[發明專利]一種納米碳纖維電磁感應加熱輥裝置

有效

• 申請號: 201310208484.4
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103313452A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 蔡圣正
• 申請（專利權）人: 上海杜納斯機電設備有限公司
• 主分類號: H05B6/14
• 分類號: H05B6/14;H05B6/06
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 左祝安

技術領域

本發明涉及一種加熱輥，特別涉及一種電磁感應加熱輥裝置。

背景技術

加熱輥被廣泛應用于激光膜、紙張、無紡布、板材、纖維、橡膠、塑料等各行業的平整壓光，目前加熱輥的加熱方式主流是導熱油加熱傳導方式，但國內部分企業已開始使用電磁感應加熱輥來代替導熱油加熱輥，電磁感應加熱輥依靠其電磁加熱節能、無污染、溫度更均勻、維護方便等一系列優點迅速將取代傳統的導熱油加熱輥。

目前電磁感應加熱輥雖然在節能、無污染、溫度更均勻、維護方便方面取得了突破性成果。

中國專利號:??CN03227607.9?、CN201210282420.4、?CN200810030777.7都公開了一種電磁加熱輥裝置，輥筒材質均為金屬材質，在實際應用中大多為鐵、鋼以及合金材料；通過交變的電流產生電磁場，讓金屬導體在磁場內產生渦流，利用金屬固有的電阻存在來產生熱能，使輥筒被磁場加熱；以上發明專利或實用新型專利在加熱方式上取得了突破性的成果，在節能環保上也起到了實質性的發明創造，但在實踐生產中卻仍存在以下不可避免的缺點：

1、電磁加熱輥筒裝置的材質為金屬基材，總體質量偏大，在設備中高速運轉的情況下，慣性很大，從而很難實現電磁加熱輥筒在高速運行下的同心度和跳動度的精度要求；

2、金屬制成的電磁加熱輥在高溫狀態下，受熱膨脹系數大，強度下降，容易產生熱變形，影響設備的精度，阻礙了高性能產品的生產。

發明內容

本發明的目的在于提供一種納米碳纖維電磁感應加熱輥裝置，以解決上述存在的諸多問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種納米碳纖維電磁感應加熱輥裝置，包括輥體，在輥體內設置有中心軸，在中心軸的外側纏繞電磁感應線圈，所述電磁感應線圈與輥體外部的電磁加熱控制器連接；其特征在于，所述輥體包括筒體以及設置在其兩端的金屬端蓋，所述筒體為納米碳纖維復合材料筒體。

在本發明的一個實施例中，所述納米碳纖維復合材料筒體的外表面鍍上一層合金鍍層。進一步，所述合金鍍層可以選用鉻鈷合金、鎳鐵合金、碳化鎢合金等中的一種或幾種組合形式。

在本發明的一個實施例中，在所述中心軸和電磁感應線圈之間設置有磁屏蔽層。

在本發明的一個實施例中，所述納米碳纖維復合材料筒體的內部設置有用以檢測輥體的表面溫度的溫度傳感器，所述溫度傳感器通過溫度傳輸線與電磁加熱控制器連接。

本發明的有益效果是：

1、將電磁感應加熱輥的筒體金屬材料改用納米碳纖維復合材料，納米碳纖維復合材料具有高比強度（7GPa）、高導電(55μΩ·cm)、耐高溫（1000℃以上）、低密度(2.1g/cm³)、結構致密等特點；鐵的密度是7.6g/cm³，改用納米碳纖維復合材料做筒體后，筒體的質量比鐵制的降低了70%；納米碳纖維輥筒在高速運轉時慣量也隨之減小了近70%，使輥體在運行中同心度和跳動度有了精確保證。

2、納米碳纖維復合材料的傳熱性能好(1950W/m·K)；鐵的導熱系數常溫為：80W/m·K，改用納米碳纖維復合材料做筒體后，輥體的筒體傳熱性能明顯提高，最主要的是納米碳纖維復合材料在徑向上溫度非常均勻，不存在溫度差。

3、納米碳纖維復合材料的熱穩定性好（200~400℃時熱膨脹系數為零）、改用納米碳纖維復合材料做輥體筒壁后，在400℃以內工作的輥筒不會因形變，使生產的產品厚度達到非常均勻的性能。

4、在納米碳纖維復合材料筒體的外表面鍍上一層合金鍍層后，增強了筒體表面對電磁波的吸收功能，有利于電能磁場向熱能轉化，也增強了納米碳纖維的表面的強度和耐磨性能。

5、由于納米碳纖維復合材料長徑比大(500-1000)，所以能制成10m以上的輥筒，也不會形變。

6、由于納米碳纖維復合材料質量輕，運行需要的電能減少，生產節能效果明顯。

本發明的特點可參閱本案圖式及以下較好實施方式的詳細說明而獲得清楚地了解。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例進一步闡述本發明。