CN111132399B - 一种螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备及卷绕方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备，包括第一固定架、第二固定架和电阻丝夹具，第一固定架与第二固定架结构对称，第一固定架上设有第一U型支架，第一U型支架的开口向上，第一U型支架内设有第一轴承，第一轴承的第一外钢圈与第一U型支架的内壁固定连接，第一轴承的第一内钢圈可转动地设于第一外钢圈的内部，第一内钢圈内部轴向固定设有第一旋转轴，第一旋转轴上设有第一管芯固定帽。另外，本发明还提供一种对应的电阻丝卷绕方法。本发明的电阻丝卷绕设备操作方便，能够方便作业员将电阻丝按照要求卷绕到陶瓷管芯上，提高电阻丝卷绕效率，避免电阻丝卷绕过程中陶瓷管芯受力不均，提高电热辐射管的产品质量。

Description

一种螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备及卷绕方法

技术领域

本发明涉及电热辐射管加工技术领域，尤其涉及一种螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备及卷绕方法。

背景技术

电热辐射管是一种消耗电能转换为热能，来对需加热物料进行加热的设备，电热辐射管把电热元件封闭在保护套内，通电加热后，由套管间接地把热量辐射给炉衬和被加热工件。

目前的电热辐射管内芯大多由轴向排列的电阻丝和陶瓷支撑架组成，这种电热辐射管的辐射面积较小，加热效率较低，因此本公司生产了一种螺旋电热辐射管，如图1所示，螺旋辐射管100包括陶瓷管芯10和电阻丝20，陶瓷管芯10包括多个缠绕段11和多个隔片12，缠绕段11呈圆管状，多个隔片12与多个缠绕段11同轴间隔设置，隔片12呈圆盘状，隔片12上设有弧形缺口121，电阻丝20交替以螺旋状卷绕缠绕段11、绕过弧形缺口121的形式从陶瓷管芯10的一端延伸至另一端，电阻丝以螺旋状排布，增大了辐射面积，提高了加热效率。但是，由于此种电热辐射管电阻丝直径较大、材质较硬，管芯采用陶瓷材质，容易因受力不均而破损，因此，需要配备与其配套的电阻丝卷绕设备和卷绕方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备及卷绕方法，方便操作，避免陶瓷管芯受力不均，提高卷绕效率。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备，包括第一固定架、第二固定架和电阻丝夹具，所述第一固定架与所述第二固定架平行设置，所述第一固定架上设有第一U型支架，所述第一U型支架的开口向上，所述第一U型支架内设有第一轴承，所述第一轴承的第一外钢圈与所述第一U型支架的内壁固定连接，所述第一轴承的第一内钢圈可转动地同轴设于所述第一外钢圈的内部，所述第一内钢圈内部轴向固定设有第一旋转轴，所述第一旋转轴上设有第一管芯固定帽。

所述第二固定架上设有第二U型支架，所述第二U型支架的开口向上，所述第二U型支架内设有第二轴承，所述第二轴承的第二外钢圈与所述第二U型支架的内壁固定连接，所述第二轴承的第二内钢圈可转动地同轴设于所述第二外钢圈的内部，所述第二内钢圈内部轴向固定设有第二旋转轴，所述第二旋转轴上设有第二管芯固定帽。

优选地，所述第一管芯固定帽呈开口朝向所述第二固定架的圆柱筒状，所述第一管芯固定帽的内部设有第一卡块，所述第一卡块的结构与陶瓷管芯两端隔片的弧形缺口的结构相匹配。

优选地，所述第一管芯固定帽的外侧面设有扳动手柄，所述扳动手柄沿所述第一管芯固定帽的径向设有至少两条。

优选地，所述第二管芯固定帽呈开口朝向所述第一固定架的圆柱筒状，所述第二管芯固定帽的内部设有第二卡块，所述第二卡块的结构与陶瓷管芯两端隔片的弧形缺口结构相匹配。

优选地，所述电阻丝夹具包括两支夹臂，两支所述夹臂相对设置，每支所述夹臂包括中间的半圆筒段和两侧的固定翼，两支所述夹臂两侧的所述固定翼分别通过螺栓可拆卸地连接，两支所述夹臂中间形成圆柱形通道。

优选地，每支所述夹臂的轴向长度至少为电阻丝直径的三倍。

本发明还提供一种螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕方法，包括：

S1：固定螺旋电热辐射管的步骤；

S2：将电阻丝以螺旋状卷绕到陶瓷管芯的缠绕段的步骤；

S3：利用电阻丝夹具夹紧卷绕好的螺旋状电阻丝，一名作业员固定住电阻丝夹具，另一名作业员将未卷绕的电阻丝绕过相邻隔片的弧形缺口的步骤；

S4：交替进行上述步骤S2和步骤S3，直至将将电阻丝按照要求卷绕整个陶瓷管芯。

优选地，固定螺旋电热辐射管的步骤流程为：将第一旋转轴的内端、第二旋转轴的内端分别插入陶瓷管芯两端的内孔中，将螺旋电热辐射管的陶瓷管芯的两端分别固定在第一管芯固定帽和第二管芯固定帽中，第一管芯固定帽内的第一卡块、第二管芯固定帽内的第二卡块分别卡住陶瓷管芯两端的弧形缺口。

优选地，将电阻丝以螺旋状卷绕到陶瓷管芯的缠绕段的步骤流程为：一名作业员利用扳动手柄转动第一管芯固定帽，同步带动陶瓷管芯旋转，另一名作业员将电阻丝以螺旋状卷绕到陶瓷管芯第一个缠绕段的螺旋槽中。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备及卷绕方法，能够方便作业员将电阻丝按照要求卷绕到陶瓷管芯上，提升产品质量。

附图说明

图1为螺旋电热辐射管的立体图；

图2为本发明实施例1的一种螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备的主视图；

图3为图2中第一固定架上部组件的左视图；

图4为图2中第一固定架上部组件的右视图；

图5为图2中第二固定架上部组件的左视图；

图6为图2中第二固定架上部组件的右视图；

图7为图2中电阻丝夹具的分体结构图。

图中，100-电热辐射管，200-电阻丝卷绕设备，10-陶瓷管芯，11-缠绕段，111-螺旋槽，12-隔片，121-弧形缺口，20-电阻丝，30-第一固定架，31-第一U型支架，32-第一轴承，321-第一外钢圈，322-第一内钢圈，33-第一旋转轴，34-第一管芯固定帽，341-第一卡块，40-第二固定架，41-第二U型支架，42-第二轴承，421-第二外钢圈，422-第二内钢圈，43-第二旋转轴，44-第二管芯固定帽，441-第二卡块，50-电阻丝夹具，51-夹臂，511-半圆筒段，512-固定翼，52-螺栓。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参见图1，图1为本公司生产的螺旋电热辐射管100的立体图。螺旋电热辐射管100包括陶瓷管芯10和电阻丝20，陶瓷管芯10为一体式结构，陶瓷管芯10包括多个缠绕段11和多个隔片12，陶瓷管芯10的两端均为隔片12，多个缠绕段11与多个隔片12间隔设置；缠绕段11呈圆管状，多个隔片12与多个缠绕段11同轴设置，隔片12呈圆盘状，隔片12上设有弧形缺口121，电阻丝20交替以螺旋状卷绕缠绕段11、绕过弧形缺口121的形式从陶瓷管芯10的一端延伸至另一端。本发明的电热辐射管100中电阻丝20主体以螺旋状结构排布，在使用中能够增大辐射面积，提高加热效率。缠绕段11的表面设有螺旋槽111，螺旋槽111的结构与电阻丝20的直径相匹配。

由于电热辐射管100中电阻丝20直径较大，材质较硬，且陶瓷管芯10较脆弱，在受力不均时容易碎裂，在卷绕电阻丝20时，既要保证电阻丝20按照螺旋状要求卷绕，又要避免陶瓷管芯10受力不均。因此，本发明提供一种螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备200，方便作业员将电阻丝20按照要求卷绕到陶瓷管芯10上。

请结合参见图2至图7，本发明实施例1的一种螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备200包括第一固定架30、第二固定架40和电阻丝夹具50，第一固定架30与第二固定架40平行设置，生产中，第一固定架30、第二固定架40底面固定在地面上，第一固定架30与第二固定架40之间的距离可以根据陶瓷管芯10的长度进行适当调整。

第一固定架30上设有第一U型支架31，第一U型支架31的开口向上，第一U型支架31内设有第一轴承32，第一轴承32的第一外钢圈321与第一U型支架31的内壁固定连接，第一轴承32的第一内钢圈322可转动地同轴设于第一外钢圈321的内部，第一内钢圈322内部轴向固定设有第一旋转轴33，第一旋转轴33上设有第一管芯固定帽34，第一管芯固定帽34与第一旋转轴33同轴固定设置，且第一旋转轴33的两端均伸出第一管芯固定帽34。本发明中，第一轴承32采用市面上常见的滚珠轴承，滚珠轴承的结构及原理均属于现有技术，在此不再赘述；当第一外钢圈321固定时，在外力作用下，第一内钢圈322可以在第一外钢圈321内转动。使用中，第一管芯固定帽34用于将陶瓷管芯10的一端固定，当作业员转动第一管芯固定帽34时，第一旋转轴33、陶瓷管芯10也随之转动。

请结合参见图2至图6，第二固定架40上设有第二U型支架41，第二U型支架41的开口向上，第二U型支架41内设有第二轴承42，第二轴承42的第二外钢圈421与第二U型支架41的内壁固定连接，第二轴承42的第二内钢圈422可转动地同轴设于第二外钢圈421的内部，第二内钢圈422内部轴向固定设有第二旋转轴43，第二旋转轴43上设有第二管芯固定帽44，第二管芯固定帽44与第二旋转轴43同轴固定设置，且第二旋转轴43的两端均伸出第二管芯固定帽44。本发明中的第二轴承42采用市面上常见的滚珠轴承，滚珠轴承的结构及原理均属于现有技术，在此不再赘述；当第二外钢圈421固定时，在外力作用下，第二内钢圈422可以在第二外钢圈421内转动。使用中，第二管芯固定帽44用于将陶瓷管芯10的另一端固定。

优选地，请结合参见图2至图6，第一管芯固定帽34呈开口朝向第二固定架40的圆柱筒状，第一管芯固定帽34的内部设有第一卡块341，第一卡块341的结构与陶瓷管芯10两端隔片12的弧形缺口121的结构相匹配。第二管芯固定帽44呈开口朝向第一固定架30的圆柱筒状，第二管芯固定帽44的内部设有第二卡块441，第二卡块441的结构与陶瓷管芯10两端隔片12的弧形缺口121结构相匹配。固定陶瓷管芯10时，将第一旋转轴33的内端（靠近第二固定架40的一端）插入陶瓷管芯10一端的内孔中，将陶瓷管芯10此端的隔片12对应置于第一管芯固定帽34中，使第一卡块341卡在陶瓷管芯10端部隔片12的弧形缺口121中，起到限位作用；同时，将第二旋转轴43的内端（靠近第一固定架30的一端）插入陶瓷管芯10另一端的内孔中，将陶瓷管芯10此端的隔片12对应置于第二管芯固定帽44中，使第二卡块441卡在陶瓷管芯10端部隔片12的弧形缺口121中，起到限位作用。当作业员转动第一管芯固定帽34时，陶瓷管芯10、第一旋转轴33、第二旋转轴43可以同步转动。

优选地，请参见图2至图4，第一管芯固定帽34的外侧面设有扳动手柄342，扳动手柄342沿第一管芯固定帽34的径向设有至少两条。固定好陶瓷管芯10的两端后，当作业员借助扳动手柄342转动第一管芯固定帽34时，可以带动陶瓷管芯10转动，方便将电阻丝20以螺旋状卷绕到缠绕段11上。

优选地，请结合参见图2和图7，电阻丝夹具50包括两支夹臂51，两支夹臂51相对设置，每支夹臂51包括中间的半圆筒段511和两侧的固定翼512，两支夹臂51两侧的固定翼512分别通过螺栓52可拆卸地连接，两支夹臂51中间形成圆柱形通道。当作业员将电阻丝20按照螺旋状卷绕在缠绕段11上之后，需要将电阻丝20绕过隔片12的弧形缺口121，为了避免前端螺旋状的电阻丝转动或变形，需要借助电阻丝夹具50对前端的螺旋状电阻丝进行夹紧固定。夹紧时，将两支夹臂51的半圆筒段511套在螺旋状的电阻丝上，利用两侧的螺栓52对两支夹臂51进行固定。

优选地，每支夹臂51的轴向长度至少为电阻丝20直径的三倍，保证夹紧有效和稳定。

本发明还提供一种螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕方法，包括：

S1：固定螺旋电热辐射管100的步骤；

S2：将电阻丝20以螺旋状卷绕到陶瓷管芯10的缠绕段11的步骤；

S3：利用电阻丝夹具50夹紧卷绕好的螺旋状电阻丝，一名作业员固定住电阻丝夹具50，另一名作业员将未卷绕的电阻丝绕过相邻隔片12的弧形缺口121的步骤；

S4：交替进行上述步骤S2和步骤S3，直至将将电阻丝20按照要求卷绕整个陶瓷管芯10。

优选地，固定螺旋电热辐射管100的步骤流程为：将第一旋转轴33的内端、第二旋转轴43的内端分别插入陶瓷管芯10两端的内孔中，将螺旋电热辐射管100的陶瓷管芯10的两端分别固定在第一管芯固定帽34和第二管芯固定帽44中，第一管芯固定帽34内的第一卡块341、第二管芯固定帽44内的第二卡块441分别卡住陶瓷管芯10两端的弧形缺口121。

优选地，将电阻丝20以螺旋状卷绕到陶瓷管芯10的缠绕段11的步骤流程为：一名作业员利用扳动手柄342转动第一管芯固定帽34，同步带动陶瓷管芯10旋转，另一名作业员将电阻丝20以螺旋状卷绕到陶瓷管芯10第一个缠绕段11的螺旋槽111中。

本发明实施例1的电阻丝卷绕设备200的卷绕方法如下：

首先，将第一旋转轴的内端、第二旋转轴的内端分别插入陶瓷管芯两端的内孔中，第一管芯固定帽内的第一卡块、第二管芯固定帽内的第二卡块分别卡住陶瓷管芯两端的弧形缺口，将陶瓷管芯的两端分别固定在第一管芯固定帽和第二管芯固定帽中；然后，一名作业员利用扳动手柄转动第一管芯固定帽，同步带动陶瓷管芯旋转，另一名作业员将电阻丝以螺旋状卷绕到陶瓷管芯第一个缠绕段的螺旋槽中；第一个缠绕段上电阻丝卷绕完毕后，利用电阻丝夹具将卷绕好的电阻丝夹紧，一名作业员将电阻丝夹具固定不动，另一名作业员将未卷绕的电阻丝绕过紧邻的隔片的弧形缺口，之后，再按照上述流程将电阻丝以螺旋状卷绕到第二个缠绕段上，如此交替操作，直至将电阻丝卷绕整个陶瓷管芯。

综上所述，本发明提供一种专用于螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备及卷绕方法，能够方便作业员将电阻丝按照要求卷绕到陶瓷管芯上，提升产品质量。本发明的电阻丝卷绕设备操作方便，能够提高电阻丝卷绕效率，避免电阻丝卷绕过程中陶瓷管芯受力不均，提高电热辐射管的产品质量。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (5)

1.一种螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备，其特征在于：包括第一固定架、第二固定架和电阻丝夹具，所述第一固定架与所述第二固定架平行设置，所述第一固定架上设有第一U型支架，所述第一U型支架的开口向上，所述第一U型支架内设有第一轴承，所述第一轴承的第一外钢圈与所述第一U型支架的内壁固定连接，所述第一轴承的第一内钢圈可转动地同轴设于所述第一外钢圈的内部，所述第一内钢圈内部轴向固定设有第一旋转轴，所述第一旋转轴上设有第一管芯固定帽；所述第一管芯固定帽呈开口朝向所述第二固定架的圆柱筒状，所述第一管芯固定帽的内部设有第一卡块，所述第一卡块的结构与陶瓷管芯两端隔片的弧形缺口的结构相匹配；

所述第二固定架上设有第二U型支架，所述第二U型支架的开口向上，所述第二U型支架内设有第二轴承，所述第二轴承的第二外钢圈与所述第二U型支架的内壁固定连接，所述第二轴承的第二内钢圈可转动地同轴设于所述第二外钢圈的内部，所述第二内钢圈内部轴向固定设有第二旋转轴，所述第二旋转轴上设有第二管芯固定帽；所述第二管芯固定帽呈开口朝向所述第一固定架的圆柱筒状，所述第二管芯固定帽的内部设有第二卡块，所述第二卡块的结构与陶瓷管芯两端隔片的弧形缺口结构相匹配。

2.如权利要求1所述的螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备，其特征在于：所述第一管芯固定帽的外侧面设有扳动手柄，所述扳动手柄沿所述第一管芯固定帽的径向设有至少两条。

3.如权利要求1所述的螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备，其特征在于：所述电阻丝夹具包括两支夹臂，两支所述夹臂相对设置，每支所述夹臂包括中间的半圆筒段和两侧的固定翼，两支所述夹臂两侧的所述固定翼分别通过螺栓可拆卸地连接，两支所述夹臂中间形成圆柱形通道。

4.如权利要求3所述的螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕设备，其特征在于：每支所述夹臂的轴向长度至少为电阻丝直径的三倍。

5.一种螺旋电热辐射管的电阻丝卷绕方法，其特征在于：包括：

S1：固定螺旋电热辐射管的步骤：将第一旋转轴的内端、第二旋转轴的内端分别插入陶瓷管芯两端的内孔中，将螺旋电热辐射管的陶瓷管芯的两端分别固定在第一管芯固定帽和第二管芯固定帽中，第一管芯固定帽内的第一卡块、第二管芯固定帽内的第二卡块分别卡住陶瓷管芯两端的弧形缺口；

S2：将电阻丝以螺旋状卷绕到陶瓷管芯的缠绕段的步骤：一名作业员利用扳动手柄转动第一管芯固定帽，同步带动陶瓷管芯旋转，另一名作业员将电阻丝以螺旋状卷绕到陶瓷管芯第一个缠绕段的螺旋槽中；

S3：利用电阻丝夹具夹紧卷绕好的螺旋状电阻丝，一名作业员固定住电阻丝夹具，另一名作业员将未卷绕的电阻丝绕过相邻隔片的弧形缺口的步骤；

S4：交替进行上述步骤S2和步骤S3，直至将电阻丝按照要求卷绕整个陶瓷管芯。

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