第五线圈连接板依次首尾相接形成所述闭环结构；其中：

所述第三线圈连接板和所述第四线圈连接板之间的连接件为可拆卸连接件，其他所述连接件为可旋转连接件。

优选地，所述可拆卸连接件包括搭扣、蝴蝶扣或螺纹连接件，所述可旋转连接件包括铰链。

优选地，各个所述连接板彼此尺寸相同，所述闭环结构的侧面为正多边形，所述正多边形的各个侧边分别对应一所述连接板，且所述闭环结构的侧面覆盖有一侧面面板；

所述内轴的第二位置为所述内轴的端部，所述闭环结构套设于所述内轴的端部，且所述侧面面板贴近所述内轴的端面设置。

优选地，所述内轴处还设置有内轴测温元件，所述侧面面板上设置有内轴测温信号线接口，所述内轴测温信号线接口的输入端与所述内轴测温元件相连接，所述内轴测温信号线接口的输出端与所述控制模块相连接。

优选地，所述侧面面板上设置有通信接口，所述电路板上还设置有通信功能模块，所述通信功能模块通过所述通信接口与上位机进行通信；

所述支撑连接板上还设置有发射天线，所述电路板上还设置有无线发射功能模块，所述无线发射功能模块通过所述发射天线与上位机进行通信。

优选地，各个所述线圈连接板上还设置有多个温度异常指示灯，所述线圈连接板的温度异常指示灯与所对应的线圈加热组的电磁感应线圈一一对应；

各个所述电磁感应线圈处设置有一测温元件，所述测温元件与所述控制模块进行通信，所述控制模块根据各个所述测温元件的测量结果控制所对应的温度异常指示灯的显示状态；

所述测温元件包括二次感应线圈、限流电阻、第一电流传感器和第一电压传感器，所述二次感应线圈靠近所对应的电磁感应线圈设置，且所述二次感应线圈和所述限流电阻形成回路；

所述第一电流传感器采集所述二次感应线圈的通过电流，所述第一电压传感器测量所述二次感应线圈两端的电压；

所述控制模块包括温度与电阻对照数据库以及处理器，所述处理器根据所述第一电流传感器和第一电压传感器的检测数据计算所述二次感应线圈的电阻，然后根据所述二次感应线圈的电阻在所述温度与电阻对照数据库中查找，得到所对应的二次感应线圈的温度。

优选地，各个所述线圈连接板上还设置有多个工作状态指示灯，所述线圈连接板的工作状态指示灯与所对应的线圈加热组的电磁感应线圈一一对应；

各个所述电磁感应线圈处还设置有第二电压传感器和第二电流传感器，所述第二电流传感器检测所述电磁感应线圈的通过电流，所述第二电压传感器检测所述电磁感应线圈两端的电压；

所述控制模块根据所述第二电压传感器和所述第二电流传感器的检测数据控制所对应的工作状态指示灯的显示状态。

本实用新型还提供一种电磁加热辊，包括所述的用于电磁加热辊的接线盒。

本实用新型所提供的接线盒及包括其的电磁加热辊具有下列优点：

本实用新型提供了一种接线盒与电磁加热辊配合的技术方案，每个连接板对应一个线圈加热组，分组设置电磁感应线圈的接口，管理更加方便，电磁加热辊的接线更为美观；各个连接板形成一个闭环结构，可以套设于所述电磁加热辊的内轴外部，与电磁加热辊的配合方式更为紧密；对每个电磁感应线圈设置单独的工作状态指示和温度指示，一旦出现故障便于排查，并可以将多个电磁感应线圈的工作状态向上位机传送，实现统一管理，大大提高了电磁加热辊工作的稳定性。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本实用新型一实施例的用于电磁加热辊的接线盒的结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的用于电磁加热辊的接线盒打开闭环结构的示意图；

图3是本实用新型一实施例的第一线圈连接板的侧面示意图；

图4是本实用新型一实施例的第二线圈连接板的侧面示意图；

图5是本实用新型一实施例的第三线圈连接板的侧面示意图；

图6是本实用新型一实施例的第四线圈连接板的侧面示意图；

图7是本实用新型一实施例的第五线圈连接板的侧面示意图；

图8是本实用新型一实施例的电磁感应线圈的信息采样部分与电路板连接的框图；

图9是本实用新型另一实施例的用于电磁加热辊的接线盒的结构示意图；

图10是本实用新型另一实施例的用于电磁加热辊的接线盒打开闭环结构的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

如图1～8所示，本实用新型一实施例提供一种用于电磁加热辊的接线盒，所述电磁加热辊包括内轴和辊体，所述辊体套设于所述内轴的第一位置，且所述内轴和所述辊体之间设置有多个线圈加热组，各个所述线圈加热组包括多个电磁感应线圈；

所述接线盒包括多个连接板，所述连接板依次首尾相接形成一闭环结构，所述闭环结构套设于所述内轴的第二位置；将所述闭环结构套设在所述内轴的外部，可以保证所述接线盒与所述电磁加热辊的连接更为可靠，不用另外占据其他的放置位置，在工作时，接线盒同内轴一起保持静止不动；

所述连接板包括一支撑连接板1和多个线圈连接板；其中：

所述支撑连接板1上设置有电路板11，所述电路板11上设置有控制模块和电源管理模块，所述电源管理模块的受控端连接至所述控制模块，所述电源管理模块的输入端连接至电源；

所述线圈连接板与所述线圈加热组一一对应，各个所述线圈连接板的表面设置有多个电源接口，各个所述线圈连接板的电源接口与所对应的线圈加热组中的电磁感应线圈一一对应，所述电源接口的输入端连接至所述电源管理模块的输出端，且所述电源接口的输出端连接至所对应的电磁感应线圈。

所述支撑连接板1的表面设置的电路板11可以是印刷电路板。为了冷却电路板，还可以进一步增设通气孔13。

如图3～7所示，在该实施例中，所述内轴和所述辊体之间设置有五组线圈加热组。相对应地，所述接线盒具有五个线圈连接板，分别是第一线圈连接板21、第二线圈连接板22、第三线圈连接板23、第四线圈连接板24和第五线圈连接板25。所述支撑连接板1、第一线圈连接板21、第二线圈连接板22、第三线圈连接板23、第四线圈连接板24和第五线圈连接板25依次首尾相接形成所述闭环结构。各个所述线圈连接板上均设置有与所对应的线圈加热组中电磁感应线圈一一对应的电源接口，为各个所述电磁感应线圈提供电源输入。

进一步地，该实施例中的接线盒还可以用于各个电磁感应线圈温度和电磁感应线圈状态的指示，对电磁感应线圈的工作状态进行监控。如图1所示，各个所述线圈连接板上进一步还可以设置有工作状态指示灯和温度异常指示灯。如图3～7所示，各个电磁感应线圈分别对应有一个工作状态输出接口、温度状态输出接口和感应线圈电源接口。

在该实施例中，各个所述线圈加热组中分别包括有五个电磁感应线圈。图1～图7中各个所述线圈连接板上的指示灯和接口与各个电磁感应线圈的连接接头的对应关系如下：

第一线圈连接板21中包括：

第一线圈加热组工作状态指示灯211，包括五个第一线圈加热组的线圈工作状态指示灯：211a、211b、211c、211d和211e，五个线圈工作状态指示灯与第一线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第一线圈加热组温度异常指示灯212，包括五个第一线圈加热组的线圈温度异常指示灯：212a、212b、212c、212d和212e，五个线圈温度异常指示灯与第一线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第一线圈加热组电源接口213，包括五个第一线圈加热组的线圈电源接口213a、213b、213c、213d和213e，五个线圈电源接口与第一线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第二线圈连接板22中包括：

第二线圈加热组工作状态指示灯221，包括五个第二线圈加热组的线圈工作状态指示灯：221a、221b、221c、221d和221e，五个线圈工作状态指示灯与第二线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第二线圈加热组温度异常指示灯222，包括五个第二线圈加热组的线圈温度异常指示灯：222a、222b、222c、222d和222e，五个线圈温度异常指示灯与第二线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第二线圈加热组电源接口223，包括五个第二线圈加热组的线圈电源接口223a、223b、223c、223d和223e，五个线圈电源接口与第二线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第三线圈连接板23中包括：

第三线圈加热组工作状态指示灯231，包括五个第三线圈加热组的线圈工作状态指示灯：231a、231b、231c、231d和231e，五个线圈工作状态指示灯与第三线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第三线圈加热组温度异常指示灯232，包括五个第三线圈加热组的线圈温度异常指示灯：232a、232b、232c、232d和232e，五个线圈温度异常指示灯与第三线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第三线圈加热组电源接口233，包括五个第三线圈加热组的线圈电源接口233a、233b、233c、233d和233e，五个线圈电源接口与第三线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第四线圈连接板24中包括：

第四线圈加热组工作状态指示灯241，包括五个第四线圈加热组的线圈工作状态指示灯：241a、241b、241c、241d和241e，五个线圈工作状态指示灯与第四线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第四线圈加热组温度异常指示灯242，包括五个第四线圈加热组的线圈温度异常指示灯：242a、242b、242c、242d和242e，五个线圈温度异常指示灯与第四线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第四线圈加热组电源接口243，包括五个第四线圈加热组的线圈电源接口243a、243b、243c、243d和243e，五个线圈电源接口与第四线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第五线圈连接板25中包括：

第五线圈加热组工作状态指示灯251，包括五个第五线圈加热组的线圈工作状态指示灯：251a、251b、251c、251d和251e，五个线圈工作状态指示灯与第五线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第五线圈加热组温度异常指示灯252，包括五个第五线圈加热组的线圈温度异常指示灯：252a、252b、252c、252d和252e，五个线圈温度异常指示灯与第五线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应；

第五线圈加热组电源接口253，包括五个第五线圈加热组的线圈电源接口253a、253b、253c、253d和253e，五个线圈电源接口与第五线圈加热组的五个电磁感应线圈一一对应。

在实际应用中，所述工作状态指示灯、温度异常指示灯的数量可以根据实际线圈加热组中所包含的电磁感应线圈的数量来调整，而不以此处列举的实施例为限。其中，工作状态指示灯、温度异常指示灯和电源接口的位置排布方式也可以根据实际需要进行调整。另外，工作状态指示灯和温度异常指示灯在不需要的时候也可以去除，仍能实现接线盒本身的作用，均属于本实用新型的保护范围之内。另外，具体电磁感应线圈的分组也可以根据实际需要自行调整，相应地，线圈连接板的数量也可以有所调整，各个线圈加热组中的电磁感应线圈的数量可以彼此相同，也可以彼此不同。

通过设置本实用新型的接线盒，将电磁感应线圈分组与不同的线圈连接板相连接，从外观上来看更加美观，避免了现有技术中接线繁多十分杂乱的情况；每个线圈加热板对应一个线圈连接板，出现故障时容易排障，并且可以单独断开某一电磁感应线圈的电源输入，达到每个线圈加热组、每个电磁感应线圈独立控制。另外，可以进一步增设工作状态指示灯和/或温度异常指示灯，对每个电磁感应线圈的工作状态和/或温度状态进行实时监控，实现单个电磁感应线圈的故障预警，当出现故障时，可以第一时间知道是哪个电磁感应线圈出现故障，排查十分方便。

如图2所示，所述闭环结构中，相邻连接板之间均通过一连接件相连接。优选设置至少一个所述连接件为可拆卸连接件，且其他所述连接件为可旋转连接件。通过这种设置方式，可以将所述闭环结构打开为图2中的结构，所述可旋转连接件可以根据需要设置角度限制，使得所述闭环结构打开后呈现满足需要的形状，使得接线盒可以呈现多种不同的形态，方便在各种场合中的使用。另外，通过所述可拆卸连接件打开所述闭环结构时，也可以将所述闭环结构从所述内轴的第二位置处更方便地取下，进行接线工作。

在该实施例中，所述支撑连接板1和第一线圈连接板21之间设置有支撑连接板第一连接件14，所述支撑连接板1和第五线圈连接板25之间设置有支撑连接板第二连接件15，所述第一线圈连接板21和所述第二线圈连接板22之间设置有第一线圈连接板连接件214，所述第二线圈连接板22和所述第三线圈连接板23之间设置有第二线圈连接板连接件224，所述第三线圈连接板23和所述第四线圈连接板24之间设置有第三线圈连接板连接件234，所述第四线圈连接板24和所述第五线圈连接板25之间设置有第四线圈连接板连接件244。

该实施例中设置所述第三线圈连接板连接件234为可拆卸连接件，其他连接件均为可旋转连接件。在打开所述闭环结构时，通过打开所述第三线圈连接板连接件234，并旋转各个可旋转连接件，即可达到如图2所示的状态，或其他角度的状态。

所述可拆卸连接件优选包括搭扣、蝴蝶扣或螺纹连接件，所述可旋转连接件优选包括铰链。在实际应用中，还可以选用其他类型的连接件，只要能满足可拆卸或可旋转的特性即可。也可以设置多个可拆卸连接件，使得整个接线盒的结构变换更为灵活。均属于本实用新型的保护范围之内。

在该实施例中，各个所述线圈连接板优选具有相同的形状和尺寸，即所述闭环结构的侧面是一个正六边形结构，所述正六边形的各个侧边对应于各个所述连接板，采用正六边形的结构，使得整个接线盒外观更为美观，并且是一个对称结构，具有更好的稳定性。在实际应用中，也可以选用形状和尺寸不同的连接板，而不以此处为限。

所述闭环结构的侧面还可以覆盖有一侧面面板3。所述内轴处还设置有内轴测温元件，所述侧面面板3上可以设置有内轴测温信号线接口32，所述内轴测温信号线接口的32输入端与所述内轴测温元件相连接，所述内轴测温信号线接口32的输出端与所述控制模块相连接。通过所述内轴测温元件，可以实时监测所述电磁加热辊的内轴的温度，当出现温度异常时及时预警，实现对内轴温度的监控和保护。所述闭环结构与所述侧面面板3相对的另一侧面为开口面，将所述闭环结构套设于所述内轴的一个端部，且所述侧面面板3贴近所述内轴的该端面设置。

本实用新型的接线盒还可以进一步设置与上位机通信的功能，不仅可以实时显示各个电磁感应线圈的工作状态和/或温度状态，还可以将各个所述电磁感应线圈的工作状态和/或温度状态的数据统一上传至上位机。与上位机通信可选地有两种方式，可以在所述支撑连接板1上设置发射天线12，与上位机进行无线通信，也可以在所述侧面面板3上设置通信接口31，与上位机进行有线通信。具体通信方式可以根据需要进行选择，而发射天线12和通信接口31的位置设置也可以根据实际需要进行调整。

通过将各个所述电磁感应线圈的工作状态和/或温度状态的数据统一上传至上位机，工作人员使用其他终端也可以实时查看各个所述电磁感应线圈的状态，一旦发出报警信号，可以及时赶往现场，进行故障排查，而不必一直待在接线盒旁边查看各个指示灯，极大地便利了工作人员的日常维护工作。

如图8所示，为本实用新型的用于电磁加热辊的接线盒的信号采集和控制的原理框图。图中示例性地示出了一个电磁加热辊4中的一个电磁感应线圈41的信号采集和其与控制模块之间的连接方式。该电磁感应线圈41通过电磁感应线圈第一电源接口42和电磁感应线圈第二电源接口43获取电源输入，即所述电磁感应线圈第一电源接口42和电磁感应线圈第二电源接口43连接至所对应的线圈连接板的电源接口上。

为了获取各个所述电磁感应线圈处的温度，并通过所对应的温度异常指示灯显示其温度状态，需要在各个所述电磁感应线圈处增加一个测温元件6，所述测温元件6与所述控制模块进行通信，所述控制模块根据各个所述测温元件6的测量结果控制所对应的温度异常指示灯的显示状态。

在该实施例中，所述测温元件6包括二次感应线圈61、限流电阻63、第一电流传感器和第一电压传感器，所述二次感应线圈61靠近所对应的电磁感应线圈设置，且所述二次感应线圈61和所述限流电阻63形成回路；所述第一电流传感器采集所述二次感应线圈61的通过电流，所述第一电压传感器测量所述二次感应线圈两端的电压；

所述控制模块包括温度与电阻对照数据库71以及处理器72，所述处理器72根据所述第一电流传感器和第一电压传感器的检测数据计算所述二次感应线圈的电阻，然后根据所述二次感应线圈的电阻在所述温度与电阻对照数据库71中查找，得到所对应的二次感应线圈61的温度。

当所述处理器72计算得到的二次感应线圈61的温度超过预设阈值时，则会将温度异常状态输出到温度异常指示灯，并且可以通过报警输出单元73进行报警，并可以进一步将报警信号上传至上位机。

进一步地，所述二次感应线圈和所述限流电阻的回路中还连接有二次感应线圈状态指示灯62，对二次感应线圈61的工作状态进行监控。

另外，为了获取各个电磁感应线圈的工作状态，各个所述电磁感应线圈处还设置有第二电压传感器和第二电流传感器，所述第二电流传感器检测所述电磁感应线圈的通过电流，所述第二电压传感器检测所述电磁感应线圈两端的电压；所述控制模块根据所述第二电压传感器和所述第二电流传感器的检测数据控制所对应的工作状态指示灯的显示状态。

在该实施例中，通过一电流互感器51进行该电磁感应线圈41的电流采样，在感应线圈第一电压采样接口52和感应线圈第二电压采样接口53进行该电磁感应线圈41的电压采样。采样数据通过采样单元5进入模数转换单元76，将采集到的电磁感应线圈的交流电压、交流电流信号转换成数字信号，然后输入控制模块，由控制模块进行处理，当出现异常检测数据时，所述控制模块会将工作状态异常输出至所对应的工作状态指示灯，并且可以通过报警输出单元73进行报警，并可以进一步将报警信号上传至上位机。

所述控制模块与上位机的通信可以通过设置通信功能模块74或无线发射功能模块75，通过通信功能模块74与所述通信接口31与上位机进行有线通信，或通过无线发射功能模块75和发射天线12与上位机进行无线通信，及时将检测和分析得到的数据上传至上位机，方便工作人员远程监控，也方便数据存储和后续查找。

本实用新型实施例还提供一种电磁加热辊，包括所述的用于电磁加热辊的接线盒。采用上述的接线盒，可以方便地对所述电磁加热辊中的各个电磁感应线圈进行接线管理，实现了各个电磁感应线圈的独立控制；并且除了可以监控内轴温度之外，还可以分别监控各个电磁感应线圈的温度和工作状态，当出现故障时，可以第一时间排查到是哪个电磁感应线圈出现故障，大大节省了维护的时间和成本；并且可以进一步设置与上位机通信，实现电磁加热辊的远程监控，大大提升了用户的使用体验。

本实用新型所提供的接线盒及包括其的电磁加热辊具有下列优点：

本实用新型提供了一种接线盒与电磁加热辊配合的技术方案，每个连接板对应一个线圈加热组，分组设置电磁感应线圈的接口，管理更加方便，电磁加热辊的接线更为美观；各个连接板形成一个闭环结构，可以套设于所述电磁加热辊的内轴外部，与电磁加热辊的配合方式更为紧密；对每个电磁感应线圈设置单独的工作状态指示和温度指示，一旦出现故障便于排查，并可以将多个电磁感应线圈的工作状态向上位机传送，实现统一管理，大大提高了电磁加热辊工作的稳定性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。