一种用于建工钻自动化钎焊的感应线圈的制作方法

1.本实用新型涉及钎焊技术领域，具体而言，涉及一种用于建工钻自动化钎焊的感应线圈。


背景技术：

2.为提高建工钻的钻削硬度和钻削效率，现有建工钻一般都会在钻头体的头部镶嵌一个硬质合金片，以硬质合金片作为刀头进行钻削加工，由于硬质合金片与钻头体为分体结构，在加工中，需通过焊接的方式将两者固连在一起。
3.目前，钻头与合金片之间常见的有两种焊接方式，比较普遍的是气体保护隧道炉焊接及自动化感应钎焊，自动化感应焊接时采用感应电源上安装感应线圈，当感应线圈上有电流通过时就会在被焊金属钻头上产生感应电流，进而通过电流的热效应将钻头加热到钎焊的焊接温度，进而将钎料熔化，最终完成焊接。但是，由于钻头的焊接温度与通入感应线圈电流的大小有关，在电流较小时，焊接温度较低难以将钎料熔化；在电流较大时，焊接温度较高会使钎料中的有机粘性物质燃烧，进而会提升钎焊过程中的危险性；现有的焊接方式为：首先通入较小的电流对钎料进行预热，再增大电流，使钎料熔化，进而实现钎焊；现有技术中存在不足：通过改变电流大小进行钎焊时，降低了焊接效率，同时也增加了能源的消耗。


技术实现要素：

4.本实用新型能够解决建工钻在钎焊过程中，焊接效率低以及能源消耗大的技术问题。
5.为解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种用于建工钻自动化钎焊的感应线圈，所述感应线圈包括：第一线圈，所述第一线圈设置有第一加热通道；第二线圈，所述第二线圈连接至第一线圈，且所述第二线圈设置有第二加热通道；磁性件，所述磁性件设置于所述第二线圈，或者所述磁性件设置于所述第一线圈；其中，所述感应线圈用于对建工钻钻头进行加热，且在对所述钻头进行加热时，所述钻头依次经过所述第一加热通道与所述第二加热通道。
6.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过在第一线圈或者第二线圈上设置磁性件，则保证了钻头能够在感应线圈中的正常加热，进一步的，由于磁性件的设置使得感应线圈在对钻头进行加热时，能够产生至少两种不同的加热温度，进而实现了感应线圈对钻头的分区加热，同时也避免了对电流的调节，提高了加热以及钎焊效率；同时在设置磁性件后，也避免了合金片从钻头端部的脱落，有效的提升了钻头与合金片之间的焊接效率，同时也提升了生产效率。
7.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述第一线圈包括：第一导线圈以及第二导线圈；所述第二线圈包括第三导线圈与第四导线圈；所述第一导线圈的一端连接至所述第二导线圈，另一端连接至所述第三导线圈，所述第四导线圈连接至所述第三导线圈；其
中，所述第一导线圈与所述第二导线圈之间形成了所述第一加热通道，所述第三导线圈与所述第四导线圈之间形成了所述第二加热通道。
8.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：当第一线圈与第二线圈由多个导线圈组成时，对应的第一线圈第二线圈产生的磁场会越强，同时当钻头位于第一加热通道与第二加热通道时，感应电流产生的热量会越多；同时当第二线圈设置磁性件后，第二线圈的加热效率会高于第一线圈的加热效率；从而保证了感应线圈的分区加热，即在第一线圈与第二线圈中两个区间内的加热效率不同，由此能够提升感应线圈对钻头的加热效率。
9.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述磁性件设置于所述第二线圈，且所述磁性件包括：第一磁性件，所述第一磁性件套设于所述第三导线圈外侧；第二磁性件，所述第二磁性件套设于所述第四导线圈外侧；其中，当所述钻头经过所述第二加热通道时，所述第一磁性件与所述第二磁性件位于所述钻头两侧。
10.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：第一磁性件与第二磁性件设置在第二加热通道两侧后，使得钻头受热均匀，进一步的保证了感应线圈对钻头的钎焊效率。
11.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述第二导线圈设置有第一电源连接端，所述第四导线圈设置有第二电源连接端，所述第一电源连接端与所述第二电源连接端用于连接电源。
12.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过设置第一电源连接端与第二电源连接端，从而实现了对感应线圈的通电，当感应线圈连接至电源后，保证了第一线圈与第二线圈在对钻头进行加热时，在钻头上形成感应电流，进一步的感应电流的热效应下，实现了对钻头与合金片之间钎料的加热，从而达到了钎焊的目的。
13.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述磁性件设置有凸块结构，所述第二线圈设置有凹槽结构；或者，所述磁性件设置有凹槽结构，所述第二线圈设置有凸块结构；其中，所述磁性件设置于所述第二线圈时，所述凸块结构与所述凹槽结构配合卡接。
14.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：凸块结构与凹槽结构的设置，实现了磁性件与第二线圈之间的安装，在凸块与凹槽的配合卡接下，能够将磁性件安装在第二线圈上，进一步的保证了感应线圈分区加热的目的。
15.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述凸块结构包括第一凸块以及第二凸块，所述凹槽结构包括第一凹槽以及第二凹槽；其中，所述第一凹槽设置于所述第三导线圈，所述第二凹槽设置于所述第四导线圈，所述第一凸块设置于所述第一磁性件，所述第二凸块设置于所述第二磁性件；所述第一凸块与所述第一凹槽配合卡接，所述第二凸块与所述第二凹槽配合卡接。
16.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：第一凸块与第二凸块的设置实现了第一磁性件与第一线圈以及第二磁性件与第二线圈之间的连接，从而实现了对第二线圈中第二加热通道内磁场大小的调节。
17.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述第三导线圈以及所述第四导线圈的宽度为h1，且所述第三导线圈与所述第四导线圈之间的距离为h2；其中，h1与h2之间满足：h1∶h2＝3∶5。
18.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过毕奥-萨伐尔定律能够计算出第一线圈与第二线圈中的磁场分布情况，同时在满足h1∶h2＝3∶5时，第一线圈与第二线圈中心磁场最强，此时，钻头从磁场较强的轴线区域通过第一线圈与第二线圈时，感应线圈对钻头的加热速度最快，同时在此条件下，在感应线圈满足加热温度后，可降低感应线圈中电流的大小，从而提升了感应线圈的能源利用率。
19.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述第二线圈的截面呈u型结构。
20.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：将第二线圈的截面设置为u型结构，从而保证了在第二加热通道中磁场分布的均匀，进一步的提高了对钻头的加热效率。
21.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述磁性件设置有多个，且多个所述磁性件间隔套设于所述第二线圈，或者多个所述磁性件间隔套设于所述第一线圈。
22.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过设置多个磁性件，实现了对第二线圈磁场强度大小的调节，在第二线圈上设置不同数量的磁性件后，使得第二线圈能够产生不同的温度，从而实现了控制感应线圈温度的目的，进一步的提高了感应线圈的钎焊效率。
23.进一步的，在本实用新型的一个实施例中，所述第一线圈与所述第二线圈设置为一体成型结构。
24.与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：将第一线圈与第二线圈设置为一体成型结构，提高了感应线圈的钎焊效率，同时也降低了能源的损失。
25.综上所述，采用本实用新型的技术方案后，能够达到如下技术效果：
26.i)通过在第一线圈或者第二线圈上设置磁性件，则保证了钻头能够在感应线圈中的正常加热，进一步的，由于磁性件的设置使得感应线圈在对钻头进行加热时，能够产生至少两种不同的加热温度，进而实现了感应线圈对钻头的分区加热，提高了加热效率；同时在设置磁性件后，也避免了合金片从钻头端部的脱落，有效的提升了钻头与合金片之间的焊接效率，同时也提升了生产效率；
27.ii)当第一线圈与第二线圈由多个导线圈组成时，对应的第一线圈第二线圈产生的磁场会越强，同时当钻头位于第一加热通道与第二加热通道时，感应电流产生的热量会越多；同时当第二线圈设置磁性件后，第二线圈的加热效率会高于第一线圈的加热效率；从而保证了感应线圈的分区加热，即在第一线圈与第二线圈中两个区间内的加热效率不同，由此能够提升感应线圈对钻头的加热效率；
28.iii)通过毕奥-萨伐尔定律能够计算出第一线圈与第二线圈中的磁场分布情况，同时在满足h1∶h2＝3∶5时，第一线圈与第二线圈中心磁场最强，此时，钻头从磁场较强的轴线区域通过第一线圈与第二线圈时，感应线圈对钻头的加热速度最快，同时在此条件下，在感应线圈满足加热温度后，可降低感应线圈中电流的大小，从而提升了感应线圈的能源利用率。
附图说明：
29.图1为本实用新型实施例提供的一种感应线圈50的结构示意图。
30.图2为感应线圈50与钻头40配合时的结构示意图。
31.图3为图1中感应线圈50的另一角度的结构示意图。
32.图4为图1中第一线圈10与第二线圈20的结构示意图。
33.图5为图1中磁性件30的结构示意图。
34.图6为图1的俯视图。
35.图7为图6中沿a-a方向的剖视图。
36.附图标记说明：
37.50-感应线圈；10-第一线圈；11-第一导线圈；12-第二导线圈；13-第一加热通道；14-第一凹槽；15-第一电源连接端；20-第二线圈；21-第三导线圈；22-第四导线圈；23-第二加热通道；24-第二凹槽；25-第二电源连接端；30-磁性件；31-第一磁性件；311-第一凸块；32-第二磁性件；321-第二凸块；40-钻头；41-第一端。
具体实施方式
38.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.优选的，参见图1与图2，本实用新型实施例提供了一种用于建工钻自动化钎焊的感应线圈50，其中，感应线圈50用于对建工钻钻头40的钎料进行加热，具体的，合金片安装在钻头40的第一端41处，同时在合金片与钻头40之间储存有焊接所需的钎料；在感应线圈50对钻头40进行加热时，首先将钻头40的第一端41放入感应线圈50中，同时向感应线圈50中通入一电流，当感应线圈50上有电流通过时，便会在钻头40上产生感应电流，通过电流产生的热效应从而能够实现对钻头端部的加热，并且电流达到一定值并满足钎焊的焊接温度时，钻头40与合金片之间的钎料便会熔化，进而实现了合金片与钻头40之间的焊接。
40.优选的，感应线圈50包括：第一线圈10、第二线圈20以及磁性件30；第一线圈10，第一线圈10设置有第一加热通道13；第二线圈20连接至第一线圈10，且第二线圈20设置有第二加热通道23；磁性件30设置于第二线圈20，或者磁性件30设置于第一线圈10；其中，感应线圈50在对钻头40进行加热时，钻头40依次经过第一加热通道13与第二加热通道23。
41.进一步的，在本实用新型中，磁性件30设置于第二线圈20；且磁性件30设置于第二线圈20的外侧，同时磁性件30位于第二加热通道23两侧磁性件30能够限制第二加热通道23中磁场的扩散，进一步能够增强第二线圈20的加热效率。
42.可以理解的是，由于通电的感应线圈50周围会产生磁场，而磁场以及钎焊所需的温度与通入感应线圈50电流的大小有关，通入的电流越大，对应的感应线圈50产生的此处越强，同时对应的在钻头40上形成的感应电流也越强，进一步的钻头40与合金片之间的温度会越高；当钎料熔化后，若感应线圈50中的磁场过强，则合金片会在磁场力的作用下，会与钻头40之间发生相对移动，甚至有可能从钻头40上脱落，从而造成大量不合格的产品；而通过在第二线圈20上设置磁性件30，则保证了钻头40能够在第二加热通道23正常加热，进一步的避免了合金片从钻头40端部的脱落，有效的提升了钻头40与合金片之间的焊接效
率，同时也提升了生产效率。
43.优选的，参见图3-图6，第一线圈10包括：第一导线圈11以及第二导线圈12；对应的第二线圈20包括第三导线圈21与第四导线圈22；第一导线圈11的一端连接至第二导线圈12，另一端连接至第三导线圈21，第四导线圈22连接至第三导线圈21；其中，第一导线圈11与第二导线圈12之间形成了第一加热通道13，第三导线圈21与第四导线圈22之间形成了第二加热通道23；其中，第一导线圈11、第二导线圈12、第三导线圈21以及第四导线圈22中有至少一条可导线组成，且当导线有多条时，多条导线缠绕形成了本实施例中的感应线圈50。
44.需要说明的是，当第一线圈10与第二线圈20由多个导线圈组成时，对应的第一线圈10与第二线圈20产生的磁场会越强，当钻头40位于第一加热通道13与第二加热通道23时，感应电流产生的热量会越多；同时当第二线圈20设置磁性件30后，第二线圈20的加热效率会高于第一线圈10的加热效率；在本实用新型实施例中，感应线圈50会实现分区间加热，即在第一线圈10与第二线圈20中两个区间内的加热效率不同。
45.当然了，在感应线圈50中还可以设置多个线圈，当在每个线圈上设置不同磁性的磁性件30后，每个线圈产生的磁场都会不同，此时由于每个线圈的磁场的大小不同，从而使得感应线圈50中会有多个不同的加热区间；进一步的，加热区间的个数，可根据感应线圈50在实际应用情况以及用户的实际需求而定，此处不作唯一限定。
46.优选的，磁性件30套接与第二线圈20时，磁性件30设置有凸块结构，第二线圈20设置有凹槽结构；或者，磁性件30设置有凹槽结构，第二线圈20设置有凸块结构；其中，磁性件30设置于第二线圈20时，凸块结构与凹槽结构配合卡接。
47.进一步的，凸块结构包括第一凸块311以及第二凸块321，凹槽结构包括第一凹槽14以及第二凹槽24；其中，第一凹槽14设置于第三导线圈21，第二凹槽24设置于第四导线圈22，第一凸块311设置于第一磁性件31，第二凸块321设置于第二磁性件32；第一凸块311与第一凹槽14配合卡接，第二凸块321与第二凹槽24配合卡接；当然了，磁性件30与第二线圈20之间还可以用其他方式实现连接，不局限于本实施中限定的凸块与凹槽的配合结构，此处不作唯一限定。
48.优选的，磁性件30包括：第一磁性件31以及第二磁性件32，第一磁性件31套设于第三导线圈21外侧，第二磁性件32套设于第四导线圈22外侧，且第一磁性件31与第二磁性件32位于第二加热通道23相对的两侧；其中，当钻头40经过第二加热通道23时，其中，当钻头40经过第二加热通道23时，第一磁性件31与第二磁性件32位于钻头40两侧。
49.进一步的，在感应线圈50设置有两个线圈时，磁性件30设置于第二线圈20，磁性件30的个数可以设置有多个，并且多个磁性件30间隔套设于第二线圈20，即多个磁性件30间隔套设于第三导线圈21以及第四导线圈22外侧；当然了，当磁性件30设置于第一线圈10时，多个磁性件30间隔套设于第一线圈10，即多个磁性件30间隔套设于第一导线圈11与第二导线圈12外侧；举例来说，磁性件30由多个体积较小的导磁体组成，多个导磁体套接在第二线圈20或者第一线圈10的外侧。
50.优选的，第二导线圈12设置有第一电源连接端15，第四导线圈22设置有第二电源连接端25，第一电源连接端15与第二电源连接端25用于连接电源。
51.优选的，参见图7，第三导线圈21与第四导线圈22的宽度为h1，且第三导线圈21与第四导线圈22之间的距离为h2；其中，h1与h2之间满足：h1∶h2＝3∶5；具体的，在本实用新型
中，在计算第一线圈10与第二线圈20的过程中，所采用的方式为：毕奥-萨伐尔定律，通过毕奥-萨伐尔定律能够计算出第一线圈10与第二线圈20中的磁场分布情况，同时在满足h1∶h2＝3∶5时，第一线圈10与第二线圈20中心磁场最强，此时，钻头40从磁场较强的轴线区域通过第一线圈10与第二线圈20时，感应线圈50对钻头的加热速度最快，同时在此条件下，感应线圈50的能源利用率最高。
52.进一步的，当磁性件30套设于第二线圈20时。第二线圈的截面呈u型结构，当然了，第一线圈10的截面也可设置为u型结构，具体的可根据用户需求而定；同时为降低感应线圈50在加热钻头40时热量的损失，第一线圈10与第二线圈20设置为一体成型结构。
53.优选的，第一线圈10与第二线圈20可采用铜管，同时铜管的结构可设置为圆管或者方管等；同时在感应线圈50进行钎焊前，首先采用感应钎焊或火焰焊接将第一线圈10与第二线圈20进行水压或气压测试，保证第一线圈10与第二线圈20的表面光滑同时不会出现泄漏的现象；以此保证感应线圈50的加热效率。
54.可以理解的是，由于磁场的方向与线圈中缠绕的方式有关，故当感应线圈50水平放置后，且采取本实用新型中线圈的缠绕方式后，在第一线圈10中，磁场的方向为竖直方向，在第二线圈20中，磁场的方向为水平方向；通过在第一线圈10或者在第二线圈20上设置磁性件后，降低了合金片在焊接过程中与钻头之间出现分离的现象，具体的，在钻头开始进入第一线圈10时，磁场为竖直方向，合金片在上下方向受力，但合金片在垂直方向受到钻头的约束，从而不会在竖直方向上进行活动，当钻头在第一线圈10中加热后温度达到600℃左右后，将钻头传传输至第二线圈20中，此时由于第二线圈20上套设有磁性件30，同时由于第二线圈20中的磁场力为水平方向，合金片本应受水平力作用与钻头脱离或形成间隙，但因为此时钻头经第一线圈10加热后的温度达到了600℃左右，此时较高的温度会导致合金片在第二线圈20中受到的磁化强度下降，对应的此时磁场力会减弱，同时钻头在第二线圈20中持续加热时，直至温度达到居里点以后，此时合金片基本不能被磁化，即合金片自此时基本不受磁场力影响，使得合金片不会与钻头脱离或者与钻头之间形成间隙，从而提高了感应线圈50的钎焊效率。
55.进一步的，感应线圈50在采取分区加热后，提升了钎焊效率，同时需要说明的是，由于在第一线圈10中虽然电磁场的方向为竖直方向，能够避免合金片从钻头上的脱落，但是第一线圈10中的加热效率较低，若也将第二线圈20设置为第一线圈10的结构，则会降低感应线圈50整体的加热效率。
56.再进一步的，第二线圈20加装磁性件30后，由于第二线圈20中的磁场的强度高于第一线圈10中磁场的强度，故第二线圈20中的加热速度会高于第一线圈10的加热速度；在对钻头进行钎焊时，钻头首先通过第一线圈10，此时可以将第一线圈10中的第一加热通道13作为预热区，再完成预热后，钻头至再通过第二线圈20的第二加热通道23后，再对钻头进行加热，从而提高了感应线圈50的钎焊效率从而保证了感应线圈50的钎焊效率；需要说明的是：当钻头在第一加热通道13中时，钻头与合金片之间的钎料在加热过程中，钎料中的有机粘结剂等物质受热会挥发，后续当钻头在第二加热通道23中进行加热时，由于钎料中有机粘性物质等已经挥发完成，因此在第二加热通道23中，钎料在高温下才不易着火，从而保证了感应线圈50钎焊过程中的安全性。
57.虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在
不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。