[实用新型]高能电子加热装置

说明书

                  技术领域

本实用新型属于金属焊接预热设备领域，特别涉及一种对大型平板的拼接及工件对接时的角缝进行预热的高能电子加热装置。

                  背景技术

现有的感应加热装置是由整流电路、功率桥、采样电路、比较电路和频率跟综器、脉宽调制控制器、驱动器等组成，其中的感应器为管状且表面缠绕线圈。其在工作时只能对圆柱形金属的横缝或工件运动时的直缝进行预热。而对大型平板的拼接及工件对接时的角缝却无能为力。

                    发明内容

本实用新型是要解决现有感应加热装置存在的问题，提供一种可对大型平板的拼接及工件对接时的角缝的焊接进行焊前预热、保温和后热，以利于消除焊缝应力且加热时间短，效率高、节能的高能电子加热装置。

本实用新型的技术解决方案为它有一个整流电路和电压采样电路及电流采样电路，所说的电压采样电路及电流采样电路分别与比较电路相连，在整流电路的输出端接有用于产生逆变信号的电容半桥和逆变功率桥，在逆变功率桥的输出端还接有用来检测逆变频率和被加热物体频率是否一致的频率跟综器，而比较电路和频率跟综器的输出端接有脉宽调制控制器，所说的脉宽调制控制器通过驱动器与逆变功率桥的输入端相连，以根据采样电压信号、电流信号和逆变频率信号控制逆变功率桥的逆变频率，其特殊之处是在在电容半桥和逆变功率桥之间接有用来产生高频电流信号的平板形感应器。

根据上述的高能电子加热装置，所述的平板形感应器由云母板、安装在云母板上的绝缘罩板、放置在云母板上的平盘线圈和镶装在云母板内的磁铁构成。

根据上述的高能电子加热装置，所述的磁铁为圆环状穿心磁铁，且套装在连接云母板和绝缘罩板的铜螺栓上。

根据上述的高能电子加热装置，所说的逆变功率桥为双极绝缘栅晶体管，用来输出超高频信号。

本实用新型的优点是加热时间短、效率高、节能、便于温度控制、保证工件焊接质量、改善劳动条件，可对100mm以下厚度异磁金属板材的各种拼接坡口进行焊前预热、保温、后热，因此，可在造船、桥梁、石化等行业得到广泛应用。

                  附图说明

图1是本实用新型的电路方框图；

图2是本实用新型中感应器的结构示意图；

图3是图2中A-A剖视图；

图4是本实用新型的应用接线图。

                  具体实施方式

如图所示，本实用新型有一个用于将220V交流变为直流输出的整流电路1，在整流电路1的输出端分别接有用于产生逆变信号的电容半桥2和双极绝缘栅晶体管(IGBT)逆变功率桥4(输出超高频信号)，在电容半桥2和逆变功率桥4之间接有用来产生高频感应信号的平板形感应器3，在整流电路1的输出端接有电压采样电路5，在逆变功率桥4输出端接有电流采样电路6和用来检测逆变功率桥4的逆变频率和被加热物体频率是否一致的频率跟综器9，所说的电压采样电路5和电流采样电路6的输出端接有比较电路7，所说的比较电路7和频率跟综器9分别与脉宽调制控制器11相接，用来根据电压采集信号、电流采集信号和逆变频率信号进行脉宽调制，在脉宽调控制器11输出端和逆变功率桥4之间接有双极绝缘栅晶体管(IGBT)驱动器10，用来调整逆变信号频率。所说的脉宽调制控制器11上还接有振荡电路8和功率设定电路12。

所说的平板形感应器31由云母板31、由环氧树脂材料制成的绝缘板36、连接云母板31和绝缘罩板36且安装在云母板31四角的4个铜螺栓34、放置在云母板31上且表面涂高强度聚脂亚氨漆的平盘线圈35、镶在云母板31内对应铜螺栓34位置的圆环状穿心磁铁33及连接螺母32构成，其中云母板31底面上和绝缘板36顶面上对应铜螺栓34位置有凹槽31a、36a，所说的穿心磁铁33镶装在凹槽36a内且套装在铜螺栓34上并通过螺母32紧固，所说的铜螺栓34顶面与绝缘罩板36顶面相平。

在实际使用时，在待预热焊接工件13的坡口处放置感应器3，则感应器3吸附在工件13上。通电后，逆变桥4直接对感应器3线圈进行25-40KHZ的电流变换，其功率可在0～最大额定值之间无级调整。感应器3产生高频电流信号，并在工件13和感应器3之间产生高频磁场，在工件13的接缝处产生高频涡流热，从而可对异磁厚金属板的拼接及工件(静止)的直缝与角缝进行焊前预热、保温、后热。

对于大型设备如船舶、桥梁等可将若干个该高能电子加热装置15与主机控制器14、温度探测器16、温度补偿线17和温度控制仪18组成高频电子加热系统。放置在不同部位的温度探测器16将焊接点的温度变为电信号经温度补偿线17传给温度控制仪18，再由温度控制仪18将相应信号送至主机控制器14，由主机控制器14控制放置在某个焊接位置的感应器3是否工作。