CN111361065A - 一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿井下钢丝绳芯输送带技术领域，公开了一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，包括加热单元、加热控制单元和温度监测单元，加热单元包括：顶部开口的外壳，外壳内由下到上依次设置有下保温棉层、垫板、上保温棉层和钢板，垫板与上保温棉层之间设置有盘状电磁线圈，外壳内还设置有多个圆棒，每个圆棒的外周均设置有柱状电磁线圈，圆棒的底部与垫板固定连接，顶部穿过上保温棉层与钢板接触，外壳内壁设置有导电橡胶层；钢板用于封闭外壳的顶部开口；加热控制单元用于控制输入到盘状电磁线圈和柱状电磁线圈的电流，温度监测单元用于监测和显示钢板的温度，本发明结构简单，加热均匀，可以应用于煤矿井下。

Description

一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置

技术领域

本发明涉及矿井下钢丝绳芯输送带技术领域，具体涉及一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置。

背景技术

硫化机在进行硫化加工时，需要对物料进行加热，现有技术中，人们研究出了各种各样的硫化机加热装置，例如，公开号为CN107139363 A的专利文献公开了一种硫化机的平板加热装置，包括加热装置、测温装置、加热台和顶出装置，加热装置包括蒸汽加热装置和热管加热装置，加热装置设置在加热台内部，加热台表面设置有导热板，蒸汽加热装置包括加热电阻、蒸汽箱和导气管，热管加热装置包括电加热丝、重力热管和导热油箱，重力热管表面设置有条形凸起，导热油箱设置在导热板底端，该装置采用蒸汽加热和导热油加热的双重方式进行加热。蒸汽加热需配置冷凝水孔道，结构复杂，同时蒸汽加热设备和热油设备体积较大，只适用不经常移动的工作环境下，不适用于井下输送带接头硫化。又如，公开号为CN106346659 A的专利文献公开了一种平板硫化机电磁感应加热装置，包括基板以及基板上设置的电磁线圈，所述电磁线圈电连接至电磁控制器并在电磁控制器的控制下产生交变磁场，所述基板面板的表面设有环形凹槽，电磁线圈敷设于所述环形凹槽内，其所产生的交变磁场覆盖于基板。测温装置数量与环形凹槽数量一致，可精确测量各组线圈处温度，避免温度误差，同时，该发明将测温装置嵌于基板上位置靠近环形凹槽内侧，避免测温探针直接安装在模具上带来的拆装不便。但该发明中，由于基板过大，吸收的热量较大，适用的电量也相对较多，纵向体积较大，不利于硫化加压，也不适应用井下施工的搬运。同时无设置电磁屏蔽装置，容易影响工作人员的身体健康。又如公开号为CN102833898 A的专利文献公开了一种电磁加热装置制造方法及其装置，该装置包括加热体、电磁线圈及电磁加热控制板。线圈可零距离接触加热体，线圈调节装置的应用可以灵活的调整电感量，配合IGBT串联技术，可以用来加热型号为304、316、309、GH2132等无磁不锈钢，能广泛应用在平板硫化机热，电磁线圈由一铜线按阿基米德螺旋线形状轨迹或呈方形逐渐增大方式依次卷绕而成，所述铜线套有绝缘导热材料。绕制结构复杂，数目较多，同时，柱形线圈分布数目较多，成本较高，耗电量比较多。

煤矿井下的钢丝绳芯的输送带接头也需要进行硫化加工，由于井下空间有限和工况较差，煤尘较多，现有的硫化机装置却具有各种局限性，无法应用在矿井下钢丝绳芯输送带接头硫化加工中。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种能应用于井下作业的钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，利用磁生电、电生热的方法快速加热硫化机热板，减少加热时间，提高工作效率，减轻工人的劳动强度。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，包括加热单元、加热控制单元和温度监测单元，

所述加热单元包括：顶部开口的外壳，所述外壳内由下到上依次设置有下保温棉层、垫板、上保温棉层和钢板，所述垫板与上保温棉层之间设置有盘状电磁线圈，所述外壳内还设置有多个圆棒，每个所述圆棒的外周均设置有柱状电磁线圈，所述圆棒的底部与所述垫板固定连接，顶部穿过所述上保温棉层与所述钢板接触，所述外壳内壁设置有导电橡胶层；所述钢板用于封闭所述外壳的顶部开口；

所述加热控制单元用于控制输入到所述盘状电磁线圈和柱状电磁线圈的电流，所述温度监测单元包括温度巡检仪和热电偶，所述热电偶设置在上保温棉层与钢板之间，用于监测所述钢板的温度，所述温度巡检仪用于显示温度和发出温度异常报警信号。

所述的一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，还包括设置在所述外壳外的锁扣和把手，所述锁扣用于将钢板与外壳固定连接。

所述加热控制单元包括加热控制箱和温控柜，所述加热控制箱包括多个加热控制器，所述温控柜包括多个温控仪，所述加热控制器的信号输出端分别连接一个柱状电磁线圈或盘状电磁线圈，所述温控仪的输入端与所述热电偶的输出端连接，用于根据所述热电偶的测量温度，调节所述加热控制器的输出功率，使钢板的温度保持恒定。

盘状电磁线圈中心设置在与钢板中心对应的位置，所述热电偶的设置方式为：以钢板中心为圆心，每间隔相同的距离画一个圆，每个圆周上设置3个热电偶，同时在钢板外周设置3个热电偶。

所述外壳内设置有5个圆棒，其中4个圆棒位于四角的位置，一个圆棒位于盘状电磁线圈的中心位置。

所述的一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，包括2个加热装置，所述两个加热装置的钢板相对地夹设在输送带接头两侧对其进行加热。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

（1）本发明将电磁感应加热方式应用于硫化钢丝绳芯输送带接头，相比传统电阻丝加热方式，电磁感应加热具有加热效率高、能源利用率高、速度快、使用寿命长等优点。相比导热油加热方式，电磁感应加热具有无污染、体积小、成本低等优点。

（2）本发明将电磁感应加热方式应用于硫化钢丝绳芯输送带接头，线圈在交变电流作用下产生磁场，盘状电磁线圈产生中低频磁场，钢板产生感应电流并发热，进行面快速加热，柱状电磁线圈产生中低频磁场，圆棒产生感应电流并发热，通过热传递的方式传递到加热钢板上，进行点快速加热，整块钢板上热量温度分布均匀，使输送带接头上的胶料能够均匀稳定硫化。

（3）本发明将电磁感应加热方式应用于硫化钢丝绳芯输送带接头，体积小，易移动，利于井下钢丝绳芯输送带硫化。钢板均匀加热，有利于提高硫化后输送带的质量，能够满足井下钢丝绳输送带硫化。

（4）本发明设计的控制单元装置，能够精确控制加热功率和加热温度，根据硫化的情况，及时调整加热功率，满足不同配方下的接头胶料的硫化条件。

（5）本发明设计的装备，实现了监测自动化、预警自动化。多回路温度巡检仪实时显示温度，当加热系统异常工作时，将自动发出声报警信号。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置的加热单元的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置的电路连接示意图；

图3为本发明实施例中各个线圈的排布示意图；

图4为本发明实施例中热电偶的排布示意图；

图5为输送带接头搭接方式之一。

图中：1、钢板；2、上保温棉层；3、盘状电磁线圈；4、圆棒；5、柱状电磁线圈；6、垫板；7、下保温棉层；8、锁扣；9、导电橡胶；10、外壳；11、把手；12、加热单元；13、面板；14、加热控制箱；15、温控柜，16为温度传感器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1~4所示，本发明实施例提供了一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，包括加热单元12、加热控制单元和温度监测单元。

具体地，如图1所示，所述加热单元12包括：顶部开口的外壳10，所述外壳10内由下到上依次设置有下保温棉层7、垫板6、上保温棉层2和钢板1，所述垫板6与上保温棉层2之间设置有盘状电磁线圈3，所述外壳10内还设置有多个圆棒4，其侧面设置有沟槽，每个所述圆棒4的外周均设置有柱状电磁线圈5，沟槽具体为螺旋形，用于容纳柱状电磁线圈，使圆棒4与柱状电磁线圈的结构更加稳定；柱状电磁线圈5所述圆棒4的底部与所述垫板6固定连接，顶部穿过所述上保温棉层2与所述钢板1接触，所述外壳10内壁设置有导电橡胶层9；所述钢板1用于封闭所述外壳10的顶部开口。

具体地，本实施例中，盘状电磁线圈3和柱状电磁线圈5中都通入了电流，加热单元主要由面加热单元和点加热单元组成。面加热单元主要通过盘状电磁线圈3对钢板进行加热实现，盘状电磁线圈3置于垫板6上，并由硅橡胶固定在垫板上，盘状电磁线圈3上部和垫板下部均为保温棉材料，外壳10由隔热材料制成，如合成石，盖板材料为Q235钢。点加热单元通过柱状电磁线圈5对圆棒4进行加热，然后导热到钢板上实现；本实施例中，圆棒4的材料为Q235钢，圆棒外周上n处缠绕柱状电磁线圈（n为不小于2的整数，本实施例中n取6），柱状电磁线圈5线圈由硅橡胶固定在垫板6上。通电的盘状电磁线圈3产生中低频磁场，钢板1上能够产生由于磁通变化产生的感应电流，电流的热效应可以使钢板面快速加热，通电的柱状电磁线圈5产生中低频磁场，圆棒4产生感应电流并发热，圆棒4上端与钢板1接触，通过热传导的方式将热量从圆棒4传递到钢板上，进行点快速加热。

如图2所示，所述加热控制单元包括加热控制箱14和温控柜15，所述加热控制箱14包括多个加热控制器，所述温控柜15包括多个温控仪，所述加热控制器的信号输出端分别连接一个柱状电磁线圈5或盘状电磁线圈3，所述温控仪的输入端与所述热电偶的输出端连接，用于根据所述热电偶的测量温度，调节所述加热控制器的输出功率，使钢板1的温度保持恒定。也就是说，所述加热控制单元用于控制输入到所述盘状电磁线圈3和柱状电磁线圈5的电流。

进一步地，本实施例中，所述温度监测单元包括温度巡检仪和热电偶，所述热电偶设置在上保温棉层2与钢板1之间，用于监测所述钢板1的温度并发送给所述温度巡检仪和温控仪，所述温度巡检仪用于显示温度和发出温度异常报警信号。具体地，热电偶可以为K型热电偶，温度巡检仪可以为多回路温度巡检仪，其可以显示不同时刻出各处的温度变化，当温度异常时，报警。

进一步地，如图1所示，本实施例的一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，加热单元12还包括设置在所述外壳10外的锁扣8和把手11，所述锁扣8用于将钢板10与外壳10固定连接。把手11用于方便取走加热单元。

进一步地，本实施例中，如图3所示，所述外壳10内设置有5个圆棒4，其中4个圆棒4位于四角的位置，一个圆棒位于盘状电磁线圈3的中心位置。具体地，为了避免中心圆棒对电磁线圈的导热作用，可以在中心圆棒外周裹上一层隔热棉。本实施例中，盘形电磁线圈3与加热控制箱14中的一个加热控制器相连，通过调整加热控制箱14对应的加热控制器的功率，使钢板1快速加热。由于结构的对称性，热传递速度一致，钢板1四个角的柱状电磁线圈5与也分别与加热控制箱14内的一个加热控制器相连，通过调整加热控制箱14对应的加热控制器的功率，可以保证四个角表面温升的均匀性。中心的柱状电磁线圈5与加热控制箱14内的一个加热控制器相连，通过调整对应的加热控制器功率，可以调节中心位置的温度。也就是说，加热控制箱14可以通过柱状电磁线圈改善钢板的温度均匀性。电磁加热控制箱14上置有各加热控制器的功率调节器和功能开关，通过调节其上的螺旋变位旋钮，可以对每个线圈的电流、频率、电压等参数进行设定，同时可以在加热控制箱的面板13上实时显示其参数。将电磁加热控制箱14与温控柜15相连，温控柜15的作用是使加热温度稳定在设定的温度范围内。与温控柜15相连的热电偶，其探头用于探测作为加热板的钢板的温度，一旦钢板温度达到其所设定的温度时，温控柜15便反馈给电磁加热控制器，使其以脉冲的方式为线圈供电，最终使钢板1温度以近似恒定值输出。

进一步地，本实施例中，盘状电磁线圈3中心设置在与钢板1中心对应的位置，此外，如图4所示，所述热电偶的设置方式为：以钢板1中心为圆心，每间隔相同的距离画一个圆，每个圆周3上设置3个热电偶，同时在钢板外周设置3个热电偶。

进一步地，如图2所示，本实施例提供的一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，包括2个加热装置12，所述两个加热装置的钢板相对地夹设在输送带接头两侧对其进行加热。输送带接头搭接方式如图5所示，使用是输送带接头放置于两块钢板，之后加热装置进行加压，加压到合适的压力，之后交变电流作用下线圈产生磁场，盘状电磁线圈产生中低频磁场，钢板产生感应电流并发热，进行面快速加热，柱状电磁线圈产生中低频磁场，圆棒产生感应电流并发热进行，通过热传导的方式点快速加热，钢板均匀加热钢丝绳芯输送带。

本发明将电磁感应加热方式应用于硫化钢丝绳芯输送带接头加热中，相比传统电阻丝加热方式，电磁感应加热具有加热效率高、能源利用率高、速度快、使用寿命长等优点。相比导热油加热方式，电磁感应加热具有无污染、体积小、成本低等优点，因此本发明可以广泛应用于煤矿井下。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，其特征在于，包括加热单元（12）、加热控制单元和温度监测单元，

所述加热单元（12）包括：顶部开口的外壳（10），所述外壳（10）内由下到上依次设置有下保温棉层（7）、垫板（6）、上保温棉层（2）和钢板（1），所述垫板（6）与上保温棉层（2）之间设置有盘状电磁线圈（3），所述外壳（10）内还设置有多个圆棒（4），每个所述圆棒（4）的外周均设置有柱状电磁线圈（5），所述圆棒（4）的底部与所述垫板（6）固定连接，顶部穿过所述上保温棉层（2）与所述钢板（1）接触，所述外壳（10）内壁设置有导电橡胶层（9）；所述钢板（1）用于封闭所述外壳（10）的顶部开口；

所述加热控制单元用于控制输入到所述盘状电磁线圈（3）和柱状电磁线圈（5）的电流，所述温度监测单元包括温度巡检仪和热电偶，所述热电偶设置在上保温棉层（2）与钢板（1）之间，用于监测所述钢板（1）的温度，所述温度巡检仪用于显示温度和发出温度异常报警信号。

2.根据权利要求1所述的一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，其特征在于，还包括设置在所述外壳（10）外的锁扣（8）和把手（11），所述锁扣（8）用于将钢板（10）与外壳（10）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，其特征在于，所述加热控制单元包括加热控制箱（14）和温控柜（15），所述加热控制箱（14）包括多个加热控制器，所述温控柜（15）包括多个温控仪，所述加热控制器的信号输出端分别连接一个柱状电磁线圈（5）或盘状电磁线圈（3），所述温控仪的输入端与所述热电偶的输出端连接，用于根据所述热电偶的测量温度，调节所述加热控制器的输出功率，使钢板（1）的温度保持恒定。

4.根据权利要求1所述的一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，其特征在于，盘状电磁线圈（3）中心设置在与钢板（1）中心对应的位置，所述热电偶的设置方式为：以钢板（1）中心为圆心，每间隔相同的距离画一个圆，每个圆周上设置3个热电偶，同时在钢板外周设置3个热电偶。

5.根据权利要求1所述的一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，其特征在于，所述外壳（10）内设置有5个圆棒（4），其中4个圆棒（4）位于四角的位置，一个圆棒（4）位于盘状电磁线圈（3）的中心位置。

6.根据权利要求1所述的一种钢丝绳芯输送带接头硫化电磁感应加热装置，其特征在于，包括2个加热装置，所述两个加热装置的钢板相对地夹设在输送带接头两侧对其进行加热。

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