专利名称：一种框式电加热器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于加热器，特别涉及一种用于各类大型压力容器和金属构件的焊后消除应力退火以及各种电加热烘干设备和热处理炉窑做热源的框式电加热器。
背景技术：
框式电加热器用于各类大型压力容器和金属构件加热的应用方式有两种一种是用于组装式电阻炉，将其悬挂于炉壁上做为热源体；另一种是用于球罐、卧罐等空壳类容器的炉外整体退火，将其置于容器壳体内做热源体，容器外壳用轻质耐火绝热材料包覆保温。此外，框式电加热器还用做各种电加热烘干设备和热处理炉窑的热源。
目前市场上常见的框式电加热器为电阻带做电热体，尚未见到以电阻丝做电热体的框式加热器，它(见图5，以下简称A型加热器)是以碳钢板压制的槽钢为边框，在边框间横向架设着四根T字形瓷件连接杆和九根瓷管连接杆而共同构成了梯子形框架，连接杆上串接着各种瓷件，电阻带绕在成串T字形瓷件形成的沟槽中，并且是每圈绕过所有T形瓷件连接杆而缠绕的。届时T字形瓷件将电阻带与边框、连接杆以及各圈电阻带之间都有效地隔离开来以实现彼此的绝缘。外面套满瓷管的九根瓷管连接杆分成三排，每排三根用以隔离并压紧加热器上前后两层近乎平行的电阻带，即防止了两层电阻带的接触短路，又不致使电阻带松动从T字形瓷件形成的沟槽中跳出产生短路而烧毁，以利正常使用。
然而，A型加热器结构设计在实践中却存在如下缺陷其一绝缘失效，主要原因(1)高温下工作的电阻带因热胀伸长而松弛，容易从成串T字形瓷件形成的沟槽中跳出，造成电阻带短路而被烧坏。(2)为防止电阻带从成串T字形瓷件形成的沟槽中跳出，一般沟槽做的较深，瓷件的外径较大，这样就增大了瓷件的重量，增加了瓷件连接杆的负荷，当加热器呈悬挂状态使用时，位于加热器上、下的两根连接杆在承担成串T字形瓷件重量的同时还要承受全部电阻带的重量，因而位于加热器上、下的两根连接杆极易产生弯曲变形，连接杆的弯曲又反过来加剧了电阻带的松弛，促其从沟槽中脱离出来，造成恶性循环。(3)九根瓷管连接杆因受空间的限制，连接杆同瓷管的间隙很小，瓷管又相对较长，这样碳钢制造的连接杆由于高温氧化而产生的膨松胀大的氧化皮难以及时从瓷管间的缝隙中排除，导致瓷管被氧化铁皮胀破，从而造成框式加热器绝缘破坏。其二重量大，使用温度低，寿命短，可靠性差。
专利号为ZL 02243533.6的实用新型专利，公开了一种新型框架式电阻带加热器(见图6，以下简称B型加热器)，它由封闭的矩形框架，矩形框架内横向等距架设若干个连接杆，而其中上下两个连接杆是一个抗弯曲的异形连接杆，在各个连接杆上分别成串连接锁紧封闭电阻带的瓷件，所述瓷件是一个中部带有与连接杆吻合连接的管体，管体上下两端对应设有锁紧封闭电阻带的沟槽，而沟槽的大小是瓷件与瓷件对装串接的槽框恰好装入电阻带。
B型加热器虽然有效地锁紧和阻止电阻带的位移及相互之间的接触短路，提高了加热器自身的绝缘性能、可靠性能和使用中的安全性能，减轻了加热器自身的重量，但在实践中却存在如下缺陷其一结构复杂，制造成本高，主要表现(1)上、下两根连接杆为异形连接杆，制造难度大，成本高。(2)穿在连接杆上能锁紧封闭电阻带的瓷件的结构较复杂，强度低，易损坏。其二加热器组装与维修困难，由于锁紧封闭电阻带的沟槽大小恰好装入电阻带，因而加热器组装时沟槽和电阻带有些“别劲”，造成组装的困难。其三锁紧封闭电阻带的瓷件容易破碎，原因也是沟槽与电阻带“别劲”，瓷件上靠筋条与管体连接在一起的柱状体容易沿根部产生脆性断裂。
上述技术问题困扰着业界人士，亟待解决。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述技术中存在的不足，而提供一种框式电加热器，它能有效地阻止电热体之间的接触短路，防止连接杆受力不均，杜绝绝缘失效的情况发生，且结构简单，组装方便，容易制造和维修。
为实现上述目的，本实用新型是以如下技术方案实现的一种框式电加热器，由边框、横向架设在边框间的若干根平行排列的连接杆构成了其呈梯子形的框架，连接杆上穿满瓷件用以隔离、绝缘电热体，其特征是连接杆上穿满由瓷管两端接头、瓷管和视具体情况而存在的瓷管中间接头组成的组合瓷件，在每个连接杆上作为电热体的电阻丝呈螺旋状缠绕穿套在瓷管两端接头间的组合瓷件的外面，而在相邻连接杆的瓷件间螺旋状电阻丝呈连续的S形依次串接；所述的瓷管两端接头是一种外径呈阶梯状变化的环状体，它有粗细两个外径，其粗外径相当于螺旋状电阻丝所形成的螺旋体的外径以有效地阻止电阻丝与边框接触短路，其细外径与瓷管的内径相吻合以使细外径端部容易地插入瓷管孔内，其内孔与连接杆相吻合使瓷管两端接头套在连接杆上；所述的瓷管中间接头是一种内孔与瓷管两端接头内孔相同的环状体，其外径的变化呈中间对称的台阶状，中部外径粗且与瓷管外径相等，两端外径细且与瓷管两端接头的细外径相同，当一根连接杆上只需有一个瓷管时不使用瓷管中间接头，当一根连接杆上有两个及两个以上的瓷管时才使用配套的瓷管中间接头；所述瓷管的长度比瓷管两端接头和瓷管中间接头的长度大一倍以上，瓷管两端接头分布在两端，瓷管和视具体情况而存在的瓷管中间接头依次相间串接在两个瓷管两端接头之间，瓷管套架在瓷管两端接头或瓷管中间接头的细外径端部上并在瓷管和连接杆之间形成一个比较大的空腔。
优选地，连接杆截面是圆形。
优选地，瓷管两端接头外形概呈T字形。
优选地，瓷管中间接头外形概呈十字形。
优选地，边框、连接杆及其它所有的金属部件全部由耐热钢或耐热合金制成。
通过本实用新型，提高了加热器自身的抗氧化性、绝缘性能、可靠性和使用中自身的电器安全性能，降低了故障率，延长了使用寿命。改变了电热体的形状，提高了加热器的使用温度。改进了绝缘瓷件、连接杆和电热体的结构，从根本上克服了连接杆受力不均、上(下)连接杆受力过大的缺陷，使加热器制造、使用、维修更加方便、容易。进一步减轻各种零件的重量，使加热器更加轻便、灵活、节能。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的侧视图；图3是图1的A-A剖视图；图4是图3的局部放大图；图5是A型加热器的结构示意图；图6是B型加热器的结构示意图。
图中5捆丝，6双孔瓷件，7瓷管两端接头，8瓷管中间接头，9瓷管，10电阻丝，11边框，13连接杆，16螺母，18空腔。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提供的具体实施方式
、结构、特征及其功效进一步说明本实用新型，但本实用新型并不限于此的。
请参见图1～4所示，一种框式电加热器，在2mm耐热钢制成的边框11内横向平行架设数根耐热钢制成的截面为圆形的连接杆13，由边框11和连接杆13构成了其呈梯子形的框架。连接杆13上穿满由瓷管两端接头7、瓷管9和瓷管中间接头8组成的组合瓷件，在每个连接杆上电阻丝10呈螺旋状缠绕穿套在瓷管两端接头7间的组合瓷件的外面，而在相邻连接杆的瓷件间螺旋状电阻丝10呈连续的S形依次串接，并且电阻丝通过双孔瓷件6上的捆丝5加以固定。所述的瓷管两端接头7外形概呈T字形，是一种外径呈阶梯状变化的环状体，它有粗细两个外径，其粗外径相当于螺旋状电阻丝10所形成的螺旋体的外径以有效地阻止电阻丝与边框11接触短路，其细外径与瓷管9的内径相吻合以使细外径端部容易地插入瓷管9孔内，其内孔与连接杆13相吻合使瓷管两端接头套在连接杆上。所述的瓷管中间接头8外形概呈十字形，是一种内孔与瓷管两端接头7内孔相同的环状体，其外径的变化呈中间对称的台阶状，中部外径粗且与瓷管9外径相等，两端外径细且与瓷管两端接头7的细外径相同。所述瓷管9的长度比瓷管两端接头7和瓷管中间接头8的长度大两倍以上，瓷管两端接头7分布在两端，瓷管9和瓷管中间接头8依次相间串接在两个瓷管两端接头7之间，瓷管9套架在瓷管两端接头7或瓷管中间接头8的细外径端部上并在瓷管和连接杆之间形成一个比较大的空腔18。连接杆13为六角头长螺栓，通过边框11与螺母16配装。
与现有技术相比，本实用新型在优异的结构配置下产生了下列有益效果由于瓷管两端接头7和瓷管中间接头8将瓷管9架了起来使管状组合瓷件和连接杆之间形成了一个较大的空腔18，该空腔足以容纳连接杆因高温氧化而产生的氧化皮，使瓷管免于被胀破的危险，提高了加热器的绝缘性、可靠性和使用寿命；螺旋状电阻丝的形状、结构和固定方式改弯了A型加热器和B型加热器上、下两根连接杆受力大的状态，使所有的连接杆的结构简单、统一、受力均匀，而且组装容易、易于维修，从根本上保证了电热体的良好绝缘和正常工作；由于边框11和连接杆13均使用耐高温、抗氧化、热强度高的耐热钢取代普通碳钢，不仅提高了加热器的高温抗氧化性、提高了使用温度和寿命而且可以大幅度地减少金属材料的用量；另外所有瓷件在结构形状和规格尺寸上进行了重大改进，比A、B两型加热器的瓷件结构更简单，使体积重量降低，因而使加热器整体结构更加牢固、轻便、使用灵活方便、寿命延长。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的形状和结构作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种框式电加热器，由边框、横向架设在边框间的若干根平行排列的连接杆构成了其呈梯子形的框架，连接杆上穿满瓷件用以隔离、绝缘电热体，其特征是连接杆上穿满由瓷管两端接头、瓷管和视具体情况而存在的瓷管中间接头组成的组合瓷件，在每个连接杆上作为电热体的电阻丝呈螺旋状缠绕穿套在瓷管两端接头间的组合瓷件的外面，而在相邻连接杆的瓷件间螺旋状电阻丝呈连续的S形依次串接；所述的瓷管两端接头是一种外径呈阶梯状变化的环状体，它有粗细两个外径，其粗外径相当于螺旋状电阻丝所形成的螺旋体的外径以有效地阻止电阻丝与边框接触短路，其细外径与瓷管的内径相吻合以使细外径端部容易地插入瓷管孔内，其内孔与连接杆相吻合使瓷管两端接头套在连接杆上；所述的瓷管中间接头是一种内孔与瓷管两端接头内孔相同的环状体，其外径的变化呈中间对称的台阶状，中部外径粗且与瓷管外径相等，两端外径细且与瓷管两端接头的细外径相同，当一根连接杆上只需有一个瓷管时不使用瓷管中间接头，当一根连接杆上有两个及两个以上的瓷管时才使用配套的瓷管中间接头；所述瓷管的长度比瓷管两端接头和瓷管中间接头的长度大一倍以上，瓷管两端接头分布在两端，瓷管和视具体情况而存在的瓷管中间接头依次相间串接在两个瓷管两端接头之间，瓷管套架在瓷管两端接头或瓷管中间接头的细外径端部上并在瓷管和连接杆之间形成一个比较大的空腔。
2.根据权力要求1所述的框式电加热器，其特征是所述的瓷管两端接头外形概呈T字形。
3.根据权力要求1所述的框式电加热器，其特征是所述的瓷管中间接头外形概呈十字形。
4.根据权力要求1所述的框式电加热器，其特征是边框、连接杆及其它所有的金属部件全部由耐热钢或耐热合金制成。
专利摘要一种主要用于金属热处理的框式电加热器，包括边框、横架在边框间上面穿满瓷件的连接杆及被瓷件隔离、绝缘的电热体，其特征是连接杆上穿满瓷管两端接头、瓷管和视具体情况而存在的瓷管中间接头，在每个连接杆上作为电热体的电阻丝呈螺旋状缠绕穿套在瓷件外面，而在相邻连接杆的瓷件间螺旋状电阻丝呈连续的S形依次串接；所述瓷管的长度比瓷管两端接头和瓷管中间接头的长度大一倍以上，瓷管和瓷管中间接头依次相间串接在瓷管两端接头之间，瓷管套架在瓷管两端接头或瓷管中间接头的细外径端部上并在瓷管和连接杆之间形成一个比较大的空腔。该加热器使用温度高，每个连接杆受力均匀，能有效地防止绝缘失效的情况发生，且结构简单、组装维修容易。
文档编号H05B3/78GK2826888SQ20052012740
公开日2006年10月11日 申请日期2005年10月12日 优先权日2005年10月12日
发明者任志峰, 王映洁, 李阳, 李巍 申请人:李巍