加熱金屬件的電感應加熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及金屬加熱領域，特別涉及一種加熱金屬件的電感應加熱器。
【背景技術】
[0002]在金屬加熱領域，有以下幾種傳統加熱技術:
[0003]1、燃氣加熱，利用燃燒天然氣或煤氣產生的熱量加熱金屬。在這種加熱技術下，金屬的加熱溫度難以精確控制，且不易實現加熱較大直徑的金屬圓錠，如Φ12以上的金屬錠。
[0004]2、電阻爐加熱，電阻爐以電為熱源，通過電熱元件將電能轉化為熱能，依靠熱輻射或熱氣流對流方式在爐內對金屬進行加熱。這種加熱技術中，大量的能量被消耗在電熱元件如電阻絲上，加熱效率較低。
[0005]3、電感應加熱，傳統感應加熱爐利用銅感應線圈來包圍鋁棒，當交變電流施加到感應線圈上時，在線圈包圍的空間內產生交變磁場。交變磁場在主頻率下脈動，在鋁棒內部感應出渦電流，鋁棒也因此得以加熱。然而，由于感應線圈有不可忽略的電阻，當通過強電流時，相當可觀的熱量被損失在線圈上。而且，這些在線圈上產生的熱量必須使用大量的冷卻水來對線圈進行冷卻。這樣的先天缺陷使得傳統感應加熱爐的能源利用率相當低，只有40%到 60%。
[0006]所以，有必要從新的視角對傳統的加熱方式進行變革，以解決目前技術存在的問題。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的是提供一種加熱金屬件的電感應加熱器，以解決目前技術存在的一些問題。
[0008]本實用新型提供一種加熱金屬件的電感應加熱器，包括一機臺，還包括:
[0009]設在所述機臺上的圓筒狀模塊總成，其進一步包括若干環繞所述模塊總成的中心軸線設置的線圈繞組模塊，所述線圈繞組模塊包括一鐵芯以及沿所述鐵芯長度方向纏繞在所述鐵芯上的線圈，所述鐵芯的長度方向與所述模塊總成的中心軸線平行，所述金屬件沿所述模塊總成的中心軸線穿過其筒腔；
[0010]供電裝置，連接所述模塊總成，用以對所述若干線圈繞組模塊輸出變頻交流電，所述線圈繞組產生交變磁場并作用于所述金屬件使之產生渦電流進行加熱；
[0011]設在所述機臺上的加熱定位裝置，所述加熱定位裝置定位位于所述模塊總成筒腔內的金屬件，使所述金屬件與所述模塊總成的筒內壁保持預定間隙。
[0012]作為一實施例，所述若干線圈繞組模塊環繞所述模塊總成的中心軸線均勻設置，每個所述線圈繞組模塊產生的磁場指向所述模塊總成的中心軸線。
[0013]作為一實施例，所述加熱定位裝置包括分布于所述模塊總成軸向兩端的第一液壓站和第二液壓站、與所述第一液壓站活塞桿連接的第一支撐臂、與所述第二液壓站活塞桿連接的第二支撐臂，所述第一支撐臂的夾持端和第二支撐臂的夾持端分別在所述模塊總成的軸向兩端向里頂住位于所述模塊總成筒腔的所述金屬件的兩端面。
[0014]作為一實施例，所述第一支撐臂夾持端和第二支撐臂夾持端均為旋轉夾持端，它們夾持所述金屬件在所述模塊總成的筒腔內旋轉。
[0015]作為一實施例，所述第一支撐臂和第二支撐臂分別在所述第一液壓站液壓缸和第二液壓站液壓缸的作用下，同時同向沿所述模塊總成的軸向往返運動，從而帶動所述被頂住的金屬件在所述模塊總成的筒腔的軸向上做往返運動。
[0016]作為一實施例，所述金屬件為非鐵磁性金屬材質，所述金屬件為鋁或銅或鎂合金材質。
[0017]本實用新型優點之一，本實用新型中對金屬件的定位方式(液壓兩端頂住)，使線圈與金屬件之間的間隙變小，提高了加熱效率。因為傳統電感應加熱器很難實現較小的間隙，傳統電感應加熱器需要托盤形式的輸送機構在金屬件的下部支撐金屬件的重量，這樣在加熱過程中，托盤機構處于線圈和金屬件之間，使線圈和金屬件之間的間隙擴大后才能容納所述托盤機構，另外托盤機構的存在也阻礙了電感應的傳遞。本實用新型中除線圈中損耗能量以外，主要能量損耗在供電系統的變頻變壓的過程。經過理論計算，這種加熱器的加熱效率可達到80 %，遠高于目前世界上周向繞線的電感應加熱器的最高效率65 %。
[0018]本實用新型優點之二，本實用新型中環繞設置的線圈繞組模塊，可以增加繞組的線圈匝數，減小線圈直徑，進而減小由于線圈自感產生的渦流，維持線圈中較低的電流密度，降低了線圈本身的電阻在通電工作時產生的熱量。傳統電感應加熱器無法使用小銅線圈，因為其銅導線是為中空的矩形銅管，冷卻水從中空的空間流過，這樣的銅導線直徑遠較本實用新型所用的銅線圈大。
[0019]本實用新型優點之三，本實用新型中對金屬件的定位方式，使線圈與金屬件之間的間隙變小，提高了加熱效應，故不需要供電系統設置電容組來補償無功功率。在傳統電感應加熱器中，線圈和金屬件之間存在很大的空氣間隙交流供電系統會消耗較多的無功功率，所以供電系統需要龐大且昂貴的電容組來補償無功功率。
[0020]本實用新型優點之四，加熱定位裝置可以帶動金屬件在圓筒狀模塊總成的筒腔內沿軸線往返運動，這樣使金屬件受熱更均勻，進一步提高了加熱效率。
[0021]本實用新型優點之五，本實用新型中要實現對金屬件的加熱，金屬與磁場之間的相對旋轉速度對加熱速度、加熱效率至關重要，本實用新型中的加熱定位裝置的支撐臂旋轉夾持端還可以帶動金屬件旋轉，可以實現較大的相對速度，金屬件受交變磁場的作用加快，其內部會產生更大的渦電流，會產生更大的加熱效應。同時，由于金屬件與的高速旋轉，周邊空氣加速流動，產生強大的風冷效應，大大提高散熱功能。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型所述加熱系統一實施例的結構示意圖；
[0023]圖2是本實用新型所述加熱系統另一實施例的結構示意圖；
[0024]圖3是本實用新型所述的筒狀模塊總成結構圖。
[0025]其中，電感應加熱器100，機臺110，模塊總成120，線圈繞組模塊121，鐵芯122，線圈123，金屬件130，加熱定位板140，第一液壓站150，第二液壓站151，第一支撐臂152，第二支撐臂153，夾持端154。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖和實施方式進一步說明本實用新型的技術方案。
[0027]參見圖1和圖2，圖1和圖2分別是本實用新型的兩個實施例。本實用新型提供一種加熱金屬件130的電感應加熱器100，包括一機臺110、圓筒狀的模塊總成120、供電裝置、加熱定位裝置，具體地:
[0028]設在所述機臺110上的圓筒狀模塊總成120，參見圖3，其進一步包括若干環繞所述模塊總成120的中心軸線設置的線圈繞組模塊121，所述線圈繞組模塊121包括一鐵芯122以及沿所述鐵芯122長度方向纏繞在所述鐵芯122上的線圈123，所述鐵芯122的長度方向與所述模塊總成120的中心軸線平行，所