一种感应加热用感应线圈组件及其加工装置和方法与流程

本发明涉及感应加热技术领域，特别涉及一种感应加热用感应线圈组件加工装置和方法。

背景技术：

感应加热是利用电磁感应的方法使被加热的材料的内部产生电流，依靠这些涡流的能量达到加热目的。感应加热系统的基本组成包括感应线圈，交流电源和工件。根据加热对象不同，可以把线圈制作成不同的形状。线圈和电源相连，电源为线圈提供交变电流，流过线圈的交变电流产生一个通过工件的交变磁场，该磁场使工件产生涡流来加热。

但是，现有的感应线圈由于都是通过线圈制作装置缠绕而成，导致线圈通电后形成的磁场与待加热部件不垂直，浪费了大量的能源。

技术实现要素：

为了解决现有技术中线圈形成的磁场与待加热部件不垂直，而导致的能源浪费的问题，本发明提出了一种感应加热用感应线圈组件加工装置和方法，能有效解决上述技术问题。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案是：一种感应加热用感应线圈组件，包括多个感应线圈以及固定绝缘棒，所述感应线圈的径向设置有弯折部，使所述弯折部两侧的线圈部分处在不同的两个水平面上，形成z型结构，多个感应线圈同轴层叠设置且每个弯折部上下层叠，感应线圈外侧可拆卸的设置有固定绝缘棒，用于将多个感应线圈固定为一个整体。

作为本发明一种感应加热用感应线圈组件的进一步优化：还包括水冷环；所述水冷环设置在位于轴向最上端和最下端的感应线圈上且通过固定绝缘棒固定。

一种用于加工感应线圈组件的装置，包括用于用于加工感应线圈的感应线圈加工设备以及用于将多个感应线圈与固定绝缘棒固定成为整体的焊接设备；

所述感应线圈加工设备包括缠绕组件和用于将缠绕组件制作的线圈压制成具有弯折部的感应线圈的压制组件；

其中，所述缠绕组件包括滑座、滑块、设置在滑块上的可调模具机构以及用于驱动滑块沿着滑座移动的驱动机构；

其中，所述的滑座的一侧通过滑槽与滑块连接；可调模具机构通过导槽与滑块连接；滑座的另一端与旋转电机连接，用于将导线缠绕在可调模具机构上缠绕形成线圈。

作为本发明一种感应线圈组件加工装置的进一步优化：所述驱动机构包括螺杆和驱动电机；

其中所述螺杆与滑块上的螺孔匹配设置；所述螺杆的一端与驱动电机的输出端连接。

作为本发明一种感应线圈组件加工装置的进一步优化：所述可调模具机构包括左侧模具和右侧模具；

其中，所述的左侧模具和右侧模具均通过t型槽设置在滑块上且所述左侧模具和右侧模具的外侧设置有用于便于缠绕导向的缺口。

作为本发明一种感应线圈组件加工装置的进一步优化：所述压制组件包括下压部和下座体；

其中，所述下座体上设置有与线圈形状对应的柱体部、设置在柱体部上的z形凸起部以及座体部；

其中，所述下压部包括连杆、筒体；所述筒体封闭端与连杆连接；所述筒体的开口端的端面上设置有台阶状凹陷区；

其中，z形凸起部的外沿与台阶状凹陷区的内侧壁匹配设置。

作为本发明一种感应线圈组件加工装置的进一步优化：所述连杆的另一端连接向下施力的装置。

一种加工感应线圈组件的方法：

s1：利用感应线圈加工设备制作感应线圈，具体为：通过驱动机构调整滑块在滑座上的位置；再通过可调模具机构进行微调，直至达到需要的线圈的内部形状；然后，通过旋转电机带动滑座转动，缠绕线圈；在线圈缠绕完毕后，通过压制组件压制带有弯折部的感应线圈；

s2：根据实际需要，利用焊接设备将多个感应线圈通过固定绝缘棒固定在一起，制得感应线圈组件。

本发明的有益效果是：本发明通过所述的制作装置让每一层线圈具有z字型的弯折部，而弯折部两侧的线圈处于水平的状态，使通电后使线圈形成的磁场垂直于被加热物体，大大提高了整机磁场的利用率，降低了电耗。

附图说明

图1为本发明所述感应线圈组件的结构示意图。

图2为缠绕组件的结构示意图。

图3为压制组件的结构示意图。

图4为图3中的下座体的结构示意图。

图5为图4的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

为了解决现有技术中线圈形成的磁场与待加热部件不垂直，而导致的能源浪费的问题，本发明旨在提供一种形状独特的感应线圈。

需要明确的是：本文所述的由缠绕组件4缠绕而成的初级产品称作线圈；而将上述线圈压制并带有弯折部1a以后称作感应线圈。

如图1，一种感应加热用感应线圈组件，包括2个或2个以上感应线圈1、固定绝缘棒2；其中，所述的感应线圈1同轴层叠设置且每个弯折部1a上下层叠；上述2个或2个以上所述的感应线圈1外侧可拆卸的设置有固定绝缘棒2，用于将所述2个或2个以上所述感应线圈1固定为一个整体。

具体的，固定绝缘棒2可以为橡胶条，并通过橡胶钉将感应线圈1一层一层的固定起来。

其中，所述的感应线圈1的径向设置有弯折部1a，使所述弯折部1a两侧的线圈部分处在不同的两个水平面上，形成z型结构；其中，所述弯折部1a两侧的线圈部分仍然与水平面平行。由于弯折部1a的长度与感应线圈1的直径相比非常小，所以，在感应线圈1通电后，形成了上下两个与水平面垂直的磁场。当待加热物体放入上述磁场中时，与水平面垂直的磁场刚好与待加热物体垂直，提升了磁感应效率。

在使用过程中，由于感应线圈组件中的电流不断变化，感应线圈中出现发热现象，为了防止感应线圈组件烧毁，所以，在感应线圈组件的轴向两端均设置有水冷环3。

同样的，为了方便安装，所述的水冷环3可以通过橡胶钉固定在固定绝缘棒2上。

一种用于加工如权利要求1所述感应线圈组件的装置，包括用于加工感应线圈的感应线圈加工设备以及用于将多个感应线圈1与固定绝缘棒2固定成为整体的焊接设备。焊接设备可采用现有技术中常规的焊接设备，在此不再进行详述。

如图2-图3，为了制作如上所述的感应线圈1，需要制作弯折部1a。为了实现上述内容，本发明提供一种制作上述感应线圈的装置，包括缠绕组件4和用于将缠绕组件4制作的线圈压制成具有弯折部1a的感应线圈的压制组件5。

其中，所述缠绕组件4包括固定的滑座401、滑块402、设置在滑块402上的可调模具机构403以及用于驱动滑块402沿着滑座401移动的驱动机构404；

其中，所述的滑座401的一侧通过滑槽与滑块402连接；用于缠绕线圈的可调模具机构403通过导槽与滑块402连接；滑座401的另一端与旋转电机4a连接，用于将导线缠绕在可调模具机构403上缠绕形成线圈。

为了方便调整生产所述的感应线圈1的形状，可以根据实际情况调整。具体的，所述可调模具机构403包括左侧模具4031和右侧模具4032；其中，所述的左侧模具4031和右侧模具4032均通过t型槽设置在滑块402上且所述左侧模具4031和右侧模具4032的外侧设置有用于便于缠绕导向的缺口。

左侧模具4031和右侧模具4032成对出现，可根据实际情况自行调整，如圆弧型等等。

同样的，为了生产不同直径的线圈，驱动机构404驱动滑块402沿着滑座401移动，从而大范围调整左侧模具4031和右侧模具4032之间的距离。

具体的，所述驱动机构404包括螺杆4041和驱动电机4042；其中所述螺杆4041与滑块402上的螺孔匹配设置；所述螺杆4041的一端与驱动电机4042的输出端连接；其中，所述的右侧模具4032的底部设置有用于通过螺杆4041的通孔；螺杆4041的另一端与滑块402上的螺孔连接。驱动电机4042设置在滑座401上，其输出端通过联轴器与螺杆4041连接，从而实现驱动滑块402在滑座401移动的目的。

通过上述的缠绕组件4能够制作线圈，但是此时的线圈上不包括弯折部1a。

为了解决该技术问题，如图3~5，所述压制组件5包括下压部501和下座体502；其中，所述下座体502上设置有与线圈形状对应的柱体部5021、设置在柱体部5021上的z形凸起部5022以及座体部5023；其中，所述下压部501包括连杆5011、筒体5012；所述筒体5012封闭端与连杆5011连接；所述筒体5012的开口端的端面上设置有台阶状凹陷区5012a；其中，z形凸起部5022的外沿与台阶状凹陷区5012a的内侧壁匹配设置。

优选的，筒体5012的内径等于缠绕线圈的铜线的直径d+柱体部5021的直径d+余量x；上述的余量x的值为:0.3~0.6mm。

经过上述设置，人工将线圈同轴设置在柱体部5021的外侧，通过筒体5012向下移动，并施加外力，从而通过z形凸起部5022进行折弯，形成弯折部1a。

由于筒体5012的内径控制，防止折弯过程中破坏叠层，从而得到均匀的感应线圈1。

将如上所述的感应线圈应用在熔炼炉，通过对比此线圈相同吨位吨电耗量降低40度/吨。

一种加工感应线圈组件的方法：

s1：利用感应线圈加工设备制作感应线圈，具体为：通过驱动机构调整滑块在滑座上的位置；再通过可调模具机构进行微调，直至达到需要的线圈的内部形状；然后，通过旋转电机带动滑座转动，缠绕线圈；在线圈缠绕完毕后，通过压制组件压制带有弯折部的感应线圈；

s2：根据实际需要，利用焊接设备将多个感应线圈通过固定绝缘棒固定在一起，制得感应线圈组件。

需要明确的是：本文未尽技术均为现有技术。

需要明确的是：本文中所述的方向性描述均以图1为准。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易变化或替换，都属于本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围所述以权利要求的保护范围为准。