具有加热装置和可移动机械设备的加热管或容器的内侧壁的系统、装置和方法_2

文档序号:9672019阅读:来源:国知局
。电力源12的操作者界面50使得操作者输入52能够用于调整电力转换电路30的设置。例如,操作者界面50可以配置成允许至少一个加热参数的操作者输入52。操作者界面50可以具有多个控制件(例如,旋钮、转盘、按钮、开关和滑动条)以接收操作者输入52。此外,操作者界面50产生输出54以向操作者提醒电力源12和加热设备16的状况和状态。例如,操作者界面50包括显示器以指示电力输入32、交流电流输出36或者电力输出14的功率、电流和/或电压。除了和电力源12以及加热设备16的性能和操作有关的参数,操作者界面50还可以指示所产生的场的持续时间、加热设备16的温度、线圈组件40是否联接到电力源12和/或冷却系统58是否可操作。操作者界面50可以在电力源12上或者远程地连接到电力源12。例如,操作者界面50可以是通过有线或无线连接来连接到电力源12的远程设备。
[0018]电力源12可以具有冷却系统58以调节变压器38和/或加热设备16的操作。例如,冷却系统58冷却加热设备16以提供场24的持续产生和/或通过线圈元件28的大电流。控制电路42通过控制线路56来控制冷却系统58。冷却系统58将冷却流体(例如,空气、水等)通过第一冷却导管60引导至加热设备16。在场24的产生期间,加热设备16可能由于通过线圈元件28的电流和/或由于来自被感应加热的工件的辐射而变暖。第一冷却导管60可以通过联接件62可移除地连接到线圈组件40和感应线圈。电力输出14和第一冷却导管60可以一起作为输入导管64的一部分,所述输入导管可以通过联接件62可移除地连接到线圈组件40。例如,输入导管64包括水冷却的导线(例如,利兹线)以将电力输出14传输到加热设备16。如可以理解的,在某些实施例中,电力源12可以不包括冷却系统58和/或可以由电力源12的部件上方的空气流来冷却。
[0019]控制线路44也可以是可移除地连接到线圈组件40的输入导管64的一部分。可替代地,电力输出14、控制线路44和第一冷却导管60可以分别联接到加热设备16和线圈组件40。冷却系统58也可以将冷却流体通过第二冷却导管66引导至变压器38。由冷却系统58控制的冷却流体可以包括空气、水、制冷剂(例如,氨、R-134a、R-410a)等。如由第一流体导管60和第二流体导管66的返回箭头所示,冷却系统58使得冷却流体循环通过加热设备16和变压器38。冷却系统58可以通过包括第一流体导管60和第二流体导管66的公共冷却回路来冷却加热设备16和变压器38 二者。可替代地,加热设备16和变压器38可以各自通过相应的第一冷却管60和第二冷却导管66来分别冷却。控制电路42可以控制加热系统10,从而使得除非冷却系统58正在冷却加热设备16和/或变压器38,否则加热设备16将不产生场24。
[0020]控制电路42可以使得加热系统10被编程。通过操作者界面50,操作者可以调整电力源12的加热参数以改变由加热设备16产生的场24。加热参数可以包括流过线圈元件28的电流、线圈元件28上的电压、由线圈元件28使用的电力、电力输出14的频率、场24的持续时间和工件的温度。在一些实施例中,控制电路42具有用于存储计算机可读指令的存储器和用于处理指令的处理器。例如,使用操作者输入52,操作者可以输入所需加热参数。加热参数可以存储在存储器中。在触发器46的驱动(例如,手动地、机械地、自动地)之后,控制电路42使得加热设备16产生预定频率和强度的场24以持续预定时间来加热工件。
[0021]通过使用加热系统10,焊接操作者可以加热(例如预加热)待焊接的接合处。此夕卜,加热系统10的至少一部分可以被放置在工件(例如,管、器皿)内以加热工件的内侧壁,由此不会物理地干扰对工件的外侧壁执行的焊接。因此,可以产生高品质、连续和/或一致的焊接。此外,加热系统10可以根据需要均匀地加热工件,可以是高效的,可以是自动的(例如,通过极少或没有人为干预来进行)和/或可以不改变工件的表面。
[0022]图2是具有有待焊接的接合处的工件70的实施例的立体图。工件70可以是任何适合的工件,诸如管或容器。如本文所使用,“容器”可以指轮船、小艇或者具有内侧壁和外侧壁的任何适合的中空容器。如图所示,工件70包括外侧壁72和内侧壁74。此外,工件70包括在第一部分78与第二部分80之间的接合处76。在某些实施例中,接合处76可以被焊接以将第一部分78固定到第二部分80。
[0023]加热系统10可以至少部分地放置在工件70内(例如,手动地、自动地)使得加热设备16将热量提供给工件70的内侧壁74以加热接合处76区域(例如,用于在执行沿接合处76的焊接之前预加热接合处76区域)。通过将加热系统10至少部分地放置在工件70内,可以在工件70的外侧执行沿接合处76或者在外侧壁72的任何其他部分上的焊接,而加热系统10不会物理地干扰(例如,堵塞)焊接操作。
[0024]在所示实施例中,加热系统10连接到可移动机械设备82和/或与可移动机械设备82集成。因此,可移动机械设备82可以用来将加热设备16放置在工件70内或者至少部分地放置在工件70内。此外,可移动机械设备82本身可以放置在工件70内或者至少部分地放置在工件70内。此外,可移动机械设备82可以用来将加热设备16放置成与接合处76相邻以使得能够加热接合处76。在某些实施例中,可移动机械设备82可以被配置成在工件70内移动以将加热设备16放置成与接合处76相邻。例如,可移动机械设备82可以在工件70内手动地或自动地移动到适合的位置。在一些实施例中,可移动机械设备82可以包括清管器(例如,配置成移动通过管的机械设备)、内部管夹、气动内部管夹或者任何适合的机械设备,诸如骑于轨道上的牵引机、具有磁轮的牵引机等等。因此,可移动机械设备82可以简化将加热设备16放置成与待加热的工件70的一部分相邻。此外,加热设备16可以被放置成与工件70的内侧壁74相邻以使得不会物理地干扰在工件70的外侧壁72上执行的焊接。
[0025]图3是与加热系统10集成以便于工件70的内侧壁74的加热的可移动机械设备82的实施例的框图。如图所示,可移动机械设备82包括可旋转以使得可移动机械设备82在工件70内移动的多个轮84,诸如用于使得可移动机械设备82移动通过管或者在容器内移动。可移动机械设备82还包括配置成驱动轮84旋转(例如,以移动可移动机械设备82)的电机86 (例如,或者另外的驱动设备)。此外,可移动机械设备82包括控制电路88,该控制电路88配置成控制可移动机械设备82的运动、位置和/或操作。此外,控制电路88可以配置成控制安装在可移动机械设备82上的一个或多个夹持设备90的操作。在某些实施例中,控制电路88可以包括电子控制器、液压控制器、气动控制器等等。所述夹持设备90用来在对两个材料(诸如工件70的第一部分78和第二部分80)执行焊接操作时保持两个材料彼此相邻。在某些实施例中,控制电路88可以与电力源12的控制电路42通信以控制加热系统10的操作。在其他实施例中,电力源12的控制电路42可以控制加热系统10的操作,而不会干扰控制电路88。此外,在一些实施例中,电力源12的控制电路42可以配置成替代控制电路88来控制可移动机械设备82的操作。
[0026]当需要加热时,控制电路42和
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