本发明涉及一种电磁感应加热装置和采用该装置加热的电磁感应加热辊。
背景技术：
如图4a、4b所示，现有的电磁感应加热装置其线圈通常是成排布置的，并且在线圈所排布的平面内各线圈的长轴方向均垂直于其排列方向。其缺点是磁力线覆盖有盲区，不仅如此，在磁力线能够覆盖的区域，靠近线圈长轴的两端是高温区，靠近线圈的中部是低温区，高温区和低温区各自独立，因此磁力线不可能在加热装置的整个工作表面均匀分布，整个工作表面也不可能实现热度均匀。
传统的加热辊是空心的，通过内部注入热油、内部加入炭火加热或者内部加装电磁感应加热装置加热辊体，缺点是加热辊内部结构复杂，易变形，结构稳定性差，不利于维护，故障率高，维修成本高，同时加热辊表面热度不均匀，很难做到使辊体表面温度高度一致，因此生产出的产品品质不佳。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种电磁感应加热装置和电磁感应加热辊，加热辊维护方便，电磁感应加热装置使加热辊表面温度均匀一致，因此生产出的产品品质明显提升。
本发明的主要技术方案有：
一种电磁感应加热装置，其内部并排设置有多个感应线圈，每个所述线圈绕成长圆形盘状，各个所述线圈的最远端之间的连线相对于各个所述线圈的排列方向倾斜，且按照同一朝向倾斜。
各个所述线圈的长圆形的最远端之间的连线相互平行，且相对所述排列方向的倾角在30-60度角范围内，优选为45度。
每个所述线圈对应一个电磁感应加热模块，所述电磁感应加热模块之间相对固定连接，所述电磁感应加热模块包括位于芯部的所述线圈和包裹在所述线圈外面的模壳，所述模壳采用耐高温树脂加纤维一体浇注而成。
进一步优选为每个所述线圈连接一个控制器。
所述电磁感应加热模块中还设有若干磁条，若干磁条相互间隔排布成与所述线圈相适应的长圆环形，且每个所述磁条沿线圈的长圆形的径向布置。
所述模壳的外表面优选设有均匀的耐高温涂料层。
所述模壳的一个外侧面设置成内凹圆柱面，该外侧面与相应的所述线圈的盘面正对。
所述电磁感应加热装置还设有不锈钢的外壳，所述外壳呈长条形盒状，各个所述电磁感应加热模块均安装于所述外壳内，所述外壳包裹住所述电磁感应加热模块上除内凹圆柱面以外的全部表面，各个所述电磁感应加热模块上的所述内凹圆柱面相互对齐，且其母线均沿着所述外壳的长度方向延伸。
一种电磁感应加热辊，包括实心辊体和所述电磁感应加热装置，所述电磁感应加热装置相对固定设置在所述实心辊体的径向外侧。所述电磁感应加热装置的一个外侧面设置成内凹圆柱面的，所述内凹圆柱面朝向所述实心辊体，且其母线与所述实心辊体的轴线平行布置。
所述电磁感应加热装置相对所述实心辊体的位置和径向距离可调。
本发明的有益效果是：
本发明的电磁感应加热装置采用各线圈倾斜并排布置方式，能实现磁力线无盲区覆盖和磁力线的均匀分布，因此能使电磁感应加热装置的工作表面各处热度均匀一致。
本发明的加热辊是实心体，一方面维护成本更低，设备更稳定；另一方面通过首创的外置电磁感应加热装置，使辊体表面热度更均匀，能够做到均匀加热辊体，同时使设备更稳定，生产出的产品品质更优；第三是可以控制不同区域不同的温度，可以将辊体表面分区，不同区域设定不同的温度，根据需要可以灵活调整。本发明在行业内是一次变革。
附图说明
图1是所述电磁感应加热装置的一个实施例的线圈排布示意图；
图2是所述磁条的一种可能的分布示意图；
图3是所述电磁感应加热装置的一个实施例的结构示意图；
图4a、图4b是现有的电磁感应加热装置中线圈的排布方式示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种电磁感应加热装置，用于外置加热电磁感应加热辊，其核心是内部并排设置的多个感应线圈（简称为线圈）1。如图1所示，每个所述线圈绕成长圆形（包括椭圆形）盘状，各个所述线圈的最远端之间的连线相对于各个所述线圈的排列方向倾斜，且按照同一朝向倾斜，即倾斜方向大致相同，以图1视角为例，倾斜方向大致相同是指各线圈都按照右高左低的方向倾斜。各个所述线圈的排列不限于平面内的排列，主要视加热装置的工作表面的空间形状而定，允许沿某条空间曲线方向排列。
所述电磁感应加热装置采用多个线圈，并且所述线圈按照上述方式布置，相比现有的电磁感应加热装置中线圈横向（如图4a所示）或纵向（如图4b所示）间隔排布方式，能实现磁力线无盲区覆盖。一个线圈起发热作用时，高温区通常位于该线圈的长圆形的两端（因为两端位置磁力线更密集），采用上述倾斜的排布方式，能够使一个线圈的磁力线密集区域与相邻线圈的磁力线稀疏区域相重叠，使磁力线分布更加均匀，进而使所述电磁加热装置的工作表面各处温度一致，相应地，用该加热装置外置加热的电磁感应加热辊的辊体表面热度也就更加均匀，生产出的产品品质更优。
各个所述线圈的长圆形的最远端之间的连线相对所述排列方向的倾角θ优选在30-60度角范围内，具体需要根据所述线圈的长度和宽度调整。所述线圈的长圆形的最远端之间的距离为线圈的长度，与长度方向相垂直的方向上的相应距离为线圈的宽度。当各线圈是沿某条空间曲线方向排列时，所述倾角θ是在过相应线圈中心的所述空间曲线的切平面内度量得到的角度。通常该切平面也是相应线圈所在平面。
图1所示实施例中，各线圈在一个平面内排布，各个所述线圈的长圆形的最远端之间的连线优选为相互平行，倾角θ在30-60度范围内，例如可以为45°。
本发明采用多个线圈倾斜平行排列方式，使每一个线圈的磁力线密集区域刚好覆盖了相邻线圈的磁力线稀疏区域，其综合效果就是所述感应加热装置的整个工作表面都被磁力线覆盖，在线圈之间保持相同间隔的情况下，磁力线分布将更加均匀，从而使电磁感应加热装置产生的热量也分散均匀，由此能够均匀地加热辊体。
每个所述线圈对应一个电磁感应加热模块，所述电磁感应加热模块之间相对固定连接。所述电磁感应加热模块包括位于芯部的所述线圈1和包裹在所述线圈外面的模壳3，所述模壳采用耐高温树脂加纤维一体浇注而成。
制作时先绕制线圈，然后将线圈定位到预先准备好的模具中，向模具中整体浇注含纤维的耐高温树脂，最终含纤维的耐高温树脂与线圈固结成为一个整体，即所述电磁感应加热模块。
一个电磁感应加热装置配套的电磁感应加热模块的数量可根据需求组合。电磁感应加热模块可以相互拼接。
所述模壳的边框上可设有若干预埋螺母，可借助螺纹联接件实现该模块与其他结构间的固定连接。
所述电磁感应加热装置还可以在以下任意一个或多个方面进行优化。
1、多个所述线圈组合在一起，每个所述线圈连接一个控制器，每个控制器都可以自由设定和调节目标温度，不同的电磁感应加热模块就可以设定不同的电流、温度。因为不同线圈对应了电磁感应加热装置的不同位置，因此可以使不同位置具有不同的温度，从而使被加热的辊体表面也可以分不同区域获得不同的温度，满足辊体表面按区不同温度的加热需要。
2、可以如图2所示，每个所述线圈对应若干磁条2，这些磁条相互间隔排布成与所述线圈相适应的长圆环形，且每个所述磁条沿线圈的长圆形的径向布置。所述磁条采用简单的矩形结构即可。所述磁条的设置可以使磁力线更为集中。
3、所述模壳的外表面优选设有均匀的耐高温涂料层（图中未示出），以提高模壳的耐高温性能。
4、所述模壳的一个外侧面优选设置成内凹圆柱面，作为工作表面，该外侧面是与相应的所述线圈的盘面正对的侧面。这样设置可以增加所述电磁感应加热模块的工作表面的面积，提升加热效果。
通常一个电磁感应加热装置所配套的多个电磁感应加热模块的内凹圆柱面的结构参数相同。
5、如图3所示，所述电磁感应加热装置还设有不锈钢的外壳4，所述外壳可以呈长条形盒状，各个所述电磁感应加热模块均安装于所述外壳内，所述外壳包裹住组合以后的各个所述电磁感应加热模块上除工作表面以外的全部表面。
对于所述电磁感应加热模块的工作表面为内凹圆柱面3-1的，各个所述电磁感应加热模块上的所述内凹圆柱面相互对齐，且其母线均沿着所述外壳的长度方向延伸。预埋螺母提供了螺纹孔结构3-2，可用于电磁感应加热模块与外壳间的固定连接。
本发明还公开了一种电磁感应加热辊，包括实心辊体和前文所述电磁感应加热装置，所述电磁感应加热装置相对固定设置在所述实心辊体的径向外侧。所述实心辊体可轧制而成。采用实心辊体一方面维护成本更低，结构更稳定，另一方面，辊体表面热度分布更加均匀统一。
当所述电磁感应加热模块的工作表面设置成内凹圆柱面时，所述内凹圆柱面朝向所述实心辊体，且其母线与所述实心辊体的轴线平行布置。内凹圆柱面从外侧包络所述辊体的局部表面，使被包络表面温度均匀统一。通常所述工作表面的长度不小于所述辊体的长度。工作时，所述工作表面与所述辊体的表面最短距离在2-3cm。
所述电磁感应加热装置相对所述实心辊体的位置（包括前后左右上下位置）和径向距离可调。
作为一种可能的安装方式，所述实心辊体可以旋转安装在一机架上，所述电磁感应加热装置则固定在一支架上，所述支架呈板状，倾斜设置，所述支架的底部边缘与所述机架铰接，铰接轴线平行于所述实心辊体的旋转中心。所述支架的中部与一气缸的一端铰接，所述气缸的另一端与所述机架相对固定安装。随着所述气缸的伸缩，所述支架可以相对所述机架上下翻转。工作时，气缸伸出，支架向上翻起，使所述电磁感应加热装置的工作表面（即电磁感应加热模块的工作表面的组合）与所述实心辊体表面达到2-3cm的距离，工作结束后，气缸缩回，支架翻下，使所述电磁感应加热装置远离所述实心辊体。