[发明专利]一种一体化的双频率感应加热设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种一体化的双频率感应加热设备。

背景技术

现代感应加热技术具有加热速度快、热效率高、加热均匀、产品质量好，几乎无环境污染、易于实现生产自动化等优点，现已广泛应用于金属的熔炼、热处理、热锻造等行业，是一项既节能又环保的先进技术。但对于铁、镍及铁镍合金等磁性材料，居里点前后相对导磁率变化非常大，若是采用单一频率的感应加热设备加热工件，很难适应由于工件居里点前后相对导磁率变化非常大而对电源频率的要求。由于在居里点温度以下，磁性材料导磁率高，电流透入深度小，积肤效应显著，感应器的效率非常高（80%以上），在加热初始阶段，温度升高导致材料电阻率增加，电流透入深度有微小增加，随着温度进一步提高，相对导磁率开始显著下降，从而引起电流透入深度开始增加。

当工件温度接近居里点温度时，钢棒变为非磁性材料，相对导磁率下降为1，电流透入深度将剧烈升高（可达15倍以上），涡流强度急剧下降，感应器和工件的耦合性差，即感应器向工件传递能量的能力下降，从而导致感应器的加热效率降低非常多，工件升温慢，氧化皮多。

若选用双频率电源加热方式，即加热初始阶段采用低频率电源加热，当工件变成非磁性材料时，使用高频率电源加热，能克服上述用单一频率感应加热设备的带来缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种一体化的双频率感应加热设备，它可解决单一频率的感应加热设备会引起工件升温慢、能耗高、工件表面氧化皮多等问题。该设备占地少、运行成本低、效率高，可大幅度降低企业的生产成本。

本发明的目的是这样实现的：一种一体化的双频率感应加热设备，包括电源柜体、冷却水系统、低频率中频电源、高频率中频电源、低频感应器、高频感应器、进料机、出料机和检测装置，其中，所述电源柜体呈长条矩形，该电源柜体内自前至后依次设为冷却段、低频电源段和高频电源段；所述冷却段的正面板设有检修门；所述低频电源段的正面板和高频电源段的正面板上分别设有一断路器盖板门及一控制操作面板门；所述低频电源段的内部和高频电源段的内部分别对应各自的控制操作面板门设置一电气元件安装盒；所述进料机、低频感应器及高频感应器与冷却段、低频电源段和高频电源段一一对应地安装在所述电源柜体的顶板上，所述出料机安装在所述电源柜体的后端面上；所述低频感应器的入口端与所述进料机对接，所述高频感应器的入口端与低频感应器的出口端对接，所述高频感应器的出口端与所述出料机对接；所述检测装置安装在所述电源柜体的后端面上；所述冷却水系统、低频率中频电源和高频率中频电源一一对应安装在所述电源柜体的内部的冷却段、低频电源段和高频电源段；所述低频率中频电源与所述低频感应器电连接；所述高频率中频电源与所述高频感应器电连接。

上述的一体化的双频率感应加热设备，其中，所述低频感应器和高频感应器通过一感应器支架与所述电源柜体的低频电源段和高频电源段一一对应地安装在所述电源柜体的顶板上。

上述的一体化的双频率感应加热设备，其中，所述检修门、断路器盖板门及控制操作面板门均为全开式铰链结构；所述检修门、断路器盖板门及控制操作面板门上均带有门保护开关。

上述的一体化的双频率感应加热设备，其中，所述冷却水系统包括水泵、换热器、内循环水箱及过滤器并通过管路集成在一个钢板平台上，该钢板平台可拆卸地安装在所述电源柜体的冷却段内。

上述的一体化的双频率感应加热设备，其中，所述低频率中频电源和高频率中频电源分别包括进线铜排、断路器、整流单元器件、滤波单元器件、逆变单元器件、谐振单元器件、限流单元器件、出线铜排及控制系统；所述低频率中频电源和高频率中频电源通过各自的伸出所述电源柜体的顶板的出线铜排一一对应地与所述低频感应器和高频感应器电连接。

上述的一体化的双频率感应加热设备，其中，所述检测装置包括红外线测温仪和光电开关，所述红外线测温仪和光电开关分别通过一支架安装在所述电源柜体的后端面上。

本发明的一体化的双频率感应加热设备，将双频率电源的整流、逆变、冷却系统及相应的保护装置集成在一个封闭的电源柜体内，将感应器及传动系统如进料机、出料机等安放于电源柜体的上面，构成一体化设备。该设备可解决单一频率感应加热设备中由于频率单一引起工件升温慢、能耗高、工件表面氧化皮多等问题，具有以下优点：

1.由于将感器及传动系统如进料机、出料机及检测装置等放置于钢制电源柜体的顶板上，构成一体机，减少了中频电源大功率长距离输送带来的能量损失，提高了设备的效率；