中频感应加热装置制造方法及图纸

一种具有退磁电路而特别适于加热轴承的中频感应加热装置，以该退磁电路中的退磁触发电路控制串联在主回路中交流电源与整流电路之间的双向晶闸管的导通角，可使感应线圈内流通的中频感应电流逐渐减小为零，从而实现对诸如轴承等被加热金属件的退磁。由于是以中频实施感应加热，故特别适于加热小轴承。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于利用电磁感应原理对金属件加热的中频感应加热装置，特别是适于对轴承加热的中频感应加热装置。在诸如机械、铁路车辆等领域大量使用轴承，为便于进行轴承的装配与拆卸，通常要先对轴承加热。现有的一种对轴承加热的感应加热装置是以工频频率进行加热的工频感应加热装置。该工频感应加热装置如图4所示，其主回路ZH′这样构成，即工频电源经双向晶闸管SCR′直接与感应线圈L′连接，向感应线圈L′提供工频电流从而对放置在感应线圈L′内的轴承加热。以该感应加热装置加热轴承时，若感应线圈L′内流通的工频电流突然消失，轴承内将残留剩磁；而按照标准要求，轴承不允许有剩磁存在。为此，上述现有的工频感应加热装置还具有退磁电路。如图4所示，该退磁电路由与主回路ZH′同电源的同步变压器T、对该同步变压器T的交流输出进行整流并具有起斩波作用的稳压管V6′的整流稳压电源WY、以及退磁触发电路TCF′等构成。所说退磁触发电路TCF′由接成共发射极电路的晶体三极管BG3′、储能电容C4′、电容C6′、单结晶体管BG4′、以及控制退磁触发电路TCF′的退磁开关K′等构成，该退磁触发电路TCF′的输出端A′B′与所说主回路ZH′中的双向晶闸管SCR′的控制极G′和第1电极T1′连接，即以该退磁触发电路TCF′触发主回路ZH′中的双向晶闸管SCR′。该退磁触发电路TCF′的工作原理是，当退磁开关K′处于闭合状态且稳压管V6′斩波形成的梯形波出现上升沿时，晶体三极管BG3′即进入放大工作状态，其集电极电流向电容C6′充电，当电容C6′上的电压达到单结晶体管BG4′的峰点电压时，单结晶体管BG4′导通，在电阻R9′上产生触发脉冲；由于此时晶体三极管BG3′处于放大工作状态，可不断向电容C6′充电，单结晶体管BG4′交替处于导通与截至状态，从而在电阻R9′上不断产生同步触发脉冲，触发主回路ZH′中的双向晶闸管SCR′，因而在感应线圈L′中流通有效值大小不变的交流电流，对放置在感应线圈L′内的轴承加热。而当开关K′断开时，晶体三极管BG3′的基极电流向电容C4′充电，随着电容C4′电压的升高，基极电流逐渐减小直至晶体三极管BG3′截止，电容C6′充电至单结晶体管BG4′峰点电压的时间逐渐滞后，电阻R9′上产生的触发脉冲的相位随之逐渐后移并最终不再产生触发信号，即主回路ZH′中的双向晶闸管SCR′的导通角逐渐后移直至关断，因而使得流通的工频电流逐渐减小，从而达到对该感应线圈L′内的轴承进行退磁的目的。以上述现有工频感应加热装置加热轴承，具有效率高、节能、升温迅速、无明火、安全等优点。但是，由于如下理由，上述现有工频感应加热装置仅适用于大直径轴承。由下式δ=503ρμf]]>式中δ透入深度(mm)ρ电阻系数(Ωm)μ相对磁道率f 感应电流频率(Hz)可知，感应电流频率越低，透入深度越深，适于加热壁较厚的轴承。一般来说，轴承越小壁越薄。根据经验，内径在100mm以上的轴承适合用工频加热。再小一些的轴承若仍用工频加热，则由于透入深度大，热量将通过壁较薄的轴承圈迅速传递到与轴承配合的轴上，而当轴承圈薄到一定程度时，感应电流甚至会透入到轴上直接将轴加热，因而轴与轴承同时受热膨胀而达不到拆卸的目的。因此，对于小轴承，应以例如500～10000Hz的中频实施感应加热。如上所述，小直径轴承的加热宜使用中频感应加热装置。现有的一种中频感应加热装置具有中频发生电路、脉冲触发电路和主回路，其中的主回路具有向逆变电路提供直流的、与交流电源连接的整流电路。其工作原理是，中频发生电路产生的中频信号经脉冲触发电路形成触发脉冲，以触发构成逆变电路的相应开关器件，从而向感应线圈提供中频电流而达到对放置在该感应线圈L″内的金属或金属件进行加热的目的。但是，上述现有的中频感应加热装置通常是专门用来对金属或金属件进行熔化、熔炼或诸如淬火等表面处理的，由于例如不具有退磁电路而不适于加热轴承。如前所述，轴承本身不允许有剩磁存在，而上述现有的中频感应加热装置，在加热结束切断电源时，感应线圈内流通的中频电流将瞬间变为零，导致放置于该感应线圈内的轴承中残留剩磁。因此，要使上述现有的中频感应加热装置适于对轴承进行加热，还必须具有例如上述现有工频感应加热装置所具有的、能够逐渐减小该感应线圈内流通的中频电流以对加热后的轴承进行退磁的退磁电路。本技术的目的是提供一种适于对轴承特别是对小直径轴承加热的中频感应加热装置。为实现上述目的，本技术中频感应加热装置基于现有工频感应加热装置和现有中频感应加热装置作了如下改进。本技术权利要求1提供的中频感应加热装置，具有主回路，该主回路具有向逆变电路提供直流的、与交流电源连接的整流电路，其特征是，还包括公知的、具有同步变压器、整流稳压电路、退磁开关和退磁触发电路的退磁电路，并且，整流电路经双向晶闸管与所说交流电源连接，退磁触发电路的输出端分别与所说双向晶闸管的控制极和第1电极连接。按照这种构成，由于具有退磁电路，以该退磁电路的退磁触发电路控制串联在交流电源与整流电路之间的双向晶闸管的导通角，因此，可使得感应线圈内流通的中频感应电流逐渐减小直至为零，因此，在被加热的轴承等金属件内产生衰减振荡直至为零的磁场，从而达到退磁的目的。本技术权利要求2提供如权利要求1所说的中频感应加热装置，其特征是，所说退磁触发电路中的晶体三极管接成共基极电路。按照这种构成，由于晶体三极管接成共基极形式，退磁触发电路更为简洁，减少了元件数量，故不仅能够降低成本、简化调试过程，而且能够提高装置退磁功能的可靠性。本技术权利要求3提供如权利要求2所说的中频感应加热装置，其特征是，所说退磁开关是继电器的常开接点或常闭接点。按照这种构成，可通过由继电器常开接点或常闭接点构成的退磁开关实现退磁自动化。本技术权利要求4提供如权利要求2或3所说的中频感应加热装置，其特征是，节点P2经开关与电阻R16的另一端间接连接。按照这种结构，可通过所说串联在整流稳压电路正输出端与单结晶体管之间的开关控制单结晶体管的工作，从而间接控制对主回路中的双向晶闸管进行触发而最终对主回路的通断进行控制，即该开关可作为保护控制元件发挥作用。本技术权利要求5提供如权利要求4所说的中频感应加热装置，其特征是，所说开关是光电耦合器。按照这种结构，采用具有光电隔离效果的光电耦合器作为开关使用，可使保护电路与退磁电路隔离、既能够实现保护功能又不会对退磁触发电路产生不良影响，有利于退磁触发电路工作稳定。附图说明图1是本技术中频感应加热装置主回路的电路原理简图。图2是本技术中频感应加热装置一个退磁触发电路实施例的电路原理简图。图3是本技术中频感应加热装置另一个退磁触发电路实施例的的电路原理简图。图4是现有工频加热装置的主回路与退磁电路的电路原理简图。下面，结合附图对本技术中频感应加热装置作详细的说明。图1是本技术中频感应加热装置主回路的电路原理简图。本技术中频感应加热装置具有与现有中频感应加热装置类似的主回路。如图1所示，该主回路包括向逆变电路提供直流的、与交流电源连接的整流电路ZL。而作为本技术中频感应加热装置，在主回路ZH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中频感应加热装置，具有主回路，该主回路具有向逆变电路提供直流的，与交流电源连接的整流电路，其特征是，还包括公知的、具有同步变压器（Ｔ）、整流稳压电路（ＷＹ）和退磁触发电路（ＴＣＦ’）的退磁电路，并且，所说整流电路（ＺＬ）经双向晶 闸管（ＳＣＲ）与所说交流电源连接，所说退磁触发电路（ＴＣＦ’）的输出端（Ｐ１’）和（Ｐ３’）分别与所说双向晶闸管（ＳＣＲ）的控制极（Ｇ）和第１电极（Ｔ１）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：安景灏，陈晓恒，翟立勇，刘进娟，
申请(专利权)人：北京轴承研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]