一种多层感应线圈及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多层感应线圈及其制备方法，具体涉及一种用于钢背铜合金双金属衬套的铸造缺陷修复工况中的多层感应线圈及其制备方法。
【背景技术】
[0002]钢背铜合金双金属衬套以钢背为载体，既能承受高载荷，又能与基座的线胀系数保持一致；同时，钢背铜合金双金属衬套以优良的铜合金滑动轴承材料为衬层，能与各种淬火轴组成良好的摩擦副，具有良好的镶嵌性和磨合性，在高速时的有油润滑和低速时的无油润滑状态下均能有效工作。钢背铜合金双金属衬套的质量直接影响着机车、飞机和汽车等的安全性，属于关键零部件之一，一般不允许有铸造缺陷产生，而且不能通过焊修等工艺来修复铸造缺陷，有铸造缺陷的产品一般都实行报废处理。
[0003]在钢背铜合金双金属衬套的修复过程中，可以使用感应加热装置，但是如果照搬常规的感应加热装置的感应线圈，会导致修复过程的加热时间长、加热效率低，而且钢背与合金层中的原子扩散时间长导致合金层中的铁原子数量多，容易超出合金层中允许铁元素存在的含量，最终导致修复后产品因合金成分达不到要求而报废。此外，由于感应线圈和操作人员长时间的近距离接触，如果使用的感应线圈安全系数不够高，将严重影响到操作人员的安全，以上问题将会导致钢背铜合金双金属衬套修复工艺的失败，从而达不到修复工艺的工况要求。
【发明内容】
[0004]为了克服现有感应线圈在应用中存在以上缺点和不足，本发明的目的是提供一种多层感应线圈，用于提高加热效率和操作安全性，以满足钢背铜合金双金属衬套修复工艺中的要求。本发明的另一个目的是提供一种多层感应线圈的制备方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]一种多层感应线圈，包括感应线圈单元和连接构件，感应线圈单元由感应线圈和线圈内侧套接的环氧树脂板构成，所述感应线圈和连接构件的外层均缠有玻璃丝带并浸涂绝缘漆，所述连接构件连接相邻两个感应线圈的接口 ；多个感应线圈单元依次套接形成所述多层感应线圈；在多层感应线圈的最外层缠有玻璃丝带并浸涂绝缘漆。
[0007]所述玻璃丝带和绝缘漆采用单层或多层；所述环氧树脂板的厚度为I?2mm。
[0008]所述多层感应线圈的外周还安装有铜螺栓和铜螺母，铜螺栓上固定有环氧树脂板。
[0009]所述铜螺栓沿多层感应线圈的圆周方向每间隔90°焊接一排；所述铜螺栓上固定的环氧树脂板的厚度大于或等于3_。
[0010]制备上述一种多层感应线圈的方法，具体步骤为:
[0011]I)将无氧电解铜管进行退火处理，并根据尺寸要求，将退火后的无氧电解铜管分别在模具上绕制多个不同直径的感应线圈；
[0012]2)将玻璃丝带缠在退火后的感应线圈的外周，再浸涂绝缘漆并风干，或者先在感应线圈的外周浸涂绝缘漆，风干后再缠绕玻璃丝带，此过程可重复操作多次；
[0013]3)在感应线圈的内侧先套接一层环氧树脂板形成感应线圈单元，再在环氧树脂板内侧套接下一个感应线圈单元，形成所述多层感应线圈；
[0014]4)将玻璃丝带绕制在所述多层感应线圈的外周，浸涂绝缘漆并风干，或者先在多层感应线圈的外周浸涂绝缘漆，风干后再缠绕玻璃丝带，此过程可重复操作多次；
[0015]5)制备连接构件:在无氧电解铜管上缠绕玻璃丝带，再浸涂绝缘漆并风干，或者先浸涂绝缘漆，风干后再缠绕玻璃丝带，此过程可重复操作多次；然后将所述连接构件分别连接在相邻的两个感应线圈的接口上。
[0016]本发明提供的多层感应线圈，不但提高了钢背铜合金双金属衬套的修复过程中的加热效率，缩短了加热时间，使修复后产品的合金成分满足工艺要求；而且提高了操作安全性，保证操作人员的生命安全。具体来说，(I)环氧树脂板、绝缘漆和玻璃丝带等绝缘性好，保证了操作过程中的安全性，且强度高，起着较好的支撑作用；(2)连接构件的使用使多层感应线圈的制备工艺从复杂变为简单，尺寸稳定性更好，也避免了感应线圈的多次退火处理；(3)感应线圈设置为多层，大大提高了加热效率，有效的控制了钢背与铜合金中的原子扩散，保证了产品的化学成分，满足了工艺要求。(4)此外，本发明的多层感应线圈不但具有结构简单，使用方便，工作效率高的优点，而且大大降低了钢背铜合金双金属衬套的投资和使用成本，有较高的实用前景。
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例中的双层感应线圈的结构示意图；
[0018]图2是图1的左视图；
[0019]图3为连接构件的截面图。
[0020]其中，1-铜螺栓，2-外层线圈，3a_第一环氧树脂板，3b_第二环氧树脂板，3c-第三环氧树脂板，4-内层线圈，5-玻璃丝带，6-铜螺母，7-连接构件，8-绝缘漆。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0022]如图1、2所示，本实施例采用双层感应线圈，包括内层线圈4、外层线圈2、连接构件7、铜螺栓1、铜螺母6、环氧树脂板、玻璃丝带5和绝缘漆8。内层线圈4、外层线圈2和连接构件7的外层均缠有玻璃丝带5并浸涂绝缘漆8 ;外层线圈2和内层线圈4的内部分别套接一层第一环氧树脂板3a和第二环氧树脂板3b，外层线圈2位于内层线圈4的外侧，在外层线圈2的最外侧缠有玻璃丝带5，然后浸涂绝缘漆8 ;连接构件7分别与内层线圈4和外层线圈2的接口连接。
[0023]其中，内层线圈4、外层线圈2和连接构件7的外层浸涂的绝缘漆8和缠有的玻璃丝带5均为2层，增加安全性能。
[0024]本实施例的双层感应线圈的结构为在外层线圈2内套接一层第一环氧树脂板3a，再在第一环氧树脂板3a内套接内层线圈4，最后在内层线圈4的基础上套接一层第二环氧树脂板3b ;第一环氧树脂板3a和第二环氧树脂板3b的厚度均为I?2mm。
[0025]在双层感应线圈的外周每隔90°方向焊接一排铜螺栓1，铜螺栓I上固定有第三环氧树脂板3c和铜螺母6，这样可以避免感应线圈中单个线圈之间的间隙过大，以对双层感应线圈的结构进行更好地固定，可保证感应线圈的尺寸稳定性。第三环氧树脂板3c的厚度大于或等于3mm。
[0026]本实施例的双层感应线圈的制备方法的具体步骤如下:
[0027]第一步，将无氧电解铜管在电炉中进行680°C保温30min退火处理，并根据尺寸要求，将退火后的无氧电解铜管分别在模具上绕制两个不同直径的内层线圈4和外层线圈2 ;
[0028]第二步，在双层感应线圈的外周每隔90°方向焊接一排铜螺栓1，并在铜螺栓I上固定5mm厚度的第三环氧树脂板3c和铜螺母6，并进行630°C保温60min退火处理；
[0029]第三步，将玻璃丝带5绕制在外层线圈2以及内层线圈4的铜管外周上，浸涂一层绝缘漆8并风干；
[0030]第四步，将玻璃丝带5绕制在第三步处理好的内层线圈4和外层线圈2上；浸涂一层绝缘漆8并风干；
[0031]第五步，在第四步处理好的外层线圈2内先套接一层Imm厚的第一环氧树脂板3a，再在第一环氧树脂板3a内套接内层线圈4，最后在内层线圈4基础上套接一层Imm厚第二环氧树脂板3b，形成双层感应线圈；
[0032]第六步，将3层玻璃丝带绕制在双层感应线圈的外周，浸涂一层绝缘漆8并风干；
[0033]第七步，首先制备连接构件7:在无氧电解铜管上缠绕有玻璃丝带5并刷有绝缘漆8，可重复操作一次(如图3所示)；接着连接构件7的两端采用固定铜螺母分别连接在内层线圈4和外层线圈2的接口上。
【主权项】
1.一种多层感应线圈，其特征在于，所述多层感应线圈包括感应线圈单元和连接构件，感应线圈单元由感应线圈和线圈内侧套接的环氧树脂板构成，所述感应线圈和连接构件的外层均缠有玻璃丝带并浸涂绝缘漆，所述连接构件连接相邻两个感应线圈的接口 ；多个感应线圈单元依次套接形成所述多层感应线圈；在多层感应线圈的最外层缠有玻璃丝带并浸涂绝缘漆。2.如权利要求1所述的一种多层感应线圈，其特征在于，所述玻璃丝带和绝缘漆采用单层或多层；所述环氧树脂板的厚度为I?2mm。3.如权利要求1所述的一种多层感应线圈，其特征在于，所述多层感应线圈的外周还安装有铜螺栓和铜螺母，铜螺栓上固定有环氧树脂板。4.如权利要求3所述的一种多层感应线圈，其特征在于:所述铜螺栓沿多层感应线圈的圆周方向每间隔90°设置一排；所述铜螺栓上固定的环氧树脂板的厚度大于或等于3mm ο5.制备如权利要求1所述的一种多层感应线圈的方法，其特征在于，具体步骤为: 1)将无氧电解铜管进行退火处理，并根据尺寸要求，将退火后的无氧电解铜管分别在模具上绕制多个不同直径的感应线圈； 2)将玻璃丝带缠在退火后的感应线圈的外周，再浸涂绝缘漆并风干，或者先在感应线圈的外周浸涂绝缘漆，风干后再缠绕玻璃丝带，此过程可重复操作多次； 3)在感应线圈的内侧先套接一层环氧树脂板形成感应线圈单元，再在环氧树脂板内侧套接下一个感应线圈单元，形成所述多层感应线圈； 4)将玻璃丝带绕制在所述多层感应线圈的外周，浸涂绝缘漆并风干，或者先在多层感应线圈的外周浸涂绝缘漆，风干后再缠绕玻璃丝带，此过程可重复操作多次； 5)制备连接构件:在无氧电解铜管上缠绕玻璃丝带，再浸涂绝缘漆并风干，或者先浸涂绝缘漆，风干后再缠绕玻璃丝带，此过程可重复操作多次；然后将所述连接构件分别连接在相邻的两个感应线圈的接口上。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤I)中的退火处理的工艺为以不大于60°C /min的加热速度加热至620?680°C，并保温30?60min。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤3)中，环氧树脂板的厚度为I?2mm ο8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述多层感应线圈的外周还安装有铜螺栓和铜螺母，铜螺栓上固定有环氧树脂板，并进行退火处理。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述铜螺栓沿多层感应线圈的圆周方向每间隔90°设置一排；所述铜螺栓上固定的环氧树脂板的厚度大于或等于3mm ;所述退火处理的工艺为以不大于60°C /min的加热速度加热至600?630°C，并保温30?60min。
【专利摘要】本发明提供了一种多层感应线圈及其制备方法，本发明的多层感应线圈包括感应线圈单元和连接构件，感应线圈单元由感应线圈和线圈内侧套接的环氧树脂板构成，感应线圈和连接构件的外层均缠有玻璃丝带并浸涂绝缘漆，连接构件分别与相邻两个感应线圈的接口连接；多个感应线圈单元依次套接形成多层感应线圈；在多层感应线圈的最外层缠有玻璃丝带并浸涂绝缘漆。本发明不但提高了钢背铜合金双金属衬套的修复过程中的加热效率，缩短了加热时间，使修复后产品的合金成分满足工艺要求；而且提高了操作安全性，保证操作人员的生命安全。
【IPC分类】H05B6/44
【公开号】CN104918344
【申请号】CN201510320851
【发明人】徐贵宝, 李娄明, 周峰, 谢明义
【申请人】南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月11日