一种用于桥梁支座的电磁感应加热设备的制作方法

本实用新型属于桥梁活动支座技术领域，涉及一种桥梁活动支座的超高分子量聚乙烯与支座板压力烧结在一起的电磁感应加热设备。

背景技术：

现有的桥梁活动支座中摩擦副是不锈钢板与改性聚四氟乙烯或改性高分子量聚乙烯，改性聚四氟乙烯或改性高分子量聚乙烯与活动支座中的底座相连接，改性聚四氟乙烯或改性高分子量聚乙烯与活动支座中的下支座连接方式有：螺栓紧固；或常温下用粘结剂粘结。

由于桥梁活动支座的承载力较大，作用在桥梁活动支座摩擦副上的压强也较大，约在20-45兆帕之间，较大的压强使粘结剂或螺钉容易变形；而且由于桥梁活动支座的使用寿命长，通常是10年到60年，较长的时间使粘结剂容易变性失效；以及由于桥梁活动支座受的往复冲击较大，冲击加速度达0.1G。以上因素造成桥梁活动支座中的改性聚四氟乙烯或改性高分子量聚乙烯与底座的连接粘结失效，螺栓经常松动，使得改性聚四氟乙烯或改性高分子量聚乙烯摩擦副从底座中脱落的现象时有发生。而且，现有的桥梁活动支座中摩擦副与底座的连接是采用人工进行螺栓连接或烧结粘结，其普遍存在连接质量差、加工效率低、人工劳动强度大和生产成本高的缺点。因此，有必要对现有技术中的摩擦副与底座的连接方式进行改进。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有上述技术中的缺陷，提供一种压力烧结质量好、工作速度快、节省能源、节省人工的用于桥梁支座的电磁感应加热设备。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种用于桥梁支座的电磁感应加热设备，包括压力机框架1、加压装置4、中频加热电源柜5、电磁感应加热头模具组合2、上下料机构和自动控制柜9，其中，所述加压装置4与所述电磁感应加热头模具组合2相连接且均承载于所述压力机框架1上，所述上下料机构装设于所述电磁感应加热头模具组合2下方，所述自动控制柜9分别连接所述加压装置4、中频加热电源柜 5、电磁感应加热头模具组合2和上下料机构。

进一步地，在所述用于桥梁支座的电磁感应加热设备上，所述电磁感应加热头模具组合2包括自下而上依次设置的抗压绝缘层21、水冷线圈22、填充层 23和磁性材料层24；其中，所述水冷线圈22内部通水，且其自模具中心点向外螺旋盘绕，所述水冷线圈22形成的表面与支座板需要加热的表面结构相匹配。

进一步优选地，在所述用于桥梁支座的电磁感应加热设备上，所述抗压绝缘层21下表面的形状与桥梁支座上表面的形状相同。

进一步优选地，在所述用于桥梁支座的电磁感应加热设备上，所述水冷线圈22的表面距支座板的加热面的距离一致。

进一步优选地，在所述用于桥梁支座的电磁感应加热设备上，所述水冷线圈22为内部通水的紫铜管，从模具中心点向外螺旋缠绕，每匝所述水冷线圈22 之间嵌设有所述填充层23。

进一步优选地，在所述用于桥梁支座的电磁感应加热设备上，还包括与所述水冷线圈22连接用于为桥梁支座板进行冷却的冷却塔7。

进一步地，在所述用于桥梁支座的电磁感应加热设备上，所述加压装置4 为液压缸、气压缸、或机械式加压结构。

进一步地，在所述用于桥梁支座的电磁感应加热设备上，所述中频加热电源柜5，其频率范围为1-250千赫斯。

进一步优选地，在所述用于桥梁支座的电磁感应加热设备上，所述上下料机构由上料传输机6和下料检查台3组成。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型所提供的电磁感应加热设备，其主要技术方案是先通过加压装置使电磁感应加热头模具组合在烧结面上产生一定的压力，再开启中频加热电源柜加热使加热面达到一定的温度，将桥梁活动支座的超高分子量聚乙烯与支座板压力烧结在一起；该实用新型的电磁感应加热设备，操作简单、自动化程度高，能够使超高分子量聚乙烯与桥梁支座板之间快速高效的形成一体的复合材料摩擦副，具有压力烧结质量好、工作速度快、节省能源、节省人工的特点。

附图说明

图1为本实用新型一种用于桥梁支座的电磁感应加热设备的结构示意图；

图2为本实用新型一种用于桥梁支座的电磁感应加热设备中电磁感应加热头模具组合的结构示意图；

其中，各附图标记为：

1-压力机框架，2-电磁感应加热头模具组合，21-抗压绝缘层，22-水冷线圈， 23-填充层，24-磁性材料层，25-螺纹孔，3-下料检查台，4-加压装置，5-中频加热电源柜，6-上料传输机，7-冷却塔，8-操作工位，9-自动控制系统，10-自动化操作面板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种用于桥梁支座的电磁感应加热设备，包括压力机框架1、加压装置4、中频加热电源柜5、电磁感应加热头模具组合2、上下料机构和自动控制柜9，其中，加压装置4与电磁感应加热头模具组合2相连接且均承载于压力机框架1上，上下料机构装设于电磁感应加热头模具组合2下方，自动控制柜9分别连接加压装置4、中频加热电源柜5、电磁感应加热头模具组合2和上下料机构。

如图2所示，作为本实用新型的一个优选实施例，在该用于桥梁支座的电磁感应加热设备上，电磁感应加热头模具组合2包括自下而上依次设置的抗压绝缘层21、水冷线圈22、填充层23和磁性材料层24；水冷线圈22内部通水，且其自模具中心点向外螺旋盘绕。抗压绝缘层21的厚度在1-13毫米之间，优选为 3-10毫米，更优选为4-7毫米，其采用抗压强度大于4兆帕、绝缘电阻大于10 兆欧、导热性好的材质；抗压绝缘层21为呋喃树脂和空心玻璃珠、碳化硅陶瓷粉组成。该抗压绝缘层21下表面的形状与桥梁支座上表面的形状相同，均为球冠型状，如图2所示，压绝缘层21的形状与桥梁支座上表面的曲率相同，如为球冠型状平面状，使得在压滑板时，能够让滑板与桥梁支座结合的更紧密，也有利于排除滑板与桥梁支座之间的空气，使生产效率更高。而且抗压绝缘层21内所含有的碳化硅陶瓷粉能增加呋喃树脂的导热性，让滑板表面产生的热量更容易的被水冷铜管线圈内的冷却水带走。

如图2所示，水冷线圈22为内部通水的紫铜管，从模具中心点向外螺旋缠绕，每匝水冷线圈22之间嵌设有填充层23，冷却水从模具中间进入水冷铜管线圈内，沿着螺旋缠绕铜管从外圈的铜管出口离开；抗压绝缘层21下表面的形状与桥梁支座上表面的形状相同，以及水冷线圈22的表面距支座板的加热面的距离一致，即要求水冷线圈22之间的距离、以及水冷线圈22到抗压绝缘层21之间的距离基本一致，只有保持距离一致才是桥梁支座需要加入的粘结面受热更均匀，滑板和桥梁支座之间的烧结料熔化时间才会一致，减少气泡和结合强度不足的情况发生，使烧结质量更好。

在该用于桥梁支座的电磁感应加热设备上，填充23层起到固定水冷铜管线圈的作用，填充层23的抗压强度大于4兆帕，其材质为环氧树脂和填充材料的混合物。以及磁性绝缘层24由环氧树脂和磁性材料组成，磁性材料的状态为粉末状，均匀的的分散在环氧树脂中。磁性材料采用非晶磁性粉末，选自纯铁粉、硅铁粉、铁氧体粉、坡莫合金粉中的一种或几种，即磁性材料可以是非晶磁性粉末，可以是纯铁粉，可以是硅铁粉，可以是铁氧体粉，可以是坡莫合金粉，也可以是这几种的混合物。在桥梁支座用等压烧结机抗压感应模具上的磁性绝缘层上还设有螺纹孔25，磁性绝缘层24通过螺纹孔25与压力机游梁连接。

于上述技术方案的基础上，该用于桥梁支座的电磁感应加热设备还包括与水冷线圈22连接用于为桥梁支座板进行冷却的冷却塔7。

在本实施例的电磁感应加热设备上，加压装置4产生一定的下压力，让电磁感应加热头模具组合能够上下移动，压在超高分子量聚乙烯板上，使超高分子量聚乙烯板与支座板紧密贴合。该加压装置加压装置4可以是液压缸、气压缸、或机械式加压结构；加压装置与电磁感应加热头模具组合2连接，并产生一定的下压力，让电磁感应加热头模具组合2能够上下移动，压在超高分子量聚乙烯板上，使超高分子量聚乙烯板与支座板紧密贴合。

在本实施例的电磁感应加热设备上，中频加热电源柜5为电磁感应加热头模具组合2提供中频加热电源柜，中频加热电源柜为电磁感应加热头模具组合提供特定频率、电压、电流，其频率范围为1-250千赫斯。

上下料机构是完成需要压力烧结的桥梁支座板工件的上料、定位、加装、放置超高分子量聚乙烯烧结料和碳纤维增强超高分子量聚乙烯板、烧结完成后安全下料的装置，其由上料传输机6和下料检查台3组成，分别布置于电磁感应加热头模具组合2的进料口和出料口位置。

自动控制柜9构成整个设备的自动化控制系统，其由传感器、PLC、执行机构组成(图中未示出)，自动的完成桥梁支座板工件的上料、定位、加压机构的下压、中频加热电源柜的开关及功率调节、冷却、下料的过程。

此外，该用于桥梁支座的电磁感应加热设备中，在电磁感应加热头模具组合2进料口和出料口各设有一个操作工位8，用于人工上料和检查烧结效果。而且在该电磁感应加热头模具组合2上还设有自动化操作面板10，该自动化操作面板10与自动控制柜9相连接，以便于处于操作工位8的操作人员实时了解和控制加工进度。

本实用新型用于桥梁支座的电磁感应加热设备的工作流程为：1)对桥梁支座板需要烧结的表面清洗处理、等候上料，2)桥梁支座板上料，在桥梁支座板上放置烧结料和碳纤维增强超高分子量聚乙烯板；3)定位烧结，将电磁感应加热头模具组合2在加压装置4作用下，在烧结面上产生0.01-1兆帕的压力；4) 通过中频加热电源柜开启中频加热电源柜进行加热，使桥梁支座板加热面上的温度达到80-250摄氏度后，停止加热；5)让桥梁支座板自然冷却或强制冷却、当桥梁支座板表面温度低于60摄氏度后、撤去电磁感应加热头模具组合2上的压力、下料。

于上述技术方案的基础上，该用于桥梁支座的电磁感应加热设备的优选实施方案为：设定中频加热电源柜的频率为15千赫斯、功率100千瓦；上料速度为 3分钟一件；电磁感应加热头模具组合在加压系统作用下，在烧结面上产生0.04 兆帕的压力，开启中频加热电源柜加热15秒、桥梁支座板加热面上的温度达到 210摄氏度后，停止加热，让桥梁支座板自然冷却或由冷却塔7提供冷却循环剂进行强制冷却，当桥梁支座板表面温度低于60摄氏度后，撤去电磁感应加热头模具组合上的压力、下料。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。