厚壁管及圆锭变频感应热处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种厚壁管及圆锭变频感应热处理装置，它由下述部分构成：主加热变频电源通过主加热降压变压器连接主加热感应器，辅助加热变频电源通过辅助加热降压变压器连接辅助加热感应器，主加热变频电源和辅助加热变频电源与计算机控制系统连接。本实用新型专利技术具有以下优点：１．主加热变频电源功率和辅助加热变频电源功率可以分别调节，使运行工艺有更大的灵活性，可较大程度提高工件热处理质量，并可降低能耗；２．主加热感应器和辅助加热感应器综合运用了节能技术、梯度加热技术、及交变磁场磁约束技术，精度高；３．计算机控制系统可以自动调节主加热变频电源及辅助加热变频电源的功率，达到连续自动化生产的要求。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热处理装置
，具体涉及一种厚壁管及圃 锭变频感应热处理装置。技术背景感应加热具有节能、高效和便于自动化等一系列优点，作为加热 方式被广泛运用在冶金工业，也是热处理工艺最为普通的应用技术之 一。金属材料被感应加热的基本原理是依靠电磁感应现象，通入的交 变电流在感应线圈内产生相应的交变磁场，处于交变磁场中的金属厚 壁管、圆锭内部产生感应电流(涡电流)，把电能转变为热能，从而使 金属厚壁管、圆锭升温至所需的透热温度。现有的厚壁管及圆锭热处 理设备采用三相工频加热，电流透入深度无法调节，工件心表温差较 大，工件质量不容易控制，不能形成连续自动化生产，影响到产品的 性能质量。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种厚壁管及圆锭变频感应热处理装 置，以克服现在设备中存在的问题。本技术的技术解决方案是 一种厚壁管及圆锭变频感应热处 理装置，包括主加热变频电源、主加热降压变压器、主加热感应器、 辅助加热变频电源、辅助加热降压变压器、辅助加热感应器、计算机 控制系统、水冷却系统和带动工件运动的电机调速系统，主加热变频 电源输出端连接主加热降压变压器，主加热降压变压器输出端连接主 加热感应器，辅助加热变频电源输出端连接辅助加热降压变压器，辅 助加热降压变压器输出端连接辅助加热感应器，主加热变频电源和辅 助加热变频电源与计算机控制系统连接，水冷却系统连接主加热变频 电源、辅助加热变频电源、主加热降压变压器、辅助加热降压变压器、 主加热感应器和辅助加热感应器，主加热感应器和辅助加热感应器出口处设有测温装置，测温装置连接计算机控制系统，电机调速系统连 接计算机控制系统。所述的主加热变频电源由高压控制柜、整流变压器、三相全控桥 式整流、串联平波电抗器、单相桥式逆变器和可调节并联电容器组依 次连接组成。所述的主加热感应器包括感应线圈、左右端板、导磁体和底座， 感应线圈由中空的异型铜管绕制成多组螺旋管，水冷却系统通过分水 器与异型铜管中空内连接通入软化水，感应线圈螺旋管内设有炉衬和 导简，感应线圈外周设有导磁体，感应线圈外侧铜管上设有引电铜板， 感应线圈两端设有左右端板，感应线圈和左右端板设置在底座上所述的导磁体由铁心和夹板组成，铁心固定在夹板内，铁心由高 硅硅钢片叠制而成，其内表面为与感应线圈配合的圆弧形。与现有技术相比，本技术的优点是1、 加热频率可以调节针对小规格被加热工件时频率可以相应 提高，针对大规格被加热工件时频率可以降低，电流透入深度随频率 不同而变化，改善心表温差，提高产品质量。2、 主加热变频电源和辅助加热变频电源功率可以分别调节，使 运行工艺有更大的灵活性，可较大程度提高工件热处理质量，并可降 低能耗。3、 主加热感应器和辅助加热感应器设计釆用专用计算机软件计 算，精度高，综合运用了节能技术、梯度加热技术、及交变磁场磁约 束技术。4、 可以根据主加热感应器出口温度与辅助加热器出口温度的信 号，自动调节主加热变频电源及辅助加热变频电源的功率，达到连续 自动化生产的要求。5、 主加热感应器和辅助加热感应器功率调节及工件运动调节准 确、方便，功率调节系统与工件运动系统可以实现无级调速，能精确 控制以实现工艺要求的参数值。6、适用范围广泛，本技术可广泛应用于①89-①1524咖， 长9 ~ lOm的厚壁管及圆锭的变频感应热处理的自动控制，也可以运用 在石油钻铤、加重钻杆、冶金轧辊变频感应加热和热处理装置的自动 控制中。附图说明图l是本技术的结构框图。图2是主加热变频电源电路框图。图3是主加热感应器和辅助加热感应器结构示意图。图4是主加热感应器结构示意图。图5是感应器线圈结构示意图图6是异型铜管结构示意图。图7是异型铜管剖面图。图8是导磁体结构示意图。图9是图8的侧视图。具体实施方式一种厚壁管及圆锭变频感应热处理装置，包括主加热变频电源l、 主加热降压变压器3、主加热感应器5、辅助加热变频电源6、辅助加 热降压变压器8、辅助加热感应器IO、计算机控制系统15、水冷却系 统14和带动工件运动的电机调速系统13，主加热变频电源l输出端通 过连接母排2连接主加热降压变压器3，主加热降压变压器3输出端通 过水冷电缆4连接主加热感应器5，辅助加热变频电源6输出端通过连 接母排7连接辅助加热降压变压器8，辅助加热降压变压器8输出端通 过水冷电缆9连接辅助加热感应器10,主加热变频电源l和辅助加热变 频电源6通过数据接口017、 067以及通讯线018、 068与计算机控制系 统15连接，水冷却系统14连接主加热变频电源1、主加热降压变压器3、 辅助加热变频电源6、辅助加热降压变压器8、水冷电缆4、 9、主加热 感应器5和辅助加热感应器10,主加热感应器5和辅助加热感应器8出 口处设有测温装置ll、 12，测温装置ll、 12通过传输线113、 123连接 计算机控制系统15，电机调速系统13通过传输线131连接计算机控制 系统15。主加热变频电源l由高压控制柜Oll、整流变压器012、三相全控 桥式整流器013、串联平波电抗器014、单相桥式逆变器015、可调节 并联电容器组016依次连接组成，它将实时功率、频率、直流电压、 变频电压、直流电流数据通过数据接口017以及通讯线018连接到计算 机控制系统15,电源频率可以在36Hz 1000Hz选择并调节，功率连续 可调，用于提供主加热感应器5的电源。辅助加热变频电源6结构组成与功能作用与主加热变频电源1相同。主加热降压变压器3和辅助加热降压变压器8为自藕形式，铁心自 冷，线圈水冷，原边通过连接母排2、 7与主加热变频电源1和辅助加 热变频电源8连接，副边输出电压可以调节。主加热感应器5和辅助加热感应器10通过水冷电缆4、 9与主加 热降压变压器3和辅助加热降压变压器8的副边连接，其作用是产生 交变磁场加热内部放置的工件。主加热感应器5由感应线圏051、左 右端板052、导磁体053、分水器054、引电铜板055、炉衬056、导 筒057、底座058组成。感应线圈051是由中空的异型铜管0511绕 制成多组螺旋管，水冷却系统14通过分水器054与异型铜管0511中 空内连接，中空内通入软化水，用以冷却感应线圈051。感应线圏051 设计制作时釆用梯度加热技术，进口段与中间段及出口段铜管规格或 间距不同，功率密度分布不同。感应线圈051两端设有左右端板052， 端板052起着保护、夹紧、固定感应线圏051及其附件的作用。左右 端板052为不锈钢板制成，中间开孔，便于被加热厚壁管、圆锭出入。 一侧开有宽20mm与水平成一定角度的通槽，其功能是阻止感应电流 形成回路引起端板052发热。感应线圏051外周设有导磁体053,导 磁体053由铁心0531、夹板0532组成。夹板0532起夹持固定铁心 0531的作用，铁心0531采用有趋向厚度为0. 3咖的高硅硅钢片叠制 而成，其内表面成园弧形，使导磁体053与感应线圈051的结合面更 接近圆弧面，这样结构压紧效果好，漏磁少。作用是辅助导磁，加强 感应线圈051对炉料的功率传送和两者之间的电磁感应，约東感应线 圈051的漏磁向外散发，减少炉架等金属构件的发热，即作为一个磁屏；另一个作用是压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种厚壁管及圆锭变频感应热处理装置，包括主加热变频电源（１）、主加热降压变压器（３）、主加热感应器（５）、辅助加热变频电源（６）、辅助加热降压变压器（８）、辅助加热感应器（１０）、计算机控制系统（１５）、水冷却系统（１４）和带动工件运动的电机调速系统（１３），其特征在于：主加热变频电源（１）输出端连接主加热降压变压器（３），主加热降压变压器（３）输出端连接主加热感应器（５），辅助加热变频电源（６）输出端连接辅助加热降压变压器（８），辅助加热降压变压器（８）输出端连接辅助加热感应器（１０），主加热变频电源（１）和辅助加热变频电源（６）与计算机控制系统（１５）连接，水冷却系统（１４）连接主加热变频电源（１）、辅助加热变频电源（６）、主加热降压变压器（３）、辅助加热降压变压器（８）、主加热感应器（５）和辅助加热感应器（１０），主加热感应器（５）和辅助加热感应器（８）出口处设有测温装置（１１、１２），测温装置（１１、１２）连接计算机控制系统（１５），电机调速系统（１３）连接计算机控制系统（１５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高伯俭，高朴，
申请(专利权)人：西安欣悦电器有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]