[发明专利]一种扁平线圈及生产扁平线圈的锥辊、轧制机和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种扁平线圈及生产该扁平线圈的锥辊、轧制机和方法。

背景技术

扁平线圈是一种使用非传统的扁漆包线材，并使用专门的绕线设备加工所得的线圈，主要应用在要求低高度、大电流的电子器件中，如授权公告号为CN 203761610U的专利文件公开的电磁加热线圈。与普通线圈相比，扁平线圈具有众多的优点：在相同的体积下，扁平线圈重量更轻、效率更高，高压环境下电流噪音更小；在同等尺寸下，扁平线圈可通过更大电流，适应更高的电流频率。与普通线圈相比，扁平线圈具有很大的市场潜力。

扁平线圈需要利用专门的绕线设备加工，如授权公告号为CN 1906830B的专利文件公开的一种线圈及其应用与制备线圈的专用设备，该设备由一固定支架与驱动装置组成，其中，固定支架由底盘、支杆、压板、传动轮、转轴、轴套、锥形锥辊、环形薄片线、挡板固定装置、进料孔、进料调节装置、挡板、连接杆、紧固螺丝组成。利用该设备制备线圈，其原材料为圆柱形的导线。导线位于该装置外部，并通过进料调节装置上设置的进料孔，进入两个锥形锥辊之间，被轧成连续的螺旋状环形薄片线；通过该辊轧装置轧出的螺旋状环形薄片线再用绝缘材料将它们粘合成薄片线线圈。因锥形锥辊的锥角越大越容易轧出圆形薄片线圈，但轧出的线圈会重回到两个锥辊的中间去，即使加上挡板轧出的圆形薄片线圈也会变形；而锥形锥辊的锥角越小越不容易轧出薄片线，因此，该设备的锥形锥辊的锥角设置为30-90°。

然而，在上述装置中，两个锥形锥辊的锥角是一致的，虽然通过调节两锥形锥辊之间缝隙的角度和大小，可以让线圈的内径和外径的拉伸度保持一致，但界于内径与外径之间的中间部分往往与线圈的内径或外径的拉伸度不一致，导致线圈出现褶皱、变形的情况。而且，现有的扁平线圈的宽度和厚度比最大只能达到35:1，难以满足现在家用电器小型化的需求。

为此，需要对目前的线圈及生产工艺作出改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积更小，以适应家用电器扁平化需求的线圈，以及生产这种线圈的设备和生产方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种扁平线圈，特别的，由带料轧制而成，呈圆柱螺旋状；线圈的线的宽度和厚度比范围为60:1～200:1。

本线圈为多层多环类型，相比单层多环线圈，本线圈的磁力线更加集中，可大幅提高利用率以提高能效。另外，相比单环多层线圈，本线圈的加热更加均匀。此外，与现有的扁平线圈相比，本发明的扁平线圈的线能制作得更薄，更适用于小型化的家用电器中。以本扁平线圈作为发热线圈的电磁炉，与传统的发热线圈由多股束线构成的电磁炉相比，其热转换效率更高，能效等级更高。

本发明的扁平线圈的线的宽厚比远大于现有的扁平线圈，若利用现有的辊轧装置生产本发明的扁平线圈，只会导致线圈出现褶皱、变形的情况。于是，本发明还提供一种用于生产宽厚比范围达200:1的扁平线圈的锥辊，其技术方案如下：

一种用于生产扁平线圈的锥辊，包括常规锥体，特别的，常规锥体的锥角α为30°～90°；在常规锥体的母线上定义有轧制段；轧制段的始端与常规锥体的锥角之间的距离L＝R₂；轧制段的末端与轧制段的始端之间的距离是轧制段的底长S₁＝R₁-R₂；轧制段内设有实体的外凸的轧制部；轧制部绕常规锥体的中心轴布置；轧制部的底长S₂小于或等于轧制段的底长S₁；轧制部的高度R₁为目标线圈的线的外半径，R₂为目标线圈的线的内半径，H为目标线圈的线的厚度，K的取值范围为0.5～1。

常规锥体可以是圆锥体结构，也可以是圆台结构。利用该锥辊生产扁平线圈，目标扁平线圈的宽厚比可达200:1，目标扁平线圈的外半径R₁可达100～170mm，内半径R₂可达60～110mm，厚度H可达0.15～0.25mm。K作为校准系数，在实际生产中校订轧制部的实际高度。当K＝0.75时，锥辊生产的扁平线圈平整、柔软。当K的取值偏离0.75时，扁平线圈将因沿宽度方向的中部和边缘拉伸度不一致，产生应力而变硬实；当K的取值超出0.5～1的取值范围时，扁平线圈将产生褶皱、出现变形。