CN109973744A - 一种用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置，包括底座、升降机构、升降台、调节机构、平台、加热机构和两个履带，调节机构包括平移组件、齿条、齿轮和转轴，平移组件包括第一电机、丝杆和套管，加热机构包括控制器和两个加热组件，加热组件包括竖板、伸缩单元、外壳、保温棉和若干加热单元，该用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置通过升降机构和调节机构配合圆心，便于调节加热机构的位置，在对管道进行加热时，进行加热机构中的两个外壳相互靠近后，铜线的两端通过连接单元连接即可形成螺旋网状，而后向铜线通电即可对管道进行加热，提高石油温度，便于石油流动，使得设备使用更方便，提高了设备的实用性。

Description

一种用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置

技术领域

本发明涉及电磁感应加热设备领域，特别涉及一种用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置。

背景技术

电磁加热也称电磁感应加热，即电磁加热技术，电磁加热的远离是通过电子线路板组成部分产生交变磁场，当用含铁质容器放置上面时，容器表面即切割交变磁力线而在容器底部金属部分产生交变的电流（即涡流），涡流使容器底部的载流子高速无规则运动，载流子与原子相互碰撞、摩擦而产生热能，从而起到加热物品的效果。电磁加热应用领域比较广泛，其中包括就包括了石油的运输行业，在一些气候寒冷的地区，管道温度降低，会导致管道内部的石油流动缓慢或者不流动，此时在官道上增加一个线圈，即可增加石油温度，保证石油运输通畅，从而解决寒冷地区管道石油运输的难题。

但是现有的电磁感应加热装置由于是通过线圈通电进行加热的，而线圈结构固定，为螺旋状，难以套在石油管道的外周，使得利用电磁感应加热装置对石油加热较为麻烦，进而降低了现有的电磁感应加热装置的实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置，包括底座、处理器、升降机构、升降台、调节机构、平台、加热机构和两个履带，两个履带分别设置在底座的下方的两侧，所述处理器固定在底座的上方，所述处理器内设有天线和PLC，所述天线和履带均与PLC电连接，所述升降机构、升降台、调节机构、平台和加热机构从下而上依次设置在底座的上方；

所述调节机构包括平移组件、齿条、齿轮和转轴，所述平移组件与齿条传动连接，所述齿轮与齿条啮合，所述齿条固定在转轴上，所述齿条与转轴同轴设置，所述转轴固定在平台的下方，所述平移组件包括第一电机、丝杆和套管，所述第一电机固定在升降台的上方，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与丝杆的一端传动连接，所述套管套设在丝杆的另一端，所述套管的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述齿条固定在套管上；

所述加热机构包括控制器和两个加热组件，所述控制器固定在平台的上方，两个加热组件分别位于平台的上方的两侧，所述加热组件包括竖板、伸缩单元、外壳、保温棉和若干加热单元，所述竖板固定在平台的上方，所述伸缩单元位于平台的一侧，所述伸缩单元与外壳传动连接，所述外壳的竖向截面的形状为半圆弧形，所述外壳的半圆弧形的圆心位于外壳的远离伸缩单元的一侧，所述加热单元均匀分布在外壳的内侧，所述隔热棉固定在加热单元的内侧，所述加热单元包括铜线和两个连接单元，所述铜线的形状为半圆弧形，所述铜线固定在外壳的内壁上，两个连接单元分别位于铜线的两端，所述控制器与PLC电连接，两个加热组件中，其中一个加热组件中的首端的铜线与控制器的一端电连接，另一个加热组件中的末端的铜线与控制器的另一端电连接。

作为优选，为了实现两个加热组件的连接，所述连接单元包括固定管、弹簧、导电板、导电杆、导线和铜板，所述固定管固定在外壳的内壁上，所述弹簧和导电板均位于固定管的内部，所述导电板的一侧通过弹簧与固定管内的底部连接，所述导电板的另一侧通过导电杆与铜板连接，所述导电板通过导线与铜线电连接。

作为优选，为了使两个加热组件中对应的加热单元上的铜板相互接触，所述固定管内设有固定环，所述固定环固定在固定管的内壁上，所述固定环套设在导电杆上。

作为优选，为了控制外壳的移动，所述伸缩单元包括气缸，所述气缸与PLC电连接，所述气缸的缸体固定在竖板上，所述气缸的气杆与外壳固定连接。

作为优选，为了检测竖板与石油管道的角度，所述竖板的靠近外壳的一侧的两端设有距离传感器，所述距离传感器与PLC电连接。

作为优选，为了实现设备的节能环保，所述竖板的顶端设有光伏板。

作为优选，为了实现平台的稳定转动，所述平台的下方设有若干滑块，所述升降台的上方设有环形槽，所述滑块与环形槽相匹配，所述滑块与环形槽滑动连接。

作为优选，为了进一步保证平台稳定转动，所述环形槽为燕尾槽。

作为优选，为了驱动升降台进行升降移动，所述升降机构包括驱动组件、移动块、固定块、滑环、滑轨和伸缩架，所述驱动组件与移动块传动连接，所述固定块固定在底座的上方，所述伸缩架的底端的两侧分别与固定块和移动块铰接，所述伸缩架的顶端的两侧分别与滑环和升降台铰接，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端固定在升降台的下方，所述滑环套设在滑轨上。

作为优选，为了驱动移动块移动，所述驱动组件包括第二电机、第一连杆、第二连杆和滑杆，所述第二电机固定在底座的上方，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与移动块铰接，所述滑杆固定在固定块和第二电机之间，所述移动块套设在滑杆上。

本发明的有益效果是，该用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置通过升降机构和调节机构配合圆心，便于调节加热机构的位置，在对管道进行加热时，进行加热机构中的两个外壳相互靠近后，铜线的两端通过连接单元连接即可形成螺旋网状，而后向铜线通电即可对管道进行加热，提高石油温度，便于石油流动，使得设备使用更方便，进而提高了设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置的结构示意图；

图2是本发明的用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置的调节机构的结构示意图；

图3是图1的A部放大图；

图4是本发明的用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置的升降机构的结构示意图；

图中：1.底座，2.处理器，3.升降台，4.平台，5.履带，6.齿条，7.齿轮，8.转轴，9.第一电机，10.丝杆，11.套管，12.控制器，13.竖板，14.外壳，15.保温棉，16.铜线，17.固定管，18.弹簧，19.导电板，20.导电杆，21.导线，22.铜板，23.固定环，24.气缸，25.距离传感器，26.光伏板，27.滑块，28.环形槽，29.移动块，30.固定块，31.滑环，32.滑轨，33.伸缩架，34.第二电机，35.第一连杆，36.第二连杆，37.滑杆。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置，包括底座1、处理器2、升降机构、升降台3、调节机构、平台4、加热机构和两个履带5，两个履带5分别设置在底座1的下方的两侧，所述处理器2固定在底座1的上方，所述处理器2内设有天线和PLC，所述天线和履带5均与PLC电连接，所述升降机构、升降台3、调节机构、平台4和加热机构从下而上依次设置在底座1的上方；

用户在使用该设备对管道内的石油进行加热时，将设备放置在管道的下方，而后通过遥控装置向设备发射无线信号，处理器2中的天线接收到无线信号后，将信号内容传递给PLC，PLC根据信号内容进行相应的操作，利用升降机构带动升降台3向上移动，使得加热机构靠近管道后，通过调节机构调整加热的角度位置，而后利用加热机构进行加热，通过履带5在地面转动，带动设备在地面移动，方便设备在不同的管道位置对石油进行加热，增加石油温度，保证石油流通顺畅。

如图2所示，所述调节机构包括平移组件、齿条6、齿轮7和转轴8，所述平移组件与齿条6传动连接，所述齿轮7与齿条6啮合，所述齿条6固定在转轴8上，所述齿条6与转轴8同轴设置，所述转轴8固定在平台4的下方，所述平移组件包括第一电机9、丝杆10和套管11，所述第一电机9固定在升降台3的上方，所述第一电机9与PLC电连接，所述第一电机9与丝杆10的一端传动连接，所述套管11套设在丝杆10的另一端，所述套管11的与丝杆10的连接处设有与丝杆10匹配的螺纹，所述齿条6固定在套管11上；

当需要调节加热机构的角度位置时，PLC控制平移组件中的第一电机9启动，带动丝杆10旋转，丝杆10通过螺纹作用在套管11上，使得套管11沿着丝杆10的轴线进行移动，由于套管11与齿条6固定连接，从而带动齿条6进行同步移动，齿条6作用在与之啮合的齿轮7上，进而带动齿轮7转动，使得与齿轮7固定连接的平台4转动，进而调节了加热机构的方向位置，便于加热机构对管道及内部石油进行加热。

如图1和图3所示，所述加热机构包括控制器12和两个加热组件，所述控制器12固定在平台4的上方，两个加热组件分别位于平台4的上方的两侧，所述加热组件包括竖板13、伸缩单元、外壳14、保温棉15和若干加热单元，所述竖板13固定在平台4的上方，所述伸缩单元位于平台4的一侧，所述伸缩单元与外壳14传动连接，所述外壳14的竖向截面的形状为半圆弧形，所述外壳14的半圆弧形的圆心位于外壳14的远离伸缩单元的一侧，所述加热单元均匀分布在外壳14的内侧，所述隔热棉固定在加热单元的内侧，所述加热单元包括铜线16和两个连接单元，所述铜线16的形状为半圆弧形，所述铜线16固定在外壳14的内壁上，两个连接单元分别位于铜线16的两端，所述控制器12与PLC电连接，两个加热组件中，其中一个加热组件中的首端的铜线16与控制器12的一端电连接，另一个加热组件中的末端的铜线16与控制器12的另一端电连接。

当升降机构带动升降台3调整高度位置，并且调节机构调节完毕平台4的角度位置后，加热机构启动，PLC控制竖板13上的伸缩单元启动，使得两个加热组件中的外壳14相互靠近移动，进而使两个外壳14包围住管道，此时，外壳14的内部，各个加热单元中的铜线16的两端的连接单元分别与另外一个外壳14内部的各个加热单元中铜线16两端的连接单元首尾连接，使得各个铜线16通过连接单元形成螺旋形状同时铜线16的两端分别与控制器12连接，PLC控制控制器12启动，向铜线16中输送交流电流，交流电流产生涡流，涡流使得管道内部的载流子做高速的无规则运动，从而使得载流子与原子相互碰撞摩擦而产生热能，进而使得管道的温度升高，对内部的石油加热，利用保温棉15可对管道进行保温，并防止热量向铜线16传递，石油保持高速的流动，加快了石油的运输，由于加热时，通过两个半圆弧形的外壳14相互接触，即可使各个铜线16通电，并形成螺旋状，利用通过铜线16的交流电对石油加热，使得石油和管道加热方便快捷，进而提高了设备的实用性。

如图4所示，所述连接单元包括固定管17、弹簧18、导电板19、导电杆20、导线21和铜板22，所述固定管17固定在外壳14的内壁上，所述弹簧18和导电板19均位于固定管17的内部，所述导电板19的一侧通过弹簧18与固定管17内的底部连接，所述导电板19的另一侧通过导电杆20与铜板22连接，所述导电板19通过导线21与铜线16电连接。

铜线16的两端，通过导线21使得铜线16与导电板19电连接，当两个外壳14相互靠近后，两个连接单元中的铜板22相互接触，通过导电杆20和导电板19，使得两个铜线16之间连接，进而使得各个铜线16组成可通电的螺旋状物体，便于通过在铜线16上通电对管道和石油进行加热。

作为优选，为了使两个加热组件中对应的加热单元上的铜板22相互接触，所述固定管17内设有固定环23，所述固定环23固定在固定管17的内壁上，所述固定环23套设在导电杆20上。利用固定环23不仅固定了导电杆20的移动方向，同时限制了导电板19的移动范围，便于两个外壳14相互靠近后，铜板22和铜板22之间进行接触，使得两个加热组件中的铜线16连接。

作为优选，为了控制外壳14的移动，所述伸缩单元包括气缸24，所述气缸24与PLC电连接，所述气缸24的缸体固定在竖板13上，所述气缸24的气杆与外壳14固定连接。PLC控制气缸24启动，调节气缸24的缸体内的气压，使得气缸24的气杆带动外壳14进行移动。

作为优选，为了检测竖板13与石油管道的角度，所述竖板13的靠近外壳14的一侧的两端设有距离传感器25，所述距离传感器25与PLC电连接。利用竖板13上的两个距离传感器25检测与管道的距离，并将距离数据传递给PLC，PLC检测两个距离数据的大小，控制调节机构运行，直至竖板13上的两个距离传感器25接收到的距离数据相等，此时竖板13与管道的轴线保持一直，便于两个加热组件相互靠近组成螺旋状的铜网对管道进行加热。

作为优选，为了实现设备的节能环保，所述竖板13的顶端设有光伏板26。利用光伏板26可在晴朗的白天进行光伏发电，提供设备运行的电能，实现设备的节能环保。

作为优选，为了实现平台4的稳定转动，所述平台4的下方设有若干滑块27，所述升降台3的上方设有环形槽28，所述滑块27与环形槽28相匹配，所述滑块27与环形槽28滑动连接。调节机构启动后，带动平台4在升降台3的上方转动，平台4带动滑块27移动，由于滑块27在固定在升降台3上方的环形槽28内转动，固定了滑块27的转动轨迹，从而使得调节机构运行时，平台4进行稳定的转动。

作为优选，为了进一步保证平台4稳定转动，所述环形槽28为燕尾槽。环形槽28为燕尾槽，可防止滑块27脱离环形槽28，进一步保证平台4的稳定转动。

如图4所示，所述升降机构包括驱动组件、移动块29、固定块30、滑环31、滑轨32和伸缩架33，所述驱动组件与移动块29传动连接，所述固定块30固定在底座1的上方，所述伸缩架33的底端的两侧分别与固定块30和移动块29铰接，所述伸缩架33的顶端的两侧分别与滑环31和升降台3铰接，所述滑轨32的形状为U形，所述滑轨32的两端固定在升降台3的下方，所述滑环31套设在滑轨32上。

PLC控制驱动组件启动，带动移动块29在底座1的上方进行移动，改变移动块29与固定块30之间的距离，使得伸缩架33伸缩的同时，伸缩架33的顶端，滑块27沿着滑轨32移动，伸缩架33的长度发生变化，从而驱动升降台3进行升降移动。

作为优选，为了驱动移动块29移动，所述驱动组件包括第二电机34、第一连杆35、第二连杆36和滑杆37，所述第二电机34固定在底座1的上方，所述第二电机34与PLC电连接，所述第二电机34与第一连杆35传动连接，所述第一连杆35通过第二连杆36与移动块29铰接，所述滑杆37固定在固定块30和第二电机34之间，所述移动块29套设在滑杆37上。PLC控制第二电机34启动，带动第一连杆35转动，第一连杆35通过第二连杆36带动移动块29沿着固定位置的滑杆37移动，从而实现了移动块29平移的功能。

该电磁感应加热装置在对管道石油进行加热器，通过驱动组件作用在移动块29上，使得升降台3向上移动，靠近管道后，利用距离传感器25检测竖板13与管道的夹角后，平移组件带动齿条6移动，从而通过齿轮7带动转轴8转动，使得平台4转动，调节竖板13角度，使竖板13与管道轴线垂直后，两个加热组件中的外壳14相互靠近，使得加热组件中各个加热单元之间的铜线16依次通过两端的连接单元进行连接，形成螺旋网状后，控制器12向铜线16通电，使得铜线16流过交流电，对管道和石油加热，增加石油流速，便于保持石油流通，由于加热时可根据管道的位置进行灵活调节后，将两个外壳14相互靠近即可对石油加热，使得设备加热更加方便快捷，进而提高了设备的实用性。

与现有技术相比，该用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置通过升降机构和调节机构配合圆心，便于调节加热机构的位置，在对管道进行加热时，进行加热机构中的两个外壳14相互靠近后，铜线16的两端通过连接单元连接即可形成螺旋网状，而后向铜线16通电即可对管道进行加热，提高石油温度，便于石油流动，使得设备使用更方便，进而提高了设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置，其特征在于，包括底座（1）、处理器（2）、升降机构、升降台（3）、调节机构、平台（4）、加热机构和两个履带（5），两个履带（5）分别设置在底座（1）的下方的两侧，所述处理器（2）固定在底座（1）的上方，所述处理器（2）内设有天线和PLC，所述天线和履带（5）均与PLC电连接，所述升降机构、升降台（3）、调节机构、平台（4）和加热机构从下而上依次设置在底座（1）的上方；

所述调节机构包括平移组件、齿条（6）、齿轮（7）和转轴（8），所述平移组件与齿条（6）传动连接，所述齿轮（7）与齿条（6）啮合，所述齿条（6）固定在转轴（8）上，所述齿条（6）与转轴（8）同轴设置，所述转轴（8）固定在平台（4）的下方，所述平移组件包括第一电机（9）、丝杆（10）和套管（11），所述第一电机（9）固定在升降台（3）的上方，所述第一电机（9）与PLC电连接，所述第一电机（9）与丝杆（10）的一端传动连接，所述套管（11）套设在丝杆（10）的另一端，所述套管（11）的与丝杆（10）的连接处设有与丝杆（10）匹配的螺纹，所述齿条（6）固定在套管（11）上；

所述加热机构包括控制器（12）和两个加热组件，所述控制器（12）固定在平台（4）的上方，两个加热组件分别位于平台（4）的上方的两侧，所述加热组件包括竖板（13）、伸缩单元、外壳（14）、保温棉（15）和若干加热单元，所述竖板（13）固定在平台（4）的上方，所述伸缩单元位于平台（4）的一侧，所述伸缩单元与外壳（14）传动连接，所述外壳（14）的竖向截面的形状为半圆弧形，所述外壳（14）的半圆弧形的圆心位于外壳（14）的远离伸缩单元的一侧，所述加热单元均匀分布在外壳（14）的内侧，所述隔热棉固定在加热单元的内侧，所述加热单元包括铜线（16）和两个连接单元，所述铜线（16）的形状为半圆弧形，所述铜线（16）固定在外壳（14）的内壁上，两个连接单元分别位于铜线（16）的两端，所述控制器（12）与PLC电连接，两个加热组件中，其中一个加热组件中的首端的铜线（16）与控制器（12）的一端电连接，另一个加热组件中的末端的铜线（16）与控制器（12）的另一端电连接。

2.如权利要求1所述的用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置，其特征在于，所述连接单元包括固定管（17）、弹簧（18）、导电板（19）、导电杆（20）、导线（21）和铜板（22），所述固定管（17）固定在外壳（14）的内壁上，所述弹簧（18）和导电板（19）均位于固定管（17）的内部，所述导电板（19）的一侧通过弹簧（18）与固定管（17）内的底部连接，所述导电板（19）的另一侧通过导电杆（20）与铜板（22）连接，所述导电板（19）通过导线（21）与铜线（16）电连接。

3.如权利要求2所述的用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置，其特征在于，所述固定管（17）内设有固定环（23），所述固定环（23）固定在固定管（17）的内壁上，所述固定环（23）套设在导电杆（20）上。

4.如权利要求1所述的用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置，其特征在于，所述伸缩单元包括气缸（24），所述气缸（24）与PLC电连接，所述气缸（24）的缸体固定在竖板（13）上，所述气缸（24）的气杆与外壳（14）固定连接。

5.如权利要求1所述的用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置，其特征在于，所述竖板（13）的靠近外壳（14）的一侧的两端设有距离传感器（25），所述距离传感器（25）与PLC电连接。

6.如权利要求1所述的用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置，其特征在于，所述竖板（13）的顶端设有光伏板（26）。

7.如权利要求1所述的用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置，其特征在于，所述平台（4）的下方设有若干滑块（27），所述升降台（3）的上方设有环形槽（28），所述滑块（27）与环形槽（28）相匹配，所述滑块（27）与环形槽（28）滑动连接。

8.如权利要求7所述的用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置，其特征在于，所述环形槽（28）为燕尾槽。

9.如权利要求1所述的用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置，其特征在于，所述升降机构包括驱动组件、移动块（29）、固定块（30）、滑环（31）、滑轨（32）和伸缩架（33），所述驱动组件与移动块（29）传动连接，所述固定块（30）固定在底座（1）的上方，所述伸缩架（33）的底端的两侧分别与固定块（30）和移动块（29）铰接，所述伸缩架（33）的顶端的两侧分别与滑环（31）和升降台（3）铰接，所述滑轨（32）的形状为U形，所述滑轨（32）的两端固定在升降台（3）的下方，所述滑环（31）套设在滑轨（32）上。

10.如权利要求9所述的用于寒冷地区的管道石油运输的电磁感应加热装置，其特征在于，所述驱动组件包括第二电机（34）、第一连杆（35）、第二连杆（36）和滑杆（37），所述第二电机（34）固定在底座（1）的上方，所述第二电机（34）与PLC电连接，所述第二电机（34）与第一连杆（35）传动连接，所述第一连杆（35）通过第二连杆（36）与移动块（29）铰接，所述滑杆（37）固定在固定块（30）和第二电机（34）之间，所述移动块（29）套设在滑杆（37）上。