一種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及罐身焊縫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器，主要包括：支架、磁芯組、導(dǎo)線和電源，所述的磁芯組由U型磁芯排列而成，磁芯組之間設(shè)有隔塊，隔塊有效地避免磁芯組之間相互干擾，導(dǎo)線將U型磁芯一側(cè)的磁芯腳環(huán)繞在一起，上述導(dǎo)線的兩端與電源連接，導(dǎo)線至少環(huán)繞一圈在磁芯腳上，為整流逆變電流的電源對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行通電，同個(gè)U型磁芯的兩個(gè)磁芯腳相互形成磁感線圈。電磁感應(yīng)器加熱環(huán)保、節(jié)能、自動(dòng)化程度高，相比于傳統(tǒng)加熱區(qū)域只集中在中間，前后兩端外圍加熱效果極差，其優(yōu)點(diǎn)不僅僅電磁感應(yīng)器的應(yīng)用使加熱區(qū)域更廣，改善罐身前后端的烘干效果，極大地提高熱效率，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，而且磁回路最短最集中，降低環(huán)境輻射。
【專利說(shuō)明】
一種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及罐身焊縫技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年來(lái)，隨著電子元器件性能的發(fā)展和提高，電磁感應(yīng)加熱設(shè)備的性能在不斷提高，越來(lái)越受到人們的重視，特別是在制罐行業(yè)，超音頻感應(yīng)電源的使用，使感應(yīng)電流的頻率范圍工作在超音頻20KHz?150KHz范圍(超音頻22KHz以上)，越來(lái)越多的被用在烘干加熱固化設(shè)備中，構(gòu)成電磁感應(yīng)加熱固感應(yīng)加熱，使保護(hù)涂料和密封膠干燥和固化。
[0003]目前焊縫補(bǔ)涂中頻感應(yīng)設(shè)備基本上可以歸納為兩種感應(yīng)器結(jié)構(gòu)，分別為U型管感應(yīng)器和薄餅型感應(yīng)器(家庭電磁爐方式)。對(duì)于U型管感應(yīng)器，其發(fā)熱原理是以U型管導(dǎo)線為同心圓磁場(chǎng)切割空罐發(fā)熱，發(fā)熱區(qū)域?qū)?，空罐走向與導(dǎo)線一致，罐身產(chǎn)生感生電勢(shì)與原電路相反且出現(xiàn)二端大中間小的情形，結(jié)果是焊縫溫度兩端高中間低，溫差過(guò)大；電磁輻射為導(dǎo)體和罐身共同生產(chǎn)，走罐時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度為不走罐時(shí)的100-400倍，電場(chǎng)強(qiáng)度為10-50倍，在I米距離時(shí)超標(biāo)，且防護(hù)難度大。對(duì)于薄餅型感應(yīng)器，其加熱原理為垂直于薄餅繞組的磁場(chǎng)切割空罐發(fā)熱，發(fā)熱區(qū)域中心強(qiáng)邊緣弱。磁場(chǎng)不均勻，罐運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生連續(xù)不均勻加熱，熱效率低，同樣磁場(chǎng)方向?yàn)椴豢煽?，防護(hù)困難，而且感應(yīng)加熱設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的交變電磁場(chǎng)向周邊環(huán)境釋放電磁波產(chǎn)生電磁福射，長(zhǎng)期、過(guò)量的電磁福射會(huì)對(duì)人體健康造成傷害。電磁福射對(duì)人體的危害分為熱效應(yīng)、非熱效應(yīng)和積累效應(yīng)，熱效應(yīng)指人體中的體液尚子及身體根性分子在交變電磁輻射作用下快速改變?nèi)∠蚨袷幇l(fā)熱；非熱效應(yīng)會(huì)引起細(xì)胞的化學(xué)成份改變，眼睛晶體的損傷;積累效應(yīng)是指身體在自動(dòng)恢復(fù)期內(nèi)多次超量輻射，傷害會(huì)積累，所以研究選擇電磁感應(yīng)量的限定標(biāo)準(zhǔn)及電磁防護(hù)非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)已有的技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器，該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在罐身走向排列多組U型磁芯，起磁通集流器作用，由密繞組產(chǎn)生高變磁場(chǎng)，罐身的產(chǎn)生磁回路切割發(fā)熱，其磁回路最短，最集中，通過(guò)磁通集流器的尺寸可以控制加熱寬度及磁場(chǎng)方向，環(huán)境福射最低。
[0005]—種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器，主要包括:支架、磁芯組、導(dǎo)線和電源，所述的磁芯組由U型磁芯排列而成，磁芯組之間設(shè)有隔塊，隔塊有效地避免磁芯組之間相互干擾，導(dǎo)線將U型磁芯一側(cè)的磁芯腳環(huán)繞在一起，上述導(dǎo)線的兩端與電源連接，導(dǎo)線至少環(huán)繞一圈在磁芯腳上，導(dǎo)線采用耐高溫的多股漆包線，為整流逆變電流的電源對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行通電，同個(gè)U型磁芯的兩個(gè)磁芯腳相互形成磁感線圈。
[0006]進(jìn)一步的，隔塊通過(guò)螺釘固定在支架上，支架通過(guò)螺釘安裝在固定塊上，支架將隔塊和磁芯組串聯(lián)在一起，確保整個(gè)機(jī)組在運(yùn)作過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性。
[0007]進(jìn)一步的，所述螺釘采用不銹鋼所制造，以保證電磁對(duì)不銹鋼材質(zhì)的螺釘產(chǎn)生作用，該結(jié)構(gòu)能減少電磁部分損耗，為鋁角的支架避免對(duì)電磁產(chǎn)生干擾，從而保證到電磁對(duì)罐身的烘干效果。
[0008]進(jìn)一步的，所述U型磁芯通過(guò)固定銷(xiāo)固定在隔塊，固定銷(xiāo)采用尼龍或鋁材所制作，不僅能將隔塊和U型磁芯固定在一起，而且避免電磁對(duì)固定銷(xiāo)產(chǎn)生電磁效應(yīng)。
[0009]進(jìn)一步的，所述U型磁芯下方設(shè)有用于運(yùn)送罐身的輸送機(jī)構(gòu)，輸送機(jī)構(gòu)通過(guò)內(nèi)設(shè)磁鐵的兩條皮帶對(duì)罐身進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)輸過(guò)程中利用上方的U型磁芯對(duì)罐身進(jìn)行加熱，固定塊外圍套有防護(hù)外罩，該防護(hù)外罩能夠?qū)⑦M(jìn)一步地格擋輻射，以保證操作人員的人身安全。
[0010]進(jìn)一步的，所述的輸送機(jī)構(gòu)上方設(shè)有多組磁芯組，前磁芯組導(dǎo)線環(huán)繞的磁芯腳與后磁芯組環(huán)繞的磁芯腳不在同一側(cè)，以保證罐身在運(yùn)輸過(guò)程中烘干均勻，確保粉末涂料或液體涂料能夠完全固化。
[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0012]1、本實(shí)用新型磁感應(yīng)加熱環(huán)保、節(jié)能、自動(dòng)化程度高，該加熱烘干相比與電熱管加熱，煤氣加熱相比具有升溫快，控溫準(zhǔn)確，氧化脫碳小，自動(dòng)化程度高，能提供高的功率密度，節(jié)能并減少?gòu)U氣排放，不產(chǎn)生對(duì)人體要害的煙霧，降低環(huán)境溫度等優(yōu)點(diǎn)；并且該烘干固化時(shí)間:粉末涂料縮短50%，液體涂料縮短30%，減少其烘干固化時(shí)間，從而；
[0013]2、電磁感應(yīng)器結(jié)構(gòu)采用了跑道型密繞組模式，導(dǎo)線環(huán)繞在U型磁芯一側(cè)的磁芯腳，其優(yōu)點(diǎn)可以概括為磁通集流器的應(yīng)用使加熱區(qū)域集中，極大地提高熱效率，而且磁回路最短最集中，降低環(huán)境輻射，磁場(chǎng)輻射測(cè)量數(shù)值達(dá)標(biāo)，相比之下傳統(tǒng)感應(yīng)器安全性較高，避免工作人員長(zhǎng)時(shí)間處在輻射較大的環(huán)境下，確保他們的身體健康。
[0014]【附圖說(shuō)明】:
[0015]附圖1為本實(shí)用新型的立體圖；
[0016]附圖2為本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0017]附圖3為本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)左視圖；
[0018]附圖4為本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0019]附圖5為本實(shí)用新型測(cè)量點(diǎn)的具體分布圖；
[0020]附圖6為本實(shí)用新型檢測(cè)數(shù)據(jù)圖；
[0021]附圖7為時(shí)變電場(chǎng)和磁場(chǎng)暴露下適用于一般公眾的導(dǎo)出限制數(shù)據(jù)表。
[0022]附圖標(biāo)注說(shuō)明:支架1、電機(jī)11、磁芯組2、導(dǎo)線3、電源4、U型磁芯5、磁芯腳51、隔塊
6、螺釘7、固定塊8、防護(hù)外罩9和電器控制裝置10。
[0023]【具體實(shí)施方式】:
[0024]為了使審查委員能對(duì)本實(shí)用新型之目的、特征及功能有更進(jìn)一步了解，茲舉較佳實(shí)施例并配合圖式詳細(xì)說(shuō)明如下:
[0025]請(qǐng)參閱圖1?4所示，系為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，一種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器，主要包括:支架、磁芯組、導(dǎo)線和電源，所述的磁芯組由U型磁芯排列而成，磁芯組之間設(shè)有隔塊，隔塊有效地避免磁芯組之間相互干擾，導(dǎo)線將U型磁芯一側(cè)的磁芯腳環(huán)繞在一起，前磁芯組導(dǎo)線環(huán)繞的磁芯腳與后磁芯組環(huán)繞的磁芯腳不在同一側(cè)，以保證罐身在運(yùn)輸過(guò)程中烘干均勻，上述導(dǎo)線的兩端與電源連接，確保粉末涂料或液體涂料能夠完全固化，所述導(dǎo)線至少環(huán)繞一圈在磁芯腳上，導(dǎo)線采用耐高溫的多股漆包線，為整流逆變電流的電源對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行通電，電源通過(guò)電器控制裝置進(jìn)行調(diào)控，根據(jù)涂料的不同可通過(guò)控制電磁感應(yīng)來(lái)調(diào)節(jié)加熱的溫度，同個(gè)U型磁芯的兩個(gè)磁芯腳相互形成磁感線圈，輸送機(jī)構(gòu)帶動(dòng)罐體從多組磁芯組下方通過(guò)，電磁感應(yīng)對(duì)罐體的焊縫上的涂料進(jìn)行加熱烘干固化。
[0026]上述方案中，隔塊通過(guò)螺釘固定在支架上，支架通過(guò)螺釘安裝在固定塊上，支架將隔塊和磁芯組串聯(lián)在一起，確保整個(gè)機(jī)組在運(yùn)作過(guò)程中的穩(wěn)定性和安全性，所述螺釘采用不銹鋼所制造，以保證電磁對(duì)不銹鋼材質(zhì)的螺釘產(chǎn)生作用，該結(jié)構(gòu)能減少電磁部分損耗，為鋁角的支架能避免對(duì)電磁產(chǎn)生干擾，從而保證到電磁對(duì)罐身的烘干效果。所述U型磁芯通過(guò)固定銷(xiāo)固定在隔塊，固定銷(xiāo)采用尼龍或鋁材所制作，不僅能將隔塊和U型磁芯固定在一起，而且避免電磁對(duì)固定銷(xiāo)產(chǎn)生電磁效應(yīng)。
[0027]上述方案中，所述U型磁芯下方設(shè)有用于運(yùn)送罐身的輸送機(jī)構(gòu)，輸送機(jī)構(gòu)通過(guò)內(nèi)設(shè)磁鐵的兩條皮帶對(duì)罐身進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)輸過(guò)程中利用上方的U型磁芯對(duì)罐身進(jìn)行加熱，固定塊外圍套有防護(hù)外罩，該防護(hù)外罩能夠?qū)⑦M(jìn)一步地格擋輻射，以保證操作人員的人身安全。
[0028]可得出電流磁力線主要集中在罐身對(duì)應(yīng)U型磁芯的磁芯腳位置，而罐身上正對(duì)U型磁芯的位置的電流磁力線較弱，U型磁芯與罐身以這樣的結(jié)構(gòu)排布，罐身的加熱面積相對(duì)擴(kuò)大，同時(shí)也出現(xiàn)了罐身加熱區(qū)中心的弱加熱區(qū)域，而這區(qū)域可以通過(guò)周?chē)鷱?qiáng)加熱區(qū)域的熱傳遞來(lái)得以增強(qiáng)加熱效果。
[0029]以一種烘干長(zhǎng)度為8米的烘爐為例:
[0030]1、傳統(tǒng)的瑞士及北京機(jī)科生產(chǎn)的電熱爐頭單節(jié)長(zhǎng)度0.9米，功率4.5kw，8米使用9節(jié)，最大功率40kw，正常使用約在60?70%之間，實(shí)際能耗在28kw左右；
[0031]2、煤氣烘爐液化氣消耗為最大是3kg，實(shí)際使用為2kg，折算約15?20kw;
[0032]3、本實(shí)用新型的電磁爐單節(jié)爐頭最大功率3kw，正常使用功率不大于1.5kw，8米烘爐使用4節(jié)爐頭，使用功率為5?6kw。
[0033]本實(shí)用新型的電磁爐節(jié)能效果明顯，相當(dāng)于電熱烘干的15%，煤氣烘干的30%。
[0034]由上述結(jié)論可知，跑道型密繞式感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)是在罐身走向排列多組U型磁芯，起磁通集流器作用，由密繞組產(chǎn)生高變磁場(chǎng)，通過(guò)罐身產(chǎn)生磁回路切割發(fā)熱，其優(yōu)點(diǎn)是磁回路最短，且最為集中，而該加熱效果得到增強(qiáng)，相對(duì)與傳統(tǒng)技術(shù)更加節(jié)能，大大地減低生產(chǎn)成本，并且解決了環(huán)境污染問(wèn)題。
[0035]本實(shí)用新型的電磁烘爐結(jié)構(gòu)采用了跑道型密繞式的電磁感應(yīng)器，其優(yōu)點(diǎn)可以概括為磁通集流器的應(yīng)用使加熱區(qū)域集中，雖然熱效率高，但磁場(chǎng)輻射并不會(huì)超標(biāo)，電場(chǎng)強(qiáng)度低，相比之下安全性極高。本實(shí)用新型在保證節(jié)能方面的同時(shí)，還需要調(diào)整振蕩頻率處于共振狀態(tài)，確保機(jī)械的可控性，該重點(diǎn)應(yīng)放在可控性方面，即恒流控制技術(shù)的應(yīng)用。與此同時(shí)，電磁輻射的防護(hù)非常重要，人員的操作位置必須與電磁感應(yīng)器保持一定距離。
[0036]國(guó)外采用的電磁輻射國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是國(guó)際非電離輻射委員會(huì)ICNIP制定的導(dǎo)則，該導(dǎo)則限制EMF(電場(chǎng)、磁場(chǎng)和電磁場(chǎng))暴露強(qiáng)度并提出相應(yīng)的測(cè)試原理、方法到數(shù)據(jù)的具體處理。本實(shí)用新型的電磁場(chǎng)檢測(cè)中選擇了按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)和研究。
[0037](I)測(cè)量的相關(guān)內(nèi)容
[0038]設(shè)備工作頻率:21.5ΚΗζ;
[0039]檢測(cè)內(nèi)容:電磁爐烘干線電磁場(chǎng)的環(huán)境輻射情況，分別對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)；
[0040]罐身規(guī)格:長(zhǎng)罐(罐高300mm、罐徑66mm、厚0.18mm);短罐(罐高120mm、罐徑66mm、耀厚 0.18mm);
[0041]檢測(cè)儀器:德國(guó)柯雷技術(shù)有限公司生產(chǎn)的E61電磁場(chǎng)強(qiáng)度分析儀；
[0042]檢測(cè)功率:加熱功率調(diào)到電磁烘爐90%的額定功率。
[0043](2)烘干線的測(cè)量布點(diǎn)方案如下
[0044]裝置的正前方，在平行于感應(yīng)器幾何中心線0.5m的距離上，從與感應(yīng)烘爐I尾部對(duì)齊的A點(diǎn)開(kāi)始每隔Im測(cè)一個(gè)點(diǎn);裝置的正后方受到自身結(jié)構(gòu)的限制，最近只能測(cè)平行于感應(yīng)器幾何中心線0.8m的距離，從與中頻感應(yīng)烘爐I尾部對(duì)齊的H點(diǎn)開(kāi)始每隔1.5m測(cè)一個(gè)點(diǎn)。加圓圈的測(cè)量點(diǎn)是加測(cè)的，測(cè)量點(diǎn)L、M分別與烘爐m的尾部和頭部對(duì)齊，測(cè)量點(diǎn)K與烘爐I的頭部對(duì)齊。測(cè)量點(diǎn)都是取Im和1.5m 二個(gè)高度測(cè)量點(diǎn)的具體分布如附圖5所示。
[0045]對(duì)本實(shí)用新型的電磁爐烘干線電磁場(chǎng)的環(huán)境輻射情況，分別對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)據(jù)如附圖6。在設(shè)備工作頻率為21.5KHz的情況下，本實(shí)用新型檢測(cè)出的相關(guān)數(shù)據(jù):磁場(chǎng)測(cè)量值的平均值中最大為5.538μΤ以及電場(chǎng)測(cè)量值的平均值中最大為53.297V/m。時(shí)變電場(chǎng)和磁場(chǎng)暴露下適用于一般公眾的導(dǎo)出限制為附圖7，而上述兩組數(shù)據(jù)均小于同等條件下的限定數(shù)據(jù)，綜上所述，該設(shè)備在電磁烘爐90%的額定功率下，依舊能夠保證工作人員在合理輻射環(huán)境下施工，不僅僅能夠高效地對(duì)焊縫進(jìn)行烘干，而且能確保工作人員的身體健康。
[0046]以上【具體實(shí)施方式】的內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，上述優(yōu)選實(shí)施例并非用來(lái)限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍；凡是依照本實(shí)用新型其權(quán)利要求的保護(hù)范圍所做出的各種等同變換，均被本實(shí)用新型其權(quán)利要求的保護(hù)范圍所覆蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器，主要包括:支架(I)、磁芯組(2)、導(dǎo)線(3)和電源(4)，其特征在于:所述的磁芯組(2)由U型磁芯(5)排列而成，磁芯組(2)之間設(shè)有隔塊(6)，導(dǎo)線(3)將U型磁芯(5)—側(cè)的磁芯腳(51)環(huán)繞在一起，上述導(dǎo)線(3)的兩端與電源(4)連接，同個(gè)U型磁芯(5)的兩個(gè)磁芯腳(51)相互形成磁感線圈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器，其特征在于:所述隔塊(6)通過(guò)螺釘(7)固定在支架(I)上，支架(I)通過(guò)螺釘(7)安裝在固定塊(81)上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器，其特征在于:所述螺釘(7)采用不銹鋼所制造，支架(I)為鋁角。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器，其特征在于:所述U型磁芯(5)通過(guò)固定銷(xiāo)(71)固定在隔塊(6)，固定銷(xiāo)(71)采用尼龍或鋁材所制作。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器，其特征在于:所述U型磁芯(5)下方設(shè)有用于運(yùn)送罐身的輸送機(jī)構(gòu)(8)，固定塊(81)外圍套有防護(hù)外罩(9)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器，其特征在于:所述的輸送機(jī)構(gòu)(8)上方設(shè)有多組磁芯組(2)，前磁芯組(2)導(dǎo)線(3)環(huán)繞的磁芯腳(51)與后磁芯組(2)環(huán)繞的磁芯腳(51)不在同一側(cè)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器，其特征在于:所述導(dǎo)線(3)至少環(huán)繞一圈在磁芯腳(51)上。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種跑道型密繞式電磁感應(yīng)器，其特征在于:所述導(dǎo)線(3)采用耐高溫的多股漆包線。
【文檔編號(hào)】B23K13/02GK205571700SQ201620119653
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年2月14日
【發(fā)明人】陳中堅(jiān), 李陽(yáng), 謝少瑜
【申請(qǐng)人】汕頭輕工機(jī)械廠有限公司