CN102497680B - 一种衬套的加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超长衬套的加热装置，该加热装置包括加热器、热电偶和控制柜，加热器分为上下两个部分，从外层到内层依次是金属外壳、硅酸铝纤维保温层、绳形电加热带，绳形电加热带由电控制柜控制，采用双热电偶对温度进行测量。使用时，通过螺栓和螺母将上下连接为一体，可实现衬套边加热边装配，在装配过程中加热器和衬套一起移动，保证衬套在装配过程中温度恒定，孔径不发生变形。本发明加热装置结构简单、能耗损失小，特别适用于对长度在两米以上大型、超长衬套的加热。

Description

一种衬套的加热装置

技术领域

本发明涉及一种加热装置，具体涉及一种适用于长度在两米以上超长衬套的加热装置。

背景技术

衬套装配采用的是过盈配合，是在较高温度下完成的，要保证衬套在装配时的温度一定要高于被衬套件温度。过盈配合用于孔、轴间的紧固连接，不允许两者之间有相对运动。对于过盈配合的轴套类零件，在装配时为方便装配，常将套类零件加热，使其受热膨胀，内孔变大，可以轻松的装到配套的轴上，这种方法叫热装配。热装配运用的是热胀冷缩的原理，在安装时将外层配件加温，使外层配件与内层配件相互的装配间隙扩大，等安装完毕后温度再冷却至室温，使外层配件在冷却收缩的过程中与内层配件紧紧地配合在一起。

对衬套加热，当膨胀量达到要求后，要迅速清理衬套和被衬套件的配合表面，然后立即进行热装，要求操作动作迅速准确，一次热装到位，中途不允许停顿，若发生异常，不允许强行装入，必须排除故障，重新加热再进行热装。

现有对衬套加热的装置及方法主要有以下几种：

1、电热板加热。电热板加热是将衬套放置在电热板上加热，待衬套孔径膨胀量达到一定值后，对衬套进行装配。此法适用于尺寸和过盈量较小的衬套，而且，采用电热板对衬套加热，是在开放环境中加热，很大一部分热量都散失了，造成大量能源的浪费。

2、电炉加热。电炉加热是将衬套置于封闭的电炉内加热，待衬套孔径膨胀量达到一定值后，对衬套进行装配。由于炉膛尺寸较大，实际用于加热衬套的热量只占所有热量的很小一部分，同样对能源造成了很大的浪费。

3、感应加热。感应加热是利用感应加热器将衬套加热至一定温度，再进行装配。感应加热器的功率较大，能耗还是较高。

 4、电灯泡加热。电灯泡加热是利用电灯泡加热衬套，较小衬套可直接放在灯泡上，较大衬套可置于灯泡的锥形罩内，锥形罩可防灯泡热量散失，并使加热均匀。此方法较前述加热方法，虽然节约能源，但此方法只适用于小型衬套，无法对大型衬套加热。

5、油槽加热。油槽加热为应用较为广泛的一种传统的加热方法，利用油作为加热介质对衬套加热，油被加热需要大量热量，对能源造成了很大浪费。

以上几种传统的衬套加热方法，都是将衬套加热之后移出加热装置再进行装配，由于衬套在装配过程中不能继续加热而迅速冷却，孔径发生收缩变形，衬套很容易在没有移动到位的情况下就固定在轴上，从而无法完成装配过程。所以这些装置都不适用于超长衬套的装配。

发明内容

本发明的目的是克服现有加热装置的不足，而提供一种能耗损失小，且适用于长度在两米以上超长衬套装配的加热装置。

本发明的目的是这样实现的：一种衬套的加热装置，包括加热器、热电偶和控制柜，其特征在于：加热器分为上加热器和下加热器，上、下加热器分别由上、下壳体、上、下保温层和上、下加热带组成，上、下保温层分别设置在上、下壳体内侧与上、下加热带之间，热电偶为2只，分别设置在上、下加热带的空隙之间，上、下加热带和热电偶的测温信号分别与控制柜连接。

所述上、下壳体的外侧分别设置有至少2根外钢带，下壳体的内侧设置有对应的内钢带，上壳体外侧的外钢带正上方设置有张紧螺栓。

所述上、下壳体均为半圆形，两边平直部位各设置有至少2个通孔。

所述的内、外钢带均为半圆形，外钢带两端平直部位设置有通孔，内钢带内侧设置有凹槽。

所述上壳体的外侧正上方设置有吊耳，下壳体的外侧正下方设置有托架。

所述保温层为硅酸铝纤维材料。

所述加热带为绳形电加热带，由多股镍铬合金丝绳外套活动陶瓷绝缘材料制成，分别均匀盘绕在保温层上。

与现有衬套的加热装置相比，本发明的有益效果为：

1、本发明装置克服了现有技术的局限，实现超长衬套边加热边装配，衬套孔径在整个装配过程中不会发生改变，为衬套装配过程提供足够时间，从而大大降低了衬套装配工作的难度。

2、采用本发明加热器装置，电加热带分布均匀，可以使衬套均匀受热，而且加热器的温控系统可以准确控制衬套的加热温度，当衬套孔径膨胀量达到规定值后就可以进行装配，避免了衬套的过热和受热不均，最大限度地保证了衬套的机械性能。

3、本发明装置能耗损失小。在现有技术中，对衬套的加热是在开放的环境中，很大一部分热量都散失了，对能源造成了很大浪费。本发明装置是将衬套放置在专门的加热器内加热，加热器的容积有限，衬套被封闭在有限的空间内加热，热量不向外扩散，能耗损失小，有效的节约了能源。

附图说明

图1是本发明加热装置结构示意图；

图2是本发明加热器结构示意图；

图3是图2 A向剖面结构示意图；

图4是图2 B向剖面结构示意图；

图5是本发明上壳体正视结构示意图；

图6是本发明上壳体俯视结构示意图；

图7是本发明外钢带正视结构示意图；

图8是本发明外钢带俯视结构示意图；

图9是本发明内钢带正视结构示意图；

图10是本发明内钢带俯视结构示意图。

图中：上加热器1、下加热器2、上壳体3、下壳体4、上保温层5、下保温层6、上加热带7、下加热带8、热电偶9和10、控制柜11、外钢带12、内钢带13、张紧螺栓14，通孔15和16、凹槽17、吊耳18和19、托架20、21和22、固定螺栓23、固定螺母24。 

具体实施方式

以下结合实施例和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明

参见图1—图4，本发明一种衬套的加热装置，包括加热器、热电偶和控制柜，加热器分为上加热器1和下加热器2，上加热器1由壳体3、保温层5、加热带7组成，保温层5设置在壳体3内侧与加热带7之间；下加热器2由壳体4、保温层6、加热带8组成，保温层6设置在壳体4内侧与加热带8之间；热电偶9、10分别设置在加热带7、8的空隙间；加热带7、8的电源线和热电偶9、10的测温信号线分别与控制柜11电连接。

上、下壳体3、4采用金属材料制成，上、下保温层5、6采用硅酸铝纤维保温材料敷设，上、下加热带7、8为绳形电加热带，由多股镍铬合金丝绳外套活动陶瓷绝缘材料制成，均匀盘绕在上、下保温层5、6上。

上、下壳体3、4均为半圆形，如图5所示，在两边平直部位均衡设置有至少2个通孔15，本实施例两边各设置有3个通孔15，如图6所示；在上、下壳体3、4的外侧分别设置有至少2根外钢带12，本实施例设置有3根外钢带12，外钢带12为半圆形，如图7所示，两端平直部位设置有通孔16，如图8所示；外钢带12分别均衡焊接在上、下壳体3、4的外侧，当上、下加热器1和2合拢时，设置在上、下壳体3、4两端平直部位的通孔15与外钢带12两端设置的通孔16相对，将螺栓23穿过通孔15、16与螺母24旋紧，以紧闭加热装置。

在下壳体4的内侧设置有与外钢带12对应的内钢带13，内钢带13为半圆形，内侧设置有数个凹槽17，以方便设置加热带7，如图9所示，两端无平直部位，如图10所示，焊接在下壳体4的内侧，一方面可以加固下壳体4，另一方面还可以承放衬套，以免衬套压坏下加热带8的陶瓷材料外壳。在上壳体3外侧的外钢带12正上方设置有张紧螺栓14，张紧螺栓14从上壳体3的外侧向内侧穿过保温层5和加热带7，下端口与加热带7平齐，如图4所示。内钢带13和张紧螺栓14的设置，主要用于固定待加热的衬套。当衬套放置在下加热器2内，在衬套的正上方对应张紧螺栓14的下端口位置分别放置3个弧形垫片，并使垫片上的凹槽正对张紧螺栓14的下端口，合上上加热器1，拧紧固定螺栓23。此时，衬套上方放置的弧形垫片与下壳体4内侧设置内钢带13将衬套固定在上、下加热器1和2的加热内腔中。

在壳体3的外侧正上方设置有吊耳18、19，以方便整个加热器的起吊。在下壳体4的外侧正下方均衡设置有托架20、21、22，以托住整个加热器，方便放置平稳。

加热器的尺寸根据用来加热衬套的尺寸制定，适用于长度比加热器壳体的长度小6～400mm、外径比内钢带13的直径小6～50mm的衬套。

本发明装置从外层到内层依次是金属壳体、硅酸铝纤维保温层、绳形电加热带，绳形电加热带由电控制柜控制，采用双热电偶对温度进行测量，可以使加热器和衬套在装配过程中一起移动，保证衬套在装配过程中温度恒定，孔径不发生变形，降低了超长衬套装配的难度。本发明加热装置结构简单、能耗损失小，特别适用于对长度在两米以上大型、超长衬套的装配。 

Claims (1)

1.一种衬套的加热装置，包括加热器、热电偶和控制柜，加热器分为上加热器（1）和下加热器（2），加热器（1、2）分别由壳体（3、4）、保温层（5、6）、加热带（7、8）组成，保温层（5、6）分别设置在壳体（3、4）内侧与加热带（7、8）之间，热电偶（9、10）分别设置在加热带（7、8）的空隙之间，加热带（7、8）和热电偶（9、10）的测温信号分别与控制柜（11）连接；所述壳体（3、4）的外侧分别设置有至少2根外钢带（12），壳体（4）的内侧设置有对应的内钢带（13），其特征在于：所述的外钢带（12）、内钢带（13）均为半圆形，外钢带（12）两端平直部位设置有通孔（16），内钢带（13）内侧设置有凹槽（17）。

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