CN1027027C - 轴承一类物件的加热 - Google Patents

Abstract

一种用于环形物件，例如轴承的感应加热器，它包括一个铰接的夹钳形状的磁感应铁氧体芯，铁芯可打开以安放被加热的物件，闭合时可使物体被加热，铁芯有一个一次绕组及一个由开关模式电源产生的高频电流源；还有温度传感元件和保险回路，使之能防止由于过高的温度而损坏及确保对于各种不同尺寸物件都可恰当运用。

Description

本发明涉及轴承和其他环形物件的加热，它要求放在轴上或管子一类的东西上。

感应加热在工艺方面是众所周知的，通常以这样的设备来实现：该设备包括一个变压器的一次绕组，而轴承环就构成了二次绕组。这种装置为一次绕组提供了一个马蹄形结构，并且有一个连接片接通电路，这连接片适合于在感应触头位置上安放该轴承件。

目前许多类型的感应加热器得到应用，但是它们的应用由于下列一些缺点受到局限;感应加热目前涉及到通过一个大功率电流，通常是几个千瓦，通过一个感应线圈在金属导体内产生很高的发热量，该一次线圈通常由普通的电源频率供电，一般具有相当大的尺寸，运输起来是很困难的。先有技术设备的另一个缺点是在加热过程中及加热后轴承需要去磁。

本发明的一个目的是避免先有工艺中的一些缺点，并提供一种便于携带的设备，它不会使轴承或环过分地磁化。

按照本发明，一个用于环形物件的感应型加热器包括一个夹钳型磁感应铁芯，它可以打开以放置被加热的物件，一个初级线圈及一个高频电流源，例如一个开关模式电源。

在本发明的一种优选方案中，该芯体是铁氧体。

本发明的重要优点是由于新颖地用了高频电源，它可由小型高频发电机产生，这就能制成一个便于携带的很小的装置。高频电流的应用，在铁芯和轴承内部有一个低的磁通密度，其中由于运行的共振模式使振荡逐渐衰减，这意味着几乎或不产生磁化，因而去磁的工序可以取消。

EPO检索显示出下列的已有专利：

GB-A-1454783

EP-A-027306

US-A-4311896

US-A-3895295

US-A-3187155

EP-A-143091

上述专利中没有一个是叙述本发明的，相反，它们强调发明的工序，因为没有一个先有技术提到采用高频电源而避免磁化的。

本发明的一个具体实施例参照附图描述如下，其中：

图1是按照本发明，用于较大的轴承或环形物件加热器的局部剖视示意图;

图2是按照本发明，用于较小的轴承或环形物 件加热器的局部剖视示意图;

图3是在本发明中用的一个温度传感器的示意图;

图4是本发明中用的高频电源箱体的示意图;

图5是加热器用的开关模式电源的方框图。

对照图1和图2，初级线圈10绕在铁氧体芯12上，铁芯在14处被铰接，使轴承或环形物件能够套在点A或点B处。一次线圈10是靠插头16与开关模式电源40接通，用于开关模式电源40箱体的示意图示于图4，而电路的方框图示于图5。铁氧体芯12被封闭在耐热和绝缘的外壳13中。

参照图3，两个温度敏感集成电路片子18，安装在弹簧夹20上，一个测量轴承或环形物体的温度，另一个测量环境温度或者参考温度。两个集成电路片子18与开关模式电源40联接，是靠插头22连接的。

参照图4，开关模式电源40在本发明中是装在一个铝壳24中的。一次绕组10是通过插座26与其相连，温度传感器18是通过插座28与其相连。主电路是通过开关30和保险丝32接通，传感器18的温度控制是借助电位器34来实现的，开关模式电源40通过按钮36接通，并且用发光二极管38来指示它的接通状态。

参照图5，开关模式电源40电路的主电流是通过42整流，并且经过电解电容44滤波，产生一个平滑的直流电流。然后，该电源供电给一个自激振荡的逆变电路46，其精确的频率是靠一个控制电路48来调整的。（该电路的内含物对于精通此道的人是显而易见的）所产生的高压、高频电流供电给一次绕组10，然后以感应接触方式加热轴承或环形物件50。

在本发明的一个例子中，选用一种铁氧体磁芯，它适应于用在20千赫的频率上，菲利浦A320KP9012型用在这样的尺寸即长度94mm，宽度27mm，厚度16mm，几个这样的铁芯装配在一起就组成了图1中所示的加热器，这些磁芯是用2×1mm的铜线绕15匝。

还包含一个附加回路，它使得主回路40运行在这样一个频率，使一次绕组10的功率因数为1。这就能确保输送到负载50的功率总是最大的。（当负荷变化时功率因数可能改变，使得在轴承或环形物体中的功率减少）这个回路还具有这样的功能，使晶体管在零电流时切换，因而减小了其中的损耗。

通过调节34可获得可变的温度设置，并且在到达温度定值时使开关模式电源40自动断开，同时延作用于一个蜂呜器，温度升高的测量能够用液晶显示。

当工件被安装好加热时，如果通过温度传感器的回路不闭合或者温度传感器没有固定在工件上，一个保安电路将截止开关模式电源，因而禁止该电源起动。

本发明的感应加热器，进一步包括环境温度和工件温度敏感的温度传感器，以及能断开电路和/或起动报警的自动装置。

本发明的感应加热器，进一步包括一个锁相环路或类似回路，能够确保功率三极管或类似器件在循环过程中当电压和电流过零点或接近零点时触发，而不管由于被加热工件尺寸的变化在一次线圈的感应特性中产生的变化。

此发明提供了具有低功率输入的高感应加热装置。

以上讨论的具体实施例并不表示对本发明范围及其基础理论的限制，其他的实施方案对于通晓这方面的人来讲是显而易见的。

Claims (5)

1、一个用于环形物件的感应加热器包括：

一个夹形导磁性铁氧体材料的芯，该芯具有一个在打开与闭合位置之间可移动的铰接部分，当该芯处于其打开位置时，允许绕芯的一部分安装环形物件；

一个环绕芯以使其激磁的线圈，该线圈形成一个变压器装置的一次线圈，而该构件形成该变压器装置的二次线圈；

一个连接到一次线圈的开关模式高频电源，该开关模式电源以足够高的频率工作，以便在芯和物件中产生低磁通密度，从而当该物件被感应加热后不必对其进行退磁；

锁相环频率控制装置，该装置用于检测由物件产生的电流负荷，从而根据所测负荷来控制电源频率以使芯和物件谐振；以及

温度检测装置和开关装置，用以测量感应加热物件的温度并当测得的温度达到预设值时关断电流源。

2、根据权利要求1的感应加热器，其中所述的开关模式电源包括一个三极管开关电路。

3、根据权利要求1的感应加热器，其中所述的温度检测和开关装置包括一个检测感应加热物件温度的温度传感器，一个手动操作开关，响应开关的闭合而启动所述频率控制装置的动作装置，以及响应传感器测得的预设温度值而停止频率控制装置的停止装置。

4、根据权利要求1的感应加热器，进一步包括环境温度和工件温度敏感的温度传感器，以及能断开电路和/或起动报警的自动装置。

5、根据权利要求1的感应加热器，进一步包括一个锁相环路或类似回路，能够确保功率三极管或类似器件在循环过程中当电压和电流过零点或接近零点时触发，而不管由于被加热工件尺寸的变化在一次线圈的感应特性中产生的变化。

Images