运动线材动态升温装置及线材退火生产线的制作方法

1.本发明涉及金属线材退火技术领域，尤其涉及一种运动线材动态升温装置及线材退火生产线。


背景技术：

2.在对钢带等金属线材类的产品进行外层挤塑包覆时，基于工艺上是塑胶材料经挤出机的塑化后，在高温熔融状态下包覆在所需的线材周边。这一过程中，线材的表面温度对于即将与之进行接触的熔融塑胶料的后续特性变化有着很大的关联性，同时因材料的热胀冷缩现象，对于后续包塑尺寸的稳定型以及两层材质的界面粘接性也有着很大的关联。
3.一般认为，应尽量减少熔融塑胶与接触线材的表面温差，当然不同的材料特性以及实际运行工艺参数(比如速度、材料的热容量、后续的冷却手段)均会对实际效果产生些影响，因此需要利用可靠的手段来控制线材包覆前的表面温度，这个温度是高于常温的，高出范围在100～300℃区间，因而对于线材在运行状态下实现表面温度的有效提升和精确控制是很有必要和现实需求。
4.目前，基于线材温度的提升幅度和操作上的便利性，基本上采用感应加热的原理对金属材质的表面进行热量的传递和实现提升。此外，也有采用对线材加热之后的表面进行红外温测，然后反馈给系统进行温度的调节和控制。
5.然而，上述温控方式的表现因测量的不确定性、感应功率的传递差异性以及生产工艺的随机性，其温度控制的精确度较低，温控能力一般。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的在于提供一种运动线材动态升温装置及线材退火生产线，旨在提高运动线材温度控制的精确度，以提升线材包覆的产品质量。
7.为实现上述目的，本发明提出一种运动线材动态升温装置，所述运动线材动态升温装置包括：
8.壳体，设有固定腔；
9.金属导热层，设于所述固定腔内，所述金属导热层呈颗粒状、粉末状或细丝状，所述金属导热层形成有供线材穿设的加热通道；以及
10.加热件，设于所述固定腔内或设于所述壳体外，以用于通过加热所述金属导热层来传导热量至所述线材。
11.可选地，所述金属导热层的材料为铜、钢、铁或铝。
12.可选地，所述壳体内设有导热油通道，所述导热油通道与所述金属导热层至少部分接触；
13.所述加热件包括：
14.油箱；
15.热油泵，设于所述壳体外并与所述油箱连通；以及
16.油管，所述油管内设有油液，所述油管与所述热油泵连通，所述油管与所述导热油通道连通。
17.可选地，所述油液的温度为200～300℃。
18.可选地，所述加热件还包括多个铜管，多个所述铜管依次抵接形成铜管排，所述铜管排贴靠于所述金属导热层上。
19.可选地，所述运动线材动态升温装置还包括保温层，所述保温层包覆于所述铜管排上，且位于所述铜管排与所述壳体的内壁之间。
20.可选地，所述加热件为电热管，所述电热管设于所述壳体内。
21.可选地，所述壳体上开设有气体通道，所述气体通道与所述加热通道连通，所述气体通道内通入有惰性气体。
22.可选地，所述壳体形成有分别连通所述加热通道两端的进线口和出线口，所述进线口和所述出线口处均设有封堵盖，所述封堵盖开设有供所述线材穿设的通道。
23.为了实现上述目的本发明还提出一种线材退火生产线，包括如上所述的运动线材动态升温装置，所述运动线材动态升温装置包括：
24.壳体，设有固定腔；
25.金属导热层，设于所述固定腔内，所述金属导热层呈颗粒状、粉末状或细丝状，所述金属导热层形成有供线材穿设的加热通道；以及
26.加热件，设于所述固定腔内或设于所述壳体外，以用于通过加热所述金属导热层来传导热量至所述线材。
27.在本发明的技术方案中，该运动线材动态升温装置包括壳体、金属导热层和加热件；壳体设有固定腔；金属导热层设于固定腔内，金属导热层呈颗粒状、粉末状或细丝状，金属导热层形成有供线材穿设的加热通道；加热件设于固定腔内或设于壳体外，以用于通过加热金属导热层来传导热量至线材。可以理解，金属导热层的热容量大，可以集聚足够的热量来维持高速运行线材的表面受热；并且，金属导热层呈颗粒状、粉末状或细丝状，可以充分地接触运行线材表面，提高了线材表面热交换的效率，实现了热传递效率的维持和受热的均匀性，进而提高了运动线材温度控制的精确度，提升了线材包覆的产品质量。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
29.图1为本发明运动线材动态升温装置一实施例的结构示意图；
30.图2为本发明运动线材动态升温装置另一实施例的结构示意图；
31.图3为本发明运动线材动态升温装置一实施例的径向截面简图；
32.图4为本发明运动线材动态升温装置另一实施例的径向截面简图；
33.图5为本发明线材退火生产线一实施例的结构简图。
34.附图标号说明：
35.1、线材；100、运动线材动态升温装置；10、壳体；20、金属导热层；30、加热件；31、油
箱；32、热油泵；33、油管；30a、导热油通道；34、铜管；40、保温层；10a、固定腔；10b、气体通道；10c、进线口；10d、出线口；11、封堵盖。
36.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
39.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
40.本发明提出一种运动线材动态升温装置，适用于对钢带、铜带等线材进行包覆之前的加热处理，此处不限。
41.参照图1至图5，在本发明一实施例中，运动线材动态升温装置100包括壳体10、金属导热层20和加热件30。壳体10设有固定腔10a；金属导热层20设于固定腔10a内，金属导热层20呈颗粒状、粉末状或细丝状，金属导热层20形成有供线材1穿设的加热通道；加热件30设于固定腔10a内或设于壳体10外，以用于通过加热金属导热层20来传导热量至线材1。
42.本实施例中，壳体10可由耐高温的材质制成，此处对其具体材质、形状、大小等均不做限定。
43.金属导热层20的材质可为铜、钢、铁或铝等导热体，可采用小球状、颗粒状、粉末状或细丝状等，以增大其与线材1的接触面积。
44.加热件30的热量来源可以是外部感应式加热或者导热油闭式循环传递热量，此处不做限定。
45.在本发明的技术方案中，该运动线材动态升温装置100包括壳体10、金属导热层20和加热件30；壳体10设有固定腔10a；金属导热层20设于固定腔10a内，金属导热层20呈颗粒状、粉末状或细丝状，金属导热层20形成有供线材1穿设的加热通道；加热件30设于固定腔10a内或设于壳体10外，以用于通过加热金属导热层20来传导热量至线材1。可以理解，金属导热层20的热容量大，可以集聚足够的热量来维持高速运行线材1的表面受热；并且，金属导热层20呈颗粒状、粉末状或细丝状，可以充分地接触运行线材1表面，提高了线材1表面热交换的效率，实现了热传递效率的维持和受热的均匀性，进而提高了运动线材1温度控制的精确度，提升了线材1包覆的产品质量。
46.需要说明，金属热媒介的固体载体性，有利于做热传递部分的相对封闭性处理，可以实现热传递主体部分的保温包覆处理，降低热量的损耗，做好节能减排。感应加热的载体得到体积的扩大，有利于感应频率的降低，也即感应深度的扩大，来实现加热的均匀性，并同时降低感应加热的波动性。也可采用导热油的密封循环实现安全的防护和环境的更友好性。线材1的受热为表面的传导为主，温度梯度理论上是从外到里的降低，而且由于传递的热量和温度变化实际上是一个随时间变化指数式的渐进曲线模式，在温度控制上，只要足够配置好金属热媒介的热容量(体积或重量)和预期的初始温度设定，运行线材1的温度是可以得到相对稳定的控制和调节的，可适合于无须大尺寸经常变化运行线材1表面温度的场合。
47.请参考图2至图5，为了进一步地提高该运动线材动态升温装置100的温控精确度，在一实施例中，壳体10内设有导热油通道30a，导热油通道30a与金属导热层20至少部分接触。加热件30可包括油箱31、热油泵32和油管33，热油泵32设于壳体10外并与油箱31连通；油管33内设有油液，油管33与热油泵32连通，油管33与导热油通道30a连通。
48.需要说明的是，导热油通道30a与金属导热层20之间可为间接接触，也可为直接接触，此处不做具体限定。
49.优选地，热油泵32所输出的油液的温度可为200～300℃，以使线材1温度达到目标值，以实现较好的包覆效果。
50.为了提高金属导热层20接收到热量的均匀性，使其均匀受热，进而使通过的线材1能够均匀受热，进一步地提升该运动线材动态升温装置100的温控精确度，在一实施例中，如图1和图2所示，，加热件30还可包括多个铜管34，多个铜管34依次抵接形成铜管排，铜管排贴靠于金属导热层20上。
51.此外，在一些其他实施例中，也可采用其他金属导热材质的管体，此处不做具体限定。
52.基于上述实施例，进一步地，如图1和图2所示，运动线材动态升温装置100还可包括保温层40，保温层40包覆于铜管排上，且位于铜管排与壳体10的内壁之间。如此，可避免热量流失过快，提高能源利用率的同时，进一步地提升了该运动线材动态升温装置100的温控精确度。
53.值得一提的是，金属热媒介的使用，可以避免导热油接触线材1表面的污染同时也利于隔氧非活性气体(如氮气)的填充入，保护线材1表面避免因接触空气而高温氧化，从而提供了可以提高线材包覆质量的基础。
54.基于此，在一实施例中，如图2所示，壳体10上开设有气体通道10b，气体通道10b与加热通道连通，气体通道10b内通入有氮气等惰性气体，以避免线材1表面高温氧化。
55.请参考图2，在一实施例中，壳体10形成有分别连通加热通道两端的进线口10c和出线口10d，进线口10c和出线口10d处均设有封堵盖11，封堵盖11开设有供线材1穿设的通道。如此，可避免热量从进出线口10d散出，提高该运动线材动态升温装置100的热量利用率。
56.当然，在一些其他实施例中，也可采用电加热方式对金属导热层20进行加热，加热件30可为电热管，电热管设于壳体10内，并与金属导热层20贴靠在一起，以传递热量。
57.本实施例中，电热管的数量可为多个，多个电热管可均匀分布在金属导热层20的
外周壁上或设置于金属导热层20的内部。
58.本发明还提出一种线材退火生产线，参照图5，该线材退火生产线包括运动线材动态升温装置100，该运动线材动态升温装置100的具体结构参照上述实施例，由于本发明提出的线材退火生产线包括上述运动线材动态升温装置100的所有实施例的所有方案，因此，至少具有与所述运动线材动态升温装置100相同的技术效果，此处不一一阐述。
59.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。