專利名稱：硫化機(jī)電磁加熱方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硫化機(jī)械專用的電加熱方法及裝置。
目前在橡塑制品行業(yè)普遍使用的硫化機(jī)多為電熱管形式的加熱平板，這種平板硫化機(jī)的加熱方式存在以下幾個(gè)問(wèn)題1、熱效率低下，由于電熱管是一種電阻熱的形式的發(fā)熱方式，其發(fā)熱效率本身較低。另外由于熱傳導(dǎo)過(guò)程復(fù)雜電熱管→平板→模具→模具內(nèi)橡膠硫化，熱損失較大，熱效率僅為15％～25％，能源浪費(fèi)嚴(yán)重。
2、由于測(cè)溫元件緊靠著發(fā)熱源(電熱管)，其測(cè)量和控制的溫度與橡膠的硫化溫度相關(guān)較大，隨環(huán)境溫度變化，其溫度誤差為5～20℃左右，較為嚴(yán)重地影響了產(chǎn)品的硫化質(zhì)量。
3、電熱管屬易損元件，損壞率較高。在一根或幾根電熱管損壞的情況下難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，造成平板加熱不均勻，而使產(chǎn)品報(bào)廢。其維修量、維修費(fèi)用也較大。
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有加熱平板的不足提供一種熱效率高，受環(huán)境溫度影響小，不易損壞，且易于維修的硫化機(jī)用電磁加熱裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種新型硫化機(jī)電磁加熱方法。
根據(jù)本發(fā)明的目的，所提出的技術(shù)實(shí)施方案是，利用電磁磁感應(yīng)的原理，將硫化機(jī)模具的加熱方式改為電磁加熱方式，通過(guò)交變電流作用下的電磁線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)通過(guò)磁芯與鋼質(zhì)模具產(chǎn)生回路，并在模具內(nèi)形成渦旋狀感應(yīng)電流，該電流的能量又通過(guò)鋼質(zhì)模具內(nèi)的電阻而轉(zhuǎn)化成熱能，使模具的溫度迅速升高，對(duì)模具內(nèi)的橡膠進(jìn)行硫化，從而達(dá)到電磁加熱的目的。同時(shí)通過(guò)設(shè)置在電磁加熱裝置內(nèi)的溫度檢測(cè)元件對(duì)加熱溫度進(jìn)行檢測(cè)，并將信號(hào)輸出到溫度顯示控制器，通過(guò)調(diào)整電磁線圈電流的大小來(lái)控制溫度。而電磁加熱裝置又是通過(guò)將上下加熱平板改為電磁加熱平板來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)設(shè)置在模具上下平板內(nèi)的電磁芯線圈，在交變電流的作用下形成強(qiáng)烈的交變磁場(chǎng)，來(lái)加熱模具的。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、熱效率高由于電磁加熱平板直接使用模具發(fā)熱，因而減少了熱傳導(dǎo)過(guò)程的熱損失，而且因其電磁加熱方式的發(fā)熱機(jī)理使得本身的熱效率就很高，所以電磁加熱平板的熱效率達(dá)80％以上，比電熱平板提高2～3倍，可顯著的節(jié)約能源。
2、由于測(cè)溫元件所處的位置與模具內(nèi)橡膠所處的位置相似，所以溫度檢測(cè)和控制準(zhǔn)確度較高，檢測(cè)溫度與硫化溫度的溫差＜±2℃，可以較好地保證產(chǎn)品的硫化質(zhì)量。
3、電磁加熱平板采用特制線圈和半導(dǎo)體器件，平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)三年以上，節(jié)約運(yùn)行成本。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的電子控制及溫度控制原理圖；圖3為本發(fā)明電磁線圈結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明電磁加熱平板底板結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明電磁加熱平板底板剖面視圖；圖6為本發(fā)明電磁加熱平板蓋板平面示意圖；圖7為本發(fā)明電磁加熱平板蓋板剖面示意圖。
圖中1為上平板，2為模具，3為下平板，4為底板，5為線圈，6為磁芯，7為蓋板，8為溫度檢測(cè)元件，9為電子控制及溫度控制部分，10為電源整流、濾波裝置，11為電磁線圈，12為放置電磁線圈空腔，13為插磁芯小孔，14為功率輸出裝置，15為振蕩、驅(qū)動(dòng)裝置，16為過(guò)壓過(guò)流保護(hù)裝置，17為無(wú)模具保護(hù)裝置，18為溫度顯示控制裝置，19為蓋板固定孔。
附圖提供了本發(fā)明的一個(gè)完整實(shí)施例，從附圖中可以看出，本發(fā)明是利用電磁感應(yīng)的原理，將加熱模具2的上平板1和下平板3改為電磁加熱平板。上下電磁加熱平板內(nèi)的電磁線圈11通過(guò)交變電流產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)的磁力線直接作用于放在上下平板之間的模具2中。并與鋼質(zhì)模具2構(gòu)成磁回路。同時(shí)模具2又為磁回路中的電阻，當(dāng)交變磁場(chǎng)的磁力線穿過(guò)模具2時(shí)，會(huì)在模具2內(nèi)形成渦旋狀感應(yīng)電流，且該電流的能量又通過(guò)模具2內(nèi)的電阻轉(zhuǎn)換成熱能，使模具2升溫。此外，在電磁加熱平板蓋板7內(nèi)與模具2內(nèi)硫化物質(zhì)相對(duì)應(yīng)的位置上，設(shè)有檢測(cè)模具溫度，并將檢測(cè)的溫度傳輸給電子控制部分及溫度控制部分9的溫度檢測(cè)元件8。溫度檢測(cè)元件可以是熱電阻構(gòu)成的。溫度檢測(cè)元件8與電子控制及溫度控制部分9相連，并將所檢測(cè)的溫度信息傳送給溫度顯示控制裝置18，溫度顯示控制裝置18根據(jù)所設(shè)定的溫度，通過(guò)改變電磁線圈11的電流流量來(lái)控制電磁加熱平板的加熱溫度。而電磁線圈11的電能是由交流電源經(jīng)整流、濾波裝置整流、濾波后變成直流再加載上去的，直流電源同時(shí)加載到功率輸出裝置14上。并由振蕩、驅(qū)動(dòng)裝置15產(chǎn)生的脈沖電壓通過(guò)放大后驅(qū)動(dòng)功率輸出裝置14，使得加在電磁線圈上的直流電變成交變電流。其振蕩部分、驅(qū)動(dòng)裝置15所產(chǎn)生的脈沖電壓一般控制在23～36KHz，而由此獲得的電磁線圈11的交變電流也為23～36KHz。此外，電磁加熱平板是由蓋板7和底板4，以及電磁線圈11幾部分所構(gòu)成的，在底板上開(kāi)有專用放置電磁線圈11的空腔12和蓋板固定孔19。電磁線圈11排放在空腔12內(nèi)。而電磁線圈11又是由磁芯6和線圈5兩部分所組成。磁芯為鐵氧體材料制成。形狀為“∪”字形狀。在蓋板7上還開(kāi)有用于插磁芯的小孔13，磁芯6的兩極分別插入蓋板7上的小孔13內(nèi)，從底板空腔12內(nèi)面向外伸出，略低于蓋板平面，線圈5則套在磁芯6的一極上。蓋板采用鋼質(zhì)或不銹鋼材料制成，上面均勻分布多個(gè)小孔，電磁線圈的磁芯從下面伸出，安裝時(shí)約低于蓋板平面1-2mm，磁芯中的磁力線直接作用在放于蓋板上的模具中。為保證電磁加熱平板的正常工作，電路中還設(shè)計(jì)了過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)裝置16和無(wú)模具保護(hù)裝置17。當(dāng)電源電壓升高和電磁線圈輸出電流過(guò)大時(shí)，以及當(dāng)電磁線圈上無(wú)模具時(shí)，能自動(dòng)停止工作或降低功率輸出部分的輸出電流，保證工作正常。工作原理簡(jiǎn)介220V交流電源經(jīng)整流后變成直流加在電磁線圈和功率輸出管上，由振蕩部分產(chǎn)生23-36KHz脈沖電壓通過(guò)放大后驅(qū)動(dòng)功率輸出，使得加在電磁線圈的直流電變成23-36KHz的交變電流，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的交變磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)通過(guò)鐵氧體磁芯與鋼質(zhì)模具產(chǎn)生磁回路，并且在模具內(nèi)形成渦旋狀感應(yīng)電流，該電流的能量又通過(guò)鋼質(zhì)模具內(nèi)的電阻而轉(zhuǎn)換成熱能，使模具的溫度迅速升高，對(duì)模具內(nèi)橡膠進(jìn)行硫化。硫化溫度由放在蓋板內(nèi)的熱電阻進(jìn)行檢測(cè)，并輸出到溫度顯示控制表進(jìn)行顯示、控制。當(dāng)溫度達(dá)到或高于設(shè)定溫度時(shí)，溫度表輸出控制信號(hào)使得電磁線圈的電流減小，硫化溫度降低。反之，如檢測(cè)到溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，電磁線圈的電流增大，硫化溫度升高。由此控制產(chǎn)品的硫化溫度穩(wěn)定。由于溫度檢測(cè)點(diǎn)安裝在與模具內(nèi)橡膠相對(duì)應(yīng)的位置，檢測(cè)和控制的溫度與橡膠的硫化溫度相近，因此可以較好地保證產(chǎn)品的硫化質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種硫化機(jī)的加熱方法，其特征在于所述硫化機(jī)的加熱方式是電磁加熱方式，通過(guò)交變電流作用下的電磁線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)通過(guò)磁芯與鋼質(zhì)模具產(chǎn)生回路，并在模具內(nèi)形成渦旋狀感應(yīng)電流，該電流的能量又通過(guò)鋼質(zhì)模具內(nèi)的電阻而轉(zhuǎn)化成熱能。
2.一種硫化機(jī)的電磁加熱裝置，包括上平板(1)、模具(2)、下平板(3)和電子控制及溫度控制部分(9)，其特征在于上平板(1)和下平板(3)均為電磁加熱平板，上下電磁加熱平板通過(guò)交變電流產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)的磁力線直接作用于放在上下平板之間的模具(2)中，并與鋼質(zhì)模具構(gòu)成磁回路，模具(2)為磁回路中的電阻，交變磁場(chǎng)的磁力線穿過(guò)模具(2)，在模具(2)內(nèi)形成渦旋狀感應(yīng)電流，且該電流的的能量又通過(guò)模具(2)內(nèi)的電阻轉(zhuǎn)換成熱能。
3.如權(quán)利要求2或3所述的一種硫化機(jī)的電磁加熱裝置，其特征在于電磁加熱平板分為蓋板(7)和底板(4)和電磁線圈(11)幾部分，在底板(4)上有用于放置電磁線圈(11)的空腔(12)，電磁線圈(11)排放在空腔(12)內(nèi)，而電磁線圈(11)又是由磁芯(6)和線圈(5)兩部分組成，磁芯(6)為“∪”字形狀，兩極分別插入蓋板(7)上的小孔(13)內(nèi)，從內(nèi)面向外伸出，線圈(5)套置在磁芯的一極上。
4.如權(quán)利要求2或3所述的一種硫化機(jī)的電磁加熱裝置，其特征在于在電磁加熱平板蓋板(7)內(nèi)與模具(2)內(nèi)硫化物質(zhì)相對(duì)應(yīng)的位置上，設(shè)有檢測(cè)模具溫度，并將檢測(cè)的溫度傳輸給電子控制部分及溫度控制部分(9)的溫度檢測(cè)元件(8)，溫度檢測(cè)元件(8)與電子控制及溫度控制部分(9)相連，并將所檢測(cè)的溫度信息傳送給溫度顯示控制裝置(18)。
5.如權(quán)利要求2或3所述的一種硫化機(jī)的電磁加熱裝置，其特征在于電磁加熱平板的加熱溫度控制是通過(guò)改變電磁線圈(11)的電流流量實(shí)現(xiàn)的，并由電子控制部分及溫度控制部分(9)進(jìn)行控制的。
6.如權(quán)利要求2或3所述的一種硫化機(jī)的電磁加熱裝置，其特征在于加在電磁線圈(11)上的電流為交變電流，電磁線圈(11)的電源是由交流電源經(jīng)整流濾波后變成直流再加載上去的，直流電源同時(shí)加載在功率輸出裝置(14)上，并由振蕩、驅(qū)動(dòng)裝置(15)產(chǎn)生的脈沖電壓通過(guò)放大后驅(qū)動(dòng)功率輸出裝置(14)，使得加在電磁線圈(11)的直流電變成交變電流的。
7.如權(quán)利要求2或3所述的一種硫化機(jī)的電磁加熱裝置，其特征在于振蕩、驅(qū)動(dòng)裝置(15)所產(chǎn)生的脈沖電壓為23-36KHz，加在電磁線圈(11)的交變電流也為23-36KHz。
8.如權(quán)利要求2或3所述的一種硫化機(jī)的電磁加熱裝置，其特征在于所述的磁芯(6)為鐵氧體磁芯。
9.如權(quán)利要求2或3所述的一種硫化機(jī)的電磁加熱裝置，其特征在于在電子控制及溫度控制部分(9)內(nèi)設(shè)有過(guò)壓過(guò)流裝置(16)和無(wú)模具保護(hù)裝置(17)。
10.如權(quán)利要求2或3所述的一種硫化機(jī)的電磁加熱裝置，其特征在于所述的溫度檢測(cè)元件(8)為熱電阻構(gòu)成的。
全文摘要
硫化用的電磁平板,利用電磁磁感應(yīng)的原理,將橡塑制品模具上下平板改為電磁加熱平板,通過(guò)設(shè)置在模具上下平板內(nèi)的磁芯和磁感應(yīng)線圈,形成強(qiáng)烈的交變磁場(chǎng),該磁場(chǎng)通過(guò)磁芯與鋼質(zhì)模具產(chǎn)生回路,并在模具內(nèi)形成渦旋狀感應(yīng)電流,該電流的能量又通過(guò)鋼質(zhì)模具內(nèi)的電阻而轉(zhuǎn)化成熱能,使模具的溫度迅速升高,對(duì)模具內(nèi)的橡膠進(jìn)行硫化。同時(shí)通過(guò)設(shè)置在蓋板內(nèi)的熱電阻對(duì)溫度進(jìn)行檢測(cè),并輸出到溫度顯示控制器,通過(guò)調(diào)整電磁線圈電流的大小來(lái)控制溫度。
文檔編號(hào)B29C35/12GK1362321SQ0111449
公開(kāi)日2002年8月7日 申請(qǐng)日期2001年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月28日
發(fā)明者黃克 申請(qǐng)人:株洲時(shí)代新材料科技股份有限公司