CN2839299Y - 移动式感应加热设备 - Google Patents

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吴晓春
汪宏斌
杨行玉
徐晓
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Shanghai University
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Abstract

本实用新型涉及一种移动式感应加热设备,属热处理电热设备技术领域。本感应加热设备为一组合装置系统,它包括有温度传感器、温度控制仪、感应加热电源、组合继电器和载有测温软件的计算机。温度传感器带有双频红外测温仪,温度控制仪采用PID自整定控制仪;感应加热电源配有便于移动的软式小车,前端置有淬火变压器,还设有三个发光二极管与后端的PID控制仪相接。本设备能实时测量、记录和调整处理温度,有效地控制热处理质量。该设备具有结构紧凑,功率可调,操作方便,所处理的模具材料表面质量优良,性能稳定。本设备适用于大型和特大型模具或工件的局部表面感淬火、回火以及小型零件的表面强化等。

Description

移动式感应加热设备
技术领域
本实用新型涉及一种移动式感应加热设备,属热处理电热设备技术领域。
技术背景
近年来,随着我国汽车工业的迅速发展,汽车市场的竞争也日趋激烈,围绕着汽车的节能、高效、低成本和安全性,新车型更新换代的速度不断加快,各种车型更新换代的频率高于以往任何时期,从而,各汽车公司每年在汽车模具上的投入高于以往任何时期,因为汽车中75%以上的零部件是采用模具制造加工成型,表现出汽车制造业对模具的依赖程度越来越高。
由于生产条件的原因,目前汽车大型模具一般均要求进行表面处理,其中有表面火焰淬火、镀铬和表面离子渗氮。由于镀铬和表面离子渗氮受设备大小的限制,难以实现大型模具的局部表面处理,因此一般汽车模具表面处理仍以火焰淬火工艺为主,即在机加工后采用氧乙炔喷枪等工具对模具工作部位火焰加热,经空气冷却淬火和火焰加热回火后,直接使用模具。
但是,火焰淬火质量控制和操作者的技术水平关系密切,处理温度很难控制,经常由于处理温度不均匀,而使汽车模具出现硬度低、易开裂等问题,而且使用混合燃烧气体也具有爆炸危险性;另外火焰淬火其处理后的淬硬层过薄,通常小于1mm,满足不了汽车大型模具使用要求。因此汽车大型模具的表面热加工处理是目前急需处理的问题。
采用感应加热处理及感应淬火设备具有独特的优点,具有加热速度快、节约能源、生产效率高、不污染环境以及易于实现机械化和自动化等优点。感应淬火设备其应用较为广泛,在生产中可配置各自动化仪器和各种微机处理器系统进行监控,以稳定产品质量和提高生产效率。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种新型的移动式感应加热设备,也即是一种自动化机械化的感应淬火设备。
本实用新型一种移动式感应加热设备,主要包括有温度传感器、温度控制仪、感应加热电源、组合继电器和载有测温软件的计算机,其特征在于:
a.温度传感器带有双频模式的红外测温仪,并在其上装有万向节瞄准器;
b.温度控制仪采用PID自整定控制仪,并设有可调控的超温报警装置;
c.感应加热电源配有便于移动的轮式小车,前端置有淬火变压器,在前端变压器上安装有三个发光二极管,通过导线与后端的PID控制仪连接;感应加热电源及发热部位还设有带增压泵的冷却系统;
d.组合继电器与温度控制仪信号输出端的状态指示灯和峰鸣器相连;
e.载有测温软件的计算机通过电缆与温度传感器的红外测温仪相连接。
本实用新型一种移动式感应加热设备,实际上是一种高度自动化机械化的感应加热淬火设备,其具有以下特点和优点:
(1)感应加热电源体积小,重量轻,结构紧凑,并配有轮式小车,便于移动,且具有良好的工作环境。
(2)感应加热电源的前端淬火变压器,其体积小,重量不超过2.5Kg,便于对型腔复杂的汽车模具进行感应加热淬火。
(3)温度传感器采用非接触式的双频模式红外测温仪,当被测目标较小视场不够或测量通路上存在烟雾尘埃时,都不会对测量结果产生影响,仍能保证测温精度。为了准确测量处理温度点,可通过红外测温仪上安装的万向节瞄准器实现温度点的准确测试。
(4)温度控制仪采用PID自整定控制仪,可根据被控对象自动演算出最佳PID控制参数,可以实时显示当前温度,并且有可调控的超温报警功能,可随意设定报警温度,以达到对移动式感应加热处理设备的智能控制的目的。
(5)载有测温软件的计算机由电缆和红外测温仪端口相连接,可以数值和曲线两种方式同时显示和记录处理过程温度,这样既可以借以调整处理温度,更有利于处理工艺的总结和制定,为后续处理提供基础。
(6)温控系统的温度信号输出与状态指示灯和蜂鸣器相连,此两者均由组合继电器进行控制。在电源装置的前端变压器上安装有三个发光二极管,并通过导线与后端PID控制仪连接,当处理温度低于、介于或高于设定温度时,组合继电器会控制电路从而启动不同的发光二极管,可分别显示黄色、绿色或红色三种颜色;另外本系统还采用蜂鸣器来显示当时的温度情况,组织继电器会根据当前温度情况启动不同声音的蜂鸣器。因此操作者可根据发光二极管所显示的不同颜色以及蜂鸣器发出的不同声音,来判断处理温度的高低,从而提高操作者调整移动式感应加热设备的移动速度,使温度达到要求。
本实用新型移动式感应加热设备在操作中加热时间短,速度快,热效率高,节能显著,并且模具材料热变形很小,金属材料表面不易氧化;该设备的操作可靠性强,寿命长,故障少,具有安全的工作电压及良好的绝缘保护;由于采用先进的微处理计算机控制系统,具有良好的操作界面,实现高度自动化机械化;被感应加热淬火处理的模具材料也具有较高的性能和质量,能满足汽车模具表面2-3mm的淬硬层要求。
说明书附图
图1为本实用新型移动式感应加热设备的各装置的组合系统示意图。
具体实施方式
现结合附图,将本实用新型的实施例详细叙述于后。
实施例1
本实用新型一种移动式感应加热设备,主要包括有温度传感器、温度控制仪、感应加热电源、组合继电器和载有测温软件的计算机。各装置连接成一组合系统,各装置的相互连接关系及其具体设置如下:
(1)温度传感器带有双频模式的红外测温仪,并在其上装有万向节瞄准器。
(2)温度控制仪采用PID自整定控制仪,并设有可调控的超温报警装置。
(3)感应加热电源配有便于移动的轮式小车,前端置有淬火变压器,在前端变压器上安装有三个发光二极管,通过导线与后端的PID控制仪连接;感应加热电源及发热部位还设有带增压泵的冷却系统。本实施例中感应加热电源采用EFD挪威MNAC25型的装置,其电源频率为10-25KHz。
(4)组合继电器与温度控制仪信号输出端的状态指示灯和峰鸣器相连。
(5)载有测温软件的计算机通过电缆与温度传感器的红外测温仪相连接。
感应加热电源的感应圈可采用方管或圆管黄铜材料制成,并在感应圈上涂覆有陶瓷涂层,以增加感应圈的绝缘性、耐磨性及耐热性。
本实用新型移动式感应加热设备的动作过程及工作原理如下:
固定在手持变压器上的温度传感器采集到模具材料加热部位的红外能量,将温度信号以电流信号的方式传输到温度控制仪中,温度控制仪将所接收到的电流信号转化为温度信号,并比较所测温度与设定温度的差异,自动调控感应加热电源的输出功率,使处理温度稳定在设定温度范围内,达到温度控制的目的。同时,温度控制仪将温度信号传输给组合继电器和计算机,组合继电器根据所测温度与设定温度的大小以不同的形式如状态指示灯、蜂鸣器进行状态显示,指导操作者根据显示的信息判断当前处理温度,从而调整感应加热设备的移动速度,使温度达到设定范围。而计算机则获取温度信息并通过测温软件对处理温度进行全程记录,以温度数值和温度曲线的方式进行描述,达到对加热模具材料过程进行整体评定。

Claims (3)

1.一种移动式感应加热设备,主要包括有温度传感器、温度控制仪、感应加热电源、组合继电器和载有测温软件的计算机,其特征在于:
a.温度传感器带有双频模式的红外测温仪,并在其上装有万向节瞄准器;
b.温度控制仪采用PID自整定控制仪,并设有可调控的超温报警装置;
c.感应加热电源配有便于移动的轮式小车,前端置有淬火变压器,在前端变压器上安装有三个发光二极管,通过导线与后端的PID控制仪连接;感应加热电源及发热部位还设有带增压泵的冷却系统;
d.组合继电器与温度控制仪信号输出端的状态指示灯和峰鸣器相连;
e.载有测温软件的计算机通过电缆与温度传感器的红外测温仪相连接。
2.如权利要求1所述的一种移动式感应加热设备,其特征在于所述的感应加热电源为EFD挪威MINAC25型感应加热电源,电源频率为10-25KHz。
3.如权利要求1或2所述的一种移动式感应加热设备,其特征在于所述的感应加热电源,其感应圈采用方管或圆管黄铜材料制成,并在感应圈上涂覆有陶瓷涂层,以增加感应的绝缘性、耐磨性及耐热性。
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