CN104511684B - 一种焊接随弧排烟装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种焊接随弧排烟装置及方法，属于焊接环境保护、焊工人身安全、劳动保护技术领域。由电焊钳、集烟罩、焊接电缆、排烟管、电焊机、吸风机、抽空器、电源开关、调速开关、护罩组成;电焊钳分为钳嘴、手柄，钳嘴材质为铜合金，用于连接电缆、夹持焊条、固定手柄、传导电流；手柄为空心胶木，用于操作电焊钳，固定集烟罩和护罩；集烟罩和护罩相互连接后固定在电焊钳的手柄上；集烟罩在吸风机、抽空器的作用下，首先收集焊接烟气，通过电焊钳的手柄、排烟管进入电焊机内部的吸风机和抽空器，然后排出；焊接电缆一端穿入电焊钳的手柄与电焊钳钳嘴相连，另一端穿入排烟管并与电焊机相连。本发明体积小，重量轻，电源与电焊机相连，不需要单独提供电源。

Description

一种焊接随弧排烟装置及方法

技术领域

本发明涉及一种焊接随弧排烟装置及方法，属于焊接环境保护、焊工人身安全、劳动保护技术领域。

背景技术

焊接是有毒有害的技术专业，有害元素主要来自焊接烟气。尤其在容器、地下井、厂房等等一些有限空间作业时，只要引燃电弧就会有大量烟气聚集在里面，虽然有时会安装轴流风机进行排烟，但是效果并不是很好，作业人员仍然处于烟雾笼罩的环境中。而且很多有限空间只有一个安全通道，如果安装风机进行排烟，作业人员就没有逃身通道。特别是经过长期使用的容器、管道渗入大量的H、C、P、S等等一些有害杂质，检维修时不光产生焊接烟气，在高温的作用下还会产生大量的H2S、CO、CO₂都会对作业人员造成极大的伤害，严重时会导致窒息。

自然通风排烟存在的弊病：自然通风必然要有良好的通道，但是往往一些有限空间只有一个人孔，尤其下水井，地下储存罐等就连介质进出口都与人孔在同一平面，内部的气体不易流通，尤其焊接烟气、热气全部残留在作业空间,在内部作业会对人体造成伤害。

轴流风机进行排烟存在的弊病:轴流风机功率大、体积大，不光消耗大量的电能，安装时还需要一定的人力。为了排烟有效、便于安装，一般都选择人孔作为安装部位，挡住安全通道，如有紧急情况人员不易疏散，带来很大的危险。而且轴流风机是针对整个作业空间进行排烟，范围大余留的烟气多，作业人员仍然被笼罩在烟雾中，尤其焊工总也离不开烟气 的伤害。且费用高，每安装1台轴流风机至少需要3名电工，30～50米的电缆，总费用约2500元左右。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种焊接随弧排烟装置及方法。

一种焊接随弧排烟装置，由电焊钳、集烟罩、焊接电缆、排烟管、电焊机、吸风机、抽空器、电源开关、调速开关、护罩组成;电焊钳分为钳嘴和手柄，钳嘴材质为铜合金，用于连接电缆、夹持焊条、固定手柄、传导电流；手柄为空心胶木，用于操作电焊钳，固定集烟罩和护罩；

集烟罩和护罩相互连接后固定在电焊钳的手柄上；集烟罩在吸风机、抽空器的作用下，首先收集焊接烟气，通过电焊钳的手柄、排烟管进入电焊机内部的吸风机和抽空器，然后排出；

焊接电缆一端穿入电焊钳的手柄与电焊钳的钳嘴相连，另一端穿入排烟管并与电焊机相连；

排烟管套在焊接电缆的外面，进口与电焊钳的手柄相连，两个出口分别与吸风机、抽空器相连，输送收集的烟气到吸风机、抽空器然后排出；

电焊机与焊接电缆相互连接，吸风机和抽空器以及吸风机的电源开关、调速开关为吸风机提供电源；

吸风机安装在电焊机的内部，进口与排烟管出口连接，出口与抽空器进口连接，出口产生的风力作为抽空器的动力，带动抽空器。

抽空器安装在电焊机的内部，进口与吸风机出口连接，吸烟口与排烟管出口连接，与吸风机共同产生吸力抽动集烟罩、排烟管输送过来的焊接烟气，然后排出。

电源开关安装在电焊机控制面板上；调速开关安装在电焊机控制面板 上；护罩和集烟罩相互连接并固定在电焊钳的手柄上。

一种焊接随弧排烟方法，含有以下步骤；

1、对原电焊钳的钳嘴和手柄进行改装，钳嘴尾部的接线口改为敞口扩大手柄内的空间，原有压紧螺栓增加了压板用于连接电缆，使电流顺利传向焊条；原手柄转向增加排烟孔，自做的橡胶集烟罩形状成喇叭状粘接在手柄排烟孔上使其形成整体，电弧引燃产生烟气时，在吸风机、抽空器吸力的作用下，顺利收集焊接烟气；

2、焊接电缆，一端穿入电焊钳的手柄与电焊钳钳嘴尾部的接线口用压紧螺栓相连，另一端穿入排烟管，并从距排烟管末端500mm处穿出与电焊机相连；

3、排烟管进口与电焊钳的手柄相连，并套在焊接电缆的外面，两个出口分别与吸风机、抽空器相连，是将集烟罩收集烟气输送到吸风机、抽空器；

4、电焊机与焊接电缆相互连接，接入电源后为焊接提供了电流；吸风机和抽空器临时放在电焊机的外面，与电焊机使用同一根电源线，进行同步供电；

5、吸风机进口、抽空器吸烟口与排烟管出口连接，吸风机出口与抽空器进口连接，启动的吸风机进口产生吹力又带动抽空器，吸风机和抽空器共同抽动排烟管4输送过来的烟气；抽空器的增加降低吸风机的负荷，节约一定的电能；

作业时，吸风机、抽空器和电焊机摆放在外面，并启动，作业人员操作电焊钳在有限空间内进行施焊，在吸风机和抽空器产生吸力的作用下，集烟罩、排烟管立即开始收集输送烟气，从抽空器的另一端排除，新鲜空气从人孔进入，整个作业空间没有一点残留的烟气。

这一套装置基本形成了一个整体，移动统一，吸烟系统不需要单独供电，集烟罩距离焊接电弧很近，并用排烟管与吸风机、抽空器紧紧连在一起，只要有一点烟气就可以及时抽走，焊工及其他配合人员得到有效防护；而且费用很低约500元左右，与轴流风机排烟装置相比，效率高，效果好，成本低，节约费用约2050元。

本发明的优点是由于集烟罩2安装在电焊钳1的手柄上，距离焊接电弧只有一根焊条的距离（350mm），因此在电焊机5、吸风机6和抽空器7的作用下，焊接电弧引燃的一瞬间集烟罩2开始收集烟气，排烟管4开始输送收集的烟气到吸风机6和抽空器7最后顺利排出，同时也促使作业空间空气流动，新鲜空气不断从人孔流入，完全避免烟气聚集在内部对人体造成极大伤害。再者，吸风机6和抽空器7安装在电焊机5的内部，体积小，重量轻，价格便宜约500元左右，电源与电焊机5相连，不需要单独提供电源，每使用一台班可以节约约2000元左右。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定，如图其中：

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的开关安装结构示意图。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

具体实施方式

显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。

实施例1：如图1、图2所示，

一种焊接随弧排烟装置，主要由电焊钳1、集烟罩2、焊接电缆3、排烟管4、电焊机5、吸风机6、抽空器7、电源开关8、调速开关9、护罩10构成。

1、电焊钳1分为钳嘴和手柄，钳嘴材质为铜合金，散热、导电性能良好，尾部设有接线口用于连接电缆，使电流顺利传向焊条；铜合金具有一定的硬度，钳口与弹簧配合可以紧紧的夹住焊条，使其接触良好，有效传导电流；尾部接线口外侧留有丝扣，利用螺丝将手柄固定。手柄为空心胶木，绝缘性好操作时不易导电，耐高温不会烧损，空心且留有进烟口与集烟罩2和护罩10形成整体，是输送烟气的部件，也是集烟罩2和排烟管4连接的关键部件。

2、集烟罩2和护罩10材质为胶木与电焊钳1的手柄形成整体，固定在电焊钳1钳嘴尾部的接线口；集烟罩2形状成喇叭状，集烟范围大，与钳嘴夹角为45°，电弧引燃产生烟气时，在吸风机6、抽空器7吸力的作用下，顺利收集焊接烟气，通过电焊钳1的手柄、排烟管4进入电焊机5内部的吸风机6和抽空器7，然后排出。

3、焊接电缆3材质为纯铜，一端穿入电焊钳1的手柄与电焊钳1钳嘴尾部的接线口用压紧螺栓相连，另一端穿入排烟管4，并从距排烟管4末端500mm处穿出与电焊机5相连，是传导电流关键部件。

4、排烟管4材质为波纹橡胶软管，进口与电焊钳1的手柄相连，并套在焊接电缆3的外面，两个出口分别与吸风机6、抽空器7相连，是将集烟罩2收集烟气输送到吸风机6、抽空器7的重要部件。它轻便不会给焊工增加劳动强度，柔软操作时电焊钳1可以随便旋转，绝缘性好保护焊接电缆防止导电，不容易扁在使用过程中不影响排烟。

5、电焊机5与焊接电缆3相互连接，接入电源后为焊接提供电流。外壳稍作加大，将吸风机6和抽空器7固定在里面，吸风机6和抽空器7与其同步移动，同步供电。吸风机6的电源开关8、调速开关9全部安装在电焊机5的控制面板，随时可以控制或调节吸风机6电源及转速。

6、吸风机6安装在电焊机5的内部，进口与排烟管4出口连接，出口与抽空器7进口连接。打开电源开关8将其启动，进口产生吸力，抽动排烟管4输送过来60％的烟气，出口产生吹力作为抽空器7的动力，带动抽空器7，是该排烟装置重要动力抽力。

7、抽空器7安装在电焊机5的内部，进口与吸风机6出口连接，吸烟口与排烟管4出口连接。在吸风机6出口吹力的作用下，产生吸力抽动集烟罩、排烟管4输送过来40％的烟气，然后排出。可以降低吸风机6的负荷，或减小功率，节约一定的电能。

8、电源开关8安装在电焊机5控制面板上，根据需要随时控制吸风机6的停止、启动。

9、调速开关9安装在电焊机5控制面板上，根据焊条直径、产生烟气量的大小调节吸风机6转速，选择整个装置抽力的大小。

10、集烟罩2和护罩10材质为胶木与电焊钳1的手柄形成整体，用于保护手部防止火花烫伤。

下面以具体的实施例来分析比较该排烟装置的应用效果：

以某炼油厂一地下作业间阀门更换为例，该作业间高2m,宽3m,长5m,有五面封闭，只有顶部留有600mm×600mm的人孔。对阀门进行了两次更换，所更换阀门规格为DN250×PN25，每次作业时间约6小时左右。

第一次更换，为了保证作业人员身体健康，便于出进，在其中一面墙壁上打开400mm×400mm的通道安装轴流风机进行排烟，但是经过1小时 的连续焊接，内部的烟气还有大量的残留，尤其焊工仍然是随时随刻被焊接烟气包围着。其他配合人员也会受到不同程度的伤。施工作业的第二天，两名焊工连续咳嗽，一名上呼吸道感染，另一名咽喉发炎，这些病毒都与烟气伤害有密切关系。这次排烟装置所用轴流风机1200元，电缆30m约950元，安装轴流风机人工费用约400元，总计费用约2550元，这还不包括电能的损耗。

第二次更换，为了加强人员的安全防范，设计了“一种焊接随弧排烟装置”，在此首次投入应用。将原有的电焊钳、焊接电缆进行改进，临时在焊机外侧增加了简易抽风系统。

1、对原电焊钳的钳嘴和手柄进行改装，钳嘴尾部的接线口改为敞口扩大手柄内的空间，原有压紧螺栓增加了压板用于连接电缆，使电流顺利传向焊条；原手柄转向增加排烟孔，自做的橡胶集烟罩形状成喇叭状粘接在手柄排烟孔上使其形成整体，电弧引燃产生烟气时，在吸风机、抽空器吸力的作用下，顺利收集焊接烟气。

2、焊接电缆，一端穿入电焊钳的手柄与电焊钳钳嘴尾部的接线口用压紧螺栓相连，另一端穿入排烟管，并从距排烟管末端500mm处穿出与电焊机相连。

3、排烟管进口与电焊钳的手柄相连，并套在焊接电缆的外面，两个出口分别与吸风机、抽空器相连，是将集烟罩收集烟气输送到吸风机、抽空器。

4、电焊机与焊接电缆相互连接，接入电源后为焊接提供了电流。吸风机和抽空器临时放在电焊机的外面，与电焊机使用同一根电源线，进行同步供电。

5、吸风机进口、抽空器吸烟口与排烟管出口连接，吸风机出口与抽 空器进口连接，启动的吸风机进口产生吹力又带动抽空器，吸风机和抽空器共同抽动排烟管4输送过来的烟气。抽空器的增加降低吸风机的负荷，节约一定的电能。

作业时，吸风机、抽空器和电焊机摆放在外面，并启动，作业人员操作电焊钳在有限空间内进行施焊，在吸风机和抽空器产生吸力的作用下，集烟罩、排烟管立即开始收集输送烟气，从抽空器的另一端排除，新鲜空气从人孔进入，整个作业空间没有一点残留的烟气。这一套装置基本形成了一个整体，移动统一，吸烟系统不需要单独供电，集烟罩距离焊接电弧很近，并用排烟管与吸风机、抽空器紧紧连在一起，只要有一点烟气就可以及时抽走，焊工及其他配合人员得到有效防护。而且费用很低约500元左右，与轴流风机排烟装置相比，效率高，效果好，成本低，节约费用约2050元。

实施例2：如图1、图2所示，

一种焊接随弧排烟装置，主要由电焊钳1、集烟罩2、焊接电缆3、排烟管4、电焊机5、吸风机6、抽空器7、电源开关8、调速开关9、护罩10构成。电焊钳1分为钳嘴和手柄，集烟罩2、护罩10和手柄成为一体固定在钳嘴尾部的接线口；焊接电缆3一端穿入电焊钳1的手柄与电焊钳1的钳嘴相连，另一端穿入排烟管4并与电焊机5相连；排烟管套在焊接电缆3的外面，进口与电焊钳1的手柄相连，两个出口分别与吸风机6、抽空器7相连；电焊机5与焊接电缆3相互连接；吸风机6安装在电焊机5的内部，进口与排烟管4出口连接，出口与抽空器7进口连接；抽空器7安装在电焊机5的内部，进口与吸风机6出口连接，吸烟口与排烟管4出口连接；电源开关8安装在电焊机5控制面板上；调速开关9安装在电焊机5控制面板上；护罩10和集烟罩2相互连接并固定在电焊钳1的手 柄上。

电焊机外壳稍作加大，将吸风机和抽空器固定在里面合为一体，可同步供电节约电缆，便于移动同步使用；电焊钳、集烟罩、焊接电缆、排烟管形成整体，随时焊接，随时排烟，使用方便，效率高，效果好，成本低。

实施例3：如图1、图2所示，

一种焊接随弧排烟装置，一种焊接随弧排烟装置，主要由电焊钳、集烟罩、焊接电缆、排烟管、电焊机、吸风机、抽空器、电源开关、调速开关、护罩组成（如图）。

电焊钳1分为钳嘴和手柄，钳嘴材质为铜合金，用于连接电缆、夹持焊条、固定手柄、传导电流；手柄为空心胶木，用于操作电焊钳，固定集烟罩2和护罩10，也是集烟罩2和排烟管4连接的关键部件。

集烟罩2和护罩10材质为胶木，并相互连接后，固定在电焊钳1的手柄上；集烟罩2在吸风机6、抽空器7的作用下，首先收集焊接烟气，通过电焊钳1的手柄、排烟管4进入电焊机5内部的吸风机6和抽空器7，然后排出。

焊接电缆3材质为纯铜，一端穿入电焊钳1的手柄与电焊钳1的钳嘴相连，另一端穿入排烟管4并与电焊机5相连，是传导电流关键部件。

排烟管4材质为波纹橡胶软管，套在焊接电缆3的外面，进口与电焊钳1的手柄相连，两个出口分别与吸风机6、抽空器7相连，主要是保护焊接电缆防止导电，输送收集的烟气到吸风机6、抽空器7然后排出。

电焊机5与焊接电缆3相互连接，主要提供焊接电流，安装吸风机6和抽空器7以及吸风机6的电源开关8、调速开关9，为吸风机6提供电源。

吸风机6安装在电焊机5的内部，进口与排烟管4出口连接，出口与 抽空器7进口连接，主要为排烟装置提供抽力，出口产生的风力作为抽空器7的动力，带动抽空器7。

抽空器7安装在电焊机5的内部，进口与吸风机6出口连接，吸烟口与排烟管4出口连接，与吸风机6共同产生吸力抽动集烟罩2、排烟管4输送过来的焊接烟气，然后排出。可以节约一定的电能。

电源开关8安装在电焊机5控制面板上，根据需要来控制吸风机6的停止、启动。

调速开关9安装在电焊机5控制面板上，根据焊条直径、产生烟气量的大小调节吸风机6转速，选择整个装置抽力的大小。

护罩10和集烟罩2相互连接并固定在电焊钳1的手柄上，保护手部防止火花烫伤。

在有限空间作业时，安装吸风机6和抽空器7的电焊机5摆放在有限空间外面，作业人员操作电焊钳1在有限空间内进行施焊，启动后的吸风机6和抽空器7可将集烟罩2、排烟管4输送过来的有害气体顺利排出，作业人员得到有效保护。

如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种焊接随弧排烟装置，其特征在于由电焊钳、集烟罩、焊接电缆、排烟管、电焊机、吸风机、抽空器、 吸风机的电源开关、 吸风机的调速开关、护罩组成；

电焊钳分为钳嘴和手柄，钳嘴材质为铜合金，用于连接电缆、夹持焊条、固定手柄、传导电流；手柄为空心胶木，用于操作电焊钳，固定集烟罩和护罩；集烟罩和护罩相互连接后固定在电焊钳的手柄上；

集烟罩在吸风机、抽空器的作用下，首先收集焊接烟气，通过电焊钳的手柄、排烟管进入电焊机内部的吸风机和抽空器，然后排出；

焊接电缆一端穿入电焊钳的手柄与电焊钳的钳嘴相连，另一端穿入排烟管并与电焊机相连；

排烟管套在焊接电缆的外面，进口与电焊钳的手柄相连，两个出口分别与吸风机、抽空器相连，输送收集的烟气到吸风机、抽空器然后排出；

电焊机与焊接电缆相互连接，吸风机的电源开关、调速开关为吸风机提供电源及转速；

吸风机安装在电焊机的内部，吸风机进口与排烟管出口连接，吸风机出口与抽空器进口连接，吸风机出口产生的风力作为抽空器的动力，带动抽空器。

2.根据权利要求1所述的一种焊接随弧排烟装置，其特征在于抽空器安装在电焊机的内部，进口与吸风机出口连接，吸烟口与排烟管出口连接，与吸风机共同产生吸力抽动集烟罩、排烟管输送过来的焊接烟气，然后排出。

3.根据权利要求1所述的一种焊接随弧排烟装置，其特征在于 ，吸风机的电源开关安装在电焊机控制面板上； 吸风机的调速开关安装在电焊机控制面板上；护罩和集烟罩相互连接并固定在电焊钳的手柄上。

4.一种焊接随弧排烟方法，其特征在于含有以下步骤；

步骤1、对原电焊钳的钳嘴和手柄进行改装，钳嘴尾部的接线口改为敞口扩大手柄内的空间，原有压紧螺栓增加了压板用于连接电缆，使电流顺利传向焊条；原手柄转向增加排烟孔，自做的橡胶集烟罩形状成喇叭状粘接在手柄排烟孔上使其形成整体，电弧引燃产生烟气时，在吸风机、抽空器吸力的作用下，顺利收集焊接烟气，

步骤2、焊接电缆，一端穿入电焊钳的手柄与电焊钳钳嘴尾部的接线口用压紧螺栓相连，另一端穿入排烟管，并从距排烟管末端500mm处穿出与电焊机相连；

步骤3、排烟管进口与电焊钳的手柄相连，并套在焊接电缆的外面，两个出口分别与吸风机、抽空器相连，是将集烟罩收集烟气输送到吸风机、抽空器；

步骤4、电焊机与焊接电缆相互连接，接入电源后为焊接提供了电流；吸风机和抽空器临时放在电焊机的外面，与电焊机使用同一根电源线，进行同步供电；

步骤5、吸风机进口、抽空器吸烟口与排烟管出口连接，吸风机出口与抽空器进口连接，启动的吸风机进口产生吹力又带动抽空器，吸风机和抽空器共同抽动排烟管输送过来的烟气；抽空器的增加降低吸风机的负荷，节约一定的电能；

作业时，吸风机、抽空器和电焊机摆放在外面，并启动，作业人员操作电焊钳在有限空间内进行施焊，在吸风机和抽空器产生吸力的作用下，集烟罩、排烟管立即开始收集输送烟气，从抽空器的另一端排除，新鲜空气从人孔进入，整个作业空间没有一点残留的烟气。