CN115125370B - 一种大型内波纹筒节局部连续感应补热装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种大型内波纹筒节局部连续感应补热装置及其工作方法。装置包括：移动装置，与仿形感应加热器相连；仿形感应加热器，安装在移动装置上，包括第一加热结构和第二加热结构，第一加热结构和第二加热结构通过驱动装置相连；第一加热结构上设有直线感应线管，第二加热结构上设有仿形感应线管。本发明利用感应加热原理，实现大型内波纹筒节局部连续感应补热过程的快速加热；仿形感应加热器能灵活调节仿形感应线管与直线感应线管之间的空隙，适应不同壁厚的大型内波纹筒节，不仅实现了内波纹筒节圆柱面和波纹面的均匀补热，还提高了效率，降低了能耗；可用于不同直径、不同壁厚的大型内波纹筒节的连续感应补热。

Description

一种大型内波纹筒节局部连续感应补热装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及感应加热技术领域，具体而言，尤其涉及一种大型内波纹筒节局部连续感应补热装置及其工作方法。

背景技术

大型内波纹筒节的补热通常采用台车式电阻炉或火焰炉加热，其加热方式属于热传导式，由于内波纹筒节的特殊波纹结构，其上述加热方法基本属于单面加热，热量由内波纹筒节外壁向内部传导；由于筒节壁厚较大，且内部为波纹形，形状复杂，使得其热传导的过程很慢且波纹面补热不均匀，内波纹筒节外壁的加热速度一般控制在每小时50°～70°之间，其内部波纹面加热速度更低，补热均匀性更差，内波纹筒节在回炉加热一次通常需要几个小时，延长了内波纹筒节的生产周期。同时，由于大型内波纹筒节质量很重，已有专利技术比如专利号为CN201610361478.6的一种感应加热炉，描述了利用单匝矩形线圈将筒节包围起来加热；专利号为CN201810558564.5的一种加热保温炉，描述了基于电阻保温和感应加热相结合的筒节加热保温炉；以上两个专利技术不适合在线连续局部感应加热，且不能满足内波纹筒节波纹面均匀加热，针对上述问题，本发明提供一种大型内波纹筒节局部连续感应补热装置。

发明内容

根据上述提出的现有技术不适合在线连续局部感应加热，且不能满足内波纹筒节波纹面均匀加热的技术问题，而提供一种大型内波纹筒节局部连续感应补热装置及其工作方法。本发明主要通过感应加热器在内波纹筒节一个部位进行连续加热，通过内波纹筒节轧制过程中内波纹筒节转动作用，实现内波纹筒节在线整体的连续加热，改变了传统的加热炉补热的方式，不仅提高了内波纹筒节的波纹面补热的均匀性和生产效率，还降低了能耗。

本发明采用的技术手段如下：

一种大型内波纹筒节局部连续感应补热装置，用于对安装在机架上的大型内波纹筒节进行补热加热，包括：

移动装置，与仿形感应加热器相连，用于实现仿形感应加热器的水平移动、上下移动以及转动；

仿形感应加热器，安装在移动装置上，包括与移动装置相连的第一加热结构和第二加热结构，第一加热结构和第二加热结构通过驱动装置相连，并对大型内波纹筒节形成包围形式进行加热；第一加热结构上设有直线感应线管，第二加热结构上设有仿形感应线管，大型内波纹筒节位于直线感应线管和仿形感应线管之间，仿形感应线管与大型内波纹筒节的内波纹面形状匹配，驱动装置用于调节仿形感应线管与直线感应线管之间的空隙，保证仿形感应线管和直线感应线管与不同壁厚的内波纹筒节的内外表面之间的空气间隙大小稳定，实现对不同壁厚的大型内波纹筒节进行均匀补热。

进一步地，所述第一加热结构还包括外壳A、置于外壳A内侧的绝缘陶瓷套A、绝缘陶瓷套B、绝缘陶瓷板和螺栓以及设置在外壳A外壁的铰接环，第一加热结构通过铰接环与移动装置进行铰接连接；外壳A与第二加热结构固定连接，其由底板以及连接在底板两端的两个侧板组成，直线感应线管设有多个，呈一横排分布，并位于外壳A内侧；

每根直线感应线管的两端安装有绝缘陶瓷套A，两侧多个绝缘陶瓷套A分别与两个侧板上开设的多个圆孔过度配合；每根直线感应线管的中部套设多个间隔设置的绝缘陶瓷套B，以隔绝直线感应线管与内波纹筒节外壁的接触；直线感应线管连接有多个绝缘陶瓷板，多个绝缘陶瓷板间隔设置，并分别与底板内壁通过螺栓固定连接，用来支撑固定直线感应线管。

进一步地，所述第二加热结构还包括外壳B以及置于外壳B内侧的绝缘陶瓷套A和弧形框，外壳B与第一加热结构固定连接，其由底板一以及连接在底板一两端的两个侧板一组成，每个侧板一上开设有多个长条孔；仿形感应线管设有多个，呈一横排分布，并位于外壳B内侧；

多个仿形感应线管的两端分别安装多个绝缘陶瓷套A，多个绝缘陶瓷套A分别与多个长条孔滑动配合，两侧多个绝缘陶瓷套A分别与一弧形框相连，弧形框将多个绝缘陶瓷套A圈起来且采用间隙配合，驱动装置与两侧弧形框相连，用于驱动弧形框带动绝缘陶瓷套A在长条孔内移动。

进一步地，所述驱动装置包括液压缸A、液压缸B和伸缩连杆，液压缸A和液压缸B安装在外壳B上，分别与两侧弧形框连接；伸缩连杆与仿形感应线管和直线感应线管的同侧端部相连，用于将仿形感应线管和直线感应线管进行串接连接，伸缩连杆跟随仿形感应线管和直线感应线管之间空隙变化而变化，实现仿形感应加热器工作中改变仿形感应线管和直线感应线管空隙的大小的功能；

仿形感应线管和直线感应线管通过伸缩连杆串联后，直线感应线管上远离伸缩连杆的首端为电源接口A，仿形感应线管上远离伸缩连杆的尾端设有电源接口B，电源接口A和电源接口B均连接电源。

进一步地，所述仿形感应线管设有10根且呈弧形排列，直线感应线管设有10根，与仿形感应线管相对应呈相同弧形排列；每根感应线管内部均为通孔，通孔用作感应线管水冷孔。

进一步地，所述仿形感应线管的波峰波谷处安装有绝缘陶瓷环，绝缘陶瓷环通过耐热卡扣与仿形感应线管固定连接，利用绝缘陶瓷环的直径大小控制仿形感应线管与大型内波纹筒节之间的空气间隙大小。

进一步地，所述第一加热结构的外壳A的两端开设有螺栓孔一，所述第二加热结构的外壳B的两端开设有螺栓孔二，螺栓孔一和螺栓孔二内共同配合和连接有螺栓一，通过螺栓一实现外壳A和外壳B的固定连接；

所述外壳A上还设有楔形块，外壳B上设有楔形槽，楔形块与楔形槽配合连接，用于实现外壳A和外壳B的快速定位安装。

进一步地，所述移动装置还包括固定底板、两组轨道A和轨道B，固定底板位于轧制工作面，两组轨道A间隔安装在固定底板上，轨道B安装在两组轨道A上，第一加热结构与轨道B连接，轨道A用于实现仿形感应加热器的水平运动，轨道B用于实现仿形感应加热器的上下运动和转动；

移动装置的轨道B与仿形感应加热器的第一加热结构之间的连接为一点铰接，另一点为自由点接触，使仿形感应线管根据需要绕铰接一点进行一定范围内旋转，以适应直径不断增大的内波纹筒节。

进一步地，所述轨道A包括两个支撑立柱、轨道滑台A和轨道基座A，轨道基座A固定在固定底板上，两个支撑立柱固定在轨道滑台A上，轨道滑台A与轨道基座A滑动连接；

所述轨道B包括滚轮、活动杆、弹簧、T形板、螺母、固定连杆、轨道滑台B和轨道基座B，两个轨道基座B分别固定在两个支撑立柱上，T形板由横板以及连接在横板中部的竖板组成，横板的两端固定在两个轨道滑台B上，两个轨道滑台B与两个轨道基座B滑动连接；固定连杆的一端与T形板固定连接，另一端与仿形感应加热器的铰接环铰接；活动杆与T形板上开设的圆孔进行间隙配合，位于T形板背侧的活动杆的尾端端部配合连接有螺母进行后端限位，位于T形板前侧的活动杆上套设有套筒和弹簧，套筒与弹簧的一端连接，弹簧的另一端与活动杆的前端固定连接，活动杆的前端通过轴安装有滚轮，滚轮与仿形感应加热器的外壳A接触连接，通过弹簧使活动杆装有滚轮的一端顶在外壳A上。

本发明还提供了一种大型内波纹筒节局部连续感应补热装置的工作方法，包括如下步骤：

上机时，首先大型内波纹筒节在轧机机架上进行轧制，当温降超过70℃时，停机安装仿形感应加热器，安装前仿形感应加热器为分离状态，通过移动装置的轨道滑台A和轨道滑台B将仿形感应加热器的外壳B移动到加热指定位置，之后进行外壳A和外壳B的安装组合，通过外壳A上的楔形块与外壳B上的楔形槽对接定位后在螺栓孔中使用螺栓固定，通过伸缩连杆将仿形感应线管与直线感应线管串联起来；

组合后仿形感应线管、直线感应线管和伸缩连杆将大型内波纹筒节包围在内部，通过液压缸A和液压缸B驱动弧形框带动仿形感应线管组调节仿形感应线管与直线感应线管之间的间隙大小，适应不同厚度的大型内波纹筒节，仿形感应线管上套有半径比仿形感应线管大5mm的绝缘陶瓷环，通过绝缘陶瓷环使仿形感应线管与大型内波纹筒节波纹面保持5mm的空气间隙，同理，直线感应线管上套有绝缘陶瓷套B，通过绝缘陶瓷套B使直线感应线管与大型内波纹筒节圆柱面保持5mm的空气间隙，完成感应补热装置的上机安装后，电源接口A和电源接口B连接电源来通电进行感应加热，使大型内波纹筒节在进入轧制区前完成感应补热，补偿大型内波纹筒节的热量损失；加热完成后卸载感应补热装置。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明提供的大型内波纹筒节局部连续感应补热装置及其工作方法，采用了直线轨道控制仿形感应加热器的上下左右移动，可以实现精准移动，避免了卡壳现象。

2、本发明提供的大型内波纹筒节局部连续感应补热装置及其工作方法，不需要大型加热炉就能完成补热目的，并且省去了内波纹筒节上机下机过程，提高了生产效率，降低了能耗。

3、本发明提供的大型内波纹筒节局部连续感应补热装置及其工作方法，采用仿形感应加热器，提高了波纹面的加热均匀性。

4、本发明提供的大型内波纹筒节局部连续感应补热装置及其工作方法，该仿形感应加热器的仿形感应线管和直线感应线管之间的间隙可以通过液压缸在一定范围内调整，能够适应内波纹筒节厚度的变化，保证感应线管与内波纹筒节表面之间的空气间隙大小稳定。

综上，应用本发明的技术方案能够解决现有技术不适合在线连续局部感应加热，且不能满足内波纹筒节波纹面均匀加热的问题。

基于上述理由本发明可在大型内波纹筒节的补热等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明大型内波纹筒节局部连续感应补热示意图。

图2为本发明一种大型内波纹筒节局部连续感应补热装置示意图。

图3为本发明仿形感应加热器组合示意图。

图4为本发明仿形感应加热器分离示意图。

图5为本发明仿形感应线圈单匝示意图。

图6为本发明移动装置示意图。

图7为本发明移动装置局部示意图。

图中：100、大型内波纹筒节；200、仿形感应加热器；201、液压缸A；202、液压缸B；203、绝缘陶瓷套A；204、绝缘陶瓷套B；205、绝缘陶瓷板；206、螺栓；207、直线感应线管；208、楔形块；209、螺栓孔；210、外壳A；211、长条孔；212、楔形槽；213、绝缘陶瓷环；214、耐热卡扣；215、仿形感应线管；216、外壳B；217、弧形框；218、伸缩连杆；219、铰接环；220、电源接口A；221、电源接口B；300、机架；400、移动装置；401、支撑立柱；402、轨道滑台A；403、轨道基座A；404、固定底板；405、滚轮；406、轴；407、活动杆；408、弹簧；409、T形板；410、螺母；411、固定连杆；412、轨道滑台B；413、轨道基座B。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图所示，本发明提供了一种大型内波纹筒节局部连续感应补热装置，用于对安装在机架300上的大型内波纹筒节100进行补热加热，包括：

移动装置400，与仿形感应加热器200相连，用于实现仿形感应加热器200的水平移动、上下移动以及转动；

仿形感应加热器200，安装在移动装置400上，包括与移动装置400相连的第一加热结构和第二加热结构，第一加热结构和第二加热结构通过驱动装置相连，并对大型内波纹筒节100形成包围形式进行加热；第一加热结构上设有直线感应线管207，第二加热结构上设有仿形感应线管215，大型内波纹筒节100位于直线感应线管207和仿形感应线管215之间，仿形感应线管215与大型内波纹筒节100的内波纹面形状匹配，驱动装置用于调节仿形感应线管215与直线感应线管207之间的空隙，保证仿形感应线管215和直线感应线管207与不同壁厚的内波纹筒节的内外表面之间的空气间隙大小稳定，实现对不同壁厚的大型内波纹筒节100进行均匀补热。

作为优选的实施方式，所述第一加热结构还包括外壳A210、置于外壳A210内侧的绝缘陶瓷套A203、绝缘陶瓷套B204、绝缘陶瓷板205和螺栓206以及设置在外壳A210外壁的铰接环219，第一加热结构通过铰接环219与移动装置400进行铰接连接；外壳A210与第二加热结构固定连接，其由底板以及连接在底板两端的两个侧板组成，直线感应线管207设有多个，呈一横排分布，并位于外壳A210内侧；每根直线感应线管207的两端安装有绝缘陶瓷套A203，两侧多个绝缘陶瓷套A203分别与两个侧板上开设的多个圆孔过度配合；每根直线感应线管207的中部套设多个间隔设置的绝缘陶瓷套B204，以隔绝直线感应线管207与内波纹筒节外壁的接触；直线感应线管207连接有多个绝缘陶瓷板205，多个绝缘陶瓷板205间隔设置，并分别与底板内壁通过螺栓206固定连接，用来支撑固定直线感应线管207。

作为优选的实施方式，所述第二加热结构还包括外壳B216以及置于外壳B216内侧的绝缘陶瓷套A203和弧形框217，外壳B216与第一加热结构固定连接，其由底板一以及连接在底板一两端的两个侧板一组成，每个侧板一上开设有多个长条孔211；仿形感应线管215设有多个，呈一横排分布，并位于外壳B216内侧；多个仿形感应线管215的两端分别安装多个绝缘陶瓷套A203，多个绝缘陶瓷套A203分别与多个长条孔211滑动配合，两侧多个绝缘陶瓷套A203分别与一弧形框217相连，弧形框217将多个绝缘陶瓷套A203圈起来且采用间隙配合，驱动装置与两侧弧形框217相连，用于驱动弧形框217带动绝缘陶瓷套A203在长条孔211内移动。

作为优选的实施方式，所述驱动装置包括液压缸A201、液压缸B202和伸缩连杆218，液压缸A201和液压缸B202安装在外壳B216上，分别与两侧弧形框217连接；伸缩连杆218与仿形感应线管215和直线感应线管207的同侧端部相连，用于将仿形感应线管215和直线感应线管207进行串接连接，伸缩连杆218跟随仿形感应线管215和直线感应线管207之间空隙变化而变化，实现仿形感应加热器200工作中改变仿形感应线管215和直线感应线管207空隙的大小的功能；仿形感应线管215和直线感应线管207通过伸缩连杆218串联后，直线感应线管207上远离伸缩连杆218的首端为电源接口A220，仿形感应线管215上远离伸缩连杆218的尾端设有电源接口B221，电源接口A220和电源接口B221均连接电源。

作为优选的实施方式，所述仿形感应线管215设有10根且呈弧形排列，直线感应线管207设有10根，与仿形感应线管215相对应呈相同弧形排列；每根感应线管内部均为通孔，通孔用作感应线管水冷孔。

作为优选的实施方式，所述仿形感应线管215的波峰波谷处安装有绝缘陶瓷环213，绝缘陶瓷环213通过耐热卡扣214与仿形感应线管215固定连接，利用绝缘陶瓷环213的直径大小控制仿形感应线管215与大型内波纹筒节100之间的空气间隙大小。

作为优选的实施方式，所述第一加热结构的外壳A210的两端开设有螺栓孔一，所述第二加热结构的外壳B216的两端开设有螺栓孔二，螺栓孔一和螺栓孔二内共同配合和连接有螺栓一，通过螺栓一实现外壳A210和外壳B216的固定连接；所述外壳A210上还设有楔形块208，外壳B216上设有楔形槽212，楔形块208与楔形槽212配合连接，用于实现外壳A210和外壳B216的快速定位安装。

作为优选的实施方式，所述移动装置400还包括固定底板404、两组轨道A和轨道B，固定底板404位于轧制工作面，两组轨道A间隔安装在固定底板404上，轨道B安装在两组轨道A上，第一加热结构与轨道B连接，轨道A用于实现仿形感应加热器200的水平运动，轨道B用于实现仿形感应加热器200的上下运动和转动；移动装置400的轨道B与仿形感应加热器200的第一加热结构之间的连接为一点铰接，另一点为自由点接触，使仿形感应线管215根据需要绕铰接一点进行一定范围内旋转，以适应直径不断增大的内波纹筒节。

作为优选的实施方式，所述轨道A包括两个支撑立柱401、轨道滑台A402和轨道基座A403，轨道基座A403固定在固定底板404上，两个支撑立柱401固定在轨道滑台A402上，轨道滑台A402与轨道基座A403滑动连接；所述轨道B包括滚轮405、活动杆407、弹簧408、T形板409、螺母410、固定连杆411、轨道滑台B412和轨道基座B413，两个轨道基座B413分别固定在两个支撑立柱401上，T形板409由横板以及连接在横板中部的竖板组成，横板的两端固定在两个轨道滑台B412上，两个轨道滑台B412与两个轨道基座B413滑动连接；固定连杆411的一端与T形板409固定连接，另一端与仿形感应加热器200的铰接环219铰接；活动杆407与T形板409上开设的圆孔进行间隙配合，位于T形板409背侧的活动杆407的尾端端部配合连接有螺母410进行后端限位，位于T形板409前侧的活动杆407上套设有套筒和弹簧408，套筒与弹簧408的一端连接，弹簧408的另一端与活动杆407的前端固定连接，活动杆407的前端通过轴406安装有滚轮405，滚轮405与仿形感应加热器200的外壳A210接触连接，通过弹簧408使活动杆407装有滚轮405的一端顶在外壳A210上。

实施例1

如图1-7所示，一种大型内波纹筒节局部连续感应补热装置，主要包括仿形感应加热器200、移动装置400、机架300、大型内波纹筒节100。大型内波纹筒节安装在机架上，仿形感应加热器安装在移动装置上，对大型内波纹筒节进行补热加热。移动装置实现仿形感应加热器的水平移动、上下移动以及转动。

仿形感应加热器包括：液压缸A201、液压缸B202、多个绝缘陶瓷套A203、多个绝缘陶瓷套B204、多个绝缘陶瓷板205、多个螺栓206、多个螺栓孔209、若干绝缘陶瓷环213、多个仿形感应线管215、多个直线感应线管207、外壳A210、外壳B216、多个长条孔211、多个伸缩连杆218、楔形块208、楔形槽212、若干耐热卡扣214、弧形框217、铰接环219、电源接口A220、电源接口B221。外壳A通过铰接环与移动装置进行铰接连接。液压缸A和液压缸B安装在外壳B上，分别与两侧弧形框连接。感应线圈分为两部分，仿形感应线管和直线感应线管。仿形感应线管设有10根且呈弧形排列，同理，直线感应线管设有10根，与仿形感应线管相对应呈相同弧形排列。

仿形感应线管设有多个，呈一横排分布，并位于外壳B内侧。仿形感应线管的波峰波谷处安装绝缘陶瓷环，使用耐热卡扣固定，绝缘陶瓷环用于固定仿形感应线圈(仿形感应线管)与内波纹筒节之间的空气间隙大小，所有仿形感应线管在外壳B内部，仿形感应线管的两端端部安装多个绝缘陶瓷套A，多个绝缘陶瓷套A分别与外壳B侧板面的多个长条孔滑动配合，弧形框将多个绝缘陶瓷套A圈起来且采用间隙配合，通过液压缸A和液压缸B驱动弧形框带动绝缘陶瓷套A在外壳B侧板长条孔内移动。直线感应线管设有多个，呈一横排分布，并位于外壳A内侧。直线感应线管两端安装绝缘陶瓷套A，该绝缘陶瓷套A与外壳A侧板上的圆孔过度配合，在直线感应线管上套上绝缘陶瓷套B来隔绝直线感应线管与内波纹筒节外壁的接触，绝缘陶瓷板与外壳A使用螺栓固定连接，绝缘陶瓷板用来支撑固定直线感应线管。将内波纹筒节放在外壳A和外壳B之间，外壳A和外壳B的端部均开设螺栓孔209，外壳A和外壳B经螺栓孔、螺栓固定，并通过楔形块、楔形槽进行定位，其中，楔形块和楔形槽用于快速定位安装仿形感应加热器外壳A部分和外壳B部分的装配组合。

伸缩连杆与仿形感应线管和直线感应线管的同侧端部相连，用于将仿形感应线管和直线感应线管进行串接连接(位于同一竖直面的一根仿形感应线管的尾端和一根直线感应线管的首端通过一个伸缩连杆进行串联)，伸缩连杆可以跟随仿形感应线管和直线感应线管之间空隙变化而变化，实现了仿形感应加热器工作中改变仿形感应线管和直线感应线管空隙的大小的功能。伸缩连接杆将仿形感应线管和直线感应线管串联后，首尾分别为电源接口A和电源接口B，电源接口A和电源接口B均连接电源，且每根感应线管内部均为通孔，通孔用作感应线管水冷孔，由此组成内波纹筒节仿形感应加热器。

上述绝缘陶瓷套B和绝缘陶瓷环的作用包括两方面：一方面在感应加热过程中大型内波纹筒节处于运动状态，防止感应线管与大型内波纹筒节内外壁发生接触，另一方面，通过绝缘陶瓷套B和绝缘陶瓷环直径大小控制感应线管与大型内波纹筒节表面的空气间隙大小。

移动装置包括：固定底板、轨道A、轨道B、螺栓，轨道A和轨道B均采用直线轨道，分别控制仿形感应加热器的水平运动和上下运动。轨道A包括两个支撑立柱、轨道滑台A和轨道基座A，轨道B包括滚轮、活动杆、弹簧、T形板、螺母、固定连杆、轨道滑台B和轨道基座B。轨道基座A固定在固定底板上，两个支撑立柱固定在轨道滑台A上，轨道滑台A与轨道基座A滑动连接。两个轨道基座B分别固定在两个支撑立柱上，T形板由横板以及连接在横板中部的竖板组成，横板的两端固定在两个轨道滑台B上，两个轨道滑台B与两个轨道基座B滑动连接；固定连杆的一端与T形板固定连接，另一端与仿形感应加热器的铰接环铰接；活动杆与T形板上开设的圆孔进行间隙配合，位于T形板背侧的活动杆的尾端端部配合连接有螺母进行后端限位，位于T形板前侧的活动杆上套设有套筒和弹簧，套筒与弹簧的一端连接，弹簧的另一端与活动杆的前端固定连接，活动杆的前端通过轴安装有滚轮，滚轮与仿形感应加热器的外壳A接触连接，通过弹簧使活动杆装有滚轮的一端顶在外壳A上。其中，在弹簧被压缩时，套筒顶在T形板前侧面上，活动杆可沿着圆孔向T形板的背侧运动，在活动杆复位时，螺母起到限位作用。

在大型内波纹筒节波纹轧制成形中，将感应补热装置安装到轧制入口前方，感应补热器为两部分，现将外部感应器固定在指定位置，调整好外部感应器的直线感应线管与内波纹筒节外壁之间的空气间隙，然后将内部感应器从内波纹筒节内部与外部感应器组合，两部分的楔形口用于定位作用，使仿形感应线管和直线感应线管相对位置不发生改变，感应器两部分组合后用螺栓固定，在仿形感应线管和直线感应线管的两端通过伸缩连杆依次按顺序将其串联，剩余两个接口为电源接口A和电源接口B均连接电源；并且仿形感应线管通过液压缸可以控制仿形感应线管和直线感应线管之间的间隙大小，以适应内波纹筒节厚度的变化。

大型内波纹轧制时，每一道次后内波纹筒节的直径增大一次，所以根据内波纹筒节的直径变化通过移动装置调节仿形感应加热器的位置，保证感应线管与内波纹筒节内波纹面和外圆柱面之间的空气间隙不变；同时，移动装置与仿形感应加热器之间的连接为一点铰接，另一点为自由点接触，因此，仿形感应线圈可以根据需要绕铰接一点进行一定范围内旋转，以适应直径不断增大的内波纹筒节。

本发明利用感应加热原理，实现大型内波纹筒节局部连续感应补热过程的快速加热，将轧制中的大型内波纹筒节经过仿形感应加热器的部分筒节温度快速升高至要求温度；该仿形感应加热器能灵活调节仿形感应线管与直线感应线管之间的空隙，适应不同壁厚的大型内波纹筒节，不仅实现了内波纹筒节圆柱面和波纹面的均匀补热，还提高了效率，降低了能耗；可用于不同直径、不同壁厚的大型内波纹筒节的连续感应补热。

实施例2

在实施例1的基础上，本发明还提供了一种大型内波纹筒节局部连续感应补热装置的工作方法，包括如下步骤：

本发明在工作时，分为上机、加热和下机三步。上机时，首先大型内波纹筒节100在轧机机架300上进行轧制，当温降超过70℃时，停机安装仿形感应加热器200，安装前仿形感应加热器200为分离状态，通过外壳A210部分和外壳B216部分组合，通过移动装置400，通过轨道滑台A402和轨道滑台B412将仿形感应加热器200外壳B216部分移动到加热指定位置，通过外壳A210上的楔形块208与外壳B216上的楔形槽212对接定位后在螺栓孔209使用螺栓固定，通过伸缩连杆218将仿形感应线管215与直线感应线管207串联起来，其中设有电源接口A220和电源接口B221连接电源。组合后仿形感应线管215、直线感应线管207和伸缩连杆218将大型内波纹筒节100的局部包围起来，通过液压缸A201和液压缸B202驱动弧形框217带动仿形感应线管215组调节仿形感应线管215与直线感应线管207之间的间隙大小，适应不同厚度的大型内波纹筒节100，仿形感应线管215上套有半径比仿形感应线管215大5mm的绝缘陶瓷环213，通过绝缘陶瓷环213使仿形感应线管215与大型内波纹筒节100波纹面保持5mm的空气间隙，同理直线感应线管207上套有绝缘陶瓷套B204，使直线感应线管207与大型内波纹筒节100圆柱面保持5mm的空气间隙，完成感应补热装置的上机安装后进行通电加热。同理，加热完成后卸载感应补热装置。

本发明工作原理：上机时，第一步通过移动装置将仿形感应加热器外壳B部分装置移动到指定位置，然后将外壳A部分装置与外壳B部分装置组合将大型内波纹筒节包在内部，利用伸缩连杆将仿形感应线管和直线感应线管串联起来，利用液压缸A和液压缸B驱动弧形框调节仿形感应线管和直线感应线管之间的距离，满足大型内波纹筒节厚度的变化，完成调节后，电源接口A和电源接口B连接电源进行感应加热过程，使大型内波纹筒节在进入轧制区前完成感应补热，补偿大型内波纹筒节的热量损失，提高轧制质量。轧制加热结束后卸载感应补热装置。

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 (10)

1.一种大型内波纹筒节局部连续感应补热装置，用于对安装在机架(300)上的大型内波纹筒节(100)进行补热加热，其特征在于，包括：

移动装置(400)，与仿形感应加热器(200)相连，用于实现仿形感应加热器(200)的水平移动、上下移动以及转动；

仿形感应加热器(200)，安装在移动装置(400)上，包括与移动装置(400)相连的第一加热结构和第二加热结构，第一加热结构和第二加热结构通过驱动装置相连，并对大型内波纹筒节(100)形成包围形式进行加热；第一加热结构上设有直线感应线管(207)，第二加热结构上设有仿形感应线管(215)，大型内波纹筒节(100)位于直线感应线管(207)和仿形感应线管(215)之间，仿形感应线管(215)与大型内波纹筒节(100)的内波纹面形状匹配，驱动装置用于调节仿形感应线管(215)与直线感应线管(207)之间的空隙，保证仿形感应线管(215)和直线感应线管(207)与不同壁厚的内波纹筒节的内外表面之间的空气间隙大小稳定，实现对不同壁厚的大型内波纹筒节(100)进行均匀补热。

2.根据权利要求1所述的大型内波纹筒节局部连续感应补热装置，其特征在于，所述第一加热结构还包括外壳A(210)、置于外壳A(210)内侧的绝缘陶瓷套A(203)、绝缘陶瓷套B(204)、绝缘陶瓷板(205)和螺栓(206)以及设置在外壳A(210)外壁的铰接环(219)，第一加热结构通过铰接环(219)与移动装置(400)进行铰接连接；外壳A(210)与第二加热结构固定连接，其由底板以及连接在底板两端的两个侧板组成，直线感应线管(207)设有多个，呈一横排分布，并位于外壳A(210)内侧；

每根直线感应线管(207)的两端安装有绝缘陶瓷套A(203)，两侧多个绝缘陶瓷套A(203)分别与两个侧板上开设的多个圆孔过度配合；每根直线感应线管(207)的中部套设多个间隔设置的绝缘陶瓷套B(204)，以隔绝直线感应线管(207)与内波纹筒节外壁的接触；直线感应线管(207)连接有多个绝缘陶瓷板(205)，多个绝缘陶瓷板(205)间隔设置，并分别与底板内壁通过螺栓(206)固定连接，用来支撑固定直线感应线管(207)。

3.根据权利要求1所述的大型内波纹筒节局部连续感应补热装置，其特征在于，所述第二加热结构还包括外壳B(216)以及置于外壳B(216)内侧的绝缘陶瓷套A(203)和弧形框(217)，外壳B(216)与第一加热结构固定连接，其由底板一以及连接在底板一两端的两个侧板一组成，每个侧板一上开设有多个长条孔(211)；仿形感应线管(215)设有多个，呈一横排分布，并位于外壳B(216)内侧；

多个仿形感应线管(215)的两端分别安装多个绝缘陶瓷套A(203)，多个绝缘陶瓷套A(203)分别与多个长条孔(211)滑动配合，两侧多个绝缘陶瓷套A(203)分别与一弧形框(217)相连，弧形框(217)将多个绝缘陶瓷套A(203)圈起来且采用间隙配合，驱动装置与两侧弧形框(217)相连，用于驱动弧形框(217)带动绝缘陶瓷套A(203)在长条孔(211)内移动。

4.根据权利要求3所述的大型内波纹筒节局部连续感应补热装置，其特征在于，所述驱动装置包括液压缸A(201)、液压缸B(202)和伸缩连杆(218)，液压缸A(201)和液压缸B(202)安装在外壳B(216)上，分别与两侧弧形框(217)连接；伸缩连杆(218)与仿形感应线管(215)和直线感应线管(207)的同侧端部相连，用于将仿形感应线管(215)和直线感应线管(207)进行串接连接，伸缩连杆(218)跟随仿形感应线管(215)和直线感应线管(207)之间空隙变化而变化，实现仿形感应加热器(200)工作中改变仿形感应线管(215)和直线感应线管(207)空隙的大小的功能；

仿形感应线管(215)和直线感应线管(207)通过伸缩连杆(218)串联后，直线感应线管(207)上远离伸缩连杆(218)的首端为电源接口A(220)，仿形感应线管(215)上远离伸缩连杆(218)的尾端设有电源接口B(221)，电源接口A(220)和电源接口B(221)均连接电源。

5.根据权利要求1所述的大型内波纹筒节局部连续感应补热装置，其特征在于，所述仿形感应线管(215)设有10根且呈弧形排列，直线感应线管(207)设有10根，与仿形感应线管(215)相对应呈相同弧形排列；每根感应线管内部均为通孔，通孔用作感应线管水冷孔。

6.根据权利要求1、3、4或5所述的大型内波纹筒节局部连续感应补热装置，其特征在于，所述仿形感应线管(215)的波峰波谷处安装有绝缘陶瓷环(213)，绝缘陶瓷环(213)通过耐热卡扣(214)与仿形感应线管(215)固定连接，利用绝缘陶瓷环(213)的直径大小控制仿形感应线管(215)与大型内波纹筒节(100)之间的空气间隙大小。

7.根据权利要求1所述的大型内波纹筒节局部连续感应补热装置，其特征在于，所述第一加热结构的外壳A(210)的两端开设有螺栓孔一，所述第二加热结构的外壳B(216)的两端开设有螺栓孔二，螺栓孔一和螺栓孔二内共同配合和连接有螺栓一，通过螺栓一实现外壳A(210)和外壳B(216)的固定连接；

所述外壳A(210)上还设有楔形块(208)，外壳B(216)上设有楔形槽(212)，楔形块(208)与楔形槽(212)配合连接，用于实现外壳A(210)和外壳B(216)的快速定位安装。

8.根据权利要求1所述的大型内波纹筒节局部连续感应补热装置，其特征在于，所述移动装置(400)还包括固定底板(404)、两组轨道A和轨道B，固定底板(404)位于轧制工作面，两组轨道A间隔安装在固定底板(404)上，轨道B安装在两组轨道A上，第一加热结构与轨道B连接，轨道A用于实现仿形感应加热器(200)的水平运动，轨道B用于实现仿形感应加热器(200)的上下运动和转动；

移动装置(400)的轨道B与仿形感应加热器(200)的第一加热结构之间的连接为一点铰接，另一点为自由点接触，使仿形感应线管(215)根据需要绕铰接一点进行一定范围内旋转，以适应直径不断增大的内波纹筒节。

9.根据权利要求8所述的大型内波纹筒节局部连续感应补热装置，其特征在于，所述轨道A包括两个支撑立柱(401)、轨道滑台A(402)和轨道基座A(403)，轨道基座A(403)固定在固定底板(404)上，两个支撑立柱(401)固定在轨道滑台A(402)上，轨道滑台A(402)与轨道基座A(403)滑动连接；

所述轨道B包括滚轮(405)、活动杆(407)、弹簧(408)、T形板(409)、螺母(410)、固定连杆(411)、轨道滑台B(412)和轨道基座B(413)，两个轨道基座B(413)分别固定在两个支撑立柱(401)上，T形板(409)由横板以及连接在横板中部的竖板组成，横板的两端固定在两个轨道滑台B(412)上，两个轨道滑台B(412)与两个轨道基座B(413)滑动连接；固定连杆(411)的一端与T形板(409)固定连接，另一端与仿形感应加热器(200)的铰接环(219)铰接；活动杆(407)与T形板(409)上开设的圆孔进行间隙配合，位于T形板(409)背侧的活动杆(407)的尾端端部配合连接有螺母(410)进行后端限位，位于T形板(409)前侧的活动杆(407)上套设有套筒和弹簧(408)，套筒与弹簧(408)的一端连接，弹簧(408)的另一端与活动杆(407)的前端固定连接，活动杆(407)的前端通过轴(406)安装有滚轮(405)，滚轮(405)与仿形感应加热器(200)的外壳A(210)接触连接，通过弹簧(408)使活动杆(407)装有滚轮(405)的一端顶在外壳A(210)上。

10.一种如权利要求1-9任意一项权利要求所述的大型内波纹筒节局部连续感应补热装置的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：

上机时，首先大型内波纹筒节(100)在轧机机架(300)上进行轧制，当温降超过70℃时，停机安装仿形感应加热器(200)，安装前仿形感应加热器(200)为分离状态，通过移动装置(400)的轨道滑台A(402)和轨道滑台B(412)将仿形感应加热器(200)的外壳B(216)移动到加热指定位置，之后进行外壳A(210)和外壳B(216)的安装组合，通过外壳A(210)上的楔形块(208)与外壳B(216)上的楔形槽(212)对接定位后在开设的螺栓孔(209)中使用螺栓固定，通过伸缩连杆(218)将仿形感应线管(215)与直线感应线管(207)串联起来；

组合后仿形感应线管(215)、直线感应线管(207)和伸缩连杆(218)将大型内波纹筒节(100)包围在内部，通过液压缸A(201)和液压缸B(202)驱动弧形框(217)带动仿形感应线管(215)组调节仿形感应线管(215)与直线感应线管(207)之间的间隙大小，适应不同厚度的大型内波纹筒节(100)，仿形感应线管(215)上套有半径比仿形感应线管(215)大5mm的绝缘陶瓷环(213)，通过绝缘陶瓷环(213)使仿形感应线管(215)与大型内波纹筒节(100)波纹面保持5mm的空气间隙，同理，直线感应线管(207)上套有绝缘陶瓷套B(204)，通过绝缘陶瓷套B(204)使直线感应线管(207)与大型内波纹筒节(100)圆柱面保持5mm的空气间隙，完成感应补热装置的上机安装后，电源接口A(220)和电源接口B(221)连接电源来通电进行感应加热，使大型内波纹筒节(100)在进入轧制区前完成感应补热，补偿大型内波纹筒节(100)的热量损失；加热完成后卸载感应补热装置。

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