CN113225860B - 分段绕丝型管式电加热装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分段绕丝型管式电加热装置及其制作方法，该分段绕丝型管式电加热装置包括加热管和嵌于加热管的螺旋槽内的多段电加热丝，位于加热管两端部的电加热丝的引出线通过绑扎丝固定于加热管上，相邻两段电加热丝的引出线通过一双孔定位件或并列捆扎的两个单孔定位件绝缘限位；制作方法主要包括有采用标记工装快速标记加热管的各段螺旋槽，在绕丝夹具的辅助下将各段电加热丝依次嵌入相应的螺旋槽内，并在各段螺旋槽的标记处将各段电加热丝引出线引出并固定，相邻引出线之间绝缘固定，引出线与导线的连接等步骤，制作工艺的改进使得电加热丝绕制效率更高，电加热装置的引出线连接更可靠，电性能更稳定。

Description

分段绕丝型管式电加热装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及温度检测计量领域的加热装置，具体涉及一种分段绕丝型管式电加热装置及其制作方法。

背景技术

现有的电加热装置通常由单个管体上均匀绕制加热丝制成，加热丝通电后发热，各处温度大体相同，由于加热装置的中部和两端管口处散热不均，导致管体腔室内的温场分布不均，对于需要均匀温场的场合来说(例如专用于温度计量检测，需要对温度控制有较高的精度)，通常需要在管口处进行温度补偿，进一步增加成本和实现难度，或者维持管体腔室内特定位置均匀温场的需求难以实现。为了适应这些需求，出现同一管体上分段绕丝的电加热装置，这种结构可实现分段加热和控制，通过周期性配置工作周期的多个阶段加热元件的互连，以维持该管体腔室内均匀的温场分布或维持特定位置的均匀温场。

对于分段绕丝的电加热装置，在制作工艺上面临以下难题：

1)由于各段加热丝的绕制密度、绕制匝数不同，现有的绕丝设备或装置基本是应用于均匀绕丝的场合，并不适用这种分段绕丝场合，这种分段绕丝的工艺很难实现快速、精确的机械化、自动化操作；现有的绕丝工艺中，通常采用在管体的螺旋槽旁设置螺丝孔，通过限位螺钉限定加热丝脱出，对于绕制密度比较大的加热丝来说，由于空间限制，这种方式并不适合，并且一旦螺钉松脱，加热丝容易松动脱出，易造成短路危险；

2)完成分段绕丝之后，确保加热丝的引出线与导线连接可靠、稳定，目前常用的出线连接工艺为绞合连接工艺、压接工艺和焊接工艺，焊接工艺所使用的铅焊锡的熔点为183℃，无铅焊锡的熔点一般为220℃，而电加热装置通常使用温度在400℃左右，显然，焊接工艺不适用该场合；绞合工艺操作效率低且需要足够的操作空间，分段绕丝型电加热装置通常引出线可操作空间有限，绞合工艺也不适用于该场合；传统的压接工艺通常用于多股线与多股线之间的连接，因单股线不易产生形变，压接完成后很难保证可靠的机械和电气连接，因此对于单股线和多股线的连接，压接方式并不常用。

发明内容

为解决上述一个或多个问题，本发明提供一种分段绕丝型管式电加热装置。

本发明采用以下技术方案：

一种分段绕丝型管式电加热装置，包括加热管和嵌于加热管的螺旋槽内的多段电加热丝，位于加热管两端部的电加热丝的引出线通过绑扎丝固定于加热管上，相邻两段电加热丝的引出线通过一双孔定位件或并列捆扎的两个单孔定位件绝缘限位，双孔定位件的两个孔有一定间距，相邻两引出线分别穿过双孔定位件的两个孔或并列捆扎的两个单孔定位件的孔，双孔定位件和单孔定位件均由高强度耐高温绝缘材料制成，优选为刚玉管。

上述分段绕丝型管式电加热装置中，所述加热管的螺旋槽包括多段不同密度的螺旋槽区段，各螺旋槽区段连续且不重合；各段电加热丝连续且不重合，其绕制区域与所述各螺旋槽区段并非一一对应。

上述分段绕丝型管式电加热装置中，所述电加热丝的各引出线套装有绝缘套，伸出绝缘套的引出线端部向垂直于绝缘套的方向弯折，其中，相邻两段电加热丝的引出线的端部向弯折方向相反；绝缘套优选为单孔刚玉管。

上述分段绕丝型管式电加热装置还包括将所述各引出线端部和各自对应导线连接的多个端子件，端子件的两端开口，端子件的中部设有一向内的卡线凸起(21)，引出线为单股线，其从端子件的一端口伸入端子件内、跨越卡线凸起(21)，并沿卡线凸起形状形成弯折部，弯折部两侧的单股线与端子件压接连接；导线的多股线从端子件的另一端口伸入端子件内并与端子件压接连接。

上述分段绕丝型管式电加热装置中，所述端子件由管状压接端子(2)的卡线凸起之外的部位经压接形成，管状压接端子(2)为镀镍不锈钢板卷成的筒状结构，卡线凸起(21)位于管状压接端子(2)的接缝侧面相对的侧面中部；

可选的，所述端子件的接缝处内凹。

本发明还提供上述任一项分段绕丝型管式电加热装置的制作方法，包括以下步骤：

步骤S1，在加热管上做标记以指示各段电加热丝对应的绕制区域，绕制区域与预设的各段电加热丝所绕制的螺旋槽圈数对应；

步骤S2，在标记好的各绕制区域内依次绕制对应各段电加热丝，包括以下步骤：

步骤S21，将头段电加热丝的端部引出线用紧固件固定在加热管的头端，再使头段电加热丝嵌入对应绕制区域的螺旋槽内，之后，用绕丝夹具(1)将缠绕有电加热丝的加热管部位夹紧；

步骤S22，调整好相邻两段电加热丝的出线角度，使两相邻引出线分别穿过双孔定位件或并列捆扎的两个单孔定位件绝缘限位，再使对应段电加热丝嵌入对应绕制区域的螺旋槽内，之后，用绕丝夹具(1)将缠绕有该段电加热丝的加热管部位夹紧；

步骤S23，重复步骤S22，直到使尾段电加热丝嵌入对应绕制区域的螺旋槽内，用绕丝夹具(1)将缠绕有尾段电加热丝的加热管部位夹紧；

步骤S24，将尾段电加热丝的端部引出线用紧固件固定在加热管的尾端；

步骤S3，将引出线与导线连接。

上述分段绕丝型管式电加热装置的制作方法中，步骤S3具体包括以下步骤：

将引出线的单股线从管状压接端子(2)的一端口伸入并越过卡线凸起(21)，导线的多股线从管状压接端子(2)的另一端口伸入，用端子压接设备挤压管状压接端子(2)除卡线凸起(21)以外的部位，使引出线的单股线与卡线凸起和管状压接端子的管壁卡紧抱死，同时使导线的多股线与管状压接端子的管壁压紧。

上述分段绕丝型管式电加热装置的制作方法的步骤S1中，利用标记工装在加热管上做标记，其中，标记工装为两端开口的中空镂空结构，其长度与加热管的长度一致，标记工装在与加热管的各段电加热丝对应绕制区域的首尾对应位置处均作了目视化标识；

具体标记过程是，将加热管按照规定的螺旋方向插入标记工装内，并在加热管上与标记工装的标识对应的位置做出标记。

上述分段绕丝型管式电加热装置的制作方法的步骤S21和步骤S24中，所述紧固件为绑扎丝或出线套箍，

所述绑扎丝至少一半长度嵌入加热管的螺旋槽内；

所述出线套箍的主体由耐高温且具有一定刚性和弹性的材质制成，其为与加热管径向适配的圆弧体，且该圆弧体的弧度大于270°，出线套箍和加热管端部匹配安装处设有用于防止出线套箍滑动的定位机构；出线套箍上还设有可供电加热丝嵌入的出线槽和与出线槽匹配的卡扣结构，卡扣结构能够将嵌入出线槽内的引出线卡紧固定。

上述分段绕丝型管式电加热装置的制作方法的步骤S2中，所述绕丝夹具(1)包括夹持部(11)，夹持部(11)设有用于容置加热管的夹持腔(12)以及用于容置电加热丝引出线的预留缝(13)，夹持腔(12)两端开口，预留缝(13)沿夹持腔(12)平行设置；夹持部(11)置于固定台钳上，绕制好电加热丝的加热管置于夹持腔(12)内，在固定台钳的作用下，夹持部(11)夹紧加热管外周，引出线从预留缝(13)伸出。

上述分段绕丝型管式电加热装置的制作方法中，所述夹持部(11)由可分离的两夹持块形成，两夹持块相对的侧面上分别设有水平贯穿的弧形槽，两夹持块的弧形槽相对组合形成夹持腔(12)，两个夹持块的接缝处预留至少能够容置引出线的预留缝(13)；或者

所述夹持部(11)为一体成型的结构，夹持部(11)的横截面为U形结构，U形结构的内部为夹持腔(12)，夹持部(11)的U形开口作为预留缝(13)。

上述分段绕丝型管式电加热装置的制作方法的步骤S3中，所述管状压接端子(2)为镀镍不锈钢板卷成的筒状结构，管状压接端子(2)的接缝侧面相对的侧面中部设有向内凸起的卡线凸起(21)；

与管状压接端子(2)配合使用的端子压接模具包括上模和下模，上模和下模的厚度与管状压接端子(2)的长度一致，上模底部沿厚度方向设有压接凹槽，下模的顶部沿厚度方向设有压接凸台，压接凹槽与压接凸台对接匹配形成用于放置管状压接端子(2)的容纳腔，压接凹槽和压接凸台沿厚度方向的中部区域断开形成断开区，断开区的长度与管状压接端子(2)的卡线凸起(21)尺寸相匹配；压接凹槽的槽底中部沿厚度方向设有压缝凸起，端子压接设备驱动上模和下模相对挤压，使容纳腔收缩进而挤压位于容纳腔内的管状压接端子(2)，而压接时管状压接端子(2)的卡线凸起(21)部位不受挤压，并使朝向压缝凸起的管状压接端子(2)的接缝面的接缝处内凹。

本发明由于采取以上设计，具有如下特点：

本发明针对在一个加热管上分段绕制电加热丝、各段电加热丝分别设置引出线且各段电加热丝绕制密度不均的这种特殊结构的管式加热装置，主要在圈数标记、加热丝绕制工艺、引出线固定工艺以及引出线与导线的连接工艺方面进行了改进，使得电加热丝绕制效率更高，电加热装置的引出线连接更可靠，电性能更稳定：

1)改变传统的人工标记加热管以指示各段电加热丝对应的绕制区域的方式，通过设置标记工装对各段电加热丝的绕制区域进行定位、标记，方便快捷，一致性好；

2)采用绕丝夹具来辅助电加热丝的绕制，绕丝夹具的夹持部设有用于容置加热管的夹持腔和用于容置引出线的预留缝，缠绕好电加热丝的加热管置于夹持腔内，在固定台钳的作用下，夹持部夹紧加热管外周，引出线从预留缝伸出，这样可以保证绕制好的电加热丝不会松脱，双手解放出来进行操作，提高绕制效率；

3)各段电加热丝位于加热管两端的引出线采用绑扎丝或出线套箍固定，非端部的引出线用双孔定位件(双孔刚玉管)或并列捆扎的两个单孔定位件绝缘固定，引出线均套装有绝缘套(单孔刚玉管)，且伸出绝缘套的引出线端部向与绝缘套垂直的方向进行弯折，以防绝缘套和双孔定位件脱落；

4)采用配套的端子压接模具对带有卡线凸起的管状压接端子进行一次成型压接，实现对引出线(单股线)与导线(多股线)压接连接，在保证机械和电气连接可靠性的基础上，提高工作效率。

附图说明

图1为加热管的一个实施例的外周螺旋槽及各段电加热丝的绕制区域示意图；

图2为绕丝夹具的一个实施例的结构示意图；

图3为绕丝夹具的另一实施例的结构示意图；

图4为管状压接端子的结构示意图。

图5为管式电加热装置的加热丝配置工艺流程。

主要标号：

1-绕丝夹具，11-夹持部，12-夹持腔，13-预留缝；

2-管状压接端子，21-卡线凸起；

31-第一螺旋槽区段，32-第二螺旋槽区段，33-第三螺旋槽区段；

310-第一绕制区域，320-第二绕制区域，330-第三绕制区域。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图，对本发明分段绕丝型管式电加热装置的制作方法进行详细描述。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

分段绕丝型管式电加热装置是在单个加热管上分段布设加热体，从而使加热管的加热腔内形成预设的稳定温区，其中，加热体包括多段电加热丝，多段电加热丝可以均匀绕制在加热管上，也可以不同密度绕制在加热管上，各段电加热丝的绕制区域连续且不重合。下面以三段式绕丝为例对该分段绕丝型管式电加热装置进行介绍。

参见图1，该实施例中，加热管外周设置的螺旋槽用于嵌置加热体，包括多段不同密度分布的螺旋槽区段，即第一螺旋槽区段31、第二螺旋槽区段32和第三螺旋槽区段33，第一螺旋槽区段31和第三螺旋槽区段33采用较小的槽间距(密度大)，使单位轴向长度内容纳更多的加热体，第一螺旋槽31和第三螺旋槽33的轴向长度约为加热管轴向长度的1/4，第二螺旋槽32采用较大的槽间距，使单位轴向长度内容纳更少的加热体，第二螺旋槽32的轴向长度约为加热管轴向长度的1/2，相邻螺旋槽区段连续且不重合。

加热体包括三段电加热丝，分别为第一电加热丝、第二电加热丝和第三电加热丝，各段电加热丝的绕制区域和各螺旋槽区段并非一一对应，如本实施例中，如图1所示，第一电加热丝(头段加热丝)的绕制于加热管第一绕制区域310对应的螺旋槽区段，相当于第一螺旋槽区段31的部分，第二电加热丝绕(中间段加热丝)制于加热管第二绕制区域320对应的螺旋槽区段，相当于第二螺旋槽区段32全部以及第一螺旋槽区段31和第三螺旋槽区段33各一部分，第三电加热丝(尾段加热丝)绕制于加热管第三绕制区域330对应的螺旋槽区段，相当于第三螺旋槽区段33的部分，各段电加热丝的分布区域连续且不重合，且各段加热丝的两端分别引出独立的引出线，引出线与导线连接用于连接电源。

加热管为耐高温的电绝缘管状结构，例如刚玉管或石英管。

上述分段绕丝型管式电加热装置在一个加热管上分段绕制电加热丝，通过连通不同的导线使各段的电加热丝发热，这样在一个电加热装置上就能实现分段控制、分段加热、分段控温的目的，有助于提高加热管内部温场的均匀性以及温场控制的精准性。

上述分段绕丝型管式电加热装置的制作过程主要包括标记过程(即在加热管上做标记以指示各段电加热丝的绕制区域)、绕制过程(即将各段电加热依次绕制在加热管上对应绕制区域内的螺旋槽内，并将各引出线限位或固定)以及引出线与导线的连接过程。

由于同一个加热管上分段绕丝的特殊结构形式，现有的绕丝工具或压接工艺并不适用于该电加热装置的制作，有必要提供一种简单高效且成品质量高的分段绕丝型管式电加热装置的制作方法，相比于传统的制作工艺，该制作方法主要在各段电加热丝的绕制区域标记、加热丝绕制工艺、引出线限位或固定工艺以及引出线与导线的连接工艺等方面进行了改进：

由于电加热丝均为裸线，因此绕制过程需要保证各圈电加热丝之间不接触，以确保电加热丝之间相互绝缘：

1)将电加热丝适配地嵌设于加热管的螺旋槽内，借助于加热管本身的绝缘性，实现各圈螺旋槽之间电加热丝的不接触。

2)对于引出线位于加热管中间位置(非端部的管身部位)的电加热丝，各段电加热丝的引出线需要进行绝缘限位或固定。该实施例中，相邻两段电加热丝之间的引出线分别穿过双孔定位件的两个孔，双孔定位件将两个引出线隔离绝缘的同时，还能对两段电加热丝限位，两个引出线的张力同时作用于双孔定位件，使得双孔定位件对两个引出线具有约束力，防止电加热丝松脱。双孔定位件的两个孔有一定间距，孔直径与电加热丝的引出线直径相匹配，双孔定位件由带有一定刚性的耐高温绝缘材质制成，优选为刚玉管。

作为可替代方案，相邻两段电加热丝之间的引出线可分别穿过一个单孔定位件的定位孔，并将两单孔定位件并列捆扎，单孔定位件由耐高温绝缘材质(例如刚玉管)制成，因此可实现两引出线隔离绝缘，同时，单孔定位件均带有一定刚性且并列捆扎，因此也可防止电加热丝松脱。

3)对于位于加热管两端部的引出线，由于加热管头端和尾端比较光滑，该实施例中，位于加热管两端的引出线通过绑扎丝固定，且至少保证绑扎丝一半长度嵌入加热管的螺旋槽内。具体的，绑扎丝为与电加热丝相同材料的细直径捆绑丝，长度约为10cm，绑扎丝缠绕在加热管上，且其两端缠绕绑扎在电加热丝的引出线上。

作为替代方案，可用出线套箍固定位于加热管两端的引出线：出线套箍的主体由耐高温且带有一定刚性的材质(例如不锈钢)制成，其为与加热管径向适配的圆弧体，且该圆弧体的弧度大于270°，出线套箍和加热管端部匹配安装处设有用于防止出线套箍滑动的定位机构，例如，该定位机构包括设置在出线套箍内侧的凸起以及设置在加热管端部的凹槽，出线套箍的凸起与加热管的凹槽对接匹配，可以定位出线套箍；出线套箍上还设有可供电加热丝嵌入的出线槽和与出线槽匹配的卡扣结构，卡扣结构能够将嵌入出线槽内的引出线卡紧固定。由于出线套箍的材质具有一定的弹性，便于出线套箍与加热管端部匹配安装。

为进一步保证引出线的绝缘性，各引出线上套装有绝缘套，且伸出绝缘套的引出线端部向与绝缘套垂直的方向进行弯折，以防绝缘套、双孔定位件脱落以及电加热丝松动。相邻两段电加热丝的引出线的端部弯折方向相反，以避免加热丝短路。绝缘套优选为单孔刚玉管，也可以为其它耐高温绝缘材质。

电加热装置的引出线与导线的连接，要求连接牢固可靠、接头电阻小、电性能稳定，一般电连接工艺通常采用焊接方式，但在本实施例中，高温条件下，可能会由于电加热丝的热传导导致焊接连接部位因高温而熔化，从而导致引出线松动，本实施例的电加热装置专用于温度计量检测，需要对温度控制有较高的精度，因此，对电控参数要求高，焊接连接部位因熔化而松动后很可能会导致连接部位的电阻升高或者降低，进行影响电加热丝的实际功率分配，从而导致温度控制准确度下降；虽然现有压接工艺存在单股线压接不牢易松动、电性不稳定等缺陷，本发明依然选择适用于本应用场景的压接工艺对引出线与导线进行连接固定，并在现有压接工艺基础上进行了改进，以克服现有缺陷，即用了带有卡线凸起21的管状压接端子2，并用端子压接模具对管状压接端子2配合进行一次成型压接，在保证机械强度和电气连接的情况下，提高工作效率。

具体的，参见图4，该实施例中所用的管状压接端子2为镀镍不锈钢板卷成的筒状结构，管状压接端子2的接缝侧面相对的侧面中部设有向内凸起的卡线凸起21。该管状压接端子2的卡线凸起21之外的部位经压接形成端子件，端子件将各引出线与各自对应的导线连接。引出线为单股线，其从端子件的一端口伸入端子件内、跨越卡线凸起21，并沿卡线凸起形状形成弯折部，弯折部两侧的单股线与端子件压接连接；导线的多股线从端子件的另一端口伸入端子件内并与端子件压接连接。

具体压接过程为：将引出线的单股线从管状压接端子2的一端口伸入并越过卡线凸起21，导线的多股线从管状压接端子2的另一端口伸入，用端子压接设备挤压管状压接端子2除卡线凸起21以外的部位，使引出线的单股线与卡线凸起和管状压接端子的管壁卡紧抱死，同时使导线的多股线与管状压接端子的管壁压紧。镀镍不锈钢板的端子材质使即使在高温条件下，端子件也可以保持被压状态不变，从而保证引出线与导线的机械和电气连接的可靠性。

为保证引出线的绝缘性，引出线和导线的裸露部分以及端子件的外周均安装保护结构，例如该保护结构可以是绝缘壳或绝缘套。

综上，本发明分段绕丝型管式电加热装置的制作方法主要包括以下步骤(参见图5)：

步骤S1，在加热管上做标记以指示各段电加热丝对应的绕制区域，绕制区域与预设的各段电加热丝所绕制的螺旋槽圈数对应。

具体的，步骤S1中，利用标记工装辅助实现加热管快速标记，其中，标记工装为两端开口的中空镂空结构，其长度与加热管的长度一致，标记工装在与加热管的各段电加热丝对应绕制区域的首尾对应位置处均作了目视化标识；

具体标记过程是，将加热管按照规定的螺旋方向插入标记工装内，并在加热管上与标记工装的标识对应的位置做出标记。

传统的标记方法是通过绕丝人员人工数加热管的螺旋槽圈数并做标记，这种做法既费时费力又容易出错，人为干扰的因素比较大。该步骤中，通过设置标记工装对各段电加热丝的绕制区域进行标记定位，方便快捷，一致性好。

步骤S2，在标记好的各绕制区域内依次绕制对应各段电加热丝，包括以下步骤：

步骤S21，将头段电加热丝的端部引出线用紧固件固定在加热管的头端，再使头段电加热丝嵌入对应绕制区域的螺旋槽内，之后，用绕丝夹具1将缠绕有电加热丝的加热管部位夹紧；

步骤S22，调整好相邻两段电加热丝的出线角度，使两相邻引出线分别穿过双孔定位件或并列捆扎的两个单孔定位件绝缘限位，再使对应段电加热丝嵌入对应绕制区域的螺旋槽内，之后，用绕丝夹具1将缠绕有该段电加热丝的加热管部位夹紧；

步骤S23，重复步骤S22，直到使尾段电加热丝嵌入对应绕制区域的螺旋槽内，用绕丝夹具1将缠绕有尾段电加热丝的加热管部位夹紧；

步骤S24，将尾段电加热丝的端部引出线用紧固件固定在加热管的尾端。

具体的，步骤S2的绕丝过程中，用到绕丝夹具来辅助电加热丝的绕制，参见图2和图3，绕丝夹具1包括夹持部11，夹持部11设有用于容置加热管的夹持腔12以及用于电加热丝引出线的预留缝13，夹持腔12两端开口，预留缝13沿夹持腔12平行设置。使用时，夹持部11置于固定台钳上，当绕制好电加热丝的加热管置于夹持腔12内，在固定台钳的作用下，夹持部11夹紧加热管外周，引出线从预留缝13伸出。这样可以保证绕制好的电加热丝不会松脱，双手解放出来进行操作，提高绕制效率。

参见图2，绕丝夹具1的夹持部11由可分离的两个夹持块形成，两个夹持块相背的侧面形状和固定台钳的钳面相对应，两个夹持块相对的侧面上分别设有水平贯穿的弧形槽，两夹持块的弧形槽相对组合形成夹持腔12，两个夹持块的接缝处预留至少能够容置引出线的预留缝。使用时，夹持部11置于固定台钳上，当绕制好电加热丝的加热管置于夹持腔12内，在固定台钳的作用下，两个夹持块相对运动夹紧加热管外周，引出线从两个夹持块上端的预留缝隙伸出。

参见图3，绕丝夹具1的夹持部11也可以是一体成型的结构，即夹持部11的横截面为U形结构，U形结构的内部为夹持腔12，夹持部11的U形开口作为预留缝13。使用时，夹持部11置于固定台钳上，当缠绕好电加热丝的加热管置于夹持腔内，在固定台钳的作用下，夹持部11的上端U形臂将加热管夹紧固定，各段电加热丝的引出线从U形开口处的预留缝13引出。可选的，夹持腔12的形状与加热管外周形状相匹配。

步骤S2的具体操作过程如下：

在步骤S21中，用绑扎丝或出线套箍将头端电加热丝的引出线固定在加热管的头端，将头段电加热丝嵌入加热管上对应绕丝区域的螺旋槽内(此步骤可以由人工手动绕制，也可以由专门的绕线装置进行，一般预先制备略长于头段电加热丝长度的预备料，将预备料嵌入加热管的螺旋槽内直至到达加热管上的标记位置，引出必要长度的引出线，剪断多出的长度)，完成头段电加热丝绕制后，将绕制有头段电加热丝的加热管部位置于绕丝夹具1的夹持腔12内(绕丝夹具1安装在固定台钳上)，通过固定台钳使绕丝夹具1将绕制有电加热丝的加热管部位夹紧以防止电加热丝松脱。

步骤S22中，调整好相邻两段电加热丝的引出线的出线角度，使相邻两个引出线分别穿过双孔定位件或并列捆扎的两个单孔定位件绝缘限位，再将对应电加热丝嵌入其绕丝区域对应的加热管的螺旋槽内；再松开固定台钳，将绕制有该段电加热丝的加热管部位置于夹持腔12内夹紧，引出线从绕丝夹具1的预留缝引出。

步骤S23中，根据电加热丝的段数，重复步骤S22直到尾段电加热丝绕制完成，并用绕丝夹具1将绕制有尾段电加热丝的加热管部位夹紧。

在步骤S24中，用绑扎丝或出线套箍将尾段电加热丝的引出线固定在加热管的尾端；

最后，再将各引出线的端部套装绝缘套，并将伸出绝缘套的引出线部位向垂直于绝缘套的方向弯折。

步骤S3，将引出线与导线连接。

步骤S3具体包括：将引出线的单股线从管状压接端子2的一端口伸入并越过卡线凸起21，导线的多股线从管状压接端子2的另一端口伸入，用端子压接设备挤压管状压接端子2除卡线凸起21以外的部位，使引出线的单股线与卡线凸起和管状压接端子的管壁卡紧抱死，同时使导线的多股线与管状压接端子的管壁压紧。

用端子压接模具配合管状压接端子2，将引出线的单股线与导线的多股线在带有卡线凸21起的管状压接端子2内一次压接成型。

端子压接模具包括上模和下模，上模和下模的厚度与管状压接端子2的长度一致，上模底部沿厚度方向设有压接凹槽，下模的顶部沿厚度方向设有压接凸台，压接凹槽与压接凸台对接匹配形成用于放置管状压接端子2的容纳腔，端子压接设备驱动上模和下模相对挤压，使容纳腔收缩进而挤压位于容纳腔内的管状压接端子2，为了防止管状压接端子2中部的卡线凸起21将强度较低的导线多股线压断而出现短路风险，压接凹槽和压接凸台沿厚度方向的中部区域断开形成断开区，断开区的长度与管状压接端子2的卡线凸起21尺寸相匹配；压接凹槽的槽底中部沿厚度方向设有压缝凸起，端子压接设备驱动上模和下模相对挤压，使容纳腔收缩进而挤压位于容纳腔内的管状压接端子2，而压接时管状压接端子2的卡线凸起21部位不受挤压，并使朝向压缝凸起的管状压接端子2的接缝面的接缝处内凹。

压接时，将放置好引出线和导线的多股线的管状压接端子2放置于容纳腔中，使管状压接端子2的接缝面朝向压缝凸起，通过端子压接设备驱动上模和下模相对挤压管状压接端子2，管状压接端子2的接缝处内凹配合卡线凸起21将引出线和导线的多股线卡紧抱死，使得引出线不能在管状压接端子2内部活动，从而保证引出线与导线的可靠连接，实现一次压接成型。

另外，引出线和导线的裸露部分以及管状压接端子2的外周均安装保护结构，该保护结构可以是绝缘壳或绝缘套，以保证引出线和导线连接的绝缘效果和可靠性。

本领域技术人员应当理解，这些实施例或实施方式仅用于说明本发明而不限制本发明的范围，对本发明所做的各种等价变型和修改均属于本发明公开内容。

Claims (10)

1.一种分段绕丝型管式电加热装置，包括加热管和嵌于加热管外周的螺旋槽内的多段电加热丝，位于加热管两端部的电加热丝的引出线通过绑扎丝固定于加热管上，其特征在于，相邻两段电加热丝的引出线通过一双孔定位件或并列捆扎的两个单孔定位件绝缘限位，双孔定位件的两个孔有间距，相邻两引出线分别穿过双孔定位件的两个孔或并列捆扎的两个单孔定位件的孔，双孔定位件和单孔定位件均由高强度耐高温绝缘材料制成；

所述分段绕丝型管式电加热装置由包括以下步骤方法制作：

步骤S1，在加热管上做标记以指示各段电加热丝对应的绕制区域，绕制区域与预设的各段电加热丝所绕制的螺旋槽圈数对应；

步骤S2，在标记好的各绕制区域内依次绕制对应各段电加热丝，包括以下步骤：

步骤S21，将头段电加热丝的端部引出线用紧固件固定在加热管的头端，再使头段电加热丝嵌入对应绕制区域的螺旋槽内，之后，用绕丝夹具(1)将缠绕有电加热丝的加热管部位夹紧，其中，所述绕丝夹具(1)包括夹持部(11)，夹持部(11)设有用于容置加热管的夹持腔(12)以及用于容置电加热丝引出线的预留缝(13)，夹持腔(12)两端开口，预留缝(13)沿夹持腔(12)平行设置；夹持部(11)置于固定台钳上，绕制好电加热丝的加热管置于夹持腔(12)内，在固定台钳的作用下，夹持部(11)夹紧加热管外周，引出线从预留缝(13)伸出；

步骤S22，调整好相邻两段电加热丝的出线角度，使两相邻引出线分别穿过双孔定位件或并列捆扎的两个单孔定位件绝缘限位，再使对应段电加热丝嵌入对应绕制区域的螺旋槽内，之后，用绕丝夹具(1)将缠绕有该段电加热丝的加热管部位夹紧；

步骤S23，重复步骤S22，直到使尾段电加热丝嵌入对应绕制区域的螺旋槽内，用绕丝夹具(1)将缠绕有尾段电加热丝的加热管部位夹紧；

步骤S24，将尾段电加热丝的端部引出线用紧固件固定在加热管的尾端；

步骤S3，将引出线的单股线从管状压接端子(2)的一端口伸入并越过卡线凸起(21)，导线的多股线从管状压接端子(2)的另一端口伸入，用端子压接设备挤压管状压接端子(2)除卡线凸起(21)以外的部位，使引出线的单股线与卡线凸起和管状压接端子的管壁卡紧抱死，同时使导线的多股线与管状压接端子的管壁压紧。

2.根据权利要求1所述的分段绕丝型管式电加热装置，其特征在于，所述加热管的螺旋槽包括多段不同密度的螺旋槽区段，各螺旋槽区段连续且不重合；各段电加热丝连续且不重合，其绕制区域与所述各螺旋槽区段并非一一对应。

3.根据权利要求1或2所述的分段绕丝型管式电加热装置，其特征在于，所述电加热丝的各引出线套装有绝缘套，伸出绝缘套的引出线端部向垂直于绝缘套的方向弯折，其中，相邻两段电加热丝的引出线的端部向弯折方向相反；绝缘套为单孔刚玉管。

4.根据权利要求1或2所述的分段绕丝型管式电加热装置，其特征在于，还包括将所述各引出线端部和各自对应导线连接的多个端子件，端子件的两端开口，端子件的中部设有一向内的卡线凸起(21)，引出线为单股线，其从端子件的一端口伸入端子件内、跨越卡线凸起(21)，并沿卡线凸起形状形成弯折部，弯折部两侧的单股线与端子件压接连接；导线的多股线从端子件的另一端口伸入端子件内并与端子件压接连接。

5.根据权利要求4所述的分段绕丝型管式电加热装置，其特征在于，所述端子件由管状压接端子(2)的卡线凸起之外的部位经压接形成，管状压接端子(2)为镀镍不锈钢板卷成的筒状结构，卡线凸起(21)位于管状压接端子(2)的接缝侧面相对的侧面中部；

所述端子件的接缝处内凹。

6.权利要求1至5任一项所述的分段绕丝型管式电加热装置的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，在加热管上做标记以指示各段电加热丝对应的绕制区域，绕制区域与预设的各段电加热丝所绕制的螺旋槽圈数对应；

步骤S2，在标记好的各绕制区域内依次绕制对应各段电加热丝，包括以下步骤：

步骤S21，将头段电加热丝的端部引出线用紧固件固定在加热管的头端，再使头段电加热丝嵌入对应绕制区域的螺旋槽内，之后，用绕丝夹具(1)将缠绕有电加热丝的加热管部位夹紧，其中，所述绕丝夹具(1)包括夹持部(11)，夹持部(11)设有用于容置加热管的夹持腔(12)以及用于容置电加热丝引出线的预留缝(13)，夹持腔(12)两端开口，预留缝(13)沿夹持腔(12)平行设置；夹持部(11)置于固定台钳上，绕制好电加热丝的加热管置于夹持腔(12)内，在固定台钳的作用下，夹持部(11)夹紧加热管外周，引出线从预留缝(13)伸出；

步骤S22，调整好相邻两段电加热丝的出线角度，使两相邻引出线分别穿过双孔定位件或并列捆扎的两个单孔定位件绝缘限位，再使对应段电加热丝嵌入对应绕制区域的螺旋槽内，之后，用绕丝夹具(1)将缠绕有该段电加热丝的加热管部位夹紧；

步骤S23，重复步骤S22，直到使尾段电加热丝嵌入对应绕制区域的螺旋槽内，用绕丝夹具(1)将缠绕有尾段电加热丝的加热管部位夹紧；

步骤S24，将尾段电加热丝的端部引出线用紧固件固定在加热管的尾端；

步骤S3，将引出线的单股线从管状压接端子(2)的一端口伸入并越过卡线凸起(21)，导线的多股线从管状压接端子(2)的另一端口伸入，用端子压接设备挤压管状压接端子(2)除卡线凸起(21)以外的部位，使引出线的单股线与卡线凸起和管状压接端子的管壁卡紧抱死，同时使导线的多股线与管状压接端子的管壁压紧。

7.根据权利要求6所述的分段绕丝型管式电加热装置的制作方法，其特征在于，步骤S1中，利用标记工装在加热管上做标记，其中，标记工装为两端开口的中空镂空结构，其长度与加热管的长度一致，标记工装在与加热管的各段电加热丝对应绕制区域的首尾对应位置处均作了目视化标识；

具体标记过程是，将加热管按照规定的螺旋方向插入标记工装内，并在加热管上与标记工装的标识对应的位置做出标记。

8.根据权利要求6所述的分段绕丝型管式电加热装置的制作方法，其特征在于，步骤S21和步骤S24中，所述紧固件为绑扎丝或出线套箍，

所述绑扎丝至少一半长度嵌入加热管的螺旋槽内；

所述出线套箍的主体由耐高温且具有一定刚性和弹性的材质制成，其为与加热管径向适配的圆弧体，且该圆弧体的弧度大于270°，出线套箍和加热管端部匹配安装处设有用于防止出线套箍滑动的定位机构；出线套箍上还设有可供电加热丝嵌入的出线槽和与出线槽匹配的卡扣结构，卡扣结构能够将嵌入出线槽内的引出线卡紧固定。

9.根据权利要求6所述的分段绕丝型管式电加热装置的制作方法，其特征在于，

所述夹持部(11)由可分离的两夹持块形成，两夹持块相对的侧面上分别设有水平贯穿的弧形槽，两夹持块的弧形槽相对组合形成夹持腔(12)，两个夹持块的接缝处预留至少能够容置引出线的预留缝(13)；或者

所述夹持部(11)为一体成型的结构，夹持部(11)的横截面为U形结构，U形结构的内部为夹持腔(12)，夹持部(11)的U形开口作为预留缝(13)。

10.根据权利要求6所述的分段绕丝型管式电加热装置的制作方法，其特征在于，步骤S3中，所述管状压接端子(2)为镀镍不锈钢板卷成的筒状结构，管状压接端子(2)的接缝侧面相对的侧面中部设有向内凸起的卡线凸起(21)；

与管状压接端子(2)配合使用的端子压接模具包括上模和下模，上模和下模的厚度与管状压接端子(2)的长度一致，上模底部沿厚度方向设有压接凹槽，下模的顶部沿厚度方向设有压接凸台，压接凹槽与压接凸台对接匹配形成用于放置管状压接端子(2)的容纳腔，压接凹槽和压接凸台沿厚度方向的中部区域断开形成断开区，断开区的长度与管状压接端子(2)的卡线凸起(21)尺寸相匹配；压接凹槽的槽底中部沿厚度方向设有压缝凸起，端子压接设备驱动上模和下模相对挤压，使容纳腔收缩进而挤压位于容纳腔内的管状压接端子(2)，而压接时管状压接端子(2)的卡线凸起(21)部位不受挤压，并使朝向压缝凸起的管状压接端子(2)的接缝面的接缝处内凹。

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