[发明专利]电磁加热辊控温系统及其方法

说明书

本发明提供了电磁加热辊控温系统及其方法，其系统包括：多个加热单元，加热单元设置于辊体内，辊体辊面分为多个加热区域，每个加热单元对应加热辊体辊面的一加热区域；一测温单元，测温单元随辊体辊面转动依次经过所有加热区域，测温单元实时检测辊体辊面各加热区域的温度数据；一辊体运动监控单元，检测辊体的转动状态，实时判定测温单元处于哪个加热区域内；以及控制单元，控制单元分别连接加热单元、测温单元以及辊体运动监控单元，根据测温单元对加热区域的辊面温度检测与该加热区域预设加热温度的对比，调整对应该加热区域的加热单元的工作状态。本发明保证了大辊体低速生产过程中温度稳定性，提高生产效率及产品合格率。

技术领域

本发明涉及电磁加热辊领域，具体地说，涉及电磁加热辊控温系统及其方法。

背景技术

电磁加热辊被广泛应用各种高分子材料加工生产。其良好的温度特性被各行业生产商认可。并有些产业非它不可。

电磁加热辊分为内轴及辊壳两大部分组成。通常内轴上设置一组或多组线圈，用于产生电磁场。其中，线圈导线方向可以是纵向设置，也可以是横向设置。现有电磁加热辊的测温大多在辊体的辊壁内横向开设一个或两个不同深度的小孔。并在该小孔内埋入温度采样探头，作为辊体温度控制的采样点。通常两测温孔相邻距离在100mm左右。各测温孔的深度根据不同的加工材料进行设置。总体上而言，以较长的一支采样温度作为温度控制使用，称为控温探头，以较短的一支采样温度数据与控温探头数据对比。便于对控制起到修正作用，称之为温度参考探头。

以这样的温度控制方式，通常能满足大多数材料的生产需求。如涤纶导丝，高速复合等。但对于一些使用较大辊体加工的产品，需要长时间热加工成型才能满足于生产产品的性能需要。比如一些高温滤材的烘干、防伪模压成型、橡胶硫化等领域，其辊体直径大多在1000mm～4000mm之间。产品生产速度通常在0.4m/分～10米/分。通常，为达到生产过程中热量的最大化利用，材料会在辊面形成120°～240°范围的包角。

按这样的生产工艺，以现有电磁加热辊的温度采样探设置。存在如下问题：辊体周长较大，在低速生产状态下，热负载(带走热量的生产材料)使得辊面温度会出现不衡，探头在空载区无法真实的反馈当前负载区的工作温度，控制的滞后效应会造成负载区温度的波动大。不利于产品加工工艺温度稳定在可控制范围。

图1是现有技术的中电磁加热辊控的第一状态剖面示意图。如图1所示，辊压材料10被张紧在辊体20辊面，随着辊体20和对压胶辊30的相对滚动，辊压材料10被带动经过自辊体20和对压胶辊30之间。辊体20中设有控温探头40和温度参考探头50。a、b、c、d是辊体20辊面的四个位置参考标识点。控温探头40和温度参考探头50均位于a点与b点之间。

图2是现有技术的中自电磁加热辊控的第一状态起，控温探头数据与辊体运行时间的关系图。图2中，X轴为辊体运行时间，Y轴为控温探头数据，ad表示a点到d点间的辊面；dc表示d点到c点间的辊面；cb表示c点到b点间的辊面；ba表示b点到a点间的辊面；SV表示预设工艺温度；PV表示实时采样温度。如图2所示，生产过程中，控温探头40和温度参考探头50在位置ba(空载区，或者cb物料加热区)内，各位置参考区的温度表现图2所示。

图3是现有技术的中电磁加热辊控的第二状态剖面示意图。如图3所示，辊压材料10被张紧在辊体20辊面，随着辊体20和对压胶辊30的相对滚动，辊压材料10被带动经过自辊体20和对压胶辊30之间。辊体20中设有控温探头40和温度参考探头50。a、b、c、d是辊体20辊面的四个位置参考标识点。控温探头40和温度参考探头50均位于d点与a点之间。