一種一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，包括電源柜體、冷卻水系統(tǒng)、低頻率中頻電源、高頻率中頻電源、低頻感應(yīng)器、高頻感應(yīng)器、進料機、出料機和檢測裝置。所述電源柜體內(nèi)自前至后依次設(shè)為冷卻段、低頻電源段和高頻電源段；所述進料機、低頻感應(yīng)器及高頻感應(yīng)器與冷卻段、低頻電源段和高頻電源段一一對應(yīng)地安裝在所述電源柜體的頂板上，所述出料機和檢測裝置安裝在所述電源柜體的后端面上；所述冷卻水系統(tǒng)、低頻率中頻電源和高頻率中頻電源一一對應(yīng)安裝在所述電源柜體的內(nèi)部的冷卻段、低頻電源段和高頻電源段。本發(fā)明的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備占地少、運行成本低、效率高，可大幅度降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
【專利說明】一種一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備。
【背景技術(shù)】 [0002]現(xiàn)代感應(yīng)加熱技術(shù)具有加熱速度快、熱效率高、加熱均勻、產(chǎn)品質(zhì)量好，幾乎無環(huán)境污染、易于實現(xiàn)生產(chǎn)自動化等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于金屬的熔煉、熱處理、熱鍛造等行業(yè)，是一項既節(jié)能又環(huán)保的先進技術(shù)。但對于鐵、鎳及鐵鎳合金等磁性材料，居里點前后相對導(dǎo)磁率變化非常大，若是采用單一頻率的感應(yīng)加熱設(shè)備加熱工件，很難適應(yīng)由于工件居里點前后相對導(dǎo)磁率變化非常大而對電源頻率的要求。由于在居里點溫度以下，磁性材料導(dǎo)磁率高，電流透入深度小，積膚效應(yīng)顯著，感應(yīng)器的效率非常高(80%以上)，在加熱初始階段，溫度升高導(dǎo)致材料電阻率增加，電流透入深度有微小增加，隨著溫度進一步提高，相對導(dǎo)磁率開始顯著下降，從而引起電流透入深度開始增加。
[0003]當(dāng)工件溫度接近居里點溫度時，鋼棒變?yōu)榉谴判圆牧希鄬?dǎo)磁率下降為1，電流透入深度將劇烈升高(可達15倍以上)，渦流強度急劇下降，感應(yīng)器和工件的耦合性差，即感應(yīng)器向工件傳遞能量的能力下降，從而導(dǎo)致感應(yīng)器的加熱效率降低非常多，工件升溫慢，氧化皮多。
[0004]若選用雙頻率電源加熱方式，即加熱初始階段采用低頻率電源加熱，當(dāng)工件變成非磁性材料時，使用高頻率電源加熱，能克服上述用單一頻率感應(yīng)加熱設(shè)備的帶來缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，它可解決單一頻率的感應(yīng)加熱設(shè)備會引起工件升溫慢、能耗高、工件表面氧化皮多等問題。該設(shè)備占地少、運行成本低、效率高，可大幅度降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，包括電源柜體、冷卻水系統(tǒng)、低頻率中頻電源、高頻率中頻電源、低頻感應(yīng)器、高頻感應(yīng)器、進料機、出料機和檢測裝置，其中，所述電源柜體呈長條矩形，該電源柜體內(nèi)自前至后依次設(shè)為冷卻段、低頻電源段和高頻電源段；所述冷卻段的正面板設(shè)有檢修門；所述低頻電源段的正面板和高頻電源段的正面板上分別設(shè)有一斷路器蓋板門及一控制操作面板門；所述低頻電源段的內(nèi)部和高頻電源段的內(nèi)部分別對應(yīng)各自的控制操作面板門設(shè)置一電氣元件安裝盒；所述進料機、低頻感應(yīng)器及高頻感應(yīng)器與冷卻段、低頻電源段和高頻電源段一一對應(yīng)地安裝在所述電源柜體的頂板上，所述出料機安裝在所述電源柜體的后端面上；所述低頻感應(yīng)器的入口端與所述進料機對接，所述高頻感應(yīng)器的入口端與低頻感應(yīng)器的出口端對接，所述高頻感應(yīng)器的出口端與所述出料機對接；所述檢測裝置安裝在所述電源柜體的后端面上；所述冷
卻水系統(tǒng)、低頻率中頻電源和高頻率中頻電源--對應(yīng)安裝在所述電源柜體的內(nèi)部的冷卻
段、低頻電源段和高頻電源段；所述低頻率中頻電源與所述低頻感應(yīng)器電連接；所述高頻率中頻電源與所述高頻感應(yīng)器電連接。[0007]上述的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，其中，所述低頻感應(yīng)器和高頻感應(yīng)器通過一感應(yīng)器支架與所述電源柜體的低頻電源段和高頻電源段一一對應(yīng)地安裝在所述電源柜體的頂板上。
[0008]上述的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，其中，所述檢修門、斷路器蓋板門及控制操作面板門均為全開式鉸鏈結(jié)構(gòu)；所述檢修門、斷路器蓋板門及控制操作面板門上均帶有門保護開關(guān)。
[0009]上述的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，其中，所述冷卻水系統(tǒng)包括水泵、換熱器、內(nèi)循環(huán)水箱及過濾器并通過管路集成在一個鋼板平臺上，該鋼板平臺可拆卸地安裝在所述電源柜體的冷卻段內(nèi)。
[0010]上述的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，其中，所述低頻率中頻電源和高頻率中頻電源分別包括進線銅排、斷路器、整流單元器件、濾波單元器件、逆變單元器件、諧振單元器件、限流單元器件、出線銅排及控制系統(tǒng)；所述低頻率中頻電源和高頻率中頻電源通過各自的伸出所述電源柜體的頂板的出線銅排一一對應(yīng)地與所述低頻感應(yīng)器和高頻感應(yīng)器電連接。
[0011]上述的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，其中，所述檢測裝置包括紅外線測溫儀和光電開關(guān)，所述紅外線測溫儀和光電開關(guān)分別通過一支架安裝在所述電源柜體的后端面上。
[0012]本發(fā)明的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，將雙頻率電源的整流、逆變、冷卻系統(tǒng)及相應(yīng)的保護裝置集成在一個封閉的電源柜體內(nèi)，將感應(yīng)器及傳動系統(tǒng)如進料機、出料機等安放于電源柜體的上面，構(gòu)成一體化設(shè)備。該設(shè)備可解決單一頻率感應(yīng)加熱設(shè)備中由于頻率單一引起工件升溫慢、能耗高、工件表面氧化皮多等問題，具有以下優(yōu)點:
[0013]1.由于將感器及傳動系統(tǒng)如進料機、出料機及檢測裝置等放置于鋼制電源柜體的頂板上，構(gòu)成一體機，減少了中頻電源大功率長距離輸送帶來的能量損失，提高了設(shè)備的效率；
[0014]2.由于將傳動系統(tǒng)(如進料機、出料機及檢測裝置等)放置于鋼制電源柜體的上面，和感應(yīng)器、中頻電源構(gòu)成結(jié)構(gòu)緊湊的一體機，減少了占地面積；
[0015]3.由于采用前低后高的加熱方式，即加熱初始階段采用低頻率電源加熱，當(dāng)工件變成非磁性材料時，使用高頻率電源加熱，不同頻率的電源采用模塊化模式，相互獨立，各個電源采用串聯(lián)式諧振電源，二極管整流，效率高，功率可以在20-100%之間任意調(diào)節(jié)，在任何負(fù)載情況下，電源的功率因數(shù)都在0.93以上，使得運行成本低、效率高，可大幅度降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0016]這種一體化雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，實際上是模塊化加熱模式，各模塊電源獨立頻率設(shè)計，貼合工件加熱對頻率前低后高的理想工藝要求，在實際的工業(yè)生產(chǎn)中具有極大的經(jīng)濟意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備的透視圖；
[0018]圖2是本發(fā)明的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備中的電源柜體的透視圖；
[0019]圖3是本發(fā)明的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備中的電源柜體的內(nèi)部透視圖。【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0021]請參閱圖1至圖3，本發(fā)明的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，包括電源柜體10、冷卻水系統(tǒng)、低頻率中頻電源20、高頻率中頻電源30、低頻感應(yīng)器2、高頻感應(yīng)器3、進料機1、出料機4和檢測裝置。
[0022]電源柜體10為鋼制且呈長條矩形，該電源柜體10內(nèi)自前至后依次設(shè)為冷卻段11、低頻電源段12和高頻電源段13 ;冷卻段11的正面板上設(shè)有全開式鉸鏈結(jié)構(gòu)的檢修門110，打開此門很容易地接近冷卻水系統(tǒng)的相關(guān)部件；低頻電源段12的正面板和高頻電源段13的正面板上分別設(shè)有一全開式鉸鏈結(jié)構(gòu)的斷路器蓋板門121、131及一全開式鉸鏈結(jié)構(gòu)的控制操作面板門122、132 ;可在控制操作面板門122、132操作設(shè)備，設(shè)備運行狀態(tài)也在控制操作面板門122、132上顯示；低頻電源段12的內(nèi)部和高頻電源段13的內(nèi)部分別對應(yīng)各自的控制操作面板門122、132設(shè)置一電氣元件安裝盒123、133。每扇門均帶有門保護開關(guān)，當(dāng)任一扇門開啟時，電源報警板上相應(yīng)的警示燈亮，并切斷電源，保護人免受傷害。
[0023]進料機I對應(yīng)冷卻段11地安裝電源柜體10的頂板上，低頻感應(yīng)器2和高頻感應(yīng)器3通過一感應(yīng)器支架14與電源柜體10的低頻電源段12和高頻電源段13 —一對應(yīng)地安裝在電源柜體10的頂板上，出料機4安裝在電源柜體10的后端面上；低頻感應(yīng)器2的入口端與進料機I對接，高頻感應(yīng)器3的入口端與低頻感應(yīng)器2的出口端對接，高頻感應(yīng)器3的出口端與出料機4對接。進料機I由變頻器驅(qū)動，轉(zhuǎn)速可根據(jù)需要調(diào)整。出料機4帶有分選功能。
[0024]檢測裝置包括紅外線測溫儀和光電開關(guān)，紅外線測溫儀和光電開關(guān)分別通過一支架51、52安裝在電源柜體10的后端面上。
[0025]冷卻水系統(tǒng)、低頻率中頻電源20和高頻率中頻電源30 —一對應(yīng)安裝在電源柜體10的內(nèi)部的冷卻段11、低頻電源段12和高頻電源段13 ;低頻率中頻電源20與低頻感應(yīng)器2電連接；高頻率中頻電源30與高頻感應(yīng)器3電連接。
[0026]冷卻水系統(tǒng)包括水泵、換熱器、內(nèi)循環(huán)水箱及過濾器并通過管路集成在一個鋼板平臺上，該鋼板平臺可拆卸地安裝在電源柜體10的冷卻段11內(nèi)。為方便維護，打開檢修門很容易地接近冷卻水系統(tǒng)的相關(guān)部件(如水泵、換熱器、內(nèi)循環(huán)水箱、過濾器等)，也可根據(jù)需要將冷卻水系統(tǒng)整體移出電源柜體10的冷卻段11。
[0027]低頻率中頻電源20用于給低頻感應(yīng)器2提供電源。高頻率中頻電源30用于給高頻感應(yīng)器3提供電源。低頻率中頻電源20和高頻率中頻電源30分別包括進線銅排21、31、斷路器22、32、整流單元器件23、33、濾波單元器件24、34、逆變單元器件25、35、諧振單元器件26、36、限流單元器件27、37、出線銅排28、38及控制系統(tǒng)器件，各個器件之間以銅排(管)連接且屬于低頻率中頻電源20的器件和屬于高頻率中頻電源30的器件不能互換；低頻率中頻電源20和高頻率中頻電源30通過各自的伸出電源柜體10的頂板的出線銅排28、38一一對應(yīng)地與低頻感應(yīng)器2和高頻感應(yīng)器3電連接。低頻率中頻電源20的控制系統(tǒng)器件和高頻率中頻電源30的控制系統(tǒng)器件一一對應(yīng)地安裝在低頻電源段12的電氣元件安裝盒123和高頻電源段13的電氣元件安裝盒123、133內(nèi)。低頻率中頻電源20的斷路器22和高頻率中頻電源30的斷路器32與各自的斷路器蓋板門121、131 —一對應(yīng)地安裝在電源柜體10的低頻電源段12內(nèi)和高頻電源段13內(nèi)。
[0028]本發(fā)明的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，通過合理分布交流、直流、逆變等功率元件，各個器件精確合理的排布，既保證了設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊型的要求，又充分考慮雙頻電源相互間不會干擾，滿足了使用要求。
[0029]本發(fā)明的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備的工作原理是:
[0030]進料機I將待加熱的工件傳送到低頻感應(yīng)器2內(nèi)；冷的工件從低頻感應(yīng)器2開始加熱，直到工件經(jīng)過低頻率中頻電源20加熱到居里溫度附近，開始進入高頻感應(yīng)器3用高頻率中頻電源30加熱，工件在高頻感應(yīng)器3內(nèi)會被快速加熱到目標(biāo)溫度，使加熱效率和效果顯著提高，然后由帶有分選功能的出料機4將加熱過的工件傳送到后續(xù)的相應(yīng)工位。紅外線測溫儀用于檢測高頻感應(yīng)器3出口的工件溫度。光電開關(guān)用來檢測高頻感應(yīng)器3出口的工件狀態(tài)。冷卻水系統(tǒng)用來冷卻低頻感應(yīng)器2、高頻感應(yīng)器3、低頻率中頻電源20和高頻率中頻電源30。
[0031]本發(fā)明的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備適合加熱鐵、鎳及鐵鎳合金等磁性材料。在實際制造時，應(yīng)使低頻感應(yīng)器2的長度和高頻感應(yīng)器3的長度要匹配好效果更佳。冷卻水系統(tǒng)配置的是內(nèi)循環(huán)水，實際使用時用戶需配備外循環(huán)冷卻水，用來冷卻感應(yīng)器和電源的內(nèi)循環(huán)水。
[0032]本發(fā)明的一體化雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，將低頻率中頻電源20和高頻率中頻電源30集成在一個電源柜體I內(nèi)，將低頻感應(yīng)器2和高頻感應(yīng)器3、進料機1、出料機4放置于電源柜體I的頂板上，不僅減少了設(shè)備占地面積，而且也避免了大功率中頻電源在傳輸傳送過程中的能量損耗，提高了電能轉(zhuǎn)換效率。從而滿足高質(zhì)量的精密鍛造要求。
[0033]以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以作出各種變換或變型，因此所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)該屬于本發(fā)明的范疇，應(yīng)由各權(quán)利要求所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，包括電源柜體、冷卻水系統(tǒng)、低頻率中頻電源、高頻率中頻電源、低頻感應(yīng)器、高頻感應(yīng)器、進料機、出料機和檢測裝置，其特征在于， 所述電源柜體呈長條矩形，該電源柜體內(nèi)自前至后依次設(shè)為冷卻段、低頻電源段和高頻電源段；所述冷卻段的正面板設(shè)有檢修門；所述低頻電源段的正面板和高頻電源段的正面板上分別設(shè)有一斷路器蓋板門及一控制操作面板門；所述低頻電源段的內(nèi)部和高頻電源段的內(nèi)部分別對應(yīng)各自的控制操作面板門設(shè)置一電氣元件安裝盒； 所述進料機、低頻感應(yīng)器及高頻感應(yīng)器與冷卻段、低頻電源段和高頻電源段一一對應(yīng)地安裝在所述電源柜體的頂板上，所述出料機安裝在所述電源柜體的后端面上；所述低頻感應(yīng)器的入口端與所述進料機對接，所述高頻感應(yīng)器的入口端與低頻感應(yīng)器的出口端對接，所述高頻感應(yīng)器的出口端與所述出料機對接； 所述檢測裝置安裝在所述電源柜體的后端面上； 所述冷卻水系統(tǒng)、低頻率中頻電源和高頻率中頻電源一一對應(yīng)安裝在所述電源柜體的內(nèi)部的冷卻段、低頻電源段和高頻電源段；所述低頻率中頻電源與所述低頻感應(yīng)器電連接；所述高頻率中頻電源與所述高頻感應(yīng)器電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，其特征在于，所述低頻感應(yīng)器和高頻感應(yīng)器通過一感應(yīng)器支架與所述電源柜體的低頻電源段和高頻電源段一一對應(yīng)地安裝在所述電源柜體的頂板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，其特征在于，所述檢修門、斷路器蓋板門及控制操作面板門均為全開式鉸鏈結(jié)構(gòu)；所述檢修門、斷路器蓋板門及控制操作面板門上均帶有門保護開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，其特征在于，所述冷卻水系統(tǒng)包括水泵、換熱器、內(nèi)循環(huán)水箱及過濾器并通過管路集成在一個鋼板平臺上，該鋼板平臺可拆卸地安裝在所述電源柜體的冷卻段內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，其特征在于，所述低頻率中頻電源和高頻率中頻電源分別包括進線銅排、斷路器、整流單元器件、濾波單元器件、逆變單元器件、諧振單元器件、限流單元器件、出線銅排及控制系統(tǒng)；所述低頻率中頻電源和高頻率中頻電源通過各自的伸出所述電源柜體的頂板的出線銅排一一對應(yīng)地與所述低頻感應(yīng)器和高頻感應(yīng)器電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化的雙頻率感應(yīng)加熱設(shè)備，其特征在于，所述檢測裝置包括紅外線測溫儀和光電開關(guān)，所述紅外線測溫儀和光電開關(guān)分別通過一支架安裝在所述電源柜體的后端面上。
【文檔編號】H05B6/02GK103648198SQ201310751014
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】陳鷹, 劉新志 申請人:無錫應(yīng)達工業(yè)有限公司, 應(yīng)達工業(yè)（上海）有限公司