高效緊湊型固態高頻焊機的製作方法
2023-08-06 08:55:06
專利名稱：高效緊湊型固態高頻焊機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於各類管材焊接的高頻焊機，具體涉及一種高效緊湊型固 態高頻焊機。
背景技術：
焊接是一種十分重要的加工工藝，其方法和種類繁多，而且新技術也在不斷地湧 出。目前適宜於焊管生產的焊接方法主要有高頻焊、埋弧焊等。其中高頻焊接的飛速發展， 得益於高頻焊管技術獨有的特性和其突出的優點。主要表現在焊管的高質量和極大地節約 焊管的加熱能源。固態高頻焊機是專為各類管材焊接進行專業設計的，其可焊接的材料非 常廣泛，有碳鋼管、鋁、銅、不鏽鋼管等等，能滿足各行業對高頻焊接的不同需求。然而，目前 的固態高頻焊機主要由電源櫃、逆變櫃、水系統和操作組件構成，其中電源櫃是由工廠供電 經過整流處理後輸出高品質的直流電源，而直流電源經過大功率的電纜傳輸到逆變櫃，再 由逆變櫃將直流電源通過諧振調諧線路轉換成高頻交流輸出功率，以滿足管材焊接需要。上述固態高頻焊機的不足是1.採用大功率的電纜長距離輸送及機械式自動負載的匹配方式，因此設備的效率 不高；2.分散型的電源櫃和逆變櫃，使設備的體積龐大，因此佔用的廠房面積較大；3.分散型的布局，使高頻幹擾因素較大，將影響焊接質量。
發明內容本實用新型的目的是為了克服現有技術的缺陷，提供一種高效緊湊型固態高頻焊 機，它能減少設備體積、減少了大功率電纜長距離輸送、減少匹配損耗，從而滿足高質量的 焊接要求。實現上述目的的技術方案是一種高效緊湊型固態高頻焊機，包括電源櫃和水系 統，所述電源櫃為將電源、整流和逆變集成在一起的一體式，所述電源櫃的櫃體包括左側櫃 和右側櫃。其中所述左側櫃內從左至右依次設有一組高頻電容器、若干高頻功率模塊及一對直 流主排；所述左側櫃內的上部從左至右依次設有一短路電抗器、三個電容及兩個並聯電抗 器；所述右側櫃內通過一安裝板分前後兩部分，所述安裝板的前方下部從左至右依次 設有一水冷電抗器、一濾波電抗器、一整流用控制變壓器、一逆變控制變壓器；所述安裝板 的前面板上從左至右依次設有兩塊並列的輔助電源板、四個上下疊放的濾波電容、三個上 下疊放的脈衝變壓器及電源緩衝組件、一電壓電流採樣板、一脈衝觸發板及一可控矽控制 器組件；所述安裝板的後面板為控制面板，該控制板上分列交、直流低壓控制器件；所述水系統包括設在所述左側櫃前方的進水管和設在所述左側櫃後方的出水管。上述的高效緊湊型固態高頻焊機，其中，所述控制面板主要由左右兩部分組成；所述控制面板的左邊分為四層，第一層設有斷路開關、斷路器、接觸器形成交流控制，第二層 設有十個直流繼電器及兩個扁平電纜接線端子完成低壓直流控制，第三層設有一 PLC組 件，第四層從左至右依次設有一 DC-I直流控制板、上下布置的一 DC-2直流觸發控制板和一 速度控制板形成直流模擬量控制；所述控制面板的右邊分為三層，上層設四個第一開關電 源及兩個上下疊放的電抗線圈，中層設兩個上下疊放的第二開關電源及高頻控制印刷線路 板，下層從左至右依次設有一開關電源和兩塊高頻反饋板，右邊部分元件形成對高頻部分 的控制。上述的高效緊湊型固態高頻焊機，其中，所述高頻功率模塊為組合式布置，可以根 據所需功率不同進行疊加或減少，以達到增加或減少功率的要求。上述的高效緊湊型固態高頻焊機，其中，所述一組高頻電容器包括一槽路電容組 件和一雙排電容排組件並布置成並聯諧振。上述的高效緊湊型固態高頻焊機，其中，所述電源櫃的左側櫃的前後面板上分別 設有若干視窗，所述電源櫃的右側櫃的上部設有六個門限位開關。本實用新型的高效緊湊型固態高頻焊機的技術方案，採用緊湊的結構及合理布 局，因此具有以下優點1)由於集成了電源櫃及逆變櫃，減少了大功率電纜長距離輸送，提高了設備效 率；採用了電子式負載匹配方式，代替原機械式自動負載匹配方式，減少匹配損耗，進 一步提高了設備效率；2)由於採用電源櫃和逆變櫃合二為一的一體式結構，可減少設備體積，在小機組 配置上更顯靈活，可適當減少廠房面積；3)充分考慮高頻幹擾因素，通過合理的交、直流分配，高、低頻隔離以及精確的濾 波處理，使一體式電源櫃輸出的高頻電源達到精準的波形，從而滿足高質量的焊接要求；4)精確合理的電容排設計，保證了設備滿足負載變化以及符合緊湊型結構的要 求。5)巧妙的模塊組合方式，通過安裝模塊的數量不同，以滿足不同的功率要求。
圖1為本實用新型的高效緊湊型固態高頻焊機中電源櫃的櫃體內電器元件的布 局圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為控制面板的布置結構圖；圖4為本實用新型的高效緊湊型固態高頻焊機中電源櫃的櫃體的立體圖。
具體實施方式
為了能更好地對本實用新型的技術方案進行理解，下面通過具體的實施例並結合 附圖進行詳細地說明請參閱圖1和圖2，本實用新型的高效緊湊型固態高頻焊機，包括電源櫃1和水系 統2，電源櫃為將電源、整流和逆變集成在一起的一體式，其中電源櫃1的櫃體包括左側櫃和右側櫃。左側櫃3主要形成逆變功能，負責將直流信號逆變成高頻信號輸出，左側櫃3內的 電器元件布局為從左至右依次設有一槽路電容組件5、一雙排電容排組件6、若干高頻功 率模塊7及一對直流主排8 ；左側櫃3內的上部從左至右依次設有一短路電抗器9、三個電 容10及兩個並聯電抗器11 ；槽路電容組件5和雙排電容排組件6構成一組高頻電容器，高頻電容器的布置是 專門為並聯諧振設計的，通過一排並聯設計，一排可擴充至二排串聯電容排的設計，通過任 意電容器組合可滿足不同功率、不同頻率的焊接要求。高頻功率模塊7為組合式布置，通過合理布局使模塊組件可以根據所需功率不同 進行疊加或減少，以達到增加或減少功率的要求。右側櫃4內通過一安裝板23分前後兩部分，前部分主要由主迴路形成，負責將工 頻交流整流形成直流信號供逆變。安裝板23的前方下部從左至右依次設有水冷電抗器12、 濾波電抗器13、整流用控制變壓器14、逆變用控制變壓器15 ；安裝板23的前面板上從左至 右依次設有兩塊並列的輔助電源板19，四個上下疊放的濾波電容16、三個上下疊放的脈衝 變壓器17及電源緩衝組件18、電壓電流採樣板20、脈衝觸發板21及可控矽組件22 ；安裝 板23的後面板為控制面板，主要用於低壓控制，控制面板上分列交、直流低壓控制器件；水系統2包括設在電源櫃左側櫃3前方的進水管201和設在電源櫃左側櫃3後方 的出水管202，出水管202上設有流量開關203。再請參閱圖3，控制面板主要由左右二部分組成；控制面板的左邊分為四層，第一 層設有一斷路開關35、斷路器36、接觸器37形成交流控制，第二層設有十個直流繼電器32 及兩個扁平電纜接線端子33、34完成低壓直流控制，第三層設有一 PLC組件24，第四層從左 至右依次設有一 DC-I直流控制板25、上下布置的一 DC-2直流觸發控制板26和一速度控制 板27形成直流模擬量控制；控制面板的右邊分為三層，上層設四個第一開關電源40及兩個 上下疊放的電抗線圈41，中層設兩個上下疊放的第二開關電源30及高頻控制印刷線路板 31，下層從左至右依次設有一開關電源28和兩塊高頻反饋板29，右邊部分元件形成對高頻 部分的控制。再請參閱圖4，電源櫃1的左側櫃3的前後面板上分別設有一扇門201，每扇門201 上均布設有若干視窗302，電源櫃1的右側櫃4的前面板上設有兩扇門401，右側櫃4的上 部均布設有六個門限位開關402。本實用新型的高效緊湊型固態高頻焊機將電源、整流和逆變集成在一體式的電源 櫃內，減少了大功率電纜長距離輸送，因而提高了設備效率，同時減少了設備體積，在小機 組配置上更顯靈活，可適當減少廠房面積。在電源櫃內的電器元件布局充分考慮高頻幹擾 因素，通過合理的交、直流分配，高、低頻隔離以及精確的濾波處理，使一體式電源櫃輸出的 高頻電源達到精準的波形，從而滿足高質量的焊接要求；另外精確合理的電容排設計，保證 了設備滿足負載變化以及符合緊湊型結構的要求。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新 型，而並非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神範圍內，對以上所述 實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書範圍內。
權利要求一種高效緊湊型固態高頻焊機，包括電源櫃和水系統，其特徵在於，所述電源櫃為將電源、整流和逆變集成在一起的一體式，所述電源櫃的櫃體包括左側櫃和右側櫃，所述左側櫃內從左至右依次設有一組高頻電容器、若干高頻功率模塊及一對直流主排；所述左側櫃內的上部從左至右依次設有一短路電抗器、三個電容及兩個並聯電抗器；所述右側櫃內通過一安裝板分前後兩部分，所述安裝板的前方下部從左至右依次設有一水冷電抗器、一濾波電抗器、一整流用控制變壓器、一逆變控制變壓器；所述安裝板的前面板上從左至右依次設有兩塊並列的輔助電源板、四個上下疊放的濾波電容、三個上下疊放的脈衝變壓器及電源緩衝組件、一電壓電流採樣板、一脈衝觸發板及一可控矽控制器組件；所述安裝板的後面板為控制面板，該控制板上分列交、直流低壓控制器件；所述水系統包括設在所述左側櫃前方的進水管和設在所述左側櫃後方的出水管。
2.根據權利要求1所述的高效緊湊型固態高頻焊機，其特徵在於，所述控制面板主要 由左右兩部分組成；所述控制面板的左邊分為四層，第一層設有斷路開關、斷路器、接觸器 形成交流控制，第二層設有十個直流繼電器及兩個扁平電纜接線端子完成低壓直流控制， 第三層設有一 PLC組件，第四層從左至右依次設有一 DC-I直流控制板、上下布置的一 DC-2 直流觸發控制板和一速度控制板形成直流模擬量控制；所述控制面板的右邊分為三層，上 層設四個第一開關電源及兩個上下疊放的電抗線圈，中層設兩個上下疊放的第二開關電源 及高頻控制印刷線路板，下層從左至右依次設有一開關電源和兩塊高頻反饋板，右邊部分 元件形成對高頻部分的控制。
3.根據權利要求1所述的高效緊湊型固態高頻焊機，其特徵在於，所述高頻功率模塊 為組合式布置，可以根據所需功率不同進行疊加或減少，以達到增加或減少功率的要求。
4.根據權利要求1所述的高效緊湊型固態高頻焊機，其特徵在於，所述一組高頻電容 器包括一槽路電容組件和一雙排電容排組件並布置成並聯諧振。
5.根據權利要求1所述的高效緊湊型固態高頻焊機，其特徵在於，所述電源櫃的左側 櫃的前後面板上分別設有若干視窗，所述電源櫃的右側櫃的上部設有六個門限位開關。
專利摘要本實用新型公開了一種高效緊湊型固態高頻焊機，包括電源櫃和水系統，電源櫃為將電源、整流和逆變集成在一起的一體式，電源櫃體包括左側櫃和右側櫃。左側櫃主要形成逆變功能，負責將直流信號逆變成高頻信號輸出。右側櫃內通過一安裝板分前後兩部分，前部分主要由主迴路形成，負責將工頻交流整流形成直流信號供逆變。安裝板的前面板上從左至右依次設有兩塊並列的輔助電源板、四個上下疊放的濾波電容、三個上下疊放的脈衝變壓器及電源緩衝組件、一電壓電流採樣板、一脈衝觸發板及一可控矽控制器組件；安裝板的後面板為控制面板，該控制板上分列交、直流低壓控制器件。水系統包括分別設在左側櫃前後方的進水管和出水管。
文檔編號B23K13/08GK201720601SQ20102024333
公開日2011年1月26日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者張健, 陳鷹 申請人:無錫應達工業有限公司;應達工業(上海)有限公司