CN116652327B - 一种金属局部加热切割装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属局部加热切割技术领域,且公开了一种金属局部加热切割装置,包括切割箱、局部加热箱,所述切割箱的内部开设有内腔,所述内腔的内壁设置有环形导轨,所述局部加热箱滑动安装在所述导轨表面;所述局部加热箱的内部安装有切割模块,所述切割模块为火焰切割头或激光切割头,该金属局部加热切割装置,可对被切割金属件的表面进行预先加热处理,同时可对切割加工后的金属件的表面进行散热处理,散热腔中导热块和输送管组与导热柱二、连接板和导热板二的组合设计,可利用切割加工产生的热量对金属件表面未切割的位置进行预热处理,既可实现金属件表面切割处的散热,又可通过降低加热线圈二的能耗实现金属件表面的预热。
Description
技术领域
本发明涉及金属局部加热切割技术领域,具体为一种金属局部加热切割装置。
背景技术
局部加热切割是指利用火焰切割或激光切割的方式对被切割件进行切割时,预先对被切割件的表面进行加热,采用局部加热切割对金属件进行切割加工时,可以有效降低金属件内部因温度变化产生的应力,减少金属件内部组织结构的变化,同时可有效提高金属件切割加工的效果。
采用现有局部加热切割的方式进行圆柱形金属件进行切割加工时,需要预先对未切割加工的面进行预热处理,因此在加工过程中需要不断利用电热结构将电能转化为热能预热金属件的表面,但是在切割过程中,被切割金属的切割面会产生大量的热,不及时对热量进行散热处理时,会使金属件被切割位置前后两侧产生较大的温差,会影响金属件切割面的结构组织,直接进行散热处理,会造成热能的浪费,局部加热所需的能耗较高。
发明内容
为解决以上采用现有局部加热切割的方式进行圆柱形金属件进行切割加工时,被切割金属的切割面会产生大量的热,不及时对热量进行散热处理时,会使金属件被切割位置前后两侧产生较大的温差,会影响金属件切割面的结构组织,直接进行散热处理,会造成热能的浪费,局部加热所需的能耗较高的问题。
本发明通过以下技术方案予以实现:一种金属局部加热切割装置,包括切割箱、局部加热箱,所述切割箱的内部开设有内腔,所述内腔的内壁设置有环形导轨,所述局部加热箱滑动安装在所述导轨表面;
所述局部加热箱的内部安装有切割模块,所述切割模块为火焰切割头或激光切割头,所述局部加热箱的内部还设置有:
加热线圈一,所述加热线圈一位于所述切割模块沿所述导轨移动方向的一侧,用于对被切割金属件的表面进行加热;
加热线圈二,所述加热线圈二位于所述加热线圈一沿所述导轨移动方向的一侧,用于对被切割金属件的表面进行预热,与加热线圈一配合使用,可实现对被切割金属件的表面进行渐变式加热处理,避免被切割金属件表面温度变化过大而产生应力,所述加热线圈二的内部安装有导热柱二,所述加热线圈二靠近被切割金属件的一侧设有导热板二,所述导热柱二与所述导热板二之间设有若干具有导热性的连接板,加热线圈一和加热线圈二分别位于两组电路中,通过电源向加热线圈一和加热线圈二中输入电流,利用加热线圈一和加热线圈二形成的电磁场,分别在导热柱一和导热柱二的表面产生感应涡流,依靠导热柱一和导热柱二本身的电阻,实现导热柱一和导热柱二的发热;
加热线圈一和加热线圈二的环形侧面均设有热辐射板,利用热辐射板将热量反射到导热板一和导热板二的表面,避免导热柱一和导热柱二中的热量向远处扩散。
所述导热柱二的内部为中空设计,所述导热板二的内部设有呈U形分布的通道,所述导热柱二两端的两个所述连接板的内部均设有通孔,所述通孔的两端分别与导热柱二内部的中空腔体和通道连通;
散热腔,位于所述切割模块远离所述加热线圈一的一侧,所述散热腔的内部设置有导热块,所述导热块内部设有透气孔,所述导热块和导热块上方的散热腔的腔体与所述导热柱二内部的中空腔体两端之间设有用于流体循环的输送管组。
利用输送管组将导热块吸收的被切割金属件表面切割加工产生的热量输送到导热板二中,利用该热量对被切割金属件的表面进行预热,以实现被切割金属件表面切割处的散热,同时可利用该热量进行预热,减少加热线圈二的能耗。
进一步的,所述加热线圈一的内部安装有导热柱一,所述加热线圈一靠近被切割金属件的一侧设有导热板一,利用导热板一将导热柱一产生的热量传递辐射到被切割金属件的表面;
所述导热柱一与所述导热板一之间设有若干具有导热性的连接板。
进一步的,所述加热线圈一的圈数密度大于所述加热线圈二的圈数密度,加热线圈一与导热柱一配合,用于对被切割金属件的表面进行局部加热处理,加热线圈二与导热柱二配合,用于对被切割金属件的表面进行切割前的预热,以使被切割金属件表面加热的温度呈渐变式变化,避免被切割金属件表面温度差过大而产生变形;
所述加热线圈二中线圈的分布密度沿远离所述加热线圈一的方向逐渐减小,以使被切割金属件表面加热的温度呈渐变式变化,距离金属件表面切割点的距离越远,温度越低。
进一步的,所述导热板一和导热板二均由中间板和翅板组成,所述中间板与被切割金属件的表面贴合,所述翅板的截面呈圆弧形,所述翅板向远离所述中间板的方向延伸时,翅板靠近被切割金属件的一侧表面由逐渐远离被切割金属件的表面过渡到逐渐靠近被切割金属件的表面。
中间板直接与金属件表面切割轨迹的位置贴合,可以直接对金属件的表面进行加热,翅板向中间板两侧延伸,可对金属件表面切割轨迹的两侧进行加热,同时距离切割轨迹越远,加热的温度越低。
进一步的,所述通道的长度方向与被切割金属件的切割面平行;
所述通道由所述中间板向所述翅板方向排列分布时,相邻所述通道之间的间距逐渐增大,以便实现距离切割轨迹越远,加热的温度越低的效果,从而使被切割金属件表面加热的温度呈渐变式变化,避免被切割金属件表面温度差过大而产生变形。
进一步的,所述切割模块与所述加热线圈一之间设有隔热板,减少加热线圈一产生的热量的无效扩散,所述切割模块与所述散热腔之间通过导热材料隔开,便于导热块吸收切割模块切割加工产生的热量;
所述输送管组包括:
导管一,所述导管一的一端位于所述导热块上方的散热腔中,另一端通过输入管与所述导热柱二内部的中空腔体的一端连接;
导管二,所述导管二的一端位于所述导热块的内部,另一端通过输出管与所述导热柱二内部的中空腔体的另一端连接。
导管二、导管一、输入管、导热柱二、导热板二和输出管所在的管路设有气泵设备,利用导管二、导管一、输入管、导热柱二、导热板二和输出管可形成内循环,实现金属件表面被切割位置的散热,并利用扩散的热能对导热板二进行自主加热。
进一步的,所述导热板二的底面安装有温度传感器,所述温度传感器与所述加热线圈二的电源控制器之间为电信号连接,在利用输送管组对导热板二进行自主加热时,利用温度传感器对导热板二的温度进行检测,当导热板二的温度不足以达到预设温度时,通过电源控制器将加热线圈二与电源接通,利用加热线圈二对导热板二进行辅助加热。
进一步的,所述局部加热箱中安装有外接进管和外接出管,所述外接进管与所述输出管之间设有换向阀,通过所述换向阀控制所述外接进管和或输出管与所述导管二连通;
所述外接出管与所述输出管之间设有换向阀,通过所述换向阀控制所述外接出管和或输出管与所述导管一连通。
导管一、输入管、输出管和外接出管之间设有气泵设备,导管二与外接进管之间设有气泵设备。
利用换向阀将外接进管与导管二接通,将外接出管与导管一接通,同时保证导管一、导管二、导热柱二、导热板二内部的通道之间的通路,此时通过接入外部低温气体,同时排出部分热空气,可以对金属件表面被切割的位置进行快速散热处理。
当金属件切割加工完成之后,利用换向阀将外接进管与导管二接通,同时断开导管一、导管二、导热柱二、导热板二内部的通道之间的管路,此时导热板二与导热块配合,会对金属件的切割面进行快速散热处理。
进一步的,所述导轨的内部设有环形齿轨,所述局部加热箱的内部设有与所述环形齿轨啮合的驱动齿轮。
进一步的,所述切割箱的内部设有两组夹紧轮,两组所述夹紧轮分布在所述切割箱内部内腔的两侧,一组所述夹紧轮由若干个夹紧轮组成,同组中若干个所述夹紧轮呈环形分布。
进一步的,所述导轨中设有两组局部加热箱,两组局部加热箱同向设计,同时两组局部加热箱相距180°,利用两组局部加热箱对金属件进行同步加热切割加工,可避免金属件因一侧面受热导致金属件弯曲变形。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、该金属局部加热切割装置,通过局部加热箱中切割模块与加热线圈一、加热线圈二和散热腔的分布组合设计,可对被切割金属件的表面进行预先加热处理,同时可对切割加工后的金属件的表面进行散热处理,散热腔中导热块和输送管组与导热柱二、连接板和导热板二的组合设计,可利用切割加工产生的热量对金属件表面未切割的位置进行预热处理,既可实现金属件表面切割处的散热,又可通过降低加热线圈二的能耗实现金属件表面的预热。
2、该金属局部加热切割装置,通过导管一、输入管、导热柱二、导热板二内部的通道、输出管和导管二与外接进管和外接出管的组合设计,当被切割金属件表面的切割处散热不及时时,可通过外部低温气体的混入,提高金属件表面散热的效果,当金属件切割加工完成之后,可对金属件的切割轨迹进行有效散热处理。
附图说明
图1为本发明切割装置内部结构主视图;
图2为本发明切割装置内腔中局部加热箱结构侧视图一;
图3为本发明切割装置内腔中局部加热箱内部结构侧视图;
图4为本发明局部加热箱内部结构侧视图;
图5为本发明导热板一截面结构示意图;
图6为本发明导热板二截面结构示意图;
图7为本发明导热板二内部通道分布结构示意图;
图8为本发明导管一和导管二与外接进管和外接出管连通结构示意图;
图9为本发明切割装置内腔中局部加热箱结构侧视图二;
图10为本发明实施例三中切割装置内腔中局部加热箱分布结构侧视图。
图中:1、切割箱;2、夹紧轮;3、导轨;31、齿轨;4、局部加热箱;41、热辐射板;5、切割模块;6、加热线圈一;61、导热柱一;7、导热板一;8、加热线圈二;81、导热柱二;9、导热板二;91、通道;92、通孔;10、连接板;11、导热块;12、导管一;121、输入管;13、导管二;131、输出管;14、外接进管;15、外接出管;16、驱动齿轮。
具体实施方式
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。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。
该金属局部加热切割装置的实施例如下:
实施例1
请参阅图1-图4、图7-图9,一种金属局部加热切割装置,包括切割箱1、局部加热箱4,切割箱1的内部开设有内腔,内腔的内壁设置有环形导轨3,局部加热箱4滑动安装在导轨3表面。
切割箱1的内部设有两组夹紧轮2,两组夹紧轮2分布在切割箱1内部内腔的两侧,一组夹紧轮2由若干个夹紧轮2组成,同组中若干个夹紧轮2呈环形分布,导轨3的内部设有环形齿轨31,局部加热箱4的内部设有与环形齿轨31啮合的驱动齿轮16。
局部加热箱4的内部安装有切割模块5,切割模块5为火焰切割头或激光切割头,局部加热箱4的内部还设置有:加热线圈一6、加热线圈二8。
加热线圈一6位于切割模块5沿导轨3移动方向的一侧,用于对被切割金属件的表面进行加热,加热线圈一6的内部安装有导热柱一61,加热线圈一6靠近被切割金属件的一侧设有导热板一7,利用导热板一7将导热柱一61产生的热量传递辐射到被切割金属件的表面,导热柱一61与导热板一7之间设有若干具有导热性的连接板10。
切割模块5与加热线圈一6之间设有隔热板,减少加热线圈一6产生的热量的无效扩散,切割模块5与散热腔之间通过导热材料隔开,便于导热块11吸收切割模块5切割加工产生的热量。
加热线圈二8位于加热线圈一6沿导轨3移动方向的一侧,用于对被切割金属件的表面进行预热,与加热线圈一6配合使用,可实现对被切割金属件的表面进行渐变式加热处理,避免被切割金属件表面温度变化过大而产生应力,加热线圈二8的内部安装有导热柱二81,加热线圈二8靠近被切割金属件的一侧设有导热板二9,导热柱二81与导热板二9之间设有若干具有导热性的连接板10,加热线圈一6和加热线圈二8分别位于两组电路中,通过电源向加热线圈一6和加热线圈二8中输入电流,利用加热线圈一6和加热线圈二8形成的电磁场,分别在导热柱一61和导热柱二81的表面产生感应涡流,依靠导热柱一61和导热柱二81本身的电阻,实现导热柱一61和导热柱二81的发热。
加热线圈一6和加热线圈二8的环形侧面均设有热辐射板41,利用热辐射板41将热量反射到导热板一7和导热板二9的表面,避免导热柱一61和导热柱二81中的热量向远处扩散。
导热柱二81的内部为中空设计,导热板二9的内部设有呈U形分布的通道91,导热柱二81两端的两个连接板10的内部均设有通孔92,通孔92的两端分别与导热柱二81内部的中空腔体和通道91连通。
散热腔,位于切割模块5远离加热线圈一6的一侧,散热腔的内部设置有导热块11,导热块11内部设有透气孔,导热块11和导热块11上方的散热腔的腔体与导热柱二81内部的中空腔体两端之间设有用于流体循环的输送管组。
输送管组包括:导管一12、导管二13,导管一12的一端位于导热块11上方的散热腔中,另一端通过输入管121与导热柱二81内部的中空腔体的一端连接;导管二13的一端位于导热块11的内部,另一端通过输出管131与导热柱二81内部的中空腔体的另一端连接。
导管二13、导管一12、输入管121、导热柱二81、导热板二9和输出管131所在的管路设有气泵设备,利用导管二13、导管一12、输入管121、导热柱二81、导热板二9和输出管131可形成内循环,实现金属件表面被切割位置的散热,并利用扩散的热能对导热板二9进行自主加热。
利用输送管组将导热块11吸收的被切割金属件表面切割加工产生的热量输送到导热板二9中,利用该热量对被切割金属件的表面进行预热,以实现被切割金属件表面切割处的散热,同时可利用该热量进行预热,减少加热线圈二8的能耗。
导热板二9的底面安装有温度传感器,温度传感器与加热线圈二8的电源控制器之间为电信号连接,在利用输送管组对导热板二9进行自主加热时,利用温度传感器对导热板二9的温度进行检测,当导热板二9的温度不足以达到预设温度时,通过电源控制器将加热线圈二8与电源接通,利用加热线圈二8对导热板二9进行辅助加热。
进一步的,局部加热箱4中安装有外接进管14和外接出管15,外接进管14与输出管131之间设有换向阀,通过换向阀控制外接进管14和或输出管131与导管二13连通;
外接出管15与输出管131之间设有换向阀,通过换向阀控制外接出管15和或输出管131与导管一12连通。
导管一12、输入管121、输出管131和外接出管15之间设有气泵设备,导管二13与外接进管14之间设有气泵设备。
利用换向阀将外接进管14与导管二13接通,将外接出管15与导管一12接通,同时保证导管一12、导管二13、导热柱二81、导热板二9内部的通道91之间的通路,此时通过接入外部低温气体,同时排出部分热空气,可以对金属件表面被切割的位置进行快速散热处理。
当金属件切割加工完成之后,利用换向阀将外接进管14与导管二13接通,同时断开导管一12、导管二13、导热柱二81、导热板二9内部的通道91之间的管路,此时导热板二9与导热块11配合,会对金属件的切割面进行快速散热处理。
实施例2
请参阅图2-图6,一种金属局部加热切割装置,包括切割箱1、局部加热箱4,切割箱1的内部开设有内腔,内腔的内壁设置有环形导轨3,局部加热箱4滑动安装在导轨3表面;
局部加热箱4的内部安装有切割模块5,切割模块5为火焰切割头或激光切割头,局部加热箱4的内部还设置有加热线圈一6、加热线圈二8,加热线圈一6位于切割模块5沿导轨3移动方向的一侧,用于对被切割金属件的表面进行加热。
加热线圈二8位于加热线圈一6沿导轨3移动方向的一侧,用于对被切割金属件的表面进行预热,与加热线圈一6配合使用,可实现对被切割金属件的表面进行渐变式加热处理,避免被切割金属件表面温度变化过大而产生应力,加热线圈二8的内部安装有导热柱二81,加热线圈二8靠近被切割金属件的一侧设有导热板二9,导热柱二81与导热板二9之间设有若干具有导热性的连接板10,加热线圈一6和加热线圈二8分别位于两组电路中,通过电源向加热线圈一6和加热线圈二8中输入电流,利用加热线圈一6和加热线圈二8形成的电磁场,分别在导热柱一61和导热柱二81的表面产生感应涡流,依靠导热柱一61和导热柱二81本身的电阻,实现导热柱一61和导热柱二81的发热。
加热线圈一6和加热线圈二8的环形侧面均设有热辐射板41,利用热辐射板41将热量反射到导热板一7和导热板二9的表面,避免导热柱一61和导热柱二81中的热量向远处扩散,加热线圈一6的圈数密度大于加热线圈二8的圈数密度,加热线圈一6与导热柱一61配合,用于对被切割金属件的表面进行局部加热处理,加热线圈二8与导热柱二81配合,用于对被切割金属件的表面进行切割前的预热,以使被切割金属件表面加热的温度呈渐变式变化,避免被切割金属件表面温度差过大而产生变形。
加热线圈二8中线圈的分布密度沿远离加热线圈一6的方向逐渐减小,以使被切割金属件表面加热的温度呈渐变式变化,距离金属件表面切割点的距离越远,温度越低。
导热柱二81的内部为中空设计,导热板二9的内部设有呈U形分布的通道91,导热柱二81两端的两个连接板10的内部均设有通孔92,通孔92的两端分别与导热柱二81内部的中空腔体和通道91连通。
导热板一7和导热板二9均由中间板和翅板组成,中间板与被切割金属件的表面贴合,翅板的截面呈圆弧形,翅板向远离中间板的方向延伸时,翅板靠近被切割金属件的一侧表面由逐渐远离被切割金属件的表面过渡到逐渐靠近被切割金属件的表面。
中间板直接与金属件表面切割轨迹的位置贴合,可以直接对金属件的表面进行加热,翅板向中间板两侧延伸,可对金属件表面切割轨迹的两侧进行加热,同时距离切割轨迹越远,加热的温度越低。
通道91的长度方向与被切割金属件的切割面平行;通道91由中间板向翅板方向排列分布时,相邻通道91之间的间距逐渐增大,以便实现距离切割轨迹越远,加热的温度越低的效果,从而使被切割金属件表面加热的温度呈渐变式变化,避免被切割金属件表面温度差过大而产生变形。
散热腔,位于切割模块5远离加热线圈一6的一侧,散热腔的内部设置有导热块11,导热块11内部设有透气孔,导热块11和导热块11上方的散热腔的腔体与导热柱二81内部的中空腔体两端之间设有用于流体循环的输送管组。
利用输送管组将导热块11吸收的被切割金属件表面切割加工产生的热量输送到导热板二9中,利用该热量对被切割金属件的表面进行预热,以实现被切割金属件表面切割处的散热,同时可利用该热量进行预热,减少加热线圈二8的能耗。
实施例3
请参阅图4、图10,一种金属局部加热切割装置,包括切割箱1、局部加热箱4,切割箱1的内部开设有内腔,内腔的内壁设置有环形导轨3,局部加热箱4滑动安装在导轨3表面,导轨3中设有两组局部加热箱4,两组局部加热箱4同向设计,同时两组局部加热箱4相距180°,利用两组局部加热箱4对金属件进行同步加热切割加工,可避免金属件因一侧面受热导致金属件弯曲变形。
局部加热箱4的内部安装有切割模块5,切割模块5为火焰切割头或激光切割头,局部加热箱4的内部还设置有:加热线圈一6、加热线圈二8,加热线圈一6位于切割模块5沿导轨3移动方向的一侧,用于对被切割金属件的表面进行加热。
加热线圈二8位于加热线圈一6沿导轨3移动方向的一侧,用于对被切割金属件的表面进行预热,与加热线圈一6配合使用,可实现对被切割金属件的表面进行渐变式加热处理,避免被切割金属件表面温度变化过大而产生应力,加热线圈二8的内部安装有导热柱二81,加热线圈二8靠近被切割金属件的一侧设有导热板二9,导热柱二81与导热板二9之间设有若干具有导热性的连接板10,加热线圈一6和加热线圈二8分别位于两组电路中,通过电源向加热线圈一6和加热线圈二8中输入电流,利用加热线圈一6和加热线圈二8形成的电磁场,分别在导热柱一61和导热柱二81的表面产生感应涡流,依靠导热柱一61和导热柱二81本身的电阻,实现导热柱一61和导热柱二81的发热。
加热线圈一6和加热线圈二8的环形侧面均设有热辐射板41,利用热辐射板41将热量反射到导热板一7和导热板二9的表面,避免导热柱一61和导热柱二81中的热量向远处扩散。
导热柱二81的内部为中空设计,导热板二9的内部设有呈U形分布的通道91,导热柱二81两端的两个连接板10的内部均设有通孔92,通孔92的两端分别与导热柱二81内部的中空腔体和通道91连通;
散热腔,位于切割模块5远离加热线圈一6的一侧,散热腔的内部设置有导热块11,导热块11内部设有透气孔,导热块11和导热块11上方的散热腔的腔体与导热柱二81内部的中空腔体两端之间设有用于流体循环的输送管组。
利用输送管组将导热块11吸收的被切割金属件表面切割加工产生的热量输送到导热板二9中,利用该热量对被切割金属件的表面进行预热,以实现被切割金属件表面切割处的散热,同时可利用该热量进行预热,减少加热线圈二8的能耗。
金属局部加热切割装置工作原理:
在对圆柱形金属件进行热切割时,首先将圆柱形金属件放置在切割箱1中,将圆柱形金属件的被切割处调整到局部加热箱4中与切割模块5相对应的位置,然后利用两组夹紧轮2将金属件固定在切割箱1中。
夹紧轮2固定之后,将加热线圈一6和加热线圈二8接通电源,加热线圈一6对导热柱一61进行加热,加热线圈二8对导热柱二81进行加热,导热柱一61和导热柱二81产生的热量通过连接板10分别进入到导热板一7和导热板二9中,热量先进入导热板一7和导热板二9中的中间板中,然后将翅板的方向传递,热量在导热板一7和导热板二9中传递时,一部分热量会辐射到金属件的表面。
热量由中间板向翅板的方向传递时,热量会不断降低,翅板的设计,可对金属件切割处的两侧进行加热,同时中间板与翅板的设计,可使距离切割处越远加热温度越低,已实现金属件切割处两侧温度的渐变。
当利用加热线圈一6将金属件切割处的表面加热到预定温度时,通过相关驱动设备控制驱动齿轮16转动,驱动齿轮16与齿轨31啮合,带动局部加热箱4在导轨3的表面移动,同时启动切割模块5,利用切割模块5对金属件表面被加热线圈一6加热的部位进行切割。
在利用切割模块5对金属件进行切割时,被切割后的金属件的表面会产生大量的热,热量会被传递到导热块11中,启动输送管组中的气泵,气泵将气体通过导管二13输入到导热块11中,气体吸收导热块11中的热量,并进入到导热块11上方的空间中,然后被吸入到导管一12中,被加热之后的气体通过导管一12进入到输入管121中,然后依次进入到导热柱二81、连接板10、导热板二9,此时将加热线圈二8与电源断开,利用进入通道91中的热气流对导热板二9进行加热,并由导热板二9对金属件的表面进行预热。
同时利用导热板二9下表面的温度传感器检测导热板二9被加热的温度,当利用热气流不足以将导热板二9加热到预设温度时,利用加热线圈二8对导热板二9进行辅助加热。
在对金属件进行切割加工时,当通过导管一12、导管二13、导热柱二81、导热板二9内部的通道91之间的内循环能实现对导热板二9的自主加热,但是被切割之后的金属件表面的温度仍过高时,此时利用换向阀将外接进管14与导管二13接通,将外接出管15与导管一12接通,同时保证导管一12、导管二13、导热柱二81、导热板二9内部的通道91之间的通路,此时通过接入外部低温气体,同时排出部分热空气,可以对金属件表面被切割的位置进行快速散热处理。
当金属件切割加工完成之后,利用换向阀将外接进管14与导管二13接通,同时断开导管一12、导管二13、导热柱二81、导热板二9内部的通道91之间的管路,此时导热板二9与导热块11配合,会对金属件的切割面进行快速散热处理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种金属局部加热切割装置,包括切割箱(1)、局部加热箱(4),其特征在于:所述切割箱(1)的内部开设有内腔,所述内腔的内壁设置有环形导轨(3),所述局部加热箱(4)滑动安装在所述导轨(3)表面;
所述局部加热箱(4)的内部安装有切割模块(5),所述局部加热箱(4)的内部还设置有:
加热线圈一(6),所述加热线圈一(6)位于所述切割模块(5)沿所述导轨(3)移动方向的一侧;
加热线圈二(8),所述加热线圈二(8)位于所述加热线圈一(6)沿所述导轨(3)移动方向的一侧,所述加热线圈二(8)的内部安装有导热柱二(81),所述加热线圈二(8)靠近被切割金属件的一侧设有导热板二(9),所述导热柱二(81)与所述导热板二(9)之间设有若干具有导热性的连接板(10);
所述导热柱二(81)的内部为中空设计,所述导热板二(9)的内部设有呈U形分布的通道(91),所述导热柱二(81)两端的两个所述连接板(10)的内部均设有通孔(92),所述通孔(92)的两端分别与导热柱二(81)内部的中空腔体和通道(91)连通;
散热腔,位于所述切割模块(5)远离所述加热线圈一(6)的一侧,所述散热腔的内部设置有导热块(11),所述导热块(11)内部设有透气孔,所述导热块(11)和导热块(11)上方的散热腔的腔体与所述导热柱二(81)内部的中空腔体两端之间设有用于流体循环的输送管组。
2.根据权利要求1所述的金属局部加热切割装置,其中,所述加热线圈一(6)的内部安装有导热柱一(61),所述加热线圈一(6)靠近被切割金属件的一侧设有导热板一(7),所述导热柱一(61)与所述导热板一(7)之间设有若干具有导热性的连接板(10)。
3.根据权利要求1所述的金属局部加热切割装置,其中,所述加热线圈一(6)的圈数密度大于所述加热线圈二(8)的圈数密度;
所述加热线圈二(8)中线圈的分布密度沿远离所述加热线圈一(6)的方向逐渐减小。
4.根据权利要求2所述的金属局部加热切割装置,其中,所述导热板一(7)和导热板二(9)均由中间板和翅板组成,所述中间板与被切割金属件的表面贴合,所述翅板的截面呈圆弧形,所述翅板向远离所述中间板的方向延伸时,翅板靠近被切割金属件的一侧表面由逐渐远离被切割金属件的表面过渡到逐渐靠近被切割金属件的表面。
5.根据权利要求4所述的金属局部加热切割装置,其中,所述通道(91)的长度方向与被切割金属件的切割面平行;
所述通道(91)由所述中间板向所述翅板方向排列分布时,相邻所述通道(91)之间的间距逐渐增大。
6.根据权利要求1-5任一项所述的金属局部加热切割装置,其中,所述切割模块(5)与所述加热线圈一(6)之间设有隔热板,所述切割模块(5)与所述散热腔之间通过导热材料隔开;
所述输送管组包括:
导管一(12),所述导管一(12)的一端位于所述导热块(11)上方的散热腔中,另一端通过输入管(121)与所述导热柱二(81)内部的中空腔体的一端连接;
导管二(13),所述导管二(13)的一端位于所述导热块(11)的内部,另一端通过输出管(131)与所述导热柱二(81)内部的中空腔体的另一端连接。
7.根据权利要求6所述的金属局部加热切割装置,其中,所述导热板二(9)的底面安装有温度传感器,所述温度传感器与所述加热线圈二(8)的电源控制器之间为电信号连接。
8.根据权利要求6所述的金属局部加热切割装置,其中,所述局部加热箱(4)中安装有外接进管(14)和外接出管(15),所述外接进管(14)与所述输出管(131)之间设有换向阀,通过所述换向阀控制所述外接进管(14)或输出管(131)与所述导管二(13)连通;
所述外接出管(15)与所述输出管(131)之间设有换向阀,通过所述换向阀控制所述外接出管(15)或输出管(131)与所述导管一(12)连通。
9.根据权利要求7或8所述的金属局部加热切割装置,其中,所述导轨(3)的内部设有环形齿轨(31),所述局部加热箱(4)的内部设有与所述环形齿轨(31)啮合的驱动齿轮(16)。
10.根据权利要求9所述的金属局部加热切割装置,其中,所述切割箱(1)的内部设有两组夹紧轮(2),两组所述夹紧轮(2)分布在所述切割箱(1)内部内腔的两侧,一组所述夹紧轮(2)由若干个夹紧轮(2)组成,同组中若干个所述夹紧轮(2)呈环形分布。
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