[发明专利]一种用于感应加热校平机的电磁换能器

说明书

技术领域

本发明属于船舶甲板校平领域，特别涉及一种用于船体焊接结构钢板校平的感应加热校平机电磁换能器。

背景技术

在我国船舶制造行业中，船体焊接结构钢板的校平主要为机械矫正和火焰校平两种方式，前者由细分为人工矫正和机械自动矫正，人工矫正主要用大锤弯曲的钢板施加力使其校平，该方式费时费力，对操作者的经验要求较高。机械自动矫正主要通过自动化的矫正机对弯曲的钢板进行矫正，但这种机械矫正的方式仅适用于塑性和延展性较好，变形量不大，部件厚度合理的材料，对于低塑性和脆性材料不适用。火焰校平一般是用氧乙炔对待校平的钢板进行加热，使其迅速升温，接着对钢板的背部进行水冷使其产生收缩，来调整其平直度。该方法加热不均匀，对操作者的技术要求较高，由于其使用明火进行加热在船厂施工时存在的一定的安全隐患。

新兴的感应加热校平利用交变电流通过闭合的线圈产生交变磁场，感应磁场在待校平的钢板上产生涡流，其钢板自身的电阻热时钢板自身升温。由于电磁感应加热具有升温快、效率高、污染小等优点，将其应用到船舶制造钢板校平会推动船舶行业技术革新，给船厂带来巨大经济效益。

发明内容

本发明的目的是针对机械矫正和火焰校平的缺陷和不足，在电磁感应加热的基础上为船舶焊接结构钢板校平设计一种专用的电磁换能器。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种用于感应加热校平机的电磁换能器，所述电磁换能器固定设置于感应移动加热器上；其创新点在于：包括一矩形感应加热能量输入框架，在矩形感应加热能量输入框架一端的中部上端面固定连接有一垂直于矩形感应加热能量输入框架的L型连接板A，在矩形感应加热能量输入框架另一端的内部中心固定连接有一平行于矩形感应加热能量输入框架且沿矩形感应加热能量输入框架长轴方向延伸的感应加热条，且感应加热条靠近L型连接板A的一端与矩形感应加热能量输入框架留有一定的间隙A；

所述感应加热条靠近L型连接板A的一端还固定连接有一垂直于感应加热条的L型连接板B，且L型连接板A与L型连接板B留有一定的间隙B，间隙B的距离小于间隙A的距离；

在所述上端L型连接板A和上端L型连接板B上还对称设置有带有螺栓孔的L型连接耳板，且所述L型连接板A、L型连接板B和对称设置有带有螺栓孔的L型连接耳板形成一用于将矩形感应加热能量输入框架和感应加热条固定在感应移动加热器上的紧固件。

进一步地，所述电磁换能器的感应加热条的宽度为矩形感应加热能量输入框架两侧框架宽度的两倍，且感应加热条的水平面低于矩形感应加热能量输入框架2～3mm。

进一步地，所述矩形感应加热能量输入框架和感应加热条均由方形的铜管制成，且内部通冷却水进行水冷散热。

进一步地，所述用于矩形感应加热能量输入框架的铜管的高宽比为1:1，所述用于矩形感应加热条的铜管的高宽比为1:4。

进一步地，所述矩形感应加热能量输入框架两侧框架的长度为240mm,宽度为73mm，所述感应加热条的长度为220mm，且所述感应加热条与感应加热能量输入框架的两侧距离为26.5mm。

本发明的优点在于：

（1）本发明用于感应加热校平机的电磁换能器，其整体采用矩形，将感应加热条焊接在矩形框架中间，该形状满足线性加热的要求，可近似看成两个并行的双线形异向电流型施感导体；当两个平行的导体通上异向高频电流时，在临近效应和圆环效应的影响下，高频电流会大量积聚在导体的内侧，同时根据右手定则，两个导体的内侧会叠加方向相同的磁场，外侧则产生方向相反的抵消磁场，这样可提高加热的效率，节约电能，使加热效果达到最佳；

（2）本发明用于感应加热校平机的电磁换能器，其施感导体均采用铜制方管，其优点在于加热平面钢板时，方铜管与钢板表面贴合度好，磁力线散失少，并且冷却效果好；方形铜管的高宽比越小，圆环效应就越弱、电效率越高，但h/b过小会影响感应器的冷却效果和机械强度，综合考虑，本发明电磁换能器的感应加热条处铜管高宽比为1:4，这样的结构可在保证电效率高的条件下，拥有较高的机械强度并且配合平面钢板校平工作；此外，方形铜管的内部通冷却水，可带走大量校平工作时产生的热量，冷却效果极佳；