專利名稱：一種消除感應(yīng)加熱打火現(xiàn)象的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及感應(yīng)加熱領(lǐng)域，具體地說，本實(shí)用新型涉及一種消除感應(yīng)加熱打
火現(xiàn)象的裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的中口徑直縫焊管生產(chǎn)線上，通常采用中頻感應(yīng)加熱裝置對(duì)焊縫進(jìn)行在線熱 處理退火。圖1表示ERW生產(chǎn)線上對(duì)焊縫進(jìn)行中頻感應(yīng)熱處理的平面感應(yīng)線圈工作簡圖， 固態(tài)電源感應(yīng)加熱設(shè)備通過感應(yīng)線圈對(duì)焊管的焊縫進(jìn)行熱處理，其線圈由A和B串聯(lián)組成， 開啟中頻電源后，可對(duì)直焊縫加熱，整個(gè)加熱過程隨著生產(chǎn)線的運(yùn)行是連續(xù)不停的。根據(jù)工 藝的需要可以進(jìn)行單正火、雙正火或調(diào)質(zhì)處理，感應(yīng)加熱裝置中主要功率器件IGBT、電容、 銅排和感應(yīng)線圈都需要冷卻水循環(huán)冷卻。 根據(jù)電磁感應(yīng)原理，當(dāng)交流電通過線圈時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場又會(huì) 產(chǎn)生變化的感生電場。這些感生電場在穿透金屬中會(huì)產(chǎn)生集膚效應(yīng)和渦流效應(yīng)。這兩個(gè)效 應(yīng)也是平面感應(yīng)線圈對(duì)焊縫退火的基本原理，而且其熱效應(yīng)隨著場強(qiáng)的增加而增加，且受 到金屬物件的電磁特性和靠近線圈的距離的影響。實(shí)際生產(chǎn)中，考慮到焊縫毛剌引起的設(shè) 備安全問題，線圈與焊管間距離調(diào)整為5-6mm，由于線圈與焊管的距離以及結(jié)構(gòu)等問題，漏 磁一直較嚴(yán)重，并引起一些影響生產(chǎn)和設(shè)備的問題，如周圍的金屬構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生渦流效應(yīng)引 起發(fā)熱；特別是周圍形成的閉合回路產(chǎn)生的電磁感應(yīng)環(huán)流和感應(yīng)電勢，導(dǎo)致焊管表面與支 撐輥放電，影響表面質(zhì)量。 由圖1可知，中頻感應(yīng)加熱設(shè)備的焊管由多個(gè)支撐輥與輥道組合在一起。通電時(shí)， 這些結(jié)構(gòu)會(huì)形成兩種閉合回路l)焊管-支架-大地；2)焊管-支架-輥?zhàn)?。詳見圖2所 示。當(dāng)生產(chǎn)時(shí)，若所有支撐輥與焊管都完全接觸，那么漏磁在這些回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流僅 引起發(fā)熱，不發(fā)生打火現(xiàn)象。實(shí)際上，支撐輥和焊管之間總是似接觸非接觸，當(dāng)漏磁通過該 回路時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電勢在支撐輥和焊管之間產(chǎn)生放電。 針對(duì)感應(yīng)電流的放電現(xiàn)象，通常采用絕緣的方法來解決，如單純用絕緣包裹線圈 下輥?zhàn)?，結(jié)果會(huì)使放電火花轉(zhuǎn)移到了相鄰的非絕緣輥處；又如將線圈下支架與大地絕緣，結(jié) 果放電現(xiàn)象又會(huì)轉(zhuǎn)移到線圈兩側(cè)沒有絕緣的支架上和與其連接的輥?zhàn)由?；還有采用接地壓 緊輥，來放掉焊管上的電荷，但壓緊輥會(huì)損傷焊管表面，且在輥?zhàn)雍秃腹苤g可能出現(xiàn)同輥 道一樣的放電，結(jié)果都達(dá)不到理想的結(jié)果。 因此，為解決以上問題，有必要發(fā)明一種有效的消除感應(yīng)加熱打火現(xiàn)象的裝置，消 除鋼管表面與輥道的打火現(xiàn)象，使得焊管在焊縫熱處理中不因感應(yīng)電流引起的打火而造成 管表面損傷，杜絕感應(yīng)電流打火引起的電器設(shè)備故障等隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種消除感應(yīng)加熱打火現(xiàn)象的裝置，包括上左塊狀構(gòu)件、下左塊 狀構(gòu)件、上右塊狀構(gòu)件、下右塊狀構(gòu)件，所述上左塊狀構(gòu)件和所述下右塊狀構(gòu)件之間由管道連接，所述下左塊狀構(gòu)件和所述上左塊狀構(gòu)件之間由管道連接，所述管道之間交叉并包裹 絕緣材料。 根據(jù)本實(shí)用新型的消除感應(yīng)加熱打火現(xiàn)象的裝置，優(yōu)選的是，所述上左塊狀構(gòu)件 和所述下左塊狀構(gòu)件上的管道孔為沉孔。 根據(jù)本實(shí)用新型的消除感應(yīng)加熱打火現(xiàn)象的裝置，優(yōu)選的是，所述管道可以通水 通電。 根據(jù)本實(shí)用新型的消除感應(yīng)加熱打火現(xiàn)象的裝置，優(yōu)選的是，所述塊狀構(gòu)件上設(shè) 有螺栓緊固連接孔，其間設(shè)置絕緣材料。 根據(jù)本實(shí)用新型的消除感應(yīng)加熱打火現(xiàn)象的裝置，優(yōu)選的是，所述塊狀構(gòu)件周邊 加裝絕緣材料。 本實(shí)用新型的構(gòu)思是根據(jù)輥道結(jié)構(gòu)形成的閉合回路，設(shè)計(jì)一個(gè)感應(yīng)線圈與焊管 和金屬構(gòu)件形成的感應(yīng)電流正負(fù)相反的閉合回路及其模塊結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到相互抵消的目 的，真正消除鋼管表面與輥道的打火現(xiàn)象。 圖3表示感應(yīng)電流相互抵消的閉合回路，由感應(yīng)線圈1、3，感應(yīng)電流相互抵消回路 2和被感應(yīng)構(gòu)件閉合磁路4組成。與圖2中原感應(yīng)加熱設(shè)備系統(tǒng)電流回路比較，采用感應(yīng)電 流相互抵消回路2，使中頻電流在A線圈和B線圈中始終相向而流，形成的磁力線在焊管和 支架上的兩邊相反，這樣，形成的感應(yīng)電流也是相反的，在焊管和支架上的感應(yīng)電流相互抵 消，電勢趨零。結(jié)果不管支撐輥和焊管之間是接觸或非接觸，均不會(huì)發(fā)生打火現(xiàn)象。 本實(shí)用新型的有益效果為 本實(shí)用新型裝置設(shè)計(jì)新增了一種不需要改變?cè)B接件連通結(jié)構(gòu)的模塊，其外形整 體結(jié)構(gòu)尺寸與原連接件相符，且能夠起到抵消感應(yīng)電流的作用。該模塊裝置結(jié)構(gòu)簡單，效果 明顯，可從根本上消除焊管與輥道因感應(yīng)電流引起的打火現(xiàn)象，保證了鋼管表面質(zhì)量完好 無損，另一方面，由于漏磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電流得到了抵消，降低了渦流產(chǎn)生的發(fā)熱現(xiàn)象，有 效保護(hù)周圍的設(shè)備，延長了使用壽命。設(shè)計(jì)成獨(dú)立的組合結(jié)構(gòu)，使裝卸、移動(dòng)和操作很方便。

圖1表示鋼管連續(xù)感應(yīng)加熱的輸送結(jié)構(gòu)； 圖2表示漏磁形成的回路，其中A、B為感應(yīng)線圈； 圖3表示感應(yīng)電流相互抵消的閉合回路，其中l(wèi)-感應(yīng)線圈A，2-感應(yīng)電流相互抵 消回路，3-感應(yīng)線圈B， 4-被感應(yīng)構(gòu)件閉合磁路； 圖4為本實(shí)用新型消除感應(yīng)加熱打火現(xiàn)象裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)模塊解圖，其中5-上左 塊狀構(gòu)件，6-下左塊狀構(gòu)件，7-上右塊狀構(gòu)件，8-下右塊狀構(gòu)件，9a、9b、 10a、 10b-管道，11 、 12、 13、 14-螺栓緊固連接孔，15-絕緣片，16-塊狀構(gòu)件外絕緣材料；
具體實(shí)施方式
以下用實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作更詳細(xì)的描述。這些實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)
用新型最佳實(shí)施方式的描述，并不對(duì)本實(shí)用新型的范圍有任何限制。
實(shí)施例 本實(shí)用新型消除感應(yīng)加熱打火現(xiàn)象裝置的結(jié)構(gòu)模塊主要為上下左右共四個(gè)塊狀構(gòu)件組成，即上左塊狀構(gòu)件5，下左塊狀構(gòu)件6，上右塊狀構(gòu)件7，下右塊狀構(gòu)件8。這四個(gè)塊 狀構(gòu)件均為銅塊，垂直連接，每個(gè)塊狀構(gòu)件上都有兩個(gè)通水孔和兩個(gè)螺栓緊固連接孔，其區(qū) 別在于上左塊狀構(gòu)件5和下左塊狀構(gòu)件6的通水孔相對(duì)于上右塊狀構(gòu)件7和下右塊狀構(gòu)件 8的通水孔為沉孔，其主要作用是用于安裝0形密封圈防止銅連接面漏水，而上右塊狀構(gòu)件 7和下右塊狀構(gòu)件8的通水孔之所以不是沉孔是因?yàn)锽感應(yīng)線圈上的銅連接面上已具備了 沉孔。標(biāo)號(hào)11、12、13、14為螺栓緊固連接孔，用于使該結(jié)構(gòu)模塊連接通電銅排和B感應(yīng)線 圈，連接孔11和12、13和14之間由特氟龍材料的絕緣片15隔離。 該模塊共有4個(gè)既通電又通水的銅管，其中管道9a、9b連接塊狀構(gòu)件5和8，管道 10a、 10b連接塊狀構(gòu)件6和7，使模塊中的4個(gè)通水塊狀構(gòu)件交叉連接。這樣達(dá)到了改變左 線圈A和右線圈B中電流方向的目的；同時(shí)冷卻水也通過交叉通道流動(dòng)，沒有影響模塊冷卻 效果。同時(shí)由于塊狀構(gòu)件中間絕緣空間不夠，交叉的連接銅管外部包裹絕緣材料聚氯乙烯， 防止交叉銅管間的絕緣短路。 該模塊周邊加裝絕緣材料16保護(hù)，防止模塊中的4個(gè)塊狀構(gòu)件由于外部因素影響 而短路。由于采用感應(yīng)電流相互抵消的回路，使中頻電流在A線圈和B線圈中始終相向而 流，形成的磁力線在焊管和支架上的兩邊相反，這樣，形成的感應(yīng)電流也是相反的，在焊管 和支架上的感應(yīng)電流相互抵消，電勢趨零。結(jié)果不管支撐輥和焊管之間是接觸或非接觸，就 不會(huì)發(fā)生打火現(xiàn)象。 另外由于在右線圈B連接塊狀構(gòu)件間插入了該交叉通電通水模塊，造成了左右線 圈的連接銅排的高度不平衡。因此還在左側(cè)線圈A的連接塊狀構(gòu)件間插入同樣大小的塊狀 構(gòu)件，但是不需要交叉連接設(shè)計(jì)的，而是直通設(shè)計(jì)。 本實(shí)用新型有效解決了 ERW生產(chǎn)線感應(yīng)加熱設(shè)備平面感應(yīng)線圈在加熱工作中，存 在的支撐輥和焊管之間打火現(xiàn)象，其結(jié)構(gòu)簡單、體積小，操作方便。該模塊裝置采用感應(yīng)電 流相互抵消的回路，避免了因感應(yīng)加熱打火而損傷鋼管表面，同時(shí)，由于漏磁場產(chǎn)生的感應(yīng) 電流得到了抵消，降低了渦流產(chǎn)生的發(fā)熱現(xiàn)象，有效保護(hù)周圍的設(shè)備，延長了使用壽命。設(shè) 計(jì)成獨(dú)立的組合結(jié)構(gòu)，使裝卸、移動(dòng)和操作很方便。
權(quán)利要求一種消除感應(yīng)加熱打火現(xiàn)象的裝置，其特征在于，包括上左塊狀構(gòu)件(5)、下左塊狀構(gòu)件(6)、上右塊狀構(gòu)件(7)、下右塊狀構(gòu)件(8)，所述上左塊狀構(gòu)件(5)和所述下右塊狀構(gòu)件(8)之間由管道(9a)、(9b)連接，所述下左塊狀構(gòu)件(6)和所述上左塊狀構(gòu)件(7)之間由管道(10a)、(10b)連接，所述管道(9a)、(9b)與(10a)、(10b)之間交叉并包裹絕緣材料。
2. 如權(quán)利要求1所述的消除感應(yīng)加熱打火現(xiàn)象的裝置，其特征在于，所述上左塊狀構(gòu) 件(5)和所述下左塊狀構(gòu)件(6)上的管道孔為沉孔。
3. 如權(quán)利要求l所述的消除感應(yīng)經(jīng)熱打火現(xiàn)象的裝置，其特征在于，所述管道(9a)、 (9b)、 (10a)、 (10b)可以通水通電。
4. 如權(quán)利要求1所述的消除感應(yīng)經(jīng)熱打火現(xiàn)象的裝置，其特征在于，所述塊狀構(gòu)件上 設(shè)有螺栓緊固連接孔(11)、 (12)、 (13)、 (14)，螺栓緊固連接孔(11)和(12)、 (13)和(14) 之間設(shè)置絕緣材料(15)。
5. 如權(quán)利要求1所述的消除感應(yīng)經(jīng)熱打火現(xiàn)象的裝置，其特征在于，所述塊狀構(gòu)件周 邊加裝絕緣材料(16)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種消除感應(yīng)加熱打火現(xiàn)象的裝置，包括上左塊狀構(gòu)件(5)、下左塊狀構(gòu)件(6)、上右塊狀構(gòu)件(7)、下右塊狀構(gòu)件(8)，所述上左塊狀構(gòu)件(5)和所述下右塊狀構(gòu)件(8)之間由管道(9a)、(9b)連接，所述下左塊狀構(gòu)件(6)和所述上左塊狀構(gòu)件(7)之間由管道(10a)、(10b)連接，所述管道(9a)、(9b)與(10a)、(10b)之間交叉并包裹絕緣材料。本實(shí)用新型采用感應(yīng)電流相互抵消的回路，避免了因感應(yīng)加熱打火而損傷鋼管表面，同時(shí)，由于漏磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電流得到了抵消，降低了渦流產(chǎn)生的發(fā)熱現(xiàn)象，有效保護(hù)周圍的設(shè)備，延長了使用壽命。設(shè)計(jì)成獨(dú)立的組合結(jié)構(gòu)，使裝卸、移動(dòng)和操作很方便。
文檔編號(hào)C21D1/42GK201459186SQ20092007675
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月22日
發(fā)明者周月明, 李杰峰, 潘軍 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司