用于感應加熱設備中的雙頻電源切換器的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及供電設備電源切換裝置，尤其涉及一種用于感應加熱設備中的雙頻電源切換器。
【背景技術】
[0002]目前，在對大型齒輪整體淬火加工過程中，多數廠家仍沿用滲碳淬火技術，滲碳淬火工藝能耗大、生產周期長、所需人力多、工藝一致性難以保證。現(xiàn)有的感應熱處理技術雖能克服滲碳淬火的上述缺陷，但感應加熱要想完全取代滲碳淬火技術就必須把單頻感應淬火上升到雙頻感應淬火。
[0003]在雙頻淬火設備中，電源提供的中頻或超音頻電流，經過并聯(lián)補償電容器到達變壓器初級線圈，最后由變壓器次級線圈送入感應器。操作過程中，需要根據負載所需電流頻率的要求為其提供相應頻率的電流，即進行電源切換，以滿足工件不同部位的工藝要求。電源切換裝置就是該領域供電設備上進行電源切換的關鍵裝置，其設計的好壞直接影響到電源供電的穩(wěn)定性與可靠性，盡而影響整個設備的性能。目前，在感應加熱領域還沒有一種可靠的切換裝置能夠在雙頻電源中得到有效應用。

【發(fā)明內容】

[0004]為使雙頻電源的切換穩(wěn)定、可靠，本發(fā)明提出一種用于感應加熱設備中的雙頻電源切換器。
[0005]為此，本發(fā)明的技術方案為:用于感應加熱設備中的雙頻電源切換器，包括切換器柜，其特征在于:所述切換器柜內裝有兩套分切換器，每套分切換器由兩個結構相同的單體切換器組成；所述單體切換器包括底座、氣缸、觸頭、前連接極板、后連接極板；氣缸固定在底座一端，觸頭連接在氣缸活塞桿上；前連接極板與后連接極板固定在底座另一端，兩塊連接極板疊加設置且中間用絕緣板隔開，所述兩連接極板均為中空結構，在每塊連接極板上設有一冷卻水接頭；所述前連接極板上下兩端之間設有一凹槽，凹槽與所述觸頭對應設置，凹槽上下兩端對應設有觸點，所述后連接極板的上下兩端為直通板；在所述底座上與觸頭對應位置還設有行程開關。
[0006]使用時，根據工件大小和感應器形狀制備兩套對應的中頻和超音頻負載，將一臺雙頻電源切換器中的兩套分切換器分別接于負載的兩端將雙頻電源與感應器連接起來構成電源主回路。淬火機床工作時，電氣控制系統(tǒng)控制雙頻電源切換器中四個單體切換器上的氣缸動作，使中頻(或超首頻)負載接入到王回路中；然后電氣控制系統(tǒng)控制電源啟動，電源逆變部分發(fā)送一列頻率從高頻衰減到低頻的電壓波形，根據檢測信號電線反饋回來的電壓來判斷是否到達負載的固有并聯(lián)諧振頻率，當電源檢測出負載固有并聯(lián)諧振頻率后就根據該頻率起振，感應器中流過中頻(或超音頻)電流，此時主要是對工件的某一部位進行加熱；加熱到一定時間后關斷電源，電氣控制系統(tǒng)控制兩雙頻電源切換器將超音頻(或中頻)負載切換到主回路中來，電源啟動，根據相同的機理感應器中會流過超音頻(或中頻)電流，這時主要是工件的另一部位受熱，加熱一定時間后冷卻即形成比較理想的淬硬層。
[0007]有益效果:
本發(fā)明，通過將四個結構相同的單體切換器裝在一切換器柜內構成一臺雙頻電源切換器，使用時將該切換器中其中兩臺單體切換器與負載的一端連接，另外兩臺單體切換器與負載的另一端連接；根據雙刀雙擲原理，通過單體切換器上設有的行程開關控制氣缸動作，將不同負載接入主回路，使感應器中產生不同頻率的電流，以此滿足同一工件不同部位雙頻加熱的要求。該切換器將原有的手動控制改為自動控制，使其快速、準確實現(xiàn)雙頻電源間的切換，且使用穩(wěn)定、可靠。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明中單體切換器的結構示意圖；
圖2為本發(fā)明在淬火機床上使用時的電路原理圖；
圖中標號為:1、底座；2、氣缸；3、觸頭；4、前連接極板；5、后連接極板；6、絕緣板；7、行程開關；8、冷卻水接頭；
Al為電容器一 ；A2為變壓器一 ；B1為電容器二 ；B2為變壓器二 ；D為中頻負載；E為超音頻負載；F1為雙頻電源切換器一 ；F2為雙頻電源切換器二。
【具體實施方式】
[0009]以下結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。
[0010]如圖1所示，一種用于感應加熱設備中的雙頻電源切換器，包括切換器柜，在所述切換器柜內并排安裝有兩套分切換器(即如圖2所示，雙頻電源切換器一 Fl和雙頻電源切換二 F2)，每套分切換器由兩個結構相同的單體切換器組成；所述單體切換器包括底座1、氣缸2、觸頭3、前連接極板4及后連接極板5，氣缸2固定在底座I的一端，觸頭3安裝在氣缸活塞桿上；前連接極板4與后連接極板5固定在底座另一端，兩塊連接極板疊加設置且中間用聚四氟乙烯絕緣板隔開；前連接極板4與后連接極板5均為中空結構，在每塊連接極板上設有一冷卻水接頭8，使用過程中通過輸入冷卻水對連接極板進行冷卻；所述前連接極板4的上下兩端之間設有一凹槽，所述凹槽與所述觸頭3對應設置，凹槽上下兩端對應設有觸點，通過觸頭3控制該連接極板上下兩端的通斷，所述后連接極板5的上下兩端為直通板，沒有電路的接通與斷開；在所述底座I上與氣缸活塞桿上連接的觸頭3對應的位置安裝有行程開關7，通過行程開關控制氣缸的動作，以此來控制該切換器中電路的通斷。
[0011]如圖2所示，使用時，根據工件大小和感應器形狀分別制備一套對應的中頻負載D和一套超音頻負載E (中頻負載D由電容器一 Al和變壓器一 A2組成，超音頻負載E由電容器二 BI和變壓器二 B2組成)；然后在負載與逆變電路之間連接一雙頻電源切換器一 F1，在負載與感應器之間連接一雙頻電源切換器二 F2，構成淬火機床電源主回路。
[0012]其中，將雙頻電源切換器一 Fl中一個單體切換器的前連接極板與后連接極板的上端共同與逆變電路的一端連接，其前連接極板與后連接極板的下端分別與中頻負載D中電容器Al的兩端連接；將雙頻電源切換器一 Fl中另一個單體切換器的前連接極板與后連接極板的上端共同與所述逆變電路的另一端連接，其前連接極板與后連接極板的下端分別與超音頻負載E中電容器BI的兩端連接。然后將雙頻電源切換器二 F2中一個單體切換器的前連接極板與后連接極板的上端共同與感應器的一端連接，其前連接極板與后連接極板的下端分別與中頻負載D中變壓器A2的兩端連接；將雙頻電源切換器二 F2中另一個單體切換器的前連接極板與后連接極板的上端共同與所述感應器的另一端連接，其前連接極板與后連接極板的下端分別與超音頻負載E中變壓器B2的兩端連接。
[0013]機床工作時，通過電氣控制系統(tǒng)控制負載兩端雙頻電源切換器中四個單體切換器上的氣缸動作，使中頻負載接入到主回路中；然后電氣控制系統(tǒng)控制電源啟動，電源逆變部分發(fā)送一列頻率從高頻衰減到低頻的電壓波形，根據檢測信號電線反饋回來的電壓來判斷是否到達負載的固有并聯(lián)諧振頻率，當電源檢測出負載固有并聯(lián)諧振頻率后就根據該頻率起振，感應器中流過中頻電流，此時主要是齒輪根部受熱；加熱到一定時間后關斷電源，電氣控制系統(tǒng)控制兩雙頻電源切換器將超音頻負載切換到主回路中來，電源啟動，根據相同的機理感應器中會流過超音頻電流，這時主要是齒輪頂部受熱，加熱一定時間后冷卻即形成比較理想的淬硬層。
[0014]本發(fā)明，通過將四個結構相同的單體切換器裝在一切換器柜內構成一臺雙頻電源切換器，使用時將該切換器中其中兩臺單體切換器與負載的一端連接，另外兩臺單體切換器與負載的另一端連接，根據雙刀雙擲原理，通過單體切換器上設有的行程開關控制氣缸動作，將不同負載接入主回路，使感應器中產生不同頻率的電流，以此滿足同一工件不同部位雙頻加熱的要求。該切換器將原有的手動控制改為自動控制，使其快速、準確實現(xiàn)雙頻電源間的切換，且使用穩(wěn)定、可靠。
【主權項】
1.一種用于感應加熱設備中的雙頻電源切換器，包括切換器柜，其特征在于:所述切換器柜內裝有兩套分切換器，每套分切換器由兩個結構相同的單體切換器組成；所述單體切換器包括底座、氣缸、觸頭、前連接極板、后連接極板；氣缸固定在底座一端，觸頭連接在氣缸活塞桿上；前連接極板與后連接極板固定在底座另一端，兩塊連接極板疊加設置且中間用絕緣板隔開，所述兩連接極板均為中空結構，在每塊連接極板上設有一冷卻水接頭；所述前連接極板上下兩端之間設有一凹槽，凹槽與所述觸頭對應設置，凹槽上下兩端對應設有觸點，所述后連接極板的上下兩端為直通板；在所述底座上與觸頭對應位置還設有行程開關。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種用于感應加熱設備中的雙頻電源切換器，包括切換器柜，切換器柜內裝有兩套分切換器，每套分切換器由兩個單體切換器組成；單體切換器包括底座、氣缸、觸頭、前后兩塊連接極板；觸頭連接在氣缸活塞桿上；兩塊連接極板疊加設置且中間用絕緣板隔開，兩連接極板均為中空結構，在每塊連接極板上設有一冷卻水接頭；前連接極板上下兩端之間設有一凹槽，凹槽與所述觸頭對應設置，凹槽上下兩端對應設有觸點，后連接極板的上下兩端為直通板；在底座上與觸頭對應位置還設有行程開關。通過將四個結構相同的單體切換器安裝在一起構成雙頻電源切換器，使其能快速、準確地實現(xiàn)雙頻電源間的切換，且使用穩(wěn)定、可靠。
【IPC分類】H05B6/06
【公開號】CN104936325
【申請?zhí)枴緾N201410107369
【發(fā)明人】周祥成
【申請人】十堰恒進科技有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2014年3月21日