[发明专利]用于感应加热设备中的双频电源切换器

说明书

技术领域

本发明涉及供电设备电源切换装置，尤其涉及一种用于感应加热设备中的双频电源切换器。

背景技术

目前，在对大型齿轮整体淬火加工过程中，多数厂家仍沿用渗碳淬火技术，渗碳淬火工艺能耗大、生产周期长、所需人力多、工艺一致性难以保证。现有的感应热处理技术虽能克服渗碳淬火的上述缺陷，但感应加热要想完全取代渗碳淬火技术就必须把单频感应淬火上升到双频感应淬火。

在双频淬火设备中，电源提供的中频或超音频电流，经过并联补偿电容器到达变压器初级线圈，最后由变压器次级线圈送入感应器。操作过程中，需要根据负载所需电流频率的要求为其提供相应频率的电流，即进行电源切换，以满足工件不同部位的工艺要求。电源切换装置就是该领域供电设备上进行电源切换的关键装置，其设计的好坏直接影响到电源供电的稳定性与可靠性，尽而影响整个设备的性能。目前，在感应加热领域还没有一种可靠的切换装置能够在双频电源中得到有效应用。

发明内容

为使双频电源的切换稳定、可靠，本发明提出一种用于感应加热设备中的双频电源切换器。

为此，本发明的技术方案为：用于感应加热设备中的双频电源切换器，包括切换器柜，其特征在于：所述切换器柜内装有两套分切换器，每套分切换器由两个结构相同的单体切换器组成；所述单体切换器包括底座、气缸、触头、前连接极板、后连接极板；气缸固定在底座一端，触头连接在气缸活塞杆上；前连接极板与后连接极板固定在底座另一端，两块连接极板叠加设置且中间用绝缘板隔开，所述两连接极板均为中空结构，在每块连接极板上设有一冷却水接头；所述前连接极板上下两端之间设有一凹槽，凹槽与所述触头对应设置，凹槽上下两端对应设有触点，所述后连接极板的上下两端为直通板；在所述底座上与触头对应位置还设有行程开关。

使用时，根据工件大小和感应器形状制备两套对应的中频和超音频负载，将一台双频电源切换器中的两套分切换器分别接于负载的两端将双频电源与感应器连接起来构成电源主回路。淬火机床工作时，电气控制系统控制双频电源切换器中四个单体切换器上的气缸动作，使中频（或超音频）负载接入到主回路中；然后电气控制系统控制电源启动，电源逆变部分发送一列频率从高频衰减到低频的电压波形，根据检测信号电线反馈回来的电压来判断是否到达负载的固有并联谐振频率，当电源检测出负载固有并联谐振频率后就根据该频率起振，感应器中流过中频（或超音频）电流，此时主要是对工件的某一部位进行加热；加热到一定时间后关断电源，电气控制系统控制两双频电源切换器将超音频（或中频）负载切换到主回路中来，电源启动，根据相同的机理感应器中会流过超音频（或中频）电流，这时主要是工件的另一部位受热，加热一定时间后冷却即形成比较理想的淬硬层。

有益效果：

本发明，通过将四个结构相同的单体切换器装在一切换器柜内构成一台双频电源切换器，使用时将该切换器中其中两台单体切换器与负载的一端连接，另外两台单体切换器与负载的另一端连接；根据双刀双掷原理，通过单体切换器上设有的行程开关控制气缸动作，将不同负载接入主回路，使感应器中产生不同频率的电流，以此满足同一工件不同部位双频加热的要求。该切换器将原有的手动控制改为自动控制，使其快速、准确实现双频电源间的切换，且使用稳定、可靠。

附图说明

图1为本发明中单体切换器的结构示意图；

图2为本发明在淬火机床上使用时的电路原理图；

图中标号为：1、底座；2、气缸；3、触头；4、前连接极板；5、后连接极板；6、绝缘板；7、行程开关；8、冷却水接头；

A1为电容器一；A2为变压器一；B1为电容器二；B2为变压器二；D为中频负载；E为超音频负载；F1为双频电源切换器一；F2为双频电源切换器二。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步说明。