一种金属材料连续感应加热退火装置论文和设计-陈惠萍

全文摘要

一种金属材料连续感应加热退火装置，包括感应器、感应器固定装置、感应器机架、感应器连接铜排、变压器连接铜排、变压器、感应加热电源；本装置的多个感应器以并联方式连接在同一台变压器和感应加热电源上，相邻感应器的相邻端连接在变压器的同一个端子上，相邻感应器在轴线上的电流方向相反，避免了感应器内被加热金属材料在轴线上的感应电势，解决了被加工金属材料因出现打火现象造成的表面电弧烧蚀问题；本装置减少了变压器和感应加热电源，具有成本低、耗电量低的优点；同时被加热金属材料在多个感应器中的涡流电流相同，加热过程更加均匀、稳定；调整被加热金属材料的温度时，只需调整一台变压器和感应加热电源的参数，因此调整工作简单。

主设计要求

1.一种金属材料连续感应加热退火装置，其特征是：包括感应器（1）、感应器固定装置（3）、感应器机架（4）、感应器连接铜排（5）、变压器连接铜排（6）、变压器（7）、感应加热电源（8）；所述感应器（1）设置有若干个，通过感应器固定装置（3）设置固定在感应器机架（4）的台面上；所述感应器（1）包括感应器本体（101），感应器本体（101）为紫铜管绕制而成的单层螺旋状线圈，若干个感应器（1）的感应器本体（101）的螺旋轴线设置在同一条直线上；所述感应器连接铜排（5）包括相互并排设置的两个铜排；所述感应器（1）其两端分别连接在感应器连接铜排（5）的两个铜排上；所述相邻两个感应器（1）的相邻端连接在感应器连接铜排（5）的同一个铜排上；所述变压器连接铜排（6）包括相互并排设置的两个铜排，感应器连接铜排（5）的两个铜排与变压器连接铜排（6）的两个铜排分别连接；所述变压器（7）设置有两个变压器端子，变压器连接铜排（6）的两个铜排分别连接在变压器（7）的两个变压器端子上；所述感应加热电源（8）通过电缆与变压器（7）连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述金属材料连续感应加热退火装置，其特征是：所述感应器（1）还包括感应器连线排（102）、感应器连线端子（103）；所述感应器连线排（102）为矩形板状，数量有两个，平行设置在感应器本体（101）下部；每个感应器连线排（102）的一端分别连接感应器本体（101）的单层螺旋状线圈的一端，另一端连接一个垂直设置的矩形板状的感应器连线端子（103），感应器（1）通过感应器连线端子（103）与感应器连接铜排（5）连接。

3.根据权利要求1所述金属材料连续感应加热退火装置，其特征是：所述感应器连接铜排（5）设置固定在感应器机架（4）台面下部。

4.根据权利要求1所述金属材料连续感应加热退火装置，其特征是：所述感应器机架（4）为金属型材组合而成的框架。

5.根据权利要求1所述金属材料连续感应加热退火装置，其特征是：所述感应器连接铜排（5）的两个铜排之间设置有绝缘片。

6.根据权利要求1所述金属材料连续感应加热退火装置，其特征是：所述变压器连接铜排（6）的两个铜排之间设置有绝缘片。

7.根据权利要求1所述金属材料连续感应加热退火装置，其特征是：所述变压器（7）为一台。

8.根据权利要求1所述金属材料连续感应加热退火装置，其特征是：所述感应加热电源（8）为一台，感应加热电源（8）为宽频串联谐振感应加热电源。

9.根据权利要求1所述金属材料连续感应加热退火装置，其特征是：金属材料连续感应加热退火装置还包括金属支撑结构（9）；所述感应器（1）每相邻两个构成一组，金属支撑结构（9）设置在每组感应器（1）的首尾两端。

10.根据权利要求1或9所述金属材料连续感应加热退火装置，其特征是：金属支撑结构（9）设置在第一个感应线圈（1）的首端和最后一个感应线圈（1）的尾端。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及金属材料感应加热热处理技术领域，具体涉及一种金属材料连续感应加热退火装置。

背景技术

已知的，现有的用于金属材料连续感应加热装置设置有多个感应器，每个感应器配备一台变压器和一台感应加热电源，因每个感应器配备的变压器和感应加热电源独立工作，无法控制每个感应器内电流的相位角和频率保持同步，因此会在感应器内被加热金属材料的轴线上产生感应电势；进行感应加热热处理的金属材料长度较长，在依次穿过多个感应器时，金属材料会产生弯曲下垂，为防止弯曲下垂的金属材料碰触到感应器，在相邻的两个感应器中间设置耐高温的金属支撑结构；因感应器内被加热金属材料的轴线上存在不可消除的感应电势，当感应器内被加热的金属材料在接触到设置在两个感应器中间的金属支撑结构时，会出现打火现象，因此在被加工金属材料表面产生电弧烧蚀；对于表面质量要求较高的被加工金属材料会因此报废，此问题是金属材料感应加热热处理技术领域当前无法解决的技术难题；另外，现有的感应加热热处理装置需要配备多台变压器和多台感应加热电源，因此存在成本高、耗电量大的问题；同时因存在多台变压器和多台感应加热电源，在调整被加热金属材料的温度时，需调整多台变压器和多台感应加热电源的参数，因此调整工作复杂，容易出现被加热金属材料温度控制困难的问题。

实用新型内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种金属材料连续感应加热退火装置，该装置的多个感应器以并联方式连接在同一台变压器和感应加热电源上，同时相邻感应器的相邻端连接在变压器的同一个端子上，相邻感应器内沿感应器螺旋轴线的电流方向相反，电流相位角和频率完全相同，避免在感应器内被加热金属材料的轴线上产生感应电势；该装置减少了变压器和感应加热电源，因此具有成本低、耗电量低的优点；同时被加热金属材料在依次穿过多个感应器时的涡流电流相同，加热过程更加均匀、稳定；调整被加热金属材料的温度时，只需调整一台变压器和感应加热电源的参数，因此调整工作简单，解决了以往的被加热金属材料温度控制困难的问题。

为了实现所述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：一种金属材料连续感应加热退火装置，包括感应器、感应器固定装置、感应器机架、感应器连接铜排、变压器连接铜排、变压器、感应加热电源；所述感应器设置有若干个，通过感应器固定装置设置固定在感应器机架的台面上；所述感应器包括感应器本体，感应器本体为紫铜管绕制而成的单层螺旋状线圈，若干个感应器的感应器本体的螺旋轴线设置在同一条直线上；所述感应器连接铜排包括相互并排设置的两个铜排；所述感应器其两端分别连接在感应器连接铜排的两个铜排上；所述相邻两个感应器的相邻端连接在感应器连接铜排的同一个铜排上；所述变压器连接铜排包括相互并排设置的两个铜排，感应器连接铜排的两个铜排与变压器连接铜排的两个铜排分别连接；所述变压器设置有两个变压器端子，变压器连接铜排的两个铜排分别连接在变压器的两个变压器端子上；所述感应加热电源通过电缆与变压器连接。

优选的，所述感应器还包括感应器连线排、感应器连线端子；所述感应器连线排为矩形板状，数量有两个，平行设置在感应器本体下部；每个感应器连线排的一端分别连接感应器本体的单层螺旋状线圈的一端，另一端连接一个垂直设置的矩形板状的感应器连线端子，感应器通过感应器连线端子与感应器连接铜排连接。

优选的，所述感应器连接铜排设置固定在感应器机架台面下部。

优选的，所述感应器机架为金属型材组合而成的框架。

优选的，所述感应器连接铜排的两个铜排之间设置有绝缘片。

优选的，所述变压器连接铜排的两个铜排之间设置有绝缘片。

优选的，所述变压器为一台。

优选的，所述感应加热电源为一台，感应加热电源为宽频串联谐振感应加热电源，频率可调，金属材料连续感应加热退火装置可工作在中频、超音频、高频三个频段。

优选的，金属材料连续感应加热退火装置还包括金属支撑结构；所述感应器每相邻两个构成一组，金属支撑结构设置在每组感应器的首尾两端。

优选的，金属支撑结构设置在第一个感应线圈的首端和最后一个感应线圈的尾端。

由于采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型公开的一种金属材料连续感应加热退火装置，本装置的多个感应器以并联方式连接在同一台变压器和感应加热电源上，同时相邻感应器的相邻端连接在变压器的同一个端子上，相邻感应器内沿感应器螺旋轴线的电流方向相反，电流相位角和频率完全相同，因此避免了感应器内被加热金属材料在轴线上产生感应电势，解决了被加工金属材料接触设置在两个感应器中间的金属支撑结构时，因出现打火现象造成的表面电弧烧蚀问题；该装置减少了变压器和感应加热电源，因此具有成本低、耗电量低的优点；同时被加热金属材料在依次穿过多个感应器时的涡流电流相同，加热过程更加均匀、稳定；调整被加热金属材料的温度时，只需调整一台变压器和感应加热电源的参数，因此调整工作简单，解决了以往的被加热金属材料温度控制困难的问题。

附图说明

图1为金属材料连续感应加热退火装置结构示意图；

图2为感应器与变压器连接示意图。

图中：1、感应器；101、感应器本体；102、感应器连线排；103、感应器连线端子；3、感应器固定装置；4、感应器机架；5、感应器连接铜排；6、变压器连接铜排；7、变压器；8、感应加热电源；9、金属支撑结构。

具体实施方式

通过下面的实施例可以详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切技术改进。

一种金属材料连续感应加热退火装置，包括感应器1、感应器固定装置3、感应器机架4、感应器连接铜排5、变压器连接铜排6、变压器7、感应加热电源8；所述感应器1设置有四个，通过感应器固定装置3设置固定在由金属型材组合而成的感应器机架4的台面上，四个感应器1的螺旋轴线设置在同一条直线上；所述感应器连接铜排5包括相互并排设置的两个铜排，两个铜排之间设置有绝缘片；所述感应器1其两端分别连接在感应器连接铜排5的两个铜排上；所述相邻两个感应器1的相邻端连接在感应器连接铜排5的同一个铜排上；所述金属支撑结构9设置有三个，分别设置在第一个感应器1的首端、第二个和第三个感应器1之间和第四个感应器1尾端；所述变压器连接铜排6包括相互并排设置的两个铜排，两个铜排之间设置有绝缘片；感应器连接铜排5的两个铜排与变压器连接铜排的两个铜排分别连接；所述变压器7设置有两个变压器端子，变压器连接铜排6的两个铜排分别连接在变压器7的两个变压器端子上；所述感应加热电源8通过电缆与变压器7连接；所述感应器1包括感应器本体101、感应器连线排102、感应器连线端子103；所述感应器本体101为紫铜管绕制而成的单层螺旋状线圈，所述感应器连线排102为矩形板状，数量有两个，平行设置在感应器本体101下部；每个感应器连线排102的一端分别连接感应器本体101的单层螺旋状线圈的一端，另一端连接一个垂直设置的矩形板状的感应器连线端子103，感应器1通过感应器连线端子103与感应器连接铜排5连接；所述感应器连接铜排5设置固定在感应器机架4台面下部；所述变压器7为一台；所述感应加热电源8为一台，感应加热电源8为宽频串联谐振感应加热电源，输出功率为200千瓦，可工作在中频、超音频、高频三个频段。

金属材料连续感应加热退火装置在正常工作时，被加热金属材料依次穿过四个感应器1，感应器1内通过的交流电流会在被加热金属材料的表面产生交变的涡流，加热金属材料；被加热金属材料表面加热深度与感应器内通过的交流电流的频率相关，交流电流的频率越高，被加热金属材料表面加热深度越浅；因本装置的四个感应器以并联的方式连接在同一台变压器7和感应加热电源8上，因此被加热金属材料在依次穿过四个感应器1时，在被加热金属材料表面产生的涡流电流一致，温升更加均匀、稳定；该装置在实际工作时，相邻的两个感应器1内通过的电流沿感应器1螺旋轴线的方向相反，电流相位角和频率完全相同，因此避免了感应器内被加热金属材料在轴线上的感应电势，当金属材料在感应器内向前移动，接触到设置在两个感应器1中间的金属支撑结构时，避免了火花的产生；当需要调整被加热金属材料的温度时，只需调整变压器7和感应加热电源8的参数，调整工作简单。

本装置所采用的电源为宽频串联谐振感应加热电源，具有节能、频率可调的特点，本装置可工作在中频、超音频、高频三个频段，能适应不同材质、直径、壁厚的被加热金属材料的加热需要，因此具有适应性强的优点。

本实用新型未详述部分为现有技术。

设计图

一种金属材料连续感应加热退火装置论文和设计

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