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永磁感应加热器

阅读：732发布：2023-02-04

专利汇可以提供永磁感应加热器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种永磁感应加热器，包括电动机、永磁体固定装置、永磁体、皮带轮、高压汽缸、滑道轨道、顶针、轴承座、轴承、永磁体固定板和底座。永磁体镶嵌在永磁体固定装置内，两端由永磁体固定板固定，其中一端安装皮带轮，上述部分固定在两个轴承座上，轴承座固定在底座上；金属棒料安置在汽缸的顶针上，汽缸可以在滑道轨道上面运动，滑道轨道也安装在底座上面。电动机通过皮带轮转动永磁体对金属棒料加热。本实用新型永磁感应加热器具有无氧化、节能、环保、高效、成本低、清洁、安全可靠、体积小、重量轻、结构简单、寿命长的优点，实现节能减排，清洁生产，永磁感应加热器的推广应用将为企业节能提供一个非常优良的节能技术解决方案。，下面是永磁感应加热器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种永磁感应加热器，主要包括加热装置和棒材安装固定装置，其特征在于：所述加热装置主要由永磁体(2)、永磁体固定装置(1)、皮带轮(6)、轴承(4)、轴承座(5)和底座(10)组成，采用一系列所述永磁体(2)镶嵌在直筒状的永磁体固定装置(1)的内壁上，在永磁体固定装置(1)内由各所述永磁体(2)围成中心磁场空腔，沿着所述永磁体固定装置(1)的轴线，沿着该方向的所述永磁体(2)的端部由固定板(3)固定，所述皮带轮(6)与所述永磁体固定装置(1)固定连接在一起，使所述永磁体(2)、所述永磁体固定装置(1)和所述皮带轮(6)形成同步转送的一体形式的转动体，所述永磁体固定装置(1)的外壁套入式安装在轴承(4)的内圈内，所述轴承座(5)固定设置于在所述底座(10)上，所述轴承(4)的外圈通过所述轴承座(5)固定安装在所述底座(10)上，所述皮带轮(6)通过外部机械动力装置进行拖动，由所述皮带轮(6)带动永磁体(2)进行同步转动；待加热的金属棒料(11)从中心磁场空腔穿过进行非接触式安装，使金属棒料(11)表面与所述永磁体(2)之间保持间隙进行设置，所述棒材安装固定装置主要由顶针(7)、高压汽缸(8)、滑道轨道(9)、第一支撑体、第二支撑体和所述底座(10)组成，所述滑道轨道(9)的两端固定安装在所述底座(10)上，并使所述永磁体固定装置(1)的轴线与所述滑道轨道(9)的直线沿着方向保持平行，至少使所述第一支撑体能够沿着所述滑道轨道(9)进行直线滑动，且在所述滑道轨道(9)上能使所述第一支撑体相对于所述第二支撑体的距离通过限位装置进行限定设置，使所述第一支撑体和所述第二支撑体的距离进行所需要的临时保持，所述顶针(7)和所述高压汽缸(8)分别固定安装在所述第一支撑体上或者所述第二支撑体上，使所述顶针(7)的尖端和所述高压汽缸(8)的活塞杆支撑端之间作为安装金属棒料(11)两端的夹持支撑部分，将金属棒料(11)装入中心磁场空腔，并在所述第一支撑体和所述第二支撑体之间，利用所述顶针(7)和所述高压汽缸(8)对金属棒料(11)的两端进行夹紧固定，通过所述永磁体(2)的旋转，使磁场作用于金属棒料(11)，使金属棒料(11)在中心磁场空腔中进行切割磁力线的旋转运动，在金属棒料(11)内部发热；当金属棒料(11)的温度达到所需温度时，解除限制所述第一支撑体和所述第二支撑体之间距离的限位装置的距离保持作用，使所述第一支撑体进行滑动，使所述第一支撑体和所述第二支撑体之间的距离增加，进而将所述顶针(7)的尖端和所述高压汽缸(8)的活塞杆支撑端之间距离增大，将金属棒料(11)两端松开，再将金属棒料(11)从中心磁场空腔中移开。
2.根据权利要求1所述永磁感应加热器，其特征在于：所述皮带轮(6)能进行正逆双向旋转，进而使所述永磁体(2)进行顺时针方向旋转或逆时针方向旋转。
3.根据权利要求2所述永磁感应加热器，其特征在于：在所述永磁体固定装置(1)上仅设置一个皮带轮(6)，通过外部机械动力装置进行正逆双向旋转驱动。
4.根据权利要求2所述永磁感应加热器，其特征在于：在所述永磁体固定装置(1)上设置两个所述皮带轮(6)，分别通过切换不同的外部机械动力装置对所述皮带轮(6)进行相反的旋转驱动，使所述永磁体(2)进行顺时针方向旋转和逆时针方向旋转的切换。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述永磁感应加热器，其特征在于：所述第二支撑体固定安装在所述底座(10)上，使金属棒料(11)在中心磁场空腔中形成定子；或者所述第二支撑体固定安装在所述滑道轨道(9)的设定行程位置处，使金属棒料(11)在中心磁场空腔中形成定子。
6.根据权利要求1～4中任意一项所述永磁感应加热器，其特征在于：所述第二支撑体也能够沿着所述滑道轨道(9)进行直线滑动，通过动力装置驱动，在中心磁场空腔中使金属棒料(11)沿着所述永磁体固定装置(1)的轴线进行直线进退移动，能使金属棒料(11)在中心磁场空腔中进行切割磁力线的空间平移运动，与金属棒料(11)进行切割磁力线的旋转运动重叠实施，形成金属棒料(11)进行切割磁力线的空间复合运动。
7.根据权利要求1～4中任意一项所述永磁感应加热器，其特征在于：所述永磁体(2)仅有一端通过所述永磁体固定板(3)固定连接在永磁体固定装置(1)上；或者所述永磁体(2)的两端皆分别通过所述永磁体固定板(3)固定连接在永磁体固定装置(1)上。
8.根据权利要求1～4中任意一项所述永磁感应加热器，其特征在于：所述轴承座(5)为桥形的单跨结构，所述轴承座(5)的两个支撑脚分别固定连接在所述底座(10)上。
9.根据权利要求1～4中任意一项所述永磁感应加热器，其特征在于：所述轴承座(5)至少包括两个，每个所述轴承座(5)分别通过不同的所述轴承(4)与所述永磁体固定装置(1)转动连接。
10.根据权利要求1～4中任意一项所述永磁感应加热器，其特征在于：所述滑道轨道(9)由两条平行设置的滑轨组成。

说明书全文

永磁感应加热器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种加热装置，特别是一种磁感应加热装置，应用于热加工技术领域。

背景技术

[0002] 加工成多种产品的圆棒料品种多种多样，产量巨大，而加热圆棒料消耗大量的热量。目前，对圆棒料的加热主要集中于煤气、天然气或者电磁感应加热等等。煤气、天然气加热，加热效率低，加热速度慢，氧化严重，而且还产生诸如一氧化碳、二氧化碳、氧化硫等有害气体和烟尘，严重污染大气，属于被淘汰的加热方式；电磁感应加热相对于煤气、天然气不会产生有害气体和烟尘，并且加热效率有所提高，属于“绿色加热”方式，但是电磁加热方式耗电量大，投资成本高，加热速度慢，工艺复杂，故障率也很高，更新老化设备的成本也非常大，进一步提高加热效率有限。实用新型内容

[0003] 为了解决现有技术问题，本实用新型的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种永磁感应加热器，加热器节能，耗电少，加热效率可以达到97％以上，环保，加热快，加热均匀，生产效率高，无氧化；永磁体常温工作，可永久使用；投入成本低。本实用新型装置体积小，重量轻，占地面积小，自动化程度高，参数调整精细，准确，操作方便、简洁、安全，容易实现自动控制；安装、维修方便。常温工作，工作环境好；本实用新型永磁感应加热器具有“节能、环保、高效、成本低、清洁，安全可靠，体积小重量轻”等优点，在全社会推动“节能减排，清洁生产”的今天，节能减排是大势所趋，高能耗，高污染等落后设备注定要被淘汰，永磁感应加热器的推广应用，将为企业节能提供一个非常优良的节能技术解决方案。

[0004] 为达到上述实用新型创造目的，本实用新型采用下述技术方案：

[0005] 一种永磁感应加热器，主要包括加热装置和棒材安装固定装置，加热装置主要由永磁体、永磁体固定装置、皮带轮、轴承、轴承座和底座组成，采用一系列永磁体镶嵌在直筒状的永磁体固定装置的内壁上，在永磁体固定装置内由各永磁体围成中心磁场空腔，沿着永磁体固定装置的轴线沿着方向的永磁体的端部由固定板固定，皮带轮与永磁体固定装置固定连接在一起，使永磁体、永磁体固定装置和皮带轮形成同步转送的一体形式的转动体，永磁体固定装置的外壁套入式安装在轴承的内圈内，轴承座固定设置于在底座上，轴承的外圈通过轴承座固定安装在底座上，皮带轮通过外部机械动力装置进行拖动，由皮带轮带动永磁体进行同步转动；待加热的金属棒料从中心磁场空腔穿过进行非接触式安装，使金属棒料表面与永磁体之间保持间隙进行设置，棒材安装固定装置主要由顶针、高压汽缸、滑道轨道、第一支撑体、第二支撑体和底座组成，滑道轨道的两端固定安装在底座上，并使永磁体固定装置的轴线与滑道轨道的直线沿着方向保持平行，至少使第一支撑体能够沿着滑道轨道进行直线滑动，且在滑道轨道上能使第一支撑体相对于第二支撑体的距离通过限位装置进行限定设置，使第一支撑体和第二支撑体的距离进行所需要的临时保持，顶针和高压汽缸分别固定安装在第一支撑体上或者第二支撑体上，使顶针的尖端和高压汽缸的活塞杆支撑端之间作为安装金属棒料两端的夹持支撑部分，将金属棒料装入中心磁场空腔，并在第一支撑体和第二支撑体之间，利用顶针和高压汽缸对金属棒料的两端进行夹紧固定，通过永磁体的旋转，使磁场作用于金属棒料，使金属棒料在中心磁场空腔中进行切割磁力线的旋转运动，在金属棒料内部发热；当金属棒料的温度达到所需温度时，解除限制第一支撑体和第二支撑体之间距离的限位装置的距离保持作用，使第一支撑体进行滑动，使第一支撑体和第二支撑体之间的距离增加，进而将顶针的尖端和高压汽缸的活塞杆支撑端之间距离增大，将金属棒料两端松开，再将金属棒料从中心磁场空腔中移开。

[0006] 上述皮带轮优选能进行正逆双向旋转，进而使永磁体进行顺时针方向旋转或逆时针方向旋转。

[0007] 作为上述方案的一种进一步优选技术方案，在上述永磁体固定装置上仅设置一个皮带轮，通过外部机械动力装置进行正逆双向旋转驱动。

[0008] 作为上述方案的另一种进一步优选技术方案，在永磁体固定装置上设置两个皮带轮，分别通过切换不同的外部机械动力装置对皮带轮进行相反的旋转驱动，使永磁体进行顺时针方向旋转和逆时针方向旋转的切换。

[0009] 作为上述方案的进一步优选技术方案，第二支撑体固定安装在底座上，使金属棒料在中心磁场空腔中形成定子；或者第二支撑体固定安装在滑道轨道的设定行程位置处，使金属棒料在中心磁场空腔中形成定子。

[0010] 作为上述方案的进一步优选技术方案，第二支撑体也能够沿着滑道轨道进行直线滑动，通过动力装置驱动，在中心磁场空腔中使金属棒料沿着永磁体固定装置的轴线进行直线进退移动，能使金属棒料在中心磁场空腔中进行切割磁力线的空间平移运动，与金属棒料进行切割磁力线的旋转运动重叠实施，形成金属棒料进行切割磁力线的空间复合运动。

[0011] 作为上述方案的进一步优选技术方案，永磁体仅有一端通过永磁体固定板固定连接在永磁体固定装置上；或者永磁体的两端皆分别通过永磁体固定板固定连接在永磁体固定装置上。

[0012] 作为上述方案的进一步优选技术方案，轴承座为桥形的单跨结构，轴承座的两个支撑脚分别固定连接在底座上。

[0013] 作为上述方案的进一步优选技术方案，轴承座至少包括两个，每个轴承座分别通过不同的轴承与永磁体固定装置转动连接。

[0014] 作为上述方案的进一步优选技术方案，滑道轨道由两条平行设置的滑轨组成。

[0015] 本实用新型装置的工作原理：

[0016] 金属导体在磁场中运动，或者导体静止但有着随时间变化的磁场，或者两种情况同时出现，都可以造成磁力线与导体的相对切割。按照电磁感应定律，大块的导体金属都要产生感应电动势，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，叫做涡电流，简称涡流。这些涡流使金属导体大量发热，这样就可以对金属导体进行加热。

[0017] 本实用新型与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点：

[0018] 1.本实用新型永磁感应加热器具有“无氧化、节能、环保、高效、成本低、清洁，安全可靠，体积小、重量轻，结构简单，寿命长”等优点，在全社会大力推动“节能减排，清洁生产”的今天，永磁感应加热器的推广应用，将为企业节能提供一个非常优良的节能技术解决方案；

[0019] 2.本实用新型永磁感应加热器尤其适合在热加工领域应用，对棒材的加热效果好，易于控制，设备结构紧凑，自动化程度高。附图说明

[0020] 图1是本实用新型实施例一永磁感应加热器的结构示意图。

[0021] 图2是本实用新型实施例一永磁感应加热器的分体结构示意图。

具体实施方式

[0022] 本实用新型的优选实施例详述如下：

[0023] 实施例一：

[0024] 在本实施例中，参见图1和图2，一种永磁感应加热器，主要包括加热装置和棒材安装固定装置，加热装置由永磁体2、永磁体固定装置1、皮带轮6、轴承4、轴承座5和底座10组成，采用一系列条形的永磁体2镶嵌在直筒状的永磁体固定装置1的内壁上，在永磁体固定装置1内由各永磁体2围成中心磁场空腔，沿着永磁体固定装置1的轴线沿着方向的永磁体2的端部由固定板3固定，永磁体2的两端皆分别通过永磁体固定板3固定连接在永磁体固定装置1上，皮带轮6与永磁体固定装置1固定连接在一起，使永磁体2、永磁体固定装置1和皮带轮6形成同步转送的一体形式的转动体，永磁体固定装置1的外壁套入式安装在轴承4的内圈内，轴承座5固定设置于在底座10上，轴承4的外圈通过轴承座5固定安装在底座10上，皮带轮6通过外部机械动力装置进行拖动，外部机械动力装置采用电动机，由皮带轮6带动永磁体2进行同步转动；待加热的金属棒料11从中心磁场空腔穿过进行非接触式安装，使金属棒料11表面与永磁体2之间保持设定尺寸的间隙进行，棒材安装固定装置由顶针7、高压汽缸8、滑道轨道9、第一支撑体、第二支撑体和底座10组成，滑道轨道9的两端固定安装在底座10上，滑道轨道9由两条平行设置的滑轨组成，并使永磁体固定装置1的轴线与滑道轨道9的直线沿着方向保持平行，使第一支撑体能够沿着滑道轨道9进行直线滑动，且在滑道轨道9上能使第一支撑体相对于第二支撑体的距离通过限位装置进行限定设置，使第一支撑体和第二支撑体的距离进行所需要的临时保持，顶针7固定安装在第二支撑体上，高压汽缸8固定安装在第一支撑体上，使顶针7的尖端和高压汽缸8的活塞杆支撑端之间作为安装金属棒料11两端的夹持支撑部分，将金属棒料11装入中心磁场空腔，并在第一支撑体和第二支撑体之间，利用顶针7和高压汽缸8对金属棒料11的两端进行夹紧固定，通过永磁体2的旋转，使磁场作用于金属棒料11，使金属棒料11在中心磁场空腔中进行切割磁力线的旋转运动，在金属棒料11内部发热；当金属棒料11的温度达到所需温度时，解除限制第一支撑体和第二支撑体之间距离的限位装置的距离保持作用，使第一支撑体进行滑动，使第一支撑体和第二支撑体之间的距离增加，进而将顶针7的尖端和高压汽缸8的活塞杆支撑端之间距离增大，将金属棒料11两端松开，再将金属棒料11从中心磁场空腔中移开。本实施例将金属棒料11安置在汽缸8和顶针7之间，汽缸7能在滑道轨道9上面运动，滑道轨道9也安装在底座10上面，电动机通过皮带轮6转动永磁体2，对金属棒料11进行加热。

[0025] 在本实施例中，参见图1和图2，在永磁体固定装置1上设置两个皮带轮6，分别安装在永磁体固定装置1两端，分别通过切换不同的电动机对皮带轮6进行相反的旋转驱动，电动机12通过皮带轮6带动永磁体固定装置1旋转，使镶嵌在永磁体固定装置1内的永磁体2进行高速旋转，两个电动机分别驱动两个皮带轮6转动的方向相反，还能使皮带轮6进行正逆双向旋转切换，改变旋转方向，进而使永磁体2进行顺时针方向旋转或逆时针方向旋转，实现根据需要使永磁体2进行转向的变换。高速旋转的永磁体3产生高速旋转的旋转磁场，固定在永磁体固定装置1中心不动的金属棒料11切割磁力线，金属棒料11产生感应电动势，并产生涡电流，涡电流使金属导体在短时间内大量发热，这样就对金属棒料11进行快速可控加热。

[0026] 在本实施例中，参见图1和图2，轴承座5至少包括4个，每个轴承座5分别通过不同的轴承4与永磁体固定装置1转动连接。轴承座5为桥形的单跨结构，轴承座5的两个支撑脚分别固定连接在底座10上，保证永磁体2在转动时更加稳定，减少机械振动，提高装置的工作效率和稳定性。

[0027] 实施例二：

[0028] 本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

[0029] 在本实施例中，在永磁体固定装置1上仅设置一个皮带轮6，通过电动机进行正逆双向旋转驱动，采用单轮驱动，使结构更加简单，转动的方向通过电动机的主轴转换转动方向，进而实现传动方向的变换。永磁体2仅有一端通过永磁体固定板3固定连接在永磁体固定装置1上，使永磁体2稳定地安装在永磁体固定装置1，更加牢固，同时永磁体固定板3还能阻挡金属棒料11加热区的热量散失，提高加热效率。第二支撑体固定安装在底座10上，使金属棒料11在中心磁场空腔中形成定子，使金属棒料11固定不动，保证装置的稳定性。

[0030] 实施例三：

[0031] 本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：

[0032] 在本实施例中，第二支撑体固定安装在滑道轨道9的设定行程位置处，使金属棒料11在中心磁场空腔中形成定子，使金属棒料11固定不动，保证装置的稳定性。

[0033] 实施例四：

[0034] 本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：

[0035] 在本实施例中，第二支撑体也能够沿着滑道轨道9进行直线滑动，通过动力装置驱动，在中心磁场空腔中使金属棒料11沿着永磁体固定装置1的轴线进行直线进退移动，能使金属棒料11在中心磁场空腔中进行切割磁力线的空间平移运动，也进行切割磁力线，与金属棒料11进行切割磁力线的旋转运动重叠实施，形成金属棒料11进行切割磁力线的空间复合运动。本实施例通过直线运动切割磁力线和旋转运动切割磁力线，两种切割磁力线的方向空间正交，提高了切割磁力线的频率和强度，是金属棒料11产生感应电动势，并产生更加显著的涡电流，涡电流使金属导体在短时间内大量发热，对金属棒料11进行快速可控加热。

[0036] 上面结合附图对本实用新型实施例进行了说明，但本实用新型不限于上述实施例，还可以根据本实用新型的实用新型创造的目的做出多种变化，凡依据本实用新型技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本实用新型的实用新型目的，只要不背离本实用新型永磁感应加热器的技术原理和实用新型构思，都属于本实用新型的保护范围。

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