CN105430782B - 一种用于高频感应电源频率分段的切换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高频感应电源频率分段的切换装置，包括轴承支撑组件、推力块和偏心轴，所述轴承支撑组件包括平行设置的前轴承支撑板和后轴承支撑板，所述推力块从所述轴承支撑组件的顶面插入所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间的间隙中；所述轴承支撑组件的底部设有一个位于所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间的弹簧压力块，所述弹簧压力块的下方设有竖直设置的弹簧；所述偏心轴水平贯穿所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板，且与所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间均设有滚动轴承，所述偏心轴上还套接有与所述弹簧位置对应的偏心轴承；所述推力块的顶面上设有下冷却块，所述下冷却块与所述推力块之间设有钢珠，所述下冷却块的上方设有上冷却块组件。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于高频感应电源频率分段的切换装置。
背景技术
目前，在国内众多领域热处理工艺的设备都得到了蓬勃发展，特别是感应加热设备，主要是由于随着航空航天、汽车以及一些高端机械零部件领域对热处理设备需求不断提高，特别是对一些表面热处理设备、高端精密焊管设备等的使用要求越来越高，对高频感应加热设备也不断提出了各种要求。就目前国际情况而言，高频感应加热设备大多只能根据负载的情况，运行在一个比较固定的频率，且频率实际运行不可控，负载情况发生变化，其设备频率也会变化，即使目前配置的负载匹配装置也只能在负载发生变化的70kHz-80kHz的范围内将频率调整到固定频率点，无法实现将设备真正控制在理想的频率点。
上述高频电源不足之处：
第一，相同负载的情况下，设备对负载的工作谐振频率的匹配范围较小。
第二，在加热工艺要求所需频率范围较宽的情况下，设备无法满足客户需求，大大降低产品的竞争力。
第三，在高频焊接领域，一条生产线无法实现不同材料、高/厚管径比的焊接。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于高频感应电源频率分段的切换装置，其实现了在较宽频率范围内的真正频率可控，满足频率调整范围达到150KHz且在频率范围内可以做到每1KHz的精度可调，切换安全可靠。
实现上述目的的一种技术方案是：一种用于高频感应电源频率分段的切换装置，包括轴承支撑组件、推力块和偏心轴；
所述轴承支撑组件包括平行设置的前轴承支撑板和后轴承支撑板，所述推力块从所述轴承支撑组件的顶面插入所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间的间隙中；
所述轴承支撑组件的底部设有一个位于所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间的弹簧压力块，所述弹簧压力块的下方设有竖直设置的弹簧；
所述偏心轴水平贯穿所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板，且与所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间均设有滚动轴承，所述偏心轴上还套接有与所述弹簧位置对应的偏心轴承；
所述推力块的顶面上设有下冷却块，所述下冷却块与所述推力块之间设有钢珠，所述下冷却块的上方设有上冷却块组件。
进一步的，所述下冷却块包括一块水冷铜块，所述上冷却块包括两块水冷铜块。
进一步的，所述偏心轴靠近所述后轴承支撑板的一端，通过一联轴器连接电机减速机。
再进一步的，所述后轴承支撑板的后端面上固定有一块位于所述联轴器下方的探测头安装板，所述联轴器上还套接有位于所述探测头安装板后方的凸轮盘。
更进一步的，所述探测头安装板通过螺栓与所述后轴承支撑板的后端面固定。
再进一步的，所述电机减速机安装在一电机安装板上。
更进一步的，所述电机安装板和所述轴承支撑组件均固定于一安装底板的底面，所述推力块贯穿所述安装底板，插入所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间的间隙中。
还要进一步的，所述安装底板与所述上冷却块组件之间设有对应位于所述推力块两侧的，竖直贯穿所述下冷却块的连杆。
进一步的，所述轴承支撑组件的底部固定有弹簧罩，所述弹簧位于所述弹簧罩内。
进一步的，所述推力块的两侧设有位于所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间的限位块。
采用了本发明的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置的技术方案，包括轴承支撑组件、推力块和偏心轴，所述轴承支撑组件包括平行设置的前轴承支撑板和后轴承支撑板，所述推力块从所述轴承支撑组件的顶面插入所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间的间隙中；所述轴承支撑组件的底部设有一个位于所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间的弹簧压力块，所述弹簧压力块的下方设有竖直设置的弹簧；所述偏心轴水平贯穿所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板，且与所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间均设有滚动轴承，所述偏心轴上还套接有与所述弹簧位置对应的偏心轴承；所述推力块的顶面上设有下冷却块，所述下冷却块与所述推力块之间设有钢珠，所述下冷却块的上方设有上冷却块组件。其技术效果是：实现了在较宽频率范围内的真正频率可控，满足频率调整范围达到150KHz且在频率范围内可以做到每1KHz的精度可调，切换安全可靠。
附图说明
图1为本发明的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置的前下立体图。
图2为本发明的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置的前上立体图。
图3为为本发明的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置的俯视图。
图4为图3的A-A向剖视图。
图5为本发明的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置的工作示意图。
图6为图4的B-B向示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的发明人为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例，并结合附图进行详细地说明：
请参阅图1，本发明的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置，包括安装底板1、电机安装板2、轴承支撑组件3、弹簧罩4、偏心轴5、螺栓6、凸轮盘7、探测头安装板8、联轴器9、连杆10、推力块11、下冷却块12、上冷却块组件13、电机减速机14、弹簧15、偏心轴承16、滚动轴承17、钢珠18。
安装底板1在本发明的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置中起到支撑及受力作用，由铝合金制成，用来固定其他组件。
轴承支撑组件3和电机安装板2在安装底板1的底面上沿着安装底板1的轴向平行排列，并与安装底板1的底面固定。其中轴承支撑组件3位于安装底板1的前端，电机安装板2位于安装底板1的轴向中部。电机减速机14安装在电机安装板2背对轴承支撑组件3一端的端面，即后端面上，并与安装底板1的轴向平行。
轴承支撑组件3包括沿安装底板1轴向平行排列的前轴承支撑板31和后轴承支撑板32。推力块11贯穿安装底板1，插入前轴承支撑板31和后轴承支撑板32之间的间隙中。在推力块11的两侧，前轴承支撑板31和后轴承支撑板32之间通过限位块33固定。在轴承支撑组件3的底部，前轴承支撑板31和后轴承支撑板32之间设有一个弹簧压力块34。
在轴承支撑组件3的底面上固定有一个与弹簧压力块34位置对应的弹簧罩4，弹簧罩4内设有一个竖直设置的弹簧15。
偏心轴5沿着与安装底板1的轴向平行的方向，在推力块11和弹簧压力块34之间水平贯穿轴承支撑组件3。偏心轴5与前轴承支撑板31之间，以及偏心轴5与后轴承支撑板32之间均设有滚动轴承17，偏心轴5上还套接有与弹簧15位置对应的偏心轴承16。偏心轴15与电机减速机14之间通过联轴器9连接。
在后轴承支撑板32面向电机安装板2一端的端面，即后端面上，固定有一块位于联轴器9下方的探测头安装板8，探测头安装板8与后轴承支撑板32之间通过螺栓6固定。在探测头安装板8与电机安装板2之间，即探测头安装板8后方，设有套接在联轴器9上的凸轮盘7。
偏心轴5、螺栓6、凸轮盘7、探测头安装板8、联轴器9和电机减速机14构成了本发明的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置的电机驱动及位置检测部分，起到执行机构的作用，电机减速机14旋转一个角度，执行动作，并经过联轴器9将执行动作传动至推力块11。另外，电机减速机14通过凸轮盘7反馈得到传感检测信号，控制电机减速机14的启动及停止。
推力块11的顶面上设有下冷却块12，下冷却块12与推力块11的顶面之间设有钢珠18。下冷却块12与推力块11顶面之间的最大距离可达b,下冷却块12的上方设有上冷却块组件13。下冷却块12与上冷却块组件13之间的最大距离可达a。
在安装底板1的顶面上，设有两根竖直的，对应位于推力块11两侧的连杆10，连杆10竖直向上贯穿下冷却块12，并引导下冷却块12在竖直方向上的滑移。
下冷却块12和上冷却块组件13共包括三块水冷铜块，其中上冷却块13组件包括两块水冷铜块，下冷却块12包括一块水冷铜块，该三块水冷铜块均为单独水冷，确保高频电源在运行中下冷却块12和上冷却块13在导电时不发烫。
当电机减速机14通电转动时，该电机减速机14的输出轴通过联轴器9，将动作传递到偏心轴5，偏心轴5通过偏心轴承16及弹簧15将弹簧15的弹力经偏心轴5传递给推力块11，推力块11经钢珠18将力均匀的传递至下冷却块12，根据偏心轴5的偏心位置，连杆10顶升上冷却块组件13，实现下冷却块12与上冷却块组件13的分开或闭合，由于下冷却块12与上冷却块组件13是导电的水冷铜块，其参与到实际的焊机主回路的部件连接，进而实现对焊机的关键元件起到分开或闭合的作用。
连杆10、推力块11、下冷却块12、上冷却块13、弹簧15、偏心轴承16、滚动轴承17和钢珠18构成了本发明的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置的弹簧机构及推力连杆开关部分，起到主回路连接的作用，通过其传递由电机减速机14带动的凸轮盘7动作，在通过连杆10将下冷却块12、上冷却块组件13进行连接与分断，实现导电部分，即下冷却块12、上冷却块13的断开或连通。
正是本发明的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置通过下冷却块12、上冷却块组件13的断开或连通，切换其他对设备频率具有影响的元件，断开时，高频电源将工作在对应的一个较低频率的一段范围内运行；闭合时，高频电源将工作在对应的一个较高频率的一段范围内运行，由此，在实现对高频电源整个频率的运行范围进行扩充方面，该组件起到了关键的作用。
本发明的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置，实现了在较宽频率范围内的真正频率可控，满足频率调整范围达到150可Hz且在频率范围内可以做到每1可Hz的精度可调，克服了现有高频感应电源，频率相对固定，电源仅适用加热工艺要求低的产品要求，增强产品竞争力，满足高端工艺产品的，要求较宽调频范围的生产需求。
本发明的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置的特点具体表现为：
配置带制动的电机减速机14，并设置可旋转的凸轮盘7进行位置检测，确保电机减速机14可靠定位。
通过电机减速机14带动偏心轴5，偏心轴5通过推力块11使下冷却块12和上冷却块组件13实现分断、闭合。
通过偏心轴5与弹簧15的接触，即偏心轴承16与弹簧压力块34的接触，保证推力块11在分断、闭合导电的下冷却块12和上冷却块组件13时具有足够的竖直方向的推力，确保分断、闭合的可靠性。
本发明的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置，使得设备的可运行频率范围进行最大化的扩容，在高频电源的热处理工艺使用有了新的选择，并具有以下优势：
布局紧凑，电源柜内占用空间小，安装方便，不影响柜内的设计布局。
通过电机减速机14以及可220度旋转的凸轮盘7进行定位控制，使得偏心轴5的旋转更加精确。
采用倔强性能较优的弹簧15，保证分断、闭合的可靠性。
上冷却块组件13和下冷却块12通过水冷，确保设备运行安全可靠,扩展了频率运行范围，优化了设备的性能，提高产品了的竞争力。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (5)
1.一种用于高频感应电源频率分段的切换装置，包括轴承支撑组件、推力块和偏心轴；其特征在于：
所述轴承支撑组件包括平行设置的前轴承支撑板和后轴承支撑板，所述推力块从所述轴承支撑组件的顶面插入所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间的间隙中；
所述轴承支撑组件的底部设有一个位于所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间的弹簧压力块，所述弹簧压力块的下方设有竖直设置的弹簧；
所述偏心轴水平贯穿所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板，且与所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间均设有滚动轴承，所述偏心轴上还套接有与所述弹簧位置对应的偏心轴承；
所述推力块的顶面上设有下冷却块，所述下冷却块与所述推力块之间设有钢珠，所述下冷却块的上方设有上冷却块组件，
所述偏心轴靠近所述后轴承支撑板的一端，通过一联轴器连接电机减速机，
所述后轴承支撑板的后端面上固定有一块位于所述联轴器下方的探测头安装板，所述联轴器上还套接有位于所述探测头安装板后方的凸轮盘，
所述电机减速机安装在一电机安装板上，
所述电机安装板和所述轴承支撑组件均固定于一安装底板的底面，所述推力块贯穿所述安装底板，插入所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间的间隙中，
所述安装底板与所述上冷却块组件之间设有对应位于所述推力块两侧的，竖直贯穿所述下冷却块的连杆，
由所述的连杆、推力块、下冷却块、上冷却块、弹簧、偏心轴承、滚动轴承和钢珠构成了用于高频感应电源频率分段的切换装置的弹簧机构及推力连杆开关部分，起到主回路连接的作用，通过其传递由所述电机减速机带动的所述凸轮盘动作，通过所述连杆将下冷却块、上冷却块组件进行连接与分断，实现导电部分，即下冷却块、上冷却块的断开或连通。
2.根据权利要求1所述的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置，其特征在于：所述下冷却块包括一块单独水冷的水冷铜块，所述上冷却块包括两块单独水冷的水冷铜块。
3.根据权利要求1所述的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置，其特征在于：所述探测头安装板通过螺栓与所述后轴承支撑板的后端面固定。
4.根据权利要求1所述的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置，其特征在于：所述轴承支撑组件的底部固定有弹簧罩，所述弹簧位于所述弹簧罩内。
5.根据权利要求1所述的一种用于高频感应电源频率分段的切换装置，其特征在于：所述推力块的两侧设有位于所述前轴承支撑板和所述后轴承支撑板之间的限位块。
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