一種利用工頻電流進行電磁和電阻發熱的燙光機燙光輥的製作方法

2023-05-09 08:29:31

專利名稱：一種利用工頻電流進行電磁和電阻發熱的燙光機燙光輥的製作方法
技術領域：
本發明涉及紡織機械中的織物後整理設備，特別是一種利用工頻電流進行電磁和
電阻發熱的燙光機燙光輥。
背景技術：
燙光機和燙剪聯合機是紡織機械後整理設備中的主要耗能設備，其燙光輥又是這 兩種機型中的核心部件和主要耗能部件。目前的燙光輥，絕大多數都習慣地採用電熱棒進 行加熱，二十多根電熱棒均勻地安插在輥體的內部，其裝機功率很大。而電熱棒採用的是在 不鏽鋼管內，裝上直徑很細的電阻合金絲和絕緣隔熱的鎂粉等材料製成。電阻合金絲通電 後產生的熱量，經過鎂粉、不鏽鋼管、鋁塊和輥體等多層不同性質的材料，傳導至燙光輥表 面時，熱能損耗多、溫度變化慢，工作前的預熱長達數小時；而當溫度偏高時，卻又一時難以 冷卻。另外，電熱棒中細長的電阻合金絲長期處於高溫狀態和離心力的作用，極易損壞；加 之電熱棒數量多，所以故障率很高，經常需要停產維修，影響設備的使用效益。

發明內容
本發明為克服上述現有技術的不足，根據工頻電流通過電阻絲時會發熱，通過線 圈時會產生磁場，使磁導體感應發熱的工作原理，提供一種利用工頻電流進行電磁和電阻 發熱的燙光機燙光輥，使鋼質的燙光輥體在兩種加熱方法的共同作用下，迅速地產生熱量 工作，以達到減少裝機功率、節約能源和減少故障的目的。 本發明的技術解決方案是包括輥體(21)、加熱器件、旋轉接電裝置，輥體(21)的 兩側設有端蓋(12)和軸頸(13、26)，加熱器件設於輥體(21)內部，旋轉接電裝置設於輥體
(21) —側的軸頸上；旋轉接電裝置包括接線轉子(15)、碳刷(16)和支架(17)，其特徵在 於加熱器件包括線圈(7)、芯筒(22)、隔熱管(6)和電容器(IO)，芯筒(22)和隔熱管(6) 依次設於輥體(21)的內偵U，電阻(10)設於隔熱管(6)的中心孔內；芯筒(22)的外圓周上 設有三個凹槽，每個凹槽內分別設有用繩狀加熱器纏繞而成的線圈(7)，每組線圈(7)的起 始端導線(8)均穿過芯筒(22)、隔熱管(6)、軸頸(13)和接線轉子(15)，與碳刷(16)上三 相交流電源中的一根火線相連接；每組線圈(7)的末端導線(9)均穿過芯筒(22)和隔熱管 (6)，與一隻電容器(10)串聯，再經過軸頸(13)和接線轉子(15)，與碳刷(16)上三相交流 電源中共用的中線相連接，形成一個"三合一"的電阻、電感和電容的星形聯接電路。
芯筒(22)由三個鋼管連接而成，三個鋼管包括2個兩端鋼管(2)和1個中間鋼管 (5)。 芯筒(22)上設有4個卡箍，包括2個兩端卡箍(1)和2個中間卡箍(3)，將芯筒
(22) 的外圓周上分隔成三個可置放線圈(7)凹槽。 2個中間卡箍(3)與芯筒(22)和隔熱管(6)通過螺釘(4)固定聯接；2個兩端卡 箍(1)通過螺釘(11)與芯筒(22)固定聯接，其螺釘(11)還與端蓋(12)內側均布的凹槽 (24)相銜接，使加熱器件固定於輥體(21)中。
三組線圈(7)均採用同等材質、同等線徑和同等長度的繩狀加熱器繞制而成；與 三組線圈(7)串聯的電容器(10)也均為同等材質、同等規格型號和同等容量的產品。
本發明與現有的技術相比所具備的優點一是線圈緊貼著輥體，便於熱傳導，熱損 失少；二是線圈外圍的輥體和內部的芯筒，均能充分地吸收線圈產生的磁場，使其電磁感應 渦流產生的熱量能被直接利用；三是鋼管內部用巖棉製做的隔熱管，能有效地阻擋因傳導、 幅射和氣體對流而造成的熱能散失，從而提高熱能的利用率和輥體的加熱速度；四是線圈 中的合金電阻絲直徑較粗，且周長沿著輥體的徑向排列，即使受到離心力的作用，也不易損 壞，所以設備的可靠性和使用壽命大幅度提高。


圖1是本發明的結構示意圖； 圖2是本發明的加熱部件電路原理圖。 附圖中標號1-擋圈，2-兩端鋼管，3-卡箍，4-螺釘，5-中間鋼管，6-隔熱管，7_線 圈，8-起始端導線，9-末端導線，10-電容器，11-螺釘，12-端蓋，13-軸頸，14-緊定螺釘， 15-接線轉子，16-碳刷，17-支架，18-連接鍵，19-信號線，20-溫度傳感器，21-輥體，22-芯 筒，23-定位銷，24-凹槽，25-軸承座，26-軸頸，27-皮帶輪，28-螺釘。
具體實施例方式
本發明包括輥體(21)、加熱器件、旋轉接電裝置，加熱器件設於輥體(21)內部，旋 轉接電裝置設於輥體(21)左側的軸頸(13)上。旋轉接電裝置包括接線轉子(15)、碳刷 (16)和支架(17)。 輥體(21)的兩側設有端蓋(12)和軸頸(13、26)，軸頸(13、26)分別與端蓋(12) 焊接在一起，然後用定位銷(23)和螺釘(28)，固定於輥體(21)的兩端。軸承座(25)安裝 在軸頸(13、26)的中部，皮帶輪(27)安裝在右側軸頸(26)的外側，用來驅動燙光輥旋轉。
加熱器件包括線圈(7)、芯筒(22)、隔熱管(6)和電容器(IO)，芯筒(22)和隔熱管 (6)依次設於輥體(21)的內側，電容器(10)設於隔熱管(6)的中心孔內。芯筒(22)由三 個鋼管連接而成，三個鋼管包括2個兩端鋼管(2)和1個中間鋼管(5)。
芯筒(22)上設有4個卡箍，包括2個兩端卡箍(1)和2個中間卡箍(3)，2個中 間卡箍(3)與芯筒(22)和隔熱管(6)通過螺釘(4)固定聯接；2個兩端卡箍(1)通過螺釘
(11) 與芯筒(22)固定聯接。螺釘(11)為圓柱頭螺釘，其螺釘(11)上的圓柱頭還與端蓋
(12) 內側均布的凹槽(24)相銜接，使加熱器件固定於輥體(21)中，並隨輥體(21) —起轉 動。 4個卡箍(1、3)，將芯筒(22)的外圓周上分隔成三個凹槽，每個凹槽內分別設有一
組用繩狀加熱器纏繞而成的線圈(7)。 4個卡箍(1、3)的內徑、外徑尺寸相同，在聯接芯筒
(22)的同時，還用於在芯筒(22)的外圓上間隔出置放線圈(7)的空間。 三組線圈(7)均採用同等材質、同等線徑和同等長度的繩狀加熱器繞制而成；與
三組線圈(7)串聯的電容器(10)也均為同等材質、同等規格型號和同等容量的產品，以保
證電功能參數的一致性和發熱的均勻性。 旋轉接電裝置主要採用絕緣材料和導電材料製做，其中的接線轉子(15)用連接鍵(18)和緊定螺釘(14)安裝在軸頸(13)的外側，支架(17)固定在燙光機的機架上，支架 (17)上的多隻碳刷(16)與電源線及開關電路相連接，並在旋轉的接線轉子(15)的溝槽中 滑動連接，將電源引入燙光輥中的發熱器件，並將溫度信號送出。 每組線圈(7)的起始端導線(8)均穿過芯筒(22)、隔熱管(6)、軸頸(13)和接線 轉子(15)，與碳刷(16)上三相交流電源中的一根火線相連接；每組線圈(7)的末端導線 (9)均穿過芯筒(22)和隔熱管(6)，與一隻電容器(10)串聯，再經過軸頸(13)和接線轉子 (15)，與碳刷(16)上三相交流電源中共用的中線相連接，形成一個"三合一"的電阻、電感 和電容的星形聯接電路。與線圈(7)串聯的電容器(IO)，用來抵消線圈(7)工作時產生的 感抗，以提高線路的有功功率。 為方便安裝，隔熱管(6)也可為三隻形狀和尺寸相同的巖棉材料製做而成，以保 證能承受60(TC以上的高溫，並具有良好的隔熱保溫效果。隔熱管(6)中間的孔徑，應與電 容器(10)的外徑基本吻合，以防止燙光輥旋轉時兩者產生碰撞。 本發明中，兩軸頸(13、26)均為貫通式空心短軸，以便為位於輥體(21)中間的電 容器(10)創造散熱條件。輥體(21)兩端的端蓋(12)的內側，用均布的凹槽(24)與加熱 器件兩端均布的螺釘(11)相銜接，以便帶動加熱器件一起旋轉。另外，將數隻溫度傳感器 (20)安裝在燙光輥兩端端蓋(12)和輥體(21)的內壁之中，以便準確地掌控輥體(21)的溫 度，其信號線(19)穿過軸頸(13)和接線轉子(15)，與碳刷(16)及開關調節電路相連接，通 過通斷電源或改變電流的大小來調節燙光輥的工作溫度。當外來的50赫茲三相工頻交流 電，分別通過繩狀加熱器繞制的三組線圈(7)時，會使線圈(7)中的合金電阻絲髮熱，產生 熱量來加熱輥體(21);同時會產生感應磁場，變化的磁場會引起外層的輥體(21)和內層的 芯筒(22)產生渦流發熱。在隔熱管(6)的阻隔下，熱量只能向燙光輥的輥體(21)表面散 發，去燙光布料。
權利要求
一種利用工頻電流進行電磁和電阻發熱的燙光機燙光輥，包括輥體(21)、加熱器件、旋轉接電裝置，輥體(21)的兩側設有端蓋(12)和軸頸(13、26)，加熱器件設於輥體(21)內部，旋轉接電裝置設於輥體(21)一側的軸頸上；旋轉接電裝置包括接線轉子(15)、碳刷(16)和支架(17)，其特徵在於加熱器件包括線圈(7)、芯筒(22)、隔熱管(6)和電容器(10)，芯筒(22)和隔熱管(6)依次設於輥體(21)的內側，電阻(10)設於隔熱管(6)的中心孔內；芯筒(22)的外圓周上設有三個凹槽，每個凹槽內分別設有用繩狀加熱器纏繞而成的線圈(7)，每組線圈(7)的起始端導線(8)均穿過芯筒(22)、隔熱管(6)、軸頸(13)和接線轉子(15)，與碳刷(16)上三相交流電源中的一根火線相連接；每組線圈(7)的末端導線(9)均穿過芯筒(22)和隔熱管(6)，與一隻電容器(10)串聯，再經過軸頸(13)和接線轉子(15)，與碳刷(16)上三相交流電源中共用的中線相連接，形成一個「三合一」的電阻、電感和電容的星形聯接電路。
2. 如權利要求1所述的一種利用工頻電流進行電磁和電阻發熱的燙光機燙光輥，其特 徵在於芯筒(22)由三個鋼管連接而成，三個鋼管包括2個兩端鋼管(2)和l個中間鋼管 (5)。
3. 如權利要求1所述的一種利用工頻電流進行電磁和電阻發熱的燙光機燙光輥，其特 徵在於芯筒(22)上設有4個卡箍，包括2個兩端卡箍(1)和2個中間卡箍(3)，將芯筒(22) 的外圓周上分隔成三個可置放線圈(7)凹槽。
4. 如權利要求3所述的一種利用工頻電流進行電磁和電阻發熱的燙光機燙光輥，其特 徵在於2個中間卡箍(3)與芯筒(22)和隔熱管(6)通過螺釘(4)固定聯接；2個兩端卡 箍(1)通過螺釘(11)與芯筒(22)固定聯接，其螺釘(11)還與端蓋(12)內側均布的凹槽 (24)相銜接，使加熱器件固定於輥體(21)中。
5. 如權利要求1所述的一種利用工頻電流進行電磁和電阻發熱的燙光機燙光輥，其特 徵在於三組線圈(7)均採用同等材質、同等線徑和同等長度的繩狀加熱器繞制而成；與三 組線圈(7)串聯的電容器(10)也均為同等材質、同等規格型號和同等容量的產品。
全文摘要
本發明涉及一種紡織機械中的部件，特別是一種燙光機的燙光輥，包括輥體21、加熱器件和旋轉接電裝置。加熱器件包括線圈7、芯筒22、隔熱管6和電容器電阻10，芯筒22和隔熱管6和電容器電阻10依次設於輥體21的內側；由繩狀加熱器纏繞而成的線圈7設於芯筒22的凹槽內。每組線圈7的起始端導線8均與碳刷16上三相交流電源中的一根火線相連接，末端導線9均與一隻電容器10串聯，再與碳刷16上三相交流電源中共用的中線相連接，形成一個「三合一」的電阻、電感和電容的星形聯接電路。根據工頻電流通過電阻絲時會發熱，通過線圈時會產生磁場，使磁導體感應發熱的工作原理，使本發明具有電磁和電阻雙重加熱的效果，加熱速度快、能源利用率高、設備故障少。
文檔編號H05B3/00GK101775727SQ20101011529
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月1日 優先權日2010年3月1日
發明者曹恆鼎, 郭俊峰 申請人:江蘇俊峰紡織機械有限公司