CN218920641U - 测速控温的钢丝电磁感应加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种测速控温的钢丝电磁感应加热装置，包括电磁感应加热器、控制器、测速导轮、测温元件等，其中，测速导轮与编码器连接，用于测量钢丝的实时运动速度，并将运动速度输入控制器；控制器与电磁感应加热器连接，并将实时模拟量输入到电磁感应加热器中以实时调节电磁感应加热器的加热输出功率；电磁感应加热器的输入模拟量可线性调节电磁波输出驱动的占空比时间。即根据钢丝线速度值实时快速调节电磁加热器的输出功率，用于运动钢丝在线加热及温度实时精确控制，以实现运动钢丝预热在设定温度值后进入橡胶挤出机或塑料挤出机机头覆胶或覆塑，提高钢丝覆胶覆塑（包胶包塑）的粘贴效果，提高产品质量和生产效率，节能环保。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢丝加热技术领域，特别是涉及一种测速控温的钢丝电磁感应加热装置。
背景技术
轮胎钢丝、光纤电缆加强钢丝的覆塑覆胶一般需要对运动中的钢丝或金属丝进行预热，对现有技术而言，对运动中或移动的钢丝的加热及温度控制还是一个技术难题。钢丝需要在电磁感应加热器感应线圈中移动，并且要求电磁感应加热器依据线材的运动速度输出不同的功率，被加热线材温度应控制在设定温度范围内（例如，某种轮胎钢丝圈的钢丝覆胶要求钢丝预热在60℃±5℃）。随着线材生产线运行速度的加快，最高可达到300米/分钟。
目前，工业生产金属线材（钢丝）的加热大都采用传统的加热方式。传统加热方式有钢丝接触电阻加热金属块表面传导、金属线材自身通电短路电阻式发热和热红外加热，通过热传递方式使被加热体金属线材发热，这种加热方式存在高耗能低效率以及安全的问题，且无法控制快速运动钢丝的预热温度。
另外，最近国内应用在钢丝的电磁感应加热电源主要由铜管感应线圈大功率大电流水冷却的装置构成，控制器组成复杂，在不同速度下控制精度不高，在加速或降速时温度变化大，不能满足温度控制要求，钢丝温度不稳定，经常出现钢丝烧红发黑，破坏了钢丝的特性，甚至出现拉断的现象。没有温度监控，当加热线材的线径，环境温度变化时，容易造成实际加热温度与设定温度偏差很大；没有加速度补偿调节，当被加热线材升速或降速运行时，温度波动很大，加热线材容易出现温度偏低或偏高现象。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有技术的不足，提供一种测速控温的钢丝电磁感应加热装置，其电磁感应加热器输出的平均功率跟随输入模拟量的大小而线性变化，不仅可以实现加热效率的最大化，而且可以大大节约能源。
一种测速控温的钢丝电磁感应加热装置，包括：电磁感应加热器、加热线圈、控制器、测速导轮、测温元件，其中，所述测温元件用于测量所述钢丝的温度；
所述测速导轮包括聚氨酯轮，和设置在所述聚氨酯轮上的编码器，钢丝运动时，钢丝带动所述聚氨酯轮及编码器转动，用于测量钢丝的实时运动速度，并将实时运动速度传输到控制器中；
所述控制器与所述电磁感应加热器连接，用于将实时钢丝运动速度换算成控制加热功率的模拟量，并将此模拟量输入到所述电磁感应加热器中以实时调节所述电磁感应加热器的加热功率；
所述电磁感应加热器用于加热所述钢丝，所述电磁感应加热器的输入模拟量可线性调节输出驱动的占空比时间。
优选地，所述电磁感应加热器配套一个加热线圈；所述加热线圈设在罩体内，罩体内还设有线圈骨架和上下风机。
优选地，所述加热线圈支撑骨架为耐高温环氧树脂骨架。
优选地，所述测速导轮设置在所述加热线圈的钢丝入口处。
优选地，所述测温元件为热电偶，所述热电偶安装在所述加热线圈的钢丝出口处。
优选地，还包括V型陶瓷轮，所述V型陶瓷轮用于钢丝对准所述热电偶的位置以使得所述热电偶准确测量所述钢丝的温度。
优选地，还包括控制器，所述控制器包括触摸屏安装在操作箱上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用本申请所要求保护的测速控温的钢丝电磁感应加热装置，根据钢丝线速度值实时快速调节电磁感应加热器的输出功率，用于运动钢丝在线加热及温度实时精确控制，以实现运动钢丝预热在设定温度值后进入橡胶挤出机或塑料挤出机机头覆胶或覆塑，提高钢丝覆胶覆塑（包胶包塑）的粘贴效果，可明显提高产品质量和生产效率。
附图说明
图1为本实用新型一实施例中测速控温的钢丝电磁感应加热装置的结构示意图。
附图标记：1、电磁感应加热器；2、下托辊；3、钢丝；4、测速导轮；5、加热线圈；6、控制器及操作箱；7、线圈骨架；8、测温元件；9、V型陶瓷轮；10、钢丝定位轮。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做清楚、完整的描述。
如图1所示，本实用新型提供了一种测速控温的钢丝电磁感应加热装置，包括电磁感应加热器1、控制器6、测速导轮4、测温元件8，测温元件8用于测量钢丝3的温度。电磁感应加热器1用于加热钢丝3，其输入模拟量可线性调节其加热功率，即在电磁感应加热器1输出谐振频率维持不变的情况下，其输入模拟量可线性调节输出驱动的占空比时间，根据输入模拟量给定输出谐振频率脉冲群宽度，从而可以实现电磁感应加热器1输出的平均功率随输入模拟量的大小而线性变化。
控制器6分别与测速导轮4上的编码器和电磁感应加热器1连接，在钢丝3运动时，钢丝3带动测速导轮转动，测速导轮4上的编码器测量钢丝3的实时运动速度并进行编码，编码后输入到控制器6中将其转换成实时模拟量，实时模拟量输入到电磁感应加热器1中以实时调节电磁感应加热器1的加热功率。
为解决现有技术中加热运动钢丝温度不稳定的技术问题，本申请通过采用输入模拟量可线性调节输出驱动的占空比时间的电磁感应加热器，即在电磁感应加热器输出谐振频率维持不变的情况下，根据输入模拟量给定输出谐振频率脉冲群宽度，从而可以实现电磁感应加热器输出的平均功率随输入模拟量的大小而线性变化，使得测速控温的钢丝电磁感应加热装置的加热输出处于全谐振频率，从而使得测速控温的钢丝电磁感应加热装置的加热效率最大化，钢丝加热温度精准，大大节约能源，满足当今生产绿色节能的发展需求。
优选地，测速导轮4包括聚氨酯轮和编码器，在钢丝3运动时，钢丝3带动聚氨酯轮转动，编码器将钢丝3的实时速度进行编码并输入到控制器6中以使其转换成可输入到电磁感应加热器1中的实时模拟量。
优选地，电磁感应加热器1连接加热线圈5，加热线圈5绕在支撑骨架7上，安装在开有散热孔的方形罩体内，罩体内安装有上下风机。上下风机用于加热线圈5的通风冷却，相对于冷水冷却的方式不仅结构简单，而且有利于提高控温效果。更为具体地，支撑骨架7为耐高温环氧树脂骨架，罩体为玻璃钢，可以大大提高测速控温的钢丝电磁感应加热装置的长期工作稳定性，提高其使用寿命。
优选地，测速导轮4设置在加热线圈的钢丝入口处。
优选地，测温元件8为热电偶，设置在加热线圈的钢丝出口处。
优选地，测速控温的钢丝电磁感应加热装置还包括V型陶瓷轮9，用于定位钢丝3的位置以使得测温元件8准确测量钢丝3的温度。
优选地，测速控温的钢丝电磁感应加热装置还包括控制器6，控制器包含触摸屏，安装于操作箱上，便于用户操作。
在一个具体实施方式中，如图1所示，测速控温的钢丝电磁感应加热装置包括电磁感应加热器1、加热器1设置在控制箱内部，电磁感应加热器1连接加热线圈5，加热线圈5安装在防护罩体内、罩体内还有上下风机，上下风机对加热线圈5强制通风冷却。线圈5罩体为玻璃钢，支撑骨架7为耐高温环氧树脂骨架。电磁感应加热器1的输入模拟量为0-10V线性调节输出驱动的占空比时间，电磁感应加热器1输出谐振频率维持不变，从而实现电磁感应加热器1输出的平均功率跟随输入模拟量的大小而线性变化。在另一具体实施例中，电磁感应加热器1的输入模拟量为0-5V，其输入模拟量还可以是其他取值范围，本申请不再一一赘述。
钢丝3的测速导轮4由聚氨酯轮与旋转编码器组成，钢丝3定位于下托辊2上，聚氨酯轮压在钢丝3上，钢丝3运动带动耐磨聚氨酯轮转动，旋转编码器将脉冲输入控制器6实时测速并换算输出实时模拟量值输入电磁感应加热器1，以实时调节加热功率。
在加热线圈5出口处设置有测温元件8用于测量钢丝3的温度，还设置有钢丝定位轮10及2个V型陶瓷轮9，测温元件8与2个V型陶瓷轮9安装在直线导轨滑块上由电动推杆控制可上下移动，自动或手动控制降下时测温元件8的测温头接触运动钢丝3，准确检测钢丝3加热后的温度。
控制器（含触摸屏）6安装于操作箱上，触摸屏可设置钢丝线速度与电磁加热器功率参数曲线，达到精准控制钢丝的实时加热温度。操作箱支于控制箱上方并可以大角度旋转，便于操作和远距离工作状态观察。
采用本实施方式制备的测速控温的钢丝电磁感应加热装置，对于钢丝加热的参数整定方便，长期运行稳定；钢丝高速运行时，温度控制精度高；具有加速度补偿调节，当被加热线材升速或降速运行时，被加热线材温度基本恒定，钢丝不会过加热发黑，更不会出现烧红断线，被加工产品质量稳定，可大幅度提高生产效率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、替换及改进，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型专利的保护范围应以权利要求为准。
Claims (7)
1.一种测速控温的钢丝电磁感应加热装置，其特征在于，包括：电磁感应加热器、控制器、测速导轮、测温元件，其中，所述测温元件用于测量钢丝加热后的温度；
所述测速导轮包括聚氨酯轮，和设置在所述聚氨酯轮上的编码器，钢丝运动时，钢丝带动所述聚氨酯轮及编码器转动，用于测量钢丝的实时运动速度，并将实时运动速度传输到控制器中；
所述控制器分别与测速导轮上的编码器和电磁感应加热器连接，用于将实时测速值转换成一种模拟量，并将此模拟量输入到所述电磁感应加热器中以实时调节电磁感应加热器的加热功率；
所述电磁感应加热器用于加热钢丝，电磁感应加热器的输入模拟量可线性调节输出驱动的占空比时间。
2.根据权利要求1所述的测速控温的钢丝电磁感应加热装置，其特征在于：所述电磁感应加热器配套一个加热线圈；
所述加热线圈设在罩体内，罩体内还设有线圈骨架和上下风机。
3.根据权利要求2所述的测速控温的钢丝电磁感应加热装置，其特征在于：所述线圈骨架为耐高温环氧树脂骨架。
4.根据权利要求1所述的测速控温的钢丝电磁感应加热装置，其特征在于：所述测速导轮设置在加热线圈的钢丝入口处。
5.根据权利要求1所述的测速控温的钢丝电磁感应加热装置，其特征在于：所述测温元件为热电偶，所述热电偶安装在加热线圈的钢丝出口处。
6.根据权利要求5所述的测速控温的钢丝电磁感应加热装置，其特征在于：还包括V型陶瓷轮，所述V型陶瓷轮用于钢丝对准测温元件的表面以使得所述测温元件准确测量钢丝的温度。
7.根据权利要求1所述的测速控温的钢丝电磁感应加热装置，其特征在于：还包括控制器，所述控制器安装在操作箱上。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202123219976.2U CN218920641U (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 测速控温的钢丝电磁感应加热装置 |
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| CN202123219976.2U CN218920641U (zh) | 2021-12-21 | 2021-12-21 | 测速控温的钢丝电磁感应加热装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116603707A (zh) * | 2023-06-05 | 2023-08-18 | 江苏兴达钢帘线股份有限公司 | 一种钢丝表面涂层感应加热烘干装置及其使用方法 |
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2021
- 2021-12-21 CN CN202123219976.2U patent/CN218920641U/zh active Active
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