CN208068802U - 一种高效涡流加热运油式防析碳模温机 - Google Patents

Abstract

一种高效涡流加热运油式防析碳模温机，电磁阀与水管连接，降温导热油储油箱内设置有降温导管，水管与降温导管连接，降温导热油储油箱与冷油泵连接，冷油泵与降温管连接，加热储油器内设置降温管，加热储油器上设置涡流供电线圈，加热储油器上端与导热油模具输油管连接，加热储油器下端通过导热油模具回油管与油泵连接，降温管通过输油管与降温导热油储油箱连接，导热油模具回油管通过进出油连接管与导热油模具输油管连接，降温导热油单向阀与冷油泵连接，导热油温度感应器与智能化PLC控制器连接。该实用新型结构加单可靠，维修方便，均匀加热，操作简单，故障率低，使用寿命长，涡流加热效率高，减少能源损耗，节能减排，应用于机械制造技术领域中。

Description

一种高效涡流加热运油式防析碳模温机

技术领域

本实用新型是涉及机械制造技术领域中用来调理模具温度的均衡模度的一种高效涡流加热运油式防析碳模温机。

背景技术

模温机又叫模具温度控制机，模温机是用来调理模具温度的均衡模度。目前，随着机械行业的发展应用越来越广泛，模温机除了模具行业还广泛应用于油脂工业、造纸工业、电气设备工业、纺织印染工业、冶金铸造、机械加工行业等多个行业。现在模温机一般分水温机、油温机。注塑模具的热均衡是模具成型的关键，模具内部，由塑料(如热塑性塑料)带来的热量经过热辐射传送给模具，模具传递给导热流体，被导热流体吸收的热量由模温机带走，因此模温机可以说是注塑模具行业不可缺少的设备之一。而传统的模温机采用加热棒加热，油温机采用加热棒加热时会产生高温导致析碳现象，就像水垢一样，影响加热棒的加热效率，使用时间较长后如果不清理影响加热效率并可能导致模温机损坏，但是模温机拆开之后，清理困难、密封复杂，造成的停工时间较长，损失较大。传统的加热棒式模温机，加热棒周围的温度能达到600°左右，会让导热油分解，形成析碳现象覆盖于加热棒周围，极大地影响了加热效率和模温机的维修成本。因此，研制开发一种高效涡流加热运油式防析碳模温机一直是急待解决的新课题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高效涡流加热运油式防析碳模温机，该实用新型采用高效的涡流加热，加热均匀油温升高快，由于不产生局部高温，极大的改善了析碳现象，增加了模温机的使用寿命，降低了模温机的维修成本，操作简单，维修方便。

本实用新型的目的是这样实现的：一种高效涡流加热运油式防析碳模温机，包括电磁阀、冷油泵、降温导热油储油箱、智能化PLC控制器、高频电源、油泵、加热储油器、涡流供电线圈、加热油储油箱、降温管、水管、降温导管、回油管、导热油过滤网、进出油连接管、降温导热油单向阀、导热油温度感应器、加热导热油单向阀、导热油游标、导热油排气管、导热油模具输油管、导热油模具回油管、导热油放油管、导热油连通管、降温导热油温度感应器，电磁阀与水管连接，降温导热油储油箱内设置有降温导管，水管与降温导管连接，降温导热油储油箱与冷油泵连接，冷油泵与降温管连接，加热储油器内设置降温管，加热储油器上设置涡流供电线圈，加热储油器上端与导热油模具输油管连接，加热储油器下端通过导热油模具回油管与油泵连接，降温管通过输油管与降温导热油储油箱连接，高频电源与智能化PLC控制器和涡流供电线圈连接，智能化PLC控制器通过与电磁阀、冷油泵与降温导热油储油箱连接；在导热油模具回油管上设置导热油过滤网，导热油模具回油管通过进出油连接管与导热油模具输油管连接，降温导热油单向阀与冷油泵连接，导热油温度感应器与智能化PLC控制器连接，导热油温度感应器与加热导热油单向阀连接，在加热油储油箱内设置导热油游标，加热油储油箱通过导热油排气管与导热油模具回油管连接，加热储油器底端与放油管连接，加热油储油箱通过导热油连通管与导热油模具回油管连接，智能化PLC控制器与降温导热油温度感应器连接；

所述的降温管由进油管、法兰、螺旋片、底端密封、筒体组成，底端密封与筒体连接，在筒体圆周上设置螺旋片，在筒体上部设置法兰，在法兰上设置回油管、进油管，筒体下部设置底部密封。

本实用新型的要点在于它的结构。其工作原理是，所述的一种模温机采用智能化PLC控制系统，在智能化PLC控制器的PLC显示屏上设置所需的温度，智能化PLC控制器会发出指令给高频电源，高频电源会迅速给装置供电形成涡流，加热储油器形成均匀的高温，再由油泵对模具进行加热或者降温；一旦导热油的温度超过设定的范围，高频电源会自动降低频率甚至断电，并且冷油泵会启动，往降温导热油储油箱里注入冷油来降温，始终使模温机所需的导热油在微小的范围内变化；电磁阀入水口A需要与水管连接，当降温导热油所需的温度超出设定的35℃，电磁阀打开，导入冷水，达到降温导热油始终温度恒定的特点，并且智能化PLC控制器会根据降温导热油温度感应器的反馈信息，一旦降温导热油储油箱的油温低于35℃时会关闭电磁阀；加热油储油箱和导热油连通管始终使加热储油器的油位保持恒定；在导体外面绕上线圈，并让线圈通入交变电流，那么线圈就产生交变磁场；由于线圈中间的导体在圆周方向是可以等效成一圈圈的闭合电路，闭合电路中的磁通量在不断发生改变，所以在导体的圆周方向会产生感应电动势和感应电流，再依靠材料本身的内阻，使之迅速发热，达到所需的升温目的；传统的加热棒式加热导热油，想迅速升温只能加大功率，导致局部温度过高甚至超过600℃，导致导热油形成析碳现场，涡流加热，整体升温加热均匀，温度升高快，不会形成局部过高温度的现象，不形成析碳现象，注塑成型时恒定的温度是成品合格率的一个重要因素，因此一种高效涡流加热运油式防析碳模温机能够替代以前的加热棒式的模温机，性能更稳定，加热效率更高。

一种高效涡流加热运油式防析碳模温机与现有技术相比，具有以下优点：

（1）结构加单可靠，传统的加热棒式一旦形成炭析现象，如不及时维修极易发生损坏。

（2）维修方便，本系统采用模块化设计，维修方面，拆卸成本低。

（3）均匀加热，温度升高快而且温度控制恒定。

（4）操作简单，故障率低。

（5）使用寿命长，由于结构可靠，大大提高了使用周期，增加了模具的使用寿命，提高了注塑件的合格率。

（6）涡流加热效率高，减少能源损耗，节能减排。

将广泛的应用于机械制造技术领域中。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的立体图。

图3是本实用新型的系统原理图。

图4是本实用新型的系统中电磁加热原理图一。

图5是本实用新型的系统中电磁加热原理图二。

图6是本实用新型降温管部分的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，一种高效涡流加热运油式防析碳模温机，包括电磁阀1、冷油泵2、降温导热油储油箱3、智能化PLC控制器4、高频电源5、油泵6、加热储油器7、涡流供电线圈8、加热油储油箱9、降温管10、水管11、降温导管12、回油管13、导热油过滤网14、进出油连接管15、降温导热油单向阀16、导热油温度感应器17、加热导热油单向阀18、导热油游标19、导热油排气管20、导热油模具输油管21、导热油模具回油管22、导热油放油管23、导热油连通管24、降温导热油温度感应器25，电磁阀1与水管11连接，降温导热油储油箱3内设置有降温导管12，水管11与降温导管12连接，降温导热油储油箱3与冷油泵2连接，冷油泵2与降温管10连接，加热储油器7内设置降温管10，加热储油器7上设置涡流供电线圈8，加热储油器7上端与导热油模具输油管21连接，加热储油器7下端通过导热油模具回油管22与油泵6连接，降温管10通过输油管13与降温导热油储油箱3连接，高频电源5与智能化PLC控制器4和涡流供电线圈8连接，智能化PLC控制器4通过与电磁阀1、冷油泵2与降温导热油储油箱3连接；在导热油模具回油管22上设置导热油过滤网14，导热油模具回油管22通过进出油连接管15与导热油模具输油管21连接，降温导热油单向阀16与冷油泵2连接，导热油温度感应器17与智能化PLC控制器4连接，导热油温度感应器17与加热导热油单向阀18连接，在加热油储油箱9内设置导热油游标19，加热油储油箱9通过导热油排气管20与导热油模具回油管22连接，加热储油器7底端与放油管23连接，加热油储油箱9通过导热油连通管24与导热油模具回油管22连接，智能化PLC控制器4与降温导热油温度感应器25连接。

所述的降温管10由进油管10-1、法兰10-2、螺旋片10-3、底端密封10-4、筒体10-5组成，底端密封10-4与筒体10-5连接，在筒体10-5圆周上设置螺旋片10-3，在筒体10-5上部设置法兰10-2，在法兰10-2上设置回油管13、进油管10-1，筒体10-5底部密封10-4。

所述的一种高效涡流加热运油式防析碳模温机的导热油过滤网14连接在导热油模具回油管22，过滤导热油，防止导热油杂质较多，加热不均匀；进出油连接管15起辅助作用，当连接模具后，正常情况下，出油管与进油管压力相等，一旦模具内部流通不畅或者操作失误时，能起到内循环的作用来保护油泵6，降温导热油单向阀16是让导热油按照设计的方向进行流动；导热油温度感应器17是为了测定导出的油温，反馈给PLC控制器，让高频电源找到合适的频率，使温度始终保持微小的变化；加热导热油单向阀18与降温导热油单向阀16作用相同，让导热油按照设计的方向进行流动；导热油游标19的作用是导热油在使用过程中是有损耗的，为了防止发生导热油不足的情况，设定了导热油在箱体内的高度范围，一旦过低会引发PLC控制器的报警，提示工作人员及时注油，导热油连通管24的作用是始终使加热储油器7的导热油充满状态，降温导热油温度感应器25的作用是当降温导热油高于设定的35℃值时，电磁阀1始终处于开启状态，冷水会持续不断的降温带走热量。

所述的一种高效涡流加热运油式防析碳模温机是根据不同的注塑材料和模具所需的温度进行变化，首先在PLC控制器4面板上设置所需的温度，PLC控制器根据设定的温度值对高频电源5发出指令，高频电源会对涡流供电线圈8通电，供电线圈在高频交变电流的作用下产生磁场，不断变化的磁场使加热储油器7产生感应电流从而使其内部的导热油迅速升温至设定的温度；加热储油器7底端为进油口，顶端为出油口，为了防止导热油走捷径，同时为了更好的使导热油加热均匀，在降温管10的外部设置螺旋片，使导热油旋转上升，这样导热油加热更均匀，变化范围更微小，温度更加恒定；PLC控制器一旦检测到加热储油器7的导热油超温，会发出指令让高频电源5会自动降低频率甚至断电，同时会给冷油泵2和电磁阀1发出指令，冷油泵会将冷油注入降温管10，达到降温的效果，冷油经过循环会带来热量，电磁阀1打开后水管的水会带走导热油的热量达到降温的目的，并且智能化PLC控制器4会根据降温导热油温度感应器25的反馈信息，一旦降温导热油储油箱3的油温低于35℃时会关闭电磁阀1。

所述的一种高效涡流加热运油式防析碳模温机的工作原理是，所述的一种模温机采用智能化PLC控制系统，在智能化PLC控制器4的PLC显示屏上设置所需的温度，智能化PLC控制器4会发出指令给高频电源5，高频电源5会迅速给装置8供电形成涡流，加热储油器7形成均匀的高温，再由油泵6对模具进行加热或者降温；一旦导热油的温度超过设定的范围，高频电源5会自动降低频率甚至断电，并且冷油泵2会启动，往降温导热油储油箱3里注入冷油来降温，始终使模温机所需的导热油在微小的范围内变化；电磁阀1入水口A需要与水管11连接，当降温导热油所需的温度超出设定的35℃，电磁阀1打开，导入冷水，达到降温导热油始终温度恒定的特点，并且智能化PLC控制器4会根据降温导热油温度感应器25的反馈信息，一旦降温导热油储油箱3的油温低于35℃时会关闭电磁阀1；加热油储油箱9和导热油连通管24始终使加热储油器7的油位保持恒定；在导体外面绕上线圈，并让线圈通入交变电流，那么线圈就产生交变磁场；由于线圈中间的导体在圆周方向是可以等效成一圈圈的闭合电路，闭合电路中的磁通量在不断发生改变，所以在导体的圆周方向会产生感应电动势和感应电流，再依靠材料本身的内阻，使之迅速发热，达到所需的升温目的；传统的加热棒式加热导热油，想迅速升温只能加大功率，导致局部温度过高甚至超过600℃，导致导热油形成析碳现场，涡流加热，整体升温加热均匀，温度升高快，不会形成局部过高温度的现象，不形成析碳现象，注塑成型时恒定的温度是成品合格率的一个重要因素，因此一种高效涡流加热运油式防析碳模温机能够替代以前的加热棒式的模温机，性能更稳定，加热效率更高。

所述的一种高效涡流加热运油式防析碳模温机的的使用及操作方法是，首先将导热油模具输油管21和导热油模具回油管22分别接在模具的所需的两侧，再将进水口A端接通冷水管，检查完毕后，接通电源，在PLC控制显示板上设定所需的温度，设备正常运转即可；一种高效涡流加热运油式防析碳模温机维修方便，模块化设计，加热储油器7底部设计了放油管23，平时手动阀门处于关闭状态，需要更换导热油时松开手动阀门即可，极大的方便了导热油的更换方法；加热储油器7和降温管10采用分体设计最后通过法兰结合在一起，拆卸方便，即使发生故障需要维修也不需要复杂的拆卸和密封。

所述的一种高效涡流加热运油式防析碳模温机的电磁加热原理是，当金属导体处在变化着的磁场中或在磁场中运动时，由于电磁感应作用，而在整块金属导体内会产生感应电动势，由于导体自身存在电阻，在导体内部便会产生电流，这种电流在导体中的分布随着导体的表面形状和磁通的分布而不同，其路径往往有如水中的漩涡，因此称为涡流；由于金属导体本身存在电阻，所以涡流在导体中将产生热量。

所述的一种高效涡流加热运油式防析碳模温机的电磁加热原理的计算方法是，对于金属圆柱体，设发热体长度为L，电阻率为ρ，半径为a，放置在一个交变磁场中，其发热功率近似为：

P=HρKaL/8π其中K=8π²fμ/ρ

经过推倒可以得出发热体的功率为：

P=2.5fH²LμAQ×10^-8

上式中H表示发热体表面磁场强度，A表示发热体沿磁场方向截面积，f为交变磁场的频率，由上式可知涡流的热功率正比于磁场交变频率、磁导率μ和磁场强度H，因此要获得较大的功率就要有较高的交变磁场频率，较大的磁场强度，磁导率越大，产生的涡流效应也就越好，对常见的金属而言，碳钢的磁导率远远大于铜和铝，因此加热储油器7选用碳钢材料；降温管10是为了保持冷油箱的温度，因此需要热传导率较高的金属，选用铜或者铝。

图1及图2中A表示进水口；B表示出水口；C表示注油口；D表示出油口，连接模具；E表示放油口，更换导热油时放油用；F表示回油口，连接模具。

图3、图6中无英文字母标注箭头表示油流方向。

Claims (2)

1.一种高效涡流加热运油式防析碳模温机，包括电磁阀、冷油泵、降温导热油储油箱、智能化PLC控制器、高频电源、油泵、加热储油器、涡流供电线圈、加热油储油箱、降温管、水管、降温导管、回油管、导热油过滤网、进出油连接管、降温导热油单向阀、导热油温度感应器、加热导热油单向阀、导热油游标、导热油排气管、导热油模具输油管、导热油模具回油管、导热油放油管、导热油连通管、降温导热油温度感应器，其特征在于：电磁阀与水管连接，降温导热油储油箱内设置有降温导管，水管与降温导管连接，降温导热油储油箱与冷油泵连接，冷油泵与降温管连接，加热储油器内设置降温管，加热储油器上设置涡流供电线圈，加热储油器上端与导热油模具输油管连接，加热储油器下端通过导热油模具回油管与油泵连接，降温管通过输油管与降温导热油储油箱连接，高频电源与智能化PLC控制器和涡流供电线圈连接，智能化PLC控制器通过与电磁阀、冷油泵与降温导热油储油箱连接；在导热油模具回油管上设置导热油过滤网，导热油模具回油管通过进出油连接管与导热油模具输油管连接，降温导热油单向阀与冷油泵连接，导热油温度感应器与智能化PLC控制器连接，导热油温度感应器与加热导热油单向阀连接，在加热油储油箱内设置导热油游标，加热油储油箱通过导热油排气管与导热油模具回油管连接，加热储油器底端与放油管连接，加热油储油箱通过导热油连通管与导热油模具回油管连接，智能化PLC控制器与降温导热油温度感应器连接。

2.根据权利要求1所述的一种高效涡流加热运油式防析碳模温机，其特征在于：所述的降温管由进油管、法兰、螺旋片、底端密封、筒体组成，底端密封与筒体连接，在筒体圆周上设置螺旋片，在筒体上部设置法兰，在法兰上设置回油管、进油管，筒体下部设置底部密封。