诱导加热装置制造方法
【专利摘要】诱导加热装置，包括有感应加热线圈、外支架圈、内支架圈、伞骨支架、中心轴、螺旋式高度调节装置、定位装置、螺旋支撑板、定位稳定支撑架、上支架、垂直支撑架、底支架和调节手柄。在底支架上面四个角的位置，设置有垂直支撑架，垂直支撑架的上端连接设置有上支架，在底支架上面中部位置，设置有中部的垂直支撑架，在上支架中部位置，设置有螺旋支撑板，穿入在螺旋支撑板的居中螺孔中，设置有螺旋式高度调节装置，螺旋式高度调节装置上端连接到中心轴，螺旋式高度调节装置的下端连接设置有调节手柄。在上支架的上面两端内设置有向上垂直形式的定位稳定支撑架。本实用新型整体结构简单，操作使用方便，稳定性好，可靠性高。
【专利说明】诱导加热装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电磁加热装置，尤其涉及诱导加热装置。
【背景技术】
[0002]在现有技术条件下，机械过盈装配有许多方法，如火焰加热、油浴加热、液氮冷缩法等。传统的装配方式有很多弊端:火焰加热法温度不易控制，易损坏工件，且在部分拆卸场合不适用；油浴加热法损耗严重、降低工件精度，污染环境、且不适用于大型工件的装配；液氮冷缩法使用成本高。在设备维修工作中，包容件一般较小，且维修量大，多为轴承、套等装置；被包容件多为轴，或带轴的部分连体设备，如电机组件、提升天轮等装置。维修件多为单件，急修件，量小，无批量，且维修装配形式多样。如用冷却法，投资高，利用率低，由于使用中的设备有不易移动等缺点，故不易采用。在加热法中，火焰加热适用于大型工件的局部加热，整体加热不均匀，宜产生热应力，且轴承等表面会有氧化层，所以也不易采用，尤其介质加热速度慢，效率低，且有用火等安全隐患。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于，克服现有技术的不足之处，提供一种诱导加热装置，可以适用于采掘装备、大型提升运输设备等需要过盈配合的场合，满足工件最佳过盈装配的需要，以达到不损伤工件及配合表面、降低工作现场污染、提高劳动效率的效果。
[0004]本实用新型所述的诱导加热装置，包括有感应加热线圈、外支架圈、内支架圈、伞骨支架、中心轴、螺旋式高度调节装置、定位装置、螺旋支撑板、定位稳定支撑架、上支架、垂直支撑架、底支架和调节手柄。底支架是本实用新型所述诱导加热装置的接地件，在底支架上面四个角的位置，设置有垂直支撑架，垂直支撑架的上端连接设置有上支架，在底支架上面中部位置，设置有中部的垂直支撑架，在上支架中部位置，设置有螺旋支撑板，穿入在螺旋支撑板的居中螺孔中，设置有螺旋式高度调节装置，螺旋式高度调节装置上端连接到中心轴，螺旋式高度调节装置的下端连接设置有调节手柄。在上支架的上面两端内设置有向上垂直形式的定位稳定支撑架，定位稳定支撑架的上端连接到定位装置，定位稳定支撑架的下端连接到上支架，定位装置的居中位置连接到上支架的中心位置。中心轴整体为一根长轴，中心轴的前后两端的下面连接设置有螺旋式高度调节装置，在两个螺旋式高度调节装置之间的中心轴上，通过伞骨支架连接设置有内支架圈，在内支架圈的外面设置有感应加热线圈，在感应加热线圈的外面设置有外支架圈。在煤矿作业现场维修的设备中，包容件一般较小，且维修量大，多为轴承、套等；被包容件多为轴，或带轴的部分连体设备，如电机组件、提升天轮等。维修件多为单件，急修件，量小，无批量，且维修装配形式多样。如用冷却法，投资高，利用率低，设备不易移动等缺点，故不易采用。在加热法中，火焰加热适用于大型工件的局部加热，整体加热不均匀，宜产生热应力，且轴承等表面会有氧化层，故不易采用。介质加热速度慢，效率低，且有用火等安全隐患。电磁诱导加热装置主要解决了以往多种装配方式损伤工件及配合表面、工作现场污染、劳动效率低的技术问题。
[0005]电力半导体式感应加热装置的电路结构与其工作频率、功率无关，都是由整流器、滤波器、逆变器机器控制盒保护电路组成。工作时，三相工频电流经整流器整流，滤波器滤波后，成为平滑直流送到逆变器。逆变器是采用电力半导体器件作为电子开关的，它将直流电转变成较高频率的电流供给负载。感应加热设备是晶闸管变频装置，该设备利用电磁感应原理，置工件于交变磁场中产生涡流而发热，利用电流通过线圈产生交变磁场，当磁场内磁力线通过轴承内环时，磁力线被切割，会产生无数小涡流，使轴承内环瞬间迅速发热，由于没有热传导损耗，因此热效率极高。随着频率的升高，感应的深度下降；另外感应加热的功率越高，加热的速度越快。感应加热速度快、热损少、效率高、无污染、均匀性好、表面氧化降低。中频感应加热电源采用功率自关断功率器件IGBT，负载频率是开关管工作频率的二倍，间接拓宽了 IGBT的使用频率；功率管工作于零电流开关状态，彻底消除了尾部电流引起的关断损耗，理论上可实现零开关损耗；同时采用死区控制策略后，可实现负载阻抗调节。以往一般采用晶闸管来实现逆变电路，但是晶闸管关断期反压太低，参数匹配麻烦，输出频率仍然偏低；而采用IGBT后，并让电路工作在电流断续状态下，这些问题都得到很好地解决。感应加热设备的加热温度可以调控且分布均匀，加热时间可以设定，故可确保被加热的轴承内环不变色，不报废；被加热工件的尺寸可在一个范围内调整，具有一定的通用性；操作方便，移动范围大；与轴承内环的夹持方式合理、可靠；可连续工作。另外，本感应加热设备的一个突出优点是实现了加热装置和夹具的一体化。感应加热设备由线圈、轭铁、支撑装置构成。当线圈中通过工频交流电后，在线圈内产生感应磁场，感应磁场会在工件内部产生涡流，从而产生涡流热(即焦耳热)。由于涡流的集肤(趋肤)效应，会使涡流主要分布在工件的表面，故工件表面会先发热并有较高温度。当达到加热要求后，将工件拆下(装上)，然后进行退磁处理。本实用新型所述诱导加热装置的技术解决方案如下:将线圈按计算好的匝数缠绕成一定形状，套在硅钢片叠片中，在挡柱等的作用下被固定在支撑装置上。硅钢片叠片共有两种，每种有六个，其主要作用均是起导磁作用，使磁场在气隙中的分布达到最小。当线圈通电时，产生的电磁吸力会将硅钢片叠片与轴承紧紧吸在一起。工件随之被加热，当加热到所需要求后，切断电源，拉动固定杆带动径向调环将工件夹紧，拔下(装上)。最后进行退磁处理。该装置完成了加热装置和夹具的一体化。另外，在该装置的控制部分设有温度控制、监测装置(用于控制加热温度和监测线圈的温升)和漏电保护装置。本实用新型所述诱导加热装置克服了现有装配方式的不足，如利用油浴加热会使工件不清洁；利用火焰加热工件时温度不容易控制，并且分布不均匀，甚至.使工件烧伤、报废等。
[0006]本实用新型所述的诱导加热装置，整体结构简单，操作使用方便，稳定性好，可靠性高。使用本实用新型所述的诱导加热装置，能够节约能源，减少污染；有效地保护了需装卸的工件，节约成本；可适应不同尺寸的工件，具有一定的通用性；加热速度快、时间短，力口热和安装(拆卸)一气呵成，节约了时间，提高了生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]附图1是本实用新型所述诱导加热装置的结构示意图，附图2是本实用新型所述诱导加热装置的电路图。I一感应加热线圈2—外支架圈3—内支架圈4一伞骨支架5—中心轴6—螺旋式闻度调节装置7—定位装置8—螺旋支撑板9一定位稳定支撑架10—上支架11一垂直支撑架12—底支架13—调节手柄。
【具体实施方式】
[0008]现参照附图1和附图2，结合实施例说明如下:本实用新型所述的诱导加热装置，包括有感应加热线圈1、外支架圈2、内支架圈3、伞骨支架4、中心轴5、螺旋式高度调节装置6、定位装置7、螺旋支撑板8、定位稳定支撑架9、上支架10、垂直支撑架11、底支架12和调节手柄13。底支架12是本实用新型所述诱导加热装置的接地件，在底支架12上面四个角的位置，设置有垂直支撑架11，垂直支撑架11的上端连接设置有上支架10，在底支架12上面中部位置，设置有中部的垂直支撑架，在上支架10中部位置，设置有螺旋支撑板8，穿入在螺旋支撑板8的居中螺孔中，设置有螺旋式高度调节装置6，螺旋式高度调节装置6上端连接到中心轴5，螺旋式高度调节装置6的下端连接设置有调节手柄13。在上支架10的上面两端内设置有向上垂直形式的定位稳定支撑架9，定位稳定支撑架9的上端连接到定位装置7，定位稳定支撑架9的下端连接到上支架10，定位装置7的居中位置连接到上支架10的中心位置。中心轴5整体为一根长轴，中心轴5的前后两端的下面连接设置有螺旋式高度调节装置6，在两个螺旋式高度调节装置6之间的中心轴5上，通过伞骨支架4连接设置有内支架圈3，在内支架圈3的外面设置有感应加热线圈1，在感应加热线圈I的外面设置有外支架圈2。在煤矿作业现场维修的设备中，包容件一般较小，且维修量大，多为轴承、套等；被包容件多为轴，或带轴的部分连体设备，如电机组件、提升天轮等。维修件多为单件，急修件，量小，无批量，且维修装配形式多样。如用冷却法，投资高，利用率低，设备不易移动等缺点，故不易采用。在加热法中，火焰加热适用于大型工件的局部加热，整体加热不均匀，宜产生热应力，且轴承等表面会有氧化层，故不易采用。介质加热速度慢，效率低，且有用火等安全隐患。电磁诱导加热装置主要解决了以往多种装配方式损伤工件及配合表面、工作现场污染、劳动效率低的技术问题。电力半导体式感应加热装置的电路结构与其工作频率、功率无关，都是由整流器、滤波器、逆变器机器控制盒保护电路组成。工作时，三相工频电流经整流器整流，滤波器滤波后，成为平滑直流送到逆变器。逆变器是采用电力半导体器件作为电子开关的，它将直流电转变成较高频率的电流供给负载。感应加热设备是晶闸管变频装置，该设备利用电磁感应原理，置工件于交变磁场中产生涡流而发热，利用电流通过线圈产生交变磁场，当磁场内磁力线通过轴承内环时，磁力线被切割，会产生无数小涡流，使轴承内环瞬间迅速发热，由于没有热传导损耗，因此热效率极高。随着频率的升高，感应的深度下降；另外感应加热的功率越高，加热的速度越快。感应加热速度快、热损少、效率高、无污染、均匀性好、表面氧化降低。中频感应加热电源采用功率自关断功率器件IGBT，负载频率是开关管工作频率的二倍，间接拓宽了 IGBT的使用频率；功率管工作于零电流开关状态，彻底消除了尾部电流引起的关断损耗，理论上可实现零开关损耗；同时采用死区控制策略后，可实现负载阻抗调节。以往一般采用晶闸管来实现逆变电路，但是晶闸管关断期反压太低，参数匹配麻烦，输出频率仍然偏低；而采用IGBT后，并让电路工作在电流断续状态下，这些问题都得到很好地解决。感应加热设备的加热温度可以调控且分布均匀，加热时间可以设定，故可确保被加热的轴承内环不变色，不报废；被加热工件的尺寸可在一个范围内调整，具有一定的通用性；操作方便，移动范围大；与轴承内环的夹持方式合理、可靠；可连续工作。另外，本感应加热设备的一个突出优点是实现了加热装置和夹具的一体化。感应加热设备由线圈、轭铁、支撑装置构成。当线圈中通过工频交流电后，在线圈内产生感应磁场，感应磁场会在工件内部产生涡流，从而产生涡流热(即焦耳热)。由于涡流的集肤(趋肤)效应，会使涡流主要分布在工件的表面，故工件表面会先发热并有较高温度。当达到加热要求后，将工件拆下(装上)，然后进行退磁处理。本实用新型所述诱导加热装置的技术解决方案如下:将线圈按计算好的匝数缠绕成一定形状，套在硅钢片叠片中，在挡柱等的作用下被固定在支撑装置上。硅钢片叠片共有两种，每种有六个，其主要作用均是起导磁作用，使磁场在气隙中的分布达到最小。当线圈通电时，产生的电磁吸力会将硅钢片叠片与轴承紧紧吸在一起。工件随之被加热，当加热到所需要求后，切断电源，拉动固定杆带动径向调环将工件夹紧，拔下(装上)。最后进行退磁处理。该装置完成了加热装置和夹具的一体化。另外，在该装置的控制部分设有温度控制、监测装置(用于控制加热温度和监测线圈的温升)和漏电保护装置。本实用新型所述诱导加热装置克服了现有装配方式的不足，如利用油浴加热会使工件不清洁；利用火焰加热工件时温度不容易控制，并且分布不均匀，甚至.使工件烧伤、报废等。本实用新型所述的诱导加热装置，整体结构简单，操作使用方便，稳定性好，可靠性高。使用本实用新型所述的诱导加热装置，能够节约能源，减少污染；有效地保护了需装卸的工件，节约成本；可适应不同尺寸的工件，具有一定的通用性；加热速度快、时间短，加热和安装(拆卸)一气呵成，节约了时间，提高了生产效率。
【权利要求】
1.诱导加热装置，包括有感应加热线圈(I)、外支架圈(2)、内支架圈(3)、伞骨支架(4)、中心轴(5)、螺旋式高度调节装置(6)、定位装置(7)、螺旋支撑板(8)、定位稳定支撑架(9)、上支架(10)、垂直支撑架(11)、底支架(12)和调节手柄(13)，底支架(12)是接地件，其特征在于在底支架(12)上面四个角的位置，设置有垂直支撑架(11)，垂直支撑架(11)的上端连接设置有上支架(10)，在底支架(12)上面中部位置，设置有中部的垂直支撑架，在上支架(10)中部位置，设置有螺旋支撑板(8)，穿入在螺旋支撑板(8)的居中螺孔中，设置有螺旋式高度调节装置(6)，螺旋式高度调节装置(6)上端连接到中心轴(5)，螺旋式高度调节装置(6)的下端连接设置有调节手柄(13);在上支架(10)的上面两端内设置有向上垂直形式的定位稳定支撑架(9),定位稳定支撑架(9)的上端连接到定位装置(7),定位稳定支撑架(9)的下端连接到上支架(10)，定位装置(7)的居中位置连接到上支架(10)的中心位置。
2.根据权利要求1所述的诱导加热装置，其特征在于中心轴(5)整体为一根长轴，中心轴(5)的前后两端的下面连接设置有螺旋式高度调节装置(6)，在两个螺旋式高度调节装置(6)之间的中心轴(5)上，通过伞骨支架(4)连接设置有内支架圈(3)，在内支架圈(3)的外面设置有感应加热线圈(1)，在感应加热线圈(I)的外面设置有外支架圈(2)。
【文档编号】H05B6/06GK203984706SQ201420265558
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】张秀良, 张涛 申请人:山东唐口煤业有限公司