專利名稱：電磁感應(yīng)加熱輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種加熱輥，特別是指一種使用高頻電源作為加熱電源的電磁感應(yīng)加熱輥。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代電子技術(shù)迅速發(fā)展，高質(zhì)量的電力電子器件相繼出現(xiàn)，推動(dòng)了電磁感應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，尤其是電源領(lǐng)域的發(fā)展，使用于工業(yè)的高頻加熱技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)，目前高頻電磁感應(yīng)加熱已廣泛應(yīng)用于工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。國內(nèi)生產(chǎn)的熱輥主要使用蒸汽加熱、導(dǎo)熱油加熱、電熱管加熱、電阻絲加熱、遠(yuǎn)紅外加熱等方式，這些方式與電磁加熱相比存在諸多缺點(diǎn)。國內(nèi)已有廠家從事于電磁感應(yīng)加熱輥的研究與生產(chǎn)，對(duì)于節(jié)省用電提高生產(chǎn)效率改善工作環(huán)境都顯示出了良好的前景。目前廣泛使用的加熱器結(jié)構(gòu)使在輥筒外側(cè)或內(nèi)側(cè)纏繞成線圈，將導(dǎo)線纏繞成圓形的加熱線圈。分為兩種形式，一種是將線圈纏繞在熱輥外側(cè)，另一種是置于熱輥內(nèi)側(cè)。通過在線圈中通入高頻電流產(chǎn)生交變磁場,輥體表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，由于電流短路,形成若干的小渦流從而發(fā)熱。其中線圈安裝在輥筒外部的熱輥，存在電磁泄漏問題，對(duì)周圍造成電磁污染。線圈安裝在輥筒內(nèi)部是一種進(jìn)步。這種方式對(duì)內(nèi)部加熱器的要求比較嚴(yán)格，要求能夠耐高溫，材料選用耐溫材料。這種方式不對(duì)周圍造成污染。目前使用的線圈模式加熱器存在一些問題，在直徑和周長較大的輥筒中并不特別適用，據(jù)行業(yè)博覽會(huì)中的資料顯示，目前市場上的電磁熱輥直徑小于400mm。這是由于線圈本身的特性所決定的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供電磁感應(yīng)加熱輥，通過改變線圈的結(jié)構(gòu)等技術(shù)手段，達(dá)到適于制作直徑較大的長加熱輥的目的，同時(shí)為制作直徑較小熱輥提供另一種可行結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的整體技術(shù)方案是:
電磁感應(yīng)加熱輥，包括中空結(jié)構(gòu)的輥筒、沿輥筒軸向設(shè)置的中心管，設(shè)置于輥筒內(nèi)側(cè)的線圈；輥筒與中心管轉(zhuǎn)動(dòng)裝配，中心管上固定有加熱線圈骨架，加熱線圈骨架的縱向截面呈圓環(huán)狀，加熱線圈骨架包括沿徑向間隔分布且沿軸向延伸的固定板、連接于固定板與中心管之間的支撐板，耐高溫多股線按回形針的旋向由外向內(nèi)盤曲布設(shè)于固定板外表面，相鄰固定板之間的耐高溫多股線串接電連接，耐高溫多股線的首尾兩端自中心管的管腔引出接高頻電源。與耐高溫多股線所組成線圈接觸的固定板的制作材料要求具備以下特性:耐高溫，不隔磁，不導(dǎo)電。優(yōu)選可以采用石棉板、玻璃纖維板等，這樣選的原因在于線圈需要通過這部分骨架形成閉合的磁回路，但是固定板本身又不能發(fā)熱，所以要求不隔磁，不導(dǎo)電。支撐板采用銅或鋁等金屬制作，要求隔磁，也是為了不發(fā)熱。本發(fā)明的具體技術(shù)構(gòu)造還有: 優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述的輥筒內(nèi)壁設(shè)有溫度傳感器。溫度采集裝置采集的溫度信號(hào)，通過外置的專用控制器處理，控制電源對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)控。優(yōu)選的技術(shù)方案是,所述的固定板與棍筒內(nèi)壁的最小間距< 15mm。為保證固定板與耐高溫多股線配合牢靠，優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述的固定板上開設(shè)有線槽，耐高溫多股線布設(shè)于線槽中。更為優(yōu)選的技術(shù)方案是，耐高溫多股線與固定板之間通過耐高溫膠粘接固定。所述的輥筒與中心管之間通過軸承轉(zhuǎn)動(dòng)裝配。為保證固定板的安裝穩(wěn)定，優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述的支撐板設(shè)于固定板前、后兩端與中心管之間。高頻電源連接內(nèi)部的耐高溫多股線。在其周圍產(chǎn)生交變磁場，使輥筒表面產(chǎn)生若干小渦流而導(dǎo)致輥筒發(fā)熱，散發(fā)的熱量被加熱物帶走。由于耐高溫多股線本身發(fā)熱較少，輥筒內(nèi)溫度不會(huì)上升很多。本發(fā)明所取得的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的技術(shù)進(jìn)步在于:
采用了新的加熱器結(jié)構(gòu)，在加熱器結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了創(chuàng)新，使得熱輥結(jié)構(gòu)更加合理，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)加熱器結(jié)構(gòu)熱輥相比更具有競爭性。1、采用固定板上布設(shè)耐高溫多股線的加熱方式，在軸向上結(jié)構(gòu)容易實(shí)現(xiàn)對(duì)稱，因此在軸向上溫度加熱是平均的，這在能夠保證軸向結(jié)構(gòu)均衡。耐溫多股線的采用，可以更好的傳導(dǎo)高頻電流，本身發(fā)熱小。2、使用新的加熱器結(jié)構(gòu)可以大大增加熱輥制造尺寸的范圍。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的線圈形結(jié)構(gòu)，其加熱線圈電感量等特性受熱輥的直徑和長度影響較大，顯而易見直徑不同的電磁線圈的電磁特性是不同的，在制作直徑較小和長度較短的輥體時(shí)采用螺線管纏繞形式的加熱線圈可以滿足。但是當(dāng)制作直徑大輥長的時(shí)候就不合適了。而本發(fā)明的結(jié)構(gòu)不受輥直徑的影響，由于加熱器線圈本就是直線型，在長度方面也具有優(yōu)勢(shì)，可以把長條狀的固定板做的很長，中間加支架進(jìn)行固定就可以保證結(jié)構(gòu)不變形，所以在制作大直徑的長熱輥時(shí)使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)具有較大優(yōu)勢(shì)。同樣適用于制作小輥。3、在分組方式上本發(fā)明的結(jié)構(gòu)更科學(xué)，傳統(tǒng)熱輥也有采用分段分組控制加熱的方法，這樣用多個(gè)加熱器可以加大功率。用纏繞的線圈分組很明顯需要在軸向上分成很多段，每一段控制需要銜接的很好，否則軸向上便不能達(dá)到均溫，而熱輥的一個(gè)重要的技術(shù)問題就是如何在軸向上保持溫度的均衡性。使用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，由于分組的方式不同，每一條固定板均可作為一個(gè)加熱單元，根據(jù)具體情況進(jìn)行刪減，在軸向上始終能保持加熱器結(jié)構(gòu)的均衡性，在加大功率的同時(shí)也能很好的保持溫度均衡性。在結(jié)構(gòu)上優(yōu)于纏繞線圈的方法可以更加方便控制。4、線圈損壞之后容易維修和更換。纏繞法的線圈無論是采用一組還是多組的方法，加熱線圈壞了，都需要拆開整個(gè)輥體進(jìn)行更換，如果線圈采用的是一體化結(jié)構(gòu)就更加麻煩。而本發(fā)明的結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)故障時(shí)，可直接更換故障加熱單元。 5、經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用的熱輥輥筒內(nèi)部的溫度要低于輥筒側(cè)壁的溫度。并且輥筒兩端未完全封閉，可以促進(jìn)散熱。輥表面溫度完全可以達(dá)到傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)電磁線圈模式電磁感應(yīng)加熱棍表面溫度。6、本發(fā)明加熱輥內(nèi)部加熱裝置設(shè)置合理，可以達(dá)到很好的加熱效率，有效的組織磁場對(duì)棍內(nèi)部零件的磁化。7、本發(fā)明加熱輥可以采用多組由固定板和耐高溫多股線組成的加熱器，每組加熱器都可以使用獨(dú)立電源，為電磁加熱輥功率設(shè)計(jì)提供較好的靈活性。


本發(fā)明的附圖有:
圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A向視圖。圖3是耐高溫多股線的分布結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的附圖標(biāo)記如下:
1、輥筒；2、固定板；3、耐高溫多股線；4、中心管；5、支撐板；6、軸承。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步描述，但不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限定，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求記載的內(nèi)容為準(zhǔn)，任何依據(jù)說明書所作出的等效技術(shù)手段替換，均不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)如圖示，其中包括中空結(jié)構(gòu)的輥筒1、沿輥筒I軸向設(shè)置的中心管4，設(shè)置于輥筒I內(nèi)側(cè)的線圈；輥筒I與中心管4轉(zhuǎn)動(dòng)裝配，中心管4上固定有加熱線圈骨架，加熱線圈骨架的縱向截面呈圓環(huán)狀，加熱線圈骨架包括沿徑向間隔分布且沿軸向延伸的固定板2、連接于固定板2與中心管4之間的支撐板5，耐高溫多股線3按回形針的旋向由外向內(nèi)盤曲布設(shè)于固定板2外表面，相鄰固定板2之間的耐高溫多股線3串接電連接，耐高溫多股線3的首尾兩端自中心管4的管腔引出接高頻電源。固定板2的制作材料采用石棉板，支撐板5采用銅或鋁等金屬制作。所述的輥筒I內(nèi)壁設(shè)有溫度傳感器。溫度采集裝置采集的溫度信號(hào)，通過外置的專用控制器處理，控制電源對(duì)溫度進(jìn)行調(diào)控。優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述的固定板2與輥筒I內(nèi)壁的最小間距< 15mm。固定板2上開設(shè)有線槽，耐高溫多股線3通過耐高溫膠粘接固定布設(shè)于線槽中。所述的輥筒I與中心管4之間通過軸承6轉(zhuǎn)動(dòng)裝配。所述的支撐板5設(shè)于固定板2前、后兩端與中心管4之間。
權(quán)利要求
1.磁感應(yīng)加熱輥，包括中空結(jié)構(gòu)的輥筒(I)、沿輥筒(I)軸向設(shè)置的中心管(4)，設(shè)置于輥筒(I)內(nèi)側(cè)的線圈；其特征在于輥筒(I)與中心管(4)轉(zhuǎn)動(dòng)裝配，中心管(4)上固定有加熱線圈骨架，加熱線圈骨架的縱向截面呈圓環(huán)狀，加熱線圈骨架包括沿徑向間隔分布且沿軸向延伸的固定板(2)、連接于固定板(2)與中心管(4)之間的支撐板(5)，耐高溫多股線(3)按回形針的旋向由外向內(nèi)盤曲布設(shè)于固定板(2)外表面,相鄰固定板(2)之間的耐高溫多股線(3)串接電連接，耐高溫多股線(3)的首尾兩端自中心管(4)的管腔引出接高頻電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)加熱輥，其特征在于所述的輥筒(I)內(nèi)壁設(shè)有溫度傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)加熱輥，其特征在于所述的固定板(2)與輥筒(I)內(nèi)壁的最小間距< 15mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)加熱輥，其特征在于所述的固定板(2)上開設(shè)有線槽，耐高溫多股線(3)布設(shè)于線槽中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的電磁感應(yīng)加熱輥，其特征在于所述的耐高溫多股線(3)與固定板(2 )之間通過耐高溫膠粘接固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)加熱輥，其特征在于所述的輥筒(I)與中心管(4)之間通過軸承(6)轉(zhuǎn)動(dòng)裝配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁感應(yīng)加熱輥，其特征在于所述的支撐板(5)設(shè)于固定板(2)前、后兩端與中心管(4)之間。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種加熱輥，特別是指一種使用高頻電源作為加熱電源的電磁感應(yīng)加熱輥。包括中空結(jié)構(gòu)的輥筒、沿輥筒軸向設(shè)置的中心管，設(shè)置于輥筒內(nèi)側(cè)的線圈；輥筒與中心管轉(zhuǎn)動(dòng)裝配，中心管上固定有加熱線圈骨架，加熱線圈骨架的縱向截面呈圓環(huán)狀，加熱線圈骨架包括沿徑向間隔分布且沿軸向延伸的固定板、連接于固定板與中心管之間的支撐板，耐高溫多股線按回形針的旋向由外向內(nèi)盤曲布設(shè)于固定板外表面，相鄰固定板之間的耐高溫多股線串接電連接，耐高溫多股線的首尾兩端自中心管的管腔引出接高頻電源。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的不適于制作大直徑長加熱輥的問題。具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、安裝及維修方便、適于制作大直徑長加熱輥等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H05B6/14GK103096552SQ20131001424
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者侯立峰, 任國宏, 侯建明, 閆書法, 王澤娟, 張振奇 申請(qǐng)人:石家莊紡織機(jī)械有限責(zé)任公司