基于全固態(tài)感應(yīng)加熱設(shè)備的改造及應(yīng)用

周 剛

(山西晉能控股裝備集團(tuán) 金鼎公司,山西 晉城 048000)

0 引言

液壓支架立柱的導(dǎo)向套組件從結(jié)構(gòu)上主要分為卡環(huán)結(jié)構(gòu)和螺紋結(jié)構(gòu)兩種，兩者因結(jié)構(gòu)差異在拆解工藝上有所不同。拆解卡環(huán)結(jié)構(gòu)組件的傳統(tǒng)操作工藝是使用火焰加熱，存在受熱不均勻、局部溫度過高，從而導(dǎo)致缸體變形、損壞缸口材質(zhì)的問題。針對(duì)存在的問題，引進(jìn)了一臺(tái)全固態(tài)感應(yīng)加熱設(shè)備。該設(shè)備加熱快、效率高、對(duì)缸體傷害小。但在具體使用過程中發(fā)現(xiàn)該設(shè)備存在如下問題：需接自來水、用水成本提高；自來水加熱后易結(jié)水垢、堵塞濾網(wǎng)；移動(dòng)不變；人工手持加熱圈不穩(wěn)定不安全等。為此，本文設(shè)計(jì)了一套冷卻液循環(huán)系統(tǒng)及可移動(dòng)調(diào)節(jié)底座裝置，以便節(jié)約成本、使用安全方便、提高工作效率。

1 全固態(tài)感應(yīng)加熱設(shè)備的工作原理及特點(diǎn)

全固態(tài)感應(yīng)加熱設(shè)備將三相工頻交流電整流后變成直流電，再把直流電變?yōu)榭烧{(diào)節(jié)的交變電流供給感應(yīng)圈，在感應(yīng)圈中形成強(qiáng)大的電磁場(chǎng)，金屬物體在這個(gè)電磁場(chǎng)作用下迅速發(fā)熱。全固態(tài)感應(yīng)加熱設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

1-分流器；2-大感應(yīng)加熱器；3-小感應(yīng)加熱器；4-熱感應(yīng)圈

原有的全固態(tài)感應(yīng)加熱設(shè)備的加熱過程為設(shè)備的進(jìn)水管要接通自來水，排水管放入排污池，通過接通加熱設(shè)備電源給一大一小兩個(gè)感應(yīng)加熱器供電，在熱感應(yīng)圈中形成電磁場(chǎng)，然后由作業(yè)人員手持熱感應(yīng)圈拖動(dòng)到待檢修加熱的千斤導(dǎo)向套處進(jìn)行加熱作業(yè)。此加熱設(shè)備冷卻主要是通過自來水流入加熱設(shè)備的分流器分別給一大一小兩個(gè)感應(yīng)加熱器進(jìn)行冷卻，最后回水通過排水管流入排污池。由于自來水加熱后易結(jié)水垢、堵塞管路，且人工拖動(dòng)感應(yīng)加熱器費(fèi)時(shí)費(fèi)力、手持熱感應(yīng)圈作業(yè)易發(fā)生碰壁事故，故對(duì)此設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。

2 冷卻液循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于全固態(tài)感應(yīng)加熱設(shè)備需接自來水進(jìn)行冷卻，導(dǎo)致用水成本大大提高，且自來水加熱后易結(jié)水垢、堵塞濾網(wǎng)，故給該設(shè)備設(shè)計(jì)了一套冷卻液循環(huán)系統(tǒng)。

冷卻液循環(huán)系統(tǒng)包括臥式齒輪泵、油溫油位計(jì)、過濾器及過濾網(wǎng)等部件，如圖2所示。首先利用厚度為8 mm的鋼板制作一個(gè)長660 mm、寬440 mm、高520 mm的箱體，在箱體頂部設(shè)計(jì)注油口，便于加注冷卻液；在箱體側(cè)面設(shè)置油溫油位顯示計(jì)，方便觀察液體溫度及高度。在箱體頂部安裝一臺(tái)臥式齒輪泵，利用齒輪泵自吸原理分別對(duì)一大一小感應(yīng)加熱器供液冷卻，為防止冷卻液雜質(zhì)堵塞感應(yīng)圈，分別在齒輪泵的出液口加裝過濾器，箱體的回液口處加裝過濾網(wǎng)。冷卻液循環(huán)系統(tǒng)解決了之前自來水用水成本高，且加熱后易結(jié)水垢導(dǎo)致濾網(wǎng)堵塞的難題。

1-臥式齒輪泵；2-過濾器；3-油蓋；4-過濾網(wǎng)；5-油溫油位計(jì)

3 可移動(dòng)調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)

原有設(shè)備熱感應(yīng)圈為人工手持，不穩(wěn)定不安全，常常發(fā)生碰壁現(xiàn)象，故設(shè)計(jì)了一套可調(diào)節(jié)裝置，取代之前的人工手持熱感應(yīng)圈?？梢苿?dòng)調(diào)節(jié)底座示意圖如圖3所示。

1,5-4分管；2,7-6分管；3-鐵板；4-固定板(2個(gè))；6-M10外六方螺栓(4個(gè))；8-可固定萬向輪(4個(gè))

可移動(dòng)調(diào)節(jié)底座由2根4分管、2根6分管、4個(gè)可固定萬向輪、4個(gè)外六方螺栓等組成。首先利用厚度為8 mm的鐵板制作一個(gè)長500 mm、寬400 mm的底座，在底座四周安裝4個(gè)可固定萬向輪，便于底座移動(dòng)到檢修區(qū)域后并固定；然后根據(jù)待修千斤導(dǎo)向套的大小選取合適的熱感應(yīng)圈夾裝在調(diào)節(jié)裝置的固定板處，用螺栓擰緊固定；根據(jù)待修千斤的高低位置，分別調(diào)節(jié)類似于“T”形的調(diào)節(jié)裝置，其縱向兩根管主要用于調(diào)節(jié)高度，橫向兩根管調(diào)節(jié)角度，待調(diào)節(jié)完畢后，用螺栓擰緊固定，開啟電源進(jìn)行加熱作業(yè)?？梢苿?dòng)調(diào)節(jié)底座解決了之前人工手持加熱線圈碰壁等安全隱患，極大地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 改進(jìn)后的全固態(tài)感應(yīng)加熱設(shè)備結(jié)構(gòu)

改進(jìn)后的全固態(tài)加熱設(shè)備(見圖4)作業(yè)過程如下：將待檢修的千斤依次擺放在工作臺(tái)上，然后將大小合適的熱感應(yīng)圈移動(dòng)到立柱導(dǎo)向套處，萬向輪固定牢靠，利用螺栓調(diào)節(jié)好熱感應(yīng)圈的高度及角度，開啟電源，水泵工作，循環(huán)水自行啟動(dòng)，利用齒輪泵自吸原理使冷卻液經(jīng)過過濾器流入分流器，分別給一大一小兩個(gè)感應(yīng)加熱器及熱感應(yīng)圈冷卻，最后流入過濾網(wǎng)返回箱體，形成循環(huán)。

1-分流器；2-大感應(yīng)加熱器；3-小感應(yīng)加熱器；4-熱感應(yīng)圈

5 結(jié)束語

改進(jìn)后的全固態(tài)加熱設(shè)備解決了用水成本高、自來水加熱后易結(jié)水垢、濾網(wǎng)堵塞、人工手持熱感應(yīng)圈不穩(wěn)定不安全等諸多缺點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)的冷卻液循環(huán)系統(tǒng)及可移動(dòng)調(diào)節(jié)底座裝置結(jié)構(gòu)合理簡(jiǎn)單，生產(chǎn)制造容易，成本低，使用方便，可大幅提高零件的加熱效果和生產(chǎn)效率。