专利名称：一种消除感应加热打火现象的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及感应加热领域，具体地说，本实用新型涉及一种消除感应加热打
火现象的装置。
背景技术：
现有的中口径直缝焊管生产线上，通常采用中频感应加热装置对焊缝进行在线热 处理退火。图1表示ERW生产线上对焊缝进行中频感应热处理的平面感应线圈工作简图， 固态电源感应加热设备通过感应线圈对焊管的焊缝进行热处理，其线圈由A和B串联组成， 开启中频电源后，可对直焊缝加热，整个加热过程随着生产线的运行是连续不停的。根据工 艺的需要可以进行单正火、双正火或调质处理，感应加热装置中主要功率器件IGBT、电容、 铜排和感应线圈都需要冷却水循环冷却。 根据电磁感应原理，当交流电通过线圈时，就会产生变化的磁场，变化的磁场又会 产生变化的感生电场。这些感生电场在穿透金属中会产生集肤效应和涡流效应。这两个效 应也是平面感应线圈对焊缝退火的基本原理，而且其热效应随着场强的增加而增加，且受 到金属物件的电磁特性和靠近线圈的距离的影响。实际生产中，考虑到焊缝毛剌引起的设 备安全问题，线圈与焊管间距离调整为5-6mm，由于线圈与焊管的距离以及结构等问题，漏 磁一直较严重，并引起一些影响生产和设备的问题，如周围的金属构件会产生涡流效应引 起发热；特别是周围形成的闭合回路产生的电磁感应环流和感应电势，导致焊管表面与支 撑辊放电，影响表面质量。 由图1可知，中频感应加热设备的焊管由多个支撑辊与辊道组合在一起。通电时， 这些结构会形成两种闭合回路l)焊管-支架-大地；2)焊管-支架-辊子。详见图2所 示。当生产时，若所有支撑辊与焊管都完全接触，那么漏磁在这些回路中产生的感应电流仅 引起发热，不发生打火现象。实际上，支撑辊和焊管之间总是似接触非接触，当漏磁通过该 回路时，产生的感应电势在支撑辊和焊管之间产生放电。 针对感应电流的放电现象，通常采用绝缘的方法来解决，如单纯用绝缘包裹线圈 下辊子，结果会使放电火花转移到了相邻的非绝缘辊处；又如将线圈下支架与大地绝缘，结 果放电现象又会转移到线圈两侧没有绝缘的支架上和与其连接的辊子上；还有采用接地压 紧辊，来放掉焊管上的电荷，但压紧辊会损伤焊管表面，且在辊子和焊管之间可能出现同辊 道一样的放电，结果都达不到理想的结果。 因此，为解决以上问题，有必要发明一种有效的消除感应加热打火现象的装置，消 除钢管表面与辊道的打火现象，使得焊管在焊缝热处理中不因感应电流引起的打火而造成 管表面损伤，杜绝感应电流打火引起的电器设备故障等隐患。
实用新型内容本实用新型提供一种消除感应加热打火现象的装置，包括上左块状构件、下左块 状构件、上右块状构件、下右块状构件，所述上左块状构件和所述下右块状构件之间由管道连接，所述下左块状构件和所述上左块状构件之间由管道连接，所述管道之间交叉并包裹 绝缘材料。 根据本实用新型的消除感应加热打火现象的装置，优选的是，所述上左块状构件 和所述下左块状构件上的管道孔为沉孔。 根据本实用新型的消除感应加热打火现象的装置，优选的是，所述管道可以通水 通电。 根据本实用新型的消除感应加热打火现象的装置，优选的是，所述块状构件上设 有螺栓紧固连接孔，其间设置绝缘材料。 根据本实用新型的消除感应加热打火现象的装置，优选的是，所述块状构件周边 加装绝缘材料。 本实用新型的构思是根据辊道结构形成的闭合回路，设计一个感应线圈与焊管 和金属构件形成的感应电流正负相反的闭合回路及其模块结构，从而达到相互抵消的目 的，真正消除钢管表面与辊道的打火现象。 图3表示感应电流相互抵消的闭合回路，由感应线圈1、3，感应电流相互抵消回路 2和被感应构件闭合磁路4组成。与图2中原感应加热设备系统电流回路比较，采用感应电 流相互抵消回路2，使中频电流在A线圈和B线圈中始终相向而流，形成的磁力线在焊管和 支架上的两边相反，这样，形成的感应电流也是相反的，在焊管和支架上的感应电流相互抵 消，电势趋零。结果不管支撑辊和焊管之间是接触或非接触，均不会发生打火现象。 本实用新型的有益效果为 本实用新型装置设计新增了一种不需要改变原连接件连通结构的模块，其外形整 体结构尺寸与原连接件相符，且能够起到抵消感应电流的作用。该模块装置结构简单，效果 明显，可从根本上消除焊管与辊道因感应电流引起的打火现象，保证了钢管表面质量完好 无损，另一方面，由于漏磁场产生的感应电流得到了抵消，降低了涡流产生的发热现象，有 效保护周围的设备，延长了使用寿命。设计成独立的组合结构，使装卸、移动和操作很方便。
图1表示钢管连续感应加热的输送结构； 图2表示漏磁形成的回路，其中A、B为感应线圈； 图3表示感应电流相互抵消的闭合回路，其中l-感应线圈A，2-感应电流相互抵 消回路，3-感应线圈B， 4-被感应构件闭合磁路； 图4为本实用新型消除感应加热打火现象装置的详细结构模块解图，其中5-上左 块状构件，6-下左块状构件，7-上右块状构件，8-下右块状构件，9a、9b、 10a、 10b-管道，11 、 12、 13、 14-螺栓紧固连接孔，15-绝缘片，16-块状构件外绝缘材料；
具体实施方式
以下用实施例结合附图对本实用新型作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本实
用新型最佳实施方式的描述，并不对本实用新型的范围有任何限制。
实施例 本实用新型消除感应加热打火现象装置的结构模块主要为上下左右共四个块状构件组成，即上左块状构件5，下左块状构件6，上右块状构件7，下右块状构件8。这四个块 状构件均为铜块，垂直连接，每个块状构件上都有两个通水孔和两个螺栓紧固连接孔，其区 别在于上左块状构件5和下左块状构件6的通水孔相对于上右块状构件7和下右块状构件 8的通水孔为沉孔，其主要作用是用于安装0形密封圈防止铜连接面漏水，而上右块状构件 7和下右块状构件8的通水孔之所以不是沉孔是因为B感应线圈上的铜连接面上已具备了 沉孔。标号11、12、13、14为螺栓紧固连接孔，用于使该结构模块连接通电铜排和B感应线 圈，连接孔11和12、13和14之间由特氟龙材料的绝缘片15隔离。 该模块共有4个既通电又通水的铜管，其中管道9a、9b连接块状构件5和8，管道 10a、 10b连接块状构件6和7，使模块中的4个通水块状构件交叉连接。这样达到了改变左 线圈A和右线圈B中电流方向的目的；同时冷却水也通过交叉通道流动，没有影响模块冷却 效果。同时由于块状构件中间绝缘空间不够，交叉的连接铜管外部包裹绝缘材料聚氯乙烯， 防止交叉铜管间的绝缘短路。 该模块周边加装绝缘材料16保护，防止模块中的4个块状构件由于外部因素影响 而短路。由于采用感应电流相互抵消的回路，使中频电流在A线圈和B线圈中始终相向而 流，形成的磁力线在焊管和支架上的两边相反，这样，形成的感应电流也是相反的，在焊管 和支架上的感应电流相互抵消，电势趋零。结果不管支撑辊和焊管之间是接触或非接触，就 不会发生打火现象。 另外由于在右线圈B连接块状构件间插入了该交叉通电通水模块，造成了左右线 圈的连接铜排的高度不平衡。因此还在左侧线圈A的连接块状构件间插入同样大小的块状 构件，但是不需要交叉连接设计的，而是直通设计。 本实用新型有效解决了 ERW生产线感应加热设备平面感应线圈在加热工作中，存 在的支撑辊和焊管之间打火现象，其结构简单、体积小，操作方便。该模块装置采用感应电 流相互抵消的回路，避免了因感应加热打火而损伤钢管表面，同时，由于漏磁场产生的感应 电流得到了抵消，降低了涡流产生的发热现象，有效保护周围的设备，延长了使用寿命。设 计成独立的组合结构，使装卸、移动和操作很方便。
权利要求一种消除感应加热打火现象的装置，其特征在于，包括上左块状构件(5)、下左块状构件(6)、上右块状构件(7)、下右块状构件(8)，所述上左块状构件(5)和所述下右块状构件(8)之间由管道(9a)、(9b)连接，所述下左块状构件(6)和所述上左块状构件(7)之间由管道(10a)、(10b)连接，所述管道(9a)、(9b)与(10a)、(10b)之间交叉并包裹绝缘材料。
2. 如权利要求1所述的消除感应加热打火现象的装置，其特征在于，所述上左块状构 件(5)和所述下左块状构件(6)上的管道孔为沉孔。
3. 如权利要求l所述的消除感应经热打火现象的装置，其特征在于，所述管道(9a)、 (9b)、 (10a)、 (10b)可以通水通电。
4. 如权利要求1所述的消除感应经热打火现象的装置，其特征在于，所述块状构件上 设有螺栓紧固连接孔(11)、 (12)、 (13)、 (14)，螺栓紧固连接孔(11)和(12)、 (13)和(14) 之间设置绝缘材料(15)。
5. 如权利要求1所述的消除感应经热打火现象的装置，其特征在于，所述块状构件周 边加装绝缘材料(16)。
专利摘要本实用新型提供一种消除感应加热打火现象的装置，包括上左块状构件(5)、下左块状构件(6)、上右块状构件(7)、下右块状构件(8)，所述上左块状构件(5)和所述下右块状构件(8)之间由管道(9a)、(9b)连接，所述下左块状构件(6)和所述上左块状构件(7)之间由管道(10a)、(10b)连接，所述管道(9a)、(9b)与(10a)、(10b)之间交叉并包裹绝缘材料。本实用新型采用感应电流相互抵消的回路，避免了因感应加热打火而损伤钢管表面，同时，由于漏磁场产生的感应电流得到了抵消，降低了涡流产生的发热现象，有效保护周围的设备，延长了使用寿命。设计成独立的组合结构，使装卸、移动和操作很方便。
文档编号C21D1/42GK201459186SQ20092007675
公开日2010年5月12日 申请日期2009年6月22日 优先权日2009年6月22日
发明者周月明, 李杰峰, 潘军 申请人:宝山钢铁股份有限公司