CN208523015U - 具有外置式高频感应线圈结构的热辊加热装置 - Google Patents

Abstract

具有外置式高频感应线圈结构的热辊加热装置。涉及一种表面积大于0.314㎡、转速大于2r/min的旋转热辊的加热装置，尤其涉及具有外置式高频感应线圈结构的热辊加热装置的结构改进。结构紧凑合理、制造成本低、使用便捷可靠，加热温度均匀。包括线圈框架、电磁感应线圈和若干弧形支撑板；若干所述弧形支撑板相互平行设置形成弧形支撑板组；所述弧形支撑板呈板状，可拆卸竖向固定连接在所述线圈框架的内侧壁上，所述弧形支撑板的前端面上设有与所述热辊适配的弧面，所述弧面上设有一对间隔设置的电磁线镶嵌槽组；所述电磁线镶嵌槽组包括若干均布排列的电磁线镶嵌槽。本实用新型具有结构紧凑合理、制造成本低、使用便捷可靠，加热温度均匀等特点。

Description

具有外置式高频感应线圈结构的热辊加热装置

技术领域

本实用新型涉及一种表面积大于0.314㎡、转速大于2r/min的旋转热辊的加热装置，尤其涉及具有外置式高频感应线圈结构的热辊加热装置的结构改进。

背景技术

外形尺寸较大的热辊一般表面积大于0.314㎡，即大于直径100mm、长1000mm热辊或大于直径200mm、长500mm热辊，其加热方式有以下几种：电阻式电热棒插入辊体；以导热油作为介质，有半静态和强制流动形式；以高压蒸汽作介质的压力容器热辊；多段控温电磁感应加热热辊。上述每一种热辊加热方式都存在致命缺陷，电阻式电热棒插入方式是热转换效率低，辊面温度不均匀；导热油介质热辊主要缺陷是局部温度高的管壁使导热油炭化结焦，影响传热效率；以高压蒸汽作介质的热辊，离不了蒸汽锅炉且疏水器泄漏，浪费的能量不可低估；多段控温电磁感应加热装置制作成本高，且每段连接处对应的热辊表面温度均匀性也不理想。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题，提供了一种结构紧凑合理、制造成本低、使用便捷可靠，加热温度均匀的加热装置。

本实用新型的技术方案是：包括线圈框架、电磁感应线圈和若干弧形支撑板；

若干所述弧形支撑板相互平行设置形成弧形支撑板组；

所述弧形支撑板呈板状，可拆卸竖向固定连接在所述线圈框架的内侧壁上，所述弧形支撑板的前端面上设有与所述热辊适配的弧面，所述弧面上设有一对间隔设置的电磁线镶嵌槽组；所述电磁线镶嵌槽组包括若干均布排列的电磁线镶嵌槽；

所述电磁感应线圈从内而外依次连续缠绕在所述电磁线镶嵌槽内，截面呈弧形，与所述热辊的外圆面相适配。

若干所述弧形支撑板为非金属材料。

所述弧面上依次设有固定连接的玻纤板和隔热石棉层。

所述线圈框架上设有隔离屏蔽层。

所述隔离屏蔽层为铝箔或敷铜板。

所述电磁感应线圈与热辊外圆相适配，所述电磁感应线圈接通输出频率为10K-50k的高频发生源。

所述电磁感应线圈与热辊外圆之间的距离为3-18mm。

本实用新型通过线圈框架、电磁感应线圈和若干弧形支撑板之间的组合和结构的改进，提高热辊的加热方式和效率。弧形支撑板上设有电磁线镶嵌槽组，电磁线镶嵌槽组包括若干均布排列的电磁线镶嵌槽；电磁感应线圈固定设置在电磁线镶嵌槽内；通过隔热石棉层和隔离屏蔽层等作用，提高装置运行的安全性。本实用新型具有结构紧凑合理、制造成本低、使用便捷可靠，加热温度均匀等特点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中加热装置的结构示意图；

图3是图2中弧形支撑板的放大结构示意图；

图4是本实用新型玻纤板和隔热石棉层的结构示意图；

图5是本实用新型间距调节机构的结构示意图；

图中1是线圈框架，2是电磁感应线圈，3是弧形支撑板，31是弧面，32是电磁线镶嵌槽组，4是玻纤板，5是隔热石棉层，6是间距调节机构，61是连杆一，62是连杆二，63是连杆套，64是调节轴，65是调节套，7是热辊。

具体实施方式

本实用新型如图1-5所示，包括线圈框架1、电磁感应线圈2和若干弧形支撑板3；

若干所述弧形支撑板3相互平行设置形成弧形支撑板组；

所述弧形支撑板3呈板状，可拆卸竖向固定连接在所述线圈框架1的内侧壁上，所述弧形支撑板3的前端面上设有与所述热辊适配的弧面31，所述弧面31上设有一对间隔设置的电磁线镶嵌槽组32；所述电磁线镶嵌槽组32包括若干均布排列的电磁线镶嵌槽；

所述电磁感应线圈2从内而外依次连续（电磁感应线圈2不是分段连接在弧形支撑板3上的）缠绕在所述电磁线镶嵌槽内，电磁感应线圈缠绕完成后形成的截面呈弧形，与所述热辊的外圆面相适配。

若干弧形支撑板3为非金属材料，如FR4玻纤板、水泥、石膏板等。其弧形尺寸必须与热辊相对应，通常热辊外径φ300mm，弧形支撑板3的弧度半径选用为R162mm左右，长度比热辊长至少多出20~100mm；该线圈框架1设有必要的安装固定螺纹，以用于安装定位，严格要求定位后，由若干支撑板的弧面31与热辊的辊表面等距离，即电磁感应线圈2缠绕在若干弧形支撑板3形成的弧面31（也可以称之为瓦面状）与热辊的辊面距离应达到12±0.24mm。

电磁线镶嵌槽组32包括7~8个电磁线镶嵌槽。绕制线圈的电缆应是高频电磁线，即相互绝缘的多股漆包线组成，导线外包覆耐高温绝缘隔离层，绕制成的线圈排列整齐、紧密，稳固，线圈面与弧形支撑板3弧面一致。确保高频电磁线外表面与热辊外圆等距离。线圈匝数由输出功率决定，电缆的截面积选择也决定于输出电流。电磁感应线圈2接通输出频率为10-50KHz的高频发生源。

所述弧面31上依次设有固定连接的玻纤板4和隔热石棉层5。

所述线圈框架1上设有隔离屏蔽层。电磁感应线圈2朝向热辊一侧的5~10cm处设铝箱或锡箔或FR4覆铜板用作屏蔽隔离层，高频输出电缆也需要全层软管屏蔽以确保安全。

所述隔离屏蔽层为铝箔或敷铜板。

所述电磁感应线圈2与热辊外圆相适配，所述电磁感应线圈2接通输出频率为10KHz-50kHz的高频发生源。旋转的热辊即可迅速获得均匀的感应涡流热，从而在短时间内达到工艺上所需的热辊表面温度。

所述电磁感应线圈2与热辊外圆之间的距离为3-18mm。

电磁感应线圈2缠绕在弧形支撑板3的弧面31，从内而外一圈一圈地依次连续镶嵌在所有弧形支撑板3的电磁线镶嵌槽内，将电磁线圈呈一个弧型面，该弧型面与所述热辊外圆面相适配。

本案公开了一种外置式通长扁平结构的高频感应线圈，高频线圈外置式，线圈与加热对象辊面的距离为3~18mm；采用耐温多股（大于600股）漆包线作为高频线圈的绕制母线，外表面要有安全的绝缘层包裹；线圈框架1必须采用FR4玻纤板、水泥、石膏板等非金属材料，且由多块弧形支撑板3组成的弧面务必与辊表面弧度相符，保证等距离；绕制好的线圈除紧靠被加热对象面外，要用铝箔、锡箔或FR4覆铜板在线圈外5~10cm处屏蔽覆盖，以确保电磁辐射安全。本案制作成的外置高频感应线圈作为热辊的加热方式，其制作成本最低，加热效率最高，运转可靠，节能又环保，是目前各种热辊加热方式的最佳替代品。

以φ380*2000热辊7为例，制作外置式线圈前需准备：弧形支撑板3、固定弧形支撑板3的线圈框架1、高温绝缘漆、环氧树脂液及固化剂、绝缘套管、石棉布、玻纤板4、铝箔或FR4敷铜板、硅胶粘结剂，Pt100温度传感器，耐高温多股漆包线等。

热辊7表面温度若＜200℃，选择FR4玻纤板4（厚度2～4mm为宜），制作半径为R196的“弧形支撑板3”，弧面31上有用于镶嵌电磁线的若干个电磁线镶嵌槽，根据辊体长度需要，在线圈框架1上设置一定数量的弧形支撑板3。电磁感应线圈2选择高频电流专用电磁线，35米左右（由高温多股漆包线组成），电磁线绕7-8圈长2010、宽约120mm的7-8圈电磁线紧密排列，中间需留出40~50*2000mm空隙，每根电磁线需镶嵌在每个弧形支撑板3的弧面31内，并贴近弧形支撑板3的弧面31，用高温绝缘漆对电磁线予以固定，让电磁感应线圈2的面随由多块弧形支撑板3成的弧面31形成R196mm左右的弧度,确保电磁感应线圈2与被加热辊7面距离一致。电磁线绕好后，引出线需固定，引出线为电磁线延长线，控制在3m以内，直接与高频电源输出端连接；线圈引出线接通输出频率为10~50kHz的高频发生源，旋转的热辊7即可迅速获得均匀的感应涡流热，从而在短时间内达到工艺上所需的热辊7表面温度。绕制好的电磁感应线圈2的凹面部分先覆盖0.5mm左右厚的FR4玻纤板4，用不锈钢或黄钢螺钉固定好，再在0.5mm左右厚的FR4玻纤板4上贴厚度2mm左右的隔热石棉布，粘贴胶用环氧树脂为佳，涂好胶后用刮刀刮匀，再用圆柱形辊，压平石棉布表面，至此，形成R193mm的弧面31，最后，在除弧面31外的“框架”四周用铝箔或FR4敷铜板作隔离屏蔽层，本实用电磁感应线圈2就完成了。

若热辊7工艺温度要求大于200℃，甚至达到300℃，支撑板采用水泥、石膏板，板厚为16~26mm为宜，要预先埋入螺丝固定件，以固定线圈支架使用。

位于线圈的中部位置，可增设Pt100温度传感器或在辊体表面内，设置Pt100温度传感器，直接测量辊体表面温度，予以控温。

为了便于快速调节电磁感应线圈与热辊之间的间距，可通过间距调节机构进行调节；

所述线圈框架1上远离所述热辊7的一侧设有间距调节机构6；所述间距调节机构6包括连杆一61、连杆二62、连杆套63、调节套65和调节轴64；所述调节轴64固定连接在架体上；所述连杆一61的一端铰接在所述线圈框架1的一端，所述连杆一61另一端与所述调节轴64的一端铰接；所述连杆二62的一端铰接在所述线圈框架1的另一端，所述连杆二62的另一端铰接在所述连杆套63上；所述连杆套63活动限设在所述调节套65上；所述调节杆上与所述连接套连接的一侧设有调节端，所述调节端上设有外螺纹，所述调节套65上设有与所述外螺纹适配的内螺纹。

需调节热辊7与加热装置之间的间距，提高加热效率时；需要增加间距时，如图5所示，将调节套65向左侧方向旋转，连杆套63套设在调节套65，与调节套65之间间隙配合；连杆二62向左侧倾斜，带动连杆一61倾斜，即热辊7与加热装置之间间距增加；如减少热辊7与加热装置之间的间距，将调节套65以上述相反的方向运动即可。

Claims (6)

1.具有外置式高频感应线圈结构的热辊加热装置，其特征在于，包括线圈框架、电磁感应线圈和若干弧形支撑板；

若干所述弧形支撑板相互平行设置形成弧形支撑板组；

所述弧形支撑板呈板状，可拆卸竖向固定连接在所述线圈框架的内侧壁上，所述弧形支撑板的前端面上设有与所述热辊适配的弧面，所述弧面上设有一对间隔设置的电磁线镶嵌槽组；所述电磁线镶嵌槽组包括若干均布排列的电磁线镶嵌槽；

所述电磁感应线圈从内而外依次连续缠绕在所述电磁线镶嵌槽内，截面呈弧形，与所述热辊的外圆面相适配。

2.根据权利要求1所述的具有外置式高频感应线圈结构的热辊加热装置，其特征在于，若干所述弧形支撑板为非金属材料。

3.根据权利要求1所述的具有外置式高频感应线圈结构的热辊加热装置，其特征在于，所述弧面上依次设有固定连接的玻纤板和隔热石棉层。

4.根据权利要求1所述的具有外置式高频感应线圈结构的热辊加热装置，其特征在于，所述线圈框架上设有隔离屏蔽层。

5.根据权利要求4所述的具有外置式高频感应线圈结构的热辊加热装置，其特征在于，所述隔离屏蔽层为铝箔或敷铜板。

6.根据权利要求1所述的具有外置式高频感应线圈结构的热辊加热装置，其特征在于，所述电磁感应线圈与热辊外圆之间的距离为3-18mm。