专利名称：硫化机电磁加热方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于硫化机械专用的电加热方法及装置。
目前在橡塑制品行业普遍使用的硫化机多为电热管形式的加热平板，这种平板硫化机的加热方式存在以下几个问题1、热效率低下，由于电热管是一种电阻热的形式的发热方式，其发热效率本身较低。另外由于热传导过程复杂电热管→平板→模具→模具内橡胶硫化，热损失较大，热效率仅为15％～25％，能源浪费严重。
2、由于测温元件紧靠着发热源(电热管)，其测量和控制的温度与橡胶的硫化温度相关较大，随环境温度变化，其温度误差为5～20℃左右，较为严重地影响了产品的硫化质量。
3、电热管属易损元件，损坏率较高。在一根或几根电热管损坏的情况下难以及时发现，造成平板加热不均匀，而使产品报废。其维修量、维修费用也较大。
本发明的目的在于针对现有加热平板的不足提供一种热效率高，受环境温度影响小，不易损坏，且易于维修的硫化机用电磁加热装置。
本发明的另一目的在于提供一种新型硫化机电磁加热方法。
根据本发明的目的，所提出的技术实施方案是，利用电磁磁感应的原理，将硫化机模具的加热方式改为电磁加热方式，通过交变电流作用下的电磁线圈产生交变磁场。该磁场通过磁芯与钢质模具产生回路，并在模具内形成涡旋状感应电流，该电流的能量又通过钢质模具内的电阻而转化成热能，使模具的温度迅速升高，对模具内的橡胶进行硫化，从而达到电磁加热的目的。同时通过设置在电磁加热装置内的温度检测元件对加热温度进行检测，并将信号输出到温度显示控制器，通过调整电磁线圈电流的大小来控制温度。而电磁加热装置又是通过将上下加热平板改为电磁加热平板来实现的。通过设置在模具上下平板内的电磁芯线圈，在交变电流的作用下形成强烈的交变磁场，来加热模具的。
本发明的优点在于1、热效率高由于电磁加热平板直接使用模具发热，因而减少了热传导过程的热损失，而且因其电磁加热方式的发热机理使得本身的热效率就很高，所以电磁加热平板的热效率达80％以上，比电热平板提高2～3倍，可显著的节约能源。
2、由于测温元件所处的位置与模具内橡胶所处的位置相似，所以温度检测和控制准确度较高，检测温度与硫化温度的温差＜±2℃，可以较好地保证产品的硫化质量。
3、电磁加热平板采用特制线圈和半导体器件，平均无故障时间可达三年以上，节约运行成本。
下面将结合附图对本发明作进一步的描述。
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的电子控制及温度控制原理图；图3为本发明电磁线圈结构图；图4为本发明电磁加热平板底板结构示意图；图5为本发明电磁加热平板底板剖面视图；图6为本发明电磁加热平板盖板平面示意图；图7为本发明电磁加热平板盖板剖面示意图。
图中1为上平板，2为模具，3为下平板，4为底板，5为线圈，6为磁芯，7为盖板，8为温度检测元件，9为电子控制及温度控制部分，10为电源整流、滤波装置，11为电磁线圈，12为放置电磁线圈空腔，13为插磁芯小孔，14为功率输出装置，15为振荡、驱动装置，16为过压过流保护装置，17为无模具保护装置，18为温度显示控制装置，19为盖板固定孔。
附图提供了本发明的一个完整实施例，从附图中可以看出，本发明是利用电磁感应的原理，将加热模具2的上平板1和下平板3改为电磁加热平板。上下电磁加热平板内的电磁线圈11通过交变电流产生交变磁场，且磁场的磁力线直接作用于放在上下平板之间的模具2中。并与钢质模具2构成磁回路。同时模具2又为磁回路中的电阻，当交变磁场的磁力线穿过模具2时，会在模具2内形成涡旋状感应电流，且该电流的能量又通过模具2内的电阻转换成热能，使模具2升温。此外，在电磁加热平板盖板7内与模具2内硫化物质相对应的位置上，设有检测模具温度，并将检测的温度传输给电子控制部分及温度控制部分9的温度检测元件8。温度检测元件可以是热电阻构成的。温度检测元件8与电子控制及温度控制部分9相连，并将所检测的温度信息传送给温度显示控制装置18，温度显示控制装置18根据所设定的温度，通过改变电磁线圈11的电流流量来控制电磁加热平板的加热温度。而电磁线圈11的电能是由交流电源经整流、滤波装置整流、滤波后变成直流再加载上去的，直流电源同时加载到功率输出装置14上。并由振荡、驱动装置15产生的脉冲电压通过放大后驱动功率输出装置14，使得加在电磁线圈上的直流电变成交变电流。其振荡部分、驱动装置15所产生的脉冲电压一般控制在23～36KHz，而由此获得的电磁线圈11的交变电流也为23～36KHz。此外，电磁加热平板是由盖板7和底板4，以及电磁线圈11几部分所构成的，在底板上开有专用放置电磁线圈11的空腔12和盖板固定孔19。电磁线圈11排放在空腔12内。而电磁线圈11又是由磁芯6和线圈5两部分所组成。磁芯为铁氧体材料制成。形状为“∪”字形状。在盖板7上还开有用于插磁芯的小孔13，磁芯6的两极分别插入盖板7上的小孔13内，从底板空腔12内面向外伸出，略低于盖板平面，线圈5则套在磁芯6的一极上。盖板采用钢质或不锈钢材料制成，上面均匀分布多个小孔，电磁线圈的磁芯从下面伸出，安装时约低于盖板平面1-2mm，磁芯中的磁力线直接作用在放于盖板上的模具中。为保证电磁加热平板的正常工作，电路中还设计了过压、过流保护装置16和无模具保护装置17。当电源电压升高和电磁线圈输出电流过大时，以及当电磁线圈上无模具时，能自动停止工作或降低功率输出部分的输出电流，保证工作正常。工作原理简介220V交流电源经整流后变成直流加在电磁线圈和功率输出管上，由振荡部分产生23-36KHz脉冲电压通过放大后驱动功率输出，使得加在电磁线圈的直流电变成23-36KHz的交变电流，并产生强烈的交变磁场。该磁场通过铁氧体磁芯与钢质模具产生磁回路，并且在模具内形成涡旋状感应电流，该电流的能量又通过钢质模具内的电阻而转换成热能，使模具的温度迅速升高，对模具内橡胶进行硫化。硫化温度由放在盖板内的热电阻进行检测，并输出到温度显示控制表进行显示、控制。当温度达到或高于设定温度时，温度表输出控制信号使得电磁线圈的电流减小，硫化温度降低。反之，如检测到温度低于设定温度时，电磁线圈的电流增大，硫化温度升高。由此控制产品的硫化温度稳定。由于温度检测点安装在与模具内橡胶相对应的位置，检测和控制的温度与橡胶的硫化温度相近，因此可以较好地保证产品的硫化质量。
权利要求
1.一种硫化机的加热方法，其特征在于所述硫化机的加热方式是电磁加热方式，通过交变电流作用下的电磁线圈产生交变磁场，该磁场通过磁芯与钢质模具产生回路，并在模具内形成涡旋状感应电流，该电流的能量又通过钢质模具内的电阻而转化成热能。
2.一种硫化机的电磁加热装置，包括上平板(1)、模具(2)、下平板(3)和电子控制及温度控制部分(9)，其特征在于上平板(1)和下平板(3)均为电磁加热平板，上下电磁加热平板通过交变电流产生交变磁场，且磁场的磁力线直接作用于放在上下平板之间的模具(2)中，并与钢质模具构成磁回路，模具(2)为磁回路中的电阻，交变磁场的磁力线穿过模具(2)，在模具(2)内形成涡旋状感应电流，且该电流的的能量又通过模具(2)内的电阻转换成热能。
3.如权利要求2或3所述的一种硫化机的电磁加热装置，其特征在于电磁加热平板分为盖板(7)和底板(4)和电磁线圈(11)几部分，在底板(4)上有用于放置电磁线圈(11)的空腔(12)，电磁线圈(11)排放在空腔(12)内，而电磁线圈(11)又是由磁芯(6)和线圈(5)两部分组成，磁芯(6)为“∪”字形状，两极分别插入盖板(7)上的小孔(13)内，从内面向外伸出，线圈(5)套置在磁芯的一极上。
4.如权利要求2或3所述的一种硫化机的电磁加热装置，其特征在于在电磁加热平板盖板(7)内与模具(2)内硫化物质相对应的位置上，设有检测模具温度，并将检测的温度传输给电子控制部分及温度控制部分(9)的温度检测元件(8)，温度检测元件(8)与电子控制及温度控制部分(9)相连，并将所检测的温度信息传送给温度显示控制装置(18)。
5.如权利要求2或3所述的一种硫化机的电磁加热装置，其特征在于电磁加热平板的加热温度控制是通过改变电磁线圈(11)的电流流量实现的，并由电子控制部分及温度控制部分(9)进行控制的。
6.如权利要求2或3所述的一种硫化机的电磁加热装置，其特征在于加在电磁线圈(11)上的电流为交变电流，电磁线圈(11)的电源是由交流电源经整流滤波后变成直流再加载上去的，直流电源同时加载在功率输出装置(14)上，并由振荡、驱动装置(15)产生的脉冲电压通过放大后驱动功率输出装置(14)，使得加在电磁线圈(11)的直流电变成交变电流的。
7.如权利要求2或3所述的一种硫化机的电磁加热装置，其特征在于振荡、驱动装置(15)所产生的脉冲电压为23-36KHz，加在电磁线圈(11)的交变电流也为23-36KHz。
8.如权利要求2或3所述的一种硫化机的电磁加热装置，其特征在于所述的磁芯(6)为铁氧体磁芯。
9.如权利要求2或3所述的一种硫化机的电磁加热装置，其特征在于在电子控制及温度控制部分(9)内设有过压过流装置(16)和无模具保护装置(17)。
10.如权利要求2或3所述的一种硫化机的电磁加热装置，其特征在于所述的温度检测元件(8)为热电阻构成的。
全文摘要
硫化用的电磁平板,利用电磁磁感应的原理,将橡塑制品模具上下平板改为电磁加热平板,通过设置在模具上下平板内的磁芯和磁感应线圈,形成强烈的交变磁场,该磁场通过磁芯与钢质模具产生回路,并在模具内形成涡旋状感应电流,该电流的能量又通过钢质模具内的电阻而转化成热能,使模具的温度迅速升高,对模具内的橡胶进行硫化。同时通过设置在盖板内的热电阻对温度进行检测,并输出到温度显示控制器,通过调整电磁线圈电流的大小来控制温度。
文档编号B29C35/12GK1362321SQ0111449
公开日2002年8月7日 申请日期2001年5月28日 优先权日2001年5月28日
发明者黄克 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司