CN111604587A - 激光切割机排烟装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光切割技术领域,具体公开了激光切割机排烟装置,包括机架和排烟机构,排烟机构包括负压通道和抽气单元,负压通道与激光切割机上的风道连通,排烟机构还包括滤网和旋转组件,滤网与负压通道内空气流动的方向不平行,负压通道的末端连接旋转组件;旋转组件包括箱体、排气管和转盘,转盘位于箱体内,箱体上设有与负压通道末端连通的开口,排气管位于转盘中部,抽气单元位于排气管的末端,转盘周向设有隔板,相邻隔板之间形成空腔,排气管上设有若干通孔,通孔用于连通空腔和排气管,空腔内放置有活性炭。本方案用以缓解现有技术中激光切割装置的排烟机构将激光切割产生的烟尘直接抽走排放至大气中造成的环境污染的问题。

Description

激光切割机排烟装置
技术领域
本发明涉及激光切割技术领域,具体是激光切割机排烟装置。
背景技术
在激光切割金属板材的原理有熔化切割和氧化熔化切割两种,熔化切割的机理可以概括为当入射的激光束功率密度超过某一阈值后,光束照射点处材料内部开始蒸发形成孔洞,一旦小孔形成,它将作为黑体吸收所有的入射光束能量,小孔被熔化的金属壁所包围,然后与光束同轴的惰性辅助气流把孔洞周围的熔融材料驱除赶走,随着工件与光束的相对移动,即形成割缝。
在熔化切割机理下,所释放的烟气包括烟尘和气体,烟尘主要有氧化铁、氧化锌等金属氧化物颗粒,烟尘中既有颗粒大小超过1um的尘埃,也有颗粒小于1um的气溶胶;而气体则有甲醛、二甲醛、甲苯等。
现有技术中激光切割装置上带有排烟机构,激光切割装置将工作台分为几部分,每部分上都开有许多风道,风道与排烟机构连通,排烟机构有排风机,排风机使得风道的风道口产生负压,进而将激光切割过程产生的烟气抽走,在抽走后直接排放到室外,然而烟尘中含有的气体多为有害气体,直接排放会造成空气污染。
发明内容
本发明意在提供激光切割机排烟装置,以缓解现有技术中激光切割装置的排烟机构将激光切割产生的烟尘直接抽走排放至大气中造成的环境污染的问题。
为了达到上述目的,本发明的基础方案如下:
激光切割机排烟装置,包括机架和排烟机构,排烟机构包括负压通道和抽气单元,负压通道与激光切割机上的风道连通,抽气单元通过负压通道使得风道的风道口产生负压,排烟机构还包括滤网和旋转组件,滤网位于负压通道内,滤网与负压通道内空气流动的方向不平行,负压通道的末端连接旋转组件;旋转组件包括箱体、排气管和能够转动的转盘,转盘位于箱体内,箱体固定连接在机架上,箱体上设有与负压通道末端连通的开口,排气管位于转盘中部,抽气单元位于排气管的末端,转盘周向设有隔板,相邻隔板之间形成空腔,排气管上设有若干通孔,通孔用于连通空腔和排气管,空腔内放置有活性炭。
相比于现有技术的有益效果:
采用本方案时,激光切割产生的烟气能够经过风道进入到负压通道内,烟气中的烟尘和气体撞击到滤网上,烟气中含有气溶胶、尘埃和气体,在烟气撞击到滤网时,在滤网的表面进行碰撞和凝聚,形成更大的颗粒附着在滤网上,而透过滤网的气体则进入到旋转组件的活性炭上,活性炭能够吸收烟气中的有害气体,进而使得经过活性炭的气体通过通孔再从排气管排出;整个过程既实现了烟尘的收集又实现了有害气体的处理,相比于现有技术,不存在有害气体直接排到大气中的情况,有利于环境保护。
旋转组件中的转盘能够转动,进而在转盘转动后,不同的空腔内的活性炭将与经过过滤网的气体接触,转盘上隔板的数量有多个,使得能够使用的活性炭的数量多,工作人员更换一次活性炭可以用的时间更久,降低了活性炭的更换频率。
进一步,所述机架上设有两个放置箱,其中一个放置箱内转动连接有放卷辊,另一个放置箱内转动连接有收卷辊,放置箱上设有与负压通道连通的通口,滤网为可收卷的滤网,滤网一端经过通口绕接在放卷辊上,滤网另一端经过通口绕接在收卷辊上,放卷辊和收卷辊位于负压通道的两侧。
有益效果:将滤网绕接在放卷辊和收卷辊上,当滤网上已经附着有许多颗粒后,通过放卷辊和收卷辊将滤网新的一段放置到负压通道内,避免滤网放置在负压通道内的时间过久而出现滤网的网孔堵塞的现象。
而将放卷辊和收卷辊放置在只与负压通道有一个通口的放置箱内,能保证负压通道内气体流动时,放置箱内因为仅有一个通口而不存在空气流动,进而保证放置箱的存在不影响负压通道与风道连通后风力和风压的问题。
进一步,用于放置收卷辊的放置箱包括第一箱室和第二箱室,第一箱室和第二箱室通过设有的连通口连通,连通负压通道的通口设置在第一箱室上,收卷辊转动连接在第二箱室内,第一箱室内转动连接有多个导向轮,第一箱室内装有液体,滤网经过导向轮导向后浸入到液体中,滤网绕经导向轮并通过连通口连接在收卷辊上。
有益效果:在已经附有烟气中颗粒物后的滤网收卷前需要经过第一箱室,并在第一箱室内滤网经过液体,进而滤网上的颗粒物将留在第一箱室内,使得收卷的滤网更加干净。
此外,烟气中的颗粒物如金属氧化物均在液体中,便于从第一箱室内将金属氧化物进行回收。
进一步,所述第一箱室内设有清洗刷,清洗刷能够与滤网相抵。
有益效果:滤网在收卷过程中,滤网不断移动,清洗刷将不断移动的滤网上的颗粒物刷落至液体中,使得滤网更加干净,而对金属氧化物的回收率也得以提高。
进一步,所述第一箱室的底面为斜面,第一箱室上设有排泄口,排泄口安装有用于关闭或打开排泄口的阀门,排泄口位于第一箱室最底部。
有益效果:便于将液体和金属氧化物一并从排泄口排出。
进一步,所述排气管末端伸出箱体,抽气单元包括驱动器和抽风风扇,驱动器带动抽风风扇转动进而将排气管内的气体抽走;转盘上设有延长套,延长套伸出箱体,延长套与驱动器之间连接有减速组件。
有益效果:通过抽气单元的驱动器实现抽风的同时,还利用抽气单元的动力实现了转盘的转动,而减速组件的存在使得转盘的转动远远小于抽风风扇的转动速度,进而保证烟气中的有害气体能顺利进入到活性炭内,而处理过的气体又能从排气管被抽出。
进一步,所述减速组件包括输入齿轮、中间齿轮和内齿圈,输入齿轮固定连接在驱动器的输出轴上,中间齿轮同时与输入齿轮和内齿圈啮合,内齿圈与延长套固定连接。
有益效果:通过输入齿轮、中间齿轮和内齿圈组成的简单减速组件实现减速的效果。
进一步,所述收卷辊的转轴伸出放置箱,收卷辊的转轴伸出放置箱的部分与内齿圈带传动连接。
有益效果:通过内齿圈的转动带动收卷辊实现对滤网的收卷,进一步实现了对驱动器输出动力的利用。
进一步,所述箱体上可拆卸连接有盖板。
有益效果:在打开盖板后,便于人工更换活性炭。
进一步,所述机架上还设有报警器和控制报警器报警的按钮开关,内齿圈上固定连接有按压板,按压板能够按压到按钮开关。
有益效果:在内齿圈转动一圈时,也即转盘转动一圈,转盘转动一圈使得所有的活性炭全部已经吸收过有害气体,此时按钮开关被按压板按下,报警器发出警报声,工人可以根据警报声知晓需要更换活性炭了。
附图说明
图1为本发明实施例一的主视剖视图;
图2为本发明实施例二中旋转组件的俯视图;
图3为本发明实施例三中旋转组件的俯视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明:
说明书附图中的附图标记包括:机架1、负压通道2、抽气单元3、驱动器31、抽风风扇32、滤网4、旋转组件5、箱体51、排气管52、转盘53、隔板54、空腔55、通孔56、延长套57、盖板58、放置箱6、放卷辊7、第一箱室61、第二箱室62、导向轮63、收卷辊64、清洗刷65、阀门66、减速组件9、输入齿轮91、中间齿轮92、内齿圈93、按钮开关10、按压板11。
实施例一
实施例一基本如附图1所示:
激光切割机排烟装置,包括机架1和排烟机构,排烟机构包括负压通道2、抽气单元3、滤网4和旋转组件5,负压通道2与激光切割机上的风道连通,抽气单元3通过负压通道2使得风道的风道口产生负压,滤网4与负压通道2中空气流动的方向垂直,负压通道2的末端连接旋转组件5(也即负压通道2的右端连接旋转组件5),抽气单元3可以采用抽风机。
旋转组件5包括箱体51、排气管52和能够转动的转盘53,转盘53的转动可以用电机带动,转盘53位于箱体51内,箱体51通过螺栓固定连接在机架1上,箱体51上一体成型有与负压通道2末端连通的开口,排气管52位于转盘53中部,抽气单元3位于排气管52的末端,转盘53周向焊接有六块隔板54,相邻隔板54之间形成空腔55,排气管52上一体成型有若干个通孔56,通孔56用于连通空腔55和排气管52,空腔55内放置有活性炭,活性炭用布袋装好放置在空腔55内。
机架1上还安装有两个放置箱6,两个放置箱6沿负压通道2上下设置,上方的放置箱6内转动连接有导轮和放卷辊7,下方的放置箱6包括第一箱室61和第二箱室62,第一箱室61位于第二箱室62的左侧,第一箱室61和第二箱室62通过开有的连通口连通。
第一箱室61内转动连接有两个导向轮63,第一箱室61内装有液体,第二箱室62内转动连接有收卷辊64,收卷辊64可以由电机带动。
上方的放置箱6和第一箱室61上均开设有通口,通口与负压通道2连通,通口用于滤网4穿过,滤网4的上端经过导轮绕在放卷辊7上,滤网4穿过上方放置箱6的通口、负压通道2、第一箱室61的通口进入到第一箱室61内,滤网4经过导向轮63导向后浸入到液体中,连通口上转动连接引导轮,滤网4经导向轮63和引导轮的导向后穿过连通口最后绕接在收卷辊64上。
第一箱室61内设有清洗刷65,清洗刷65能够与滤网4相抵,清洗刷65有两个,一个清洗刷65安装在第一箱室61的左侧壁上,另一个清洗刷65安装在第一箱室61的顶部,通过两个清洗刷65对滤网4的两面实现清洗(在第一箱室61内为上下两面)。
第一箱室61的底面为斜面,第一箱室61上开有排泄口和入水口,排泄口和入水口上均安装有阀门66,排泄口的阀门66用于关闭或打开排泄口,排泄口位于第一箱室61最底部;入水口的阀门66用于关闭或打开入水口,通过入水口便于为第一箱室61内添加液体。
本实施例中液体可以采用水,也可以采用其他不会腐蚀导向轮63、清洗刷65和滤网4的其他液体。
具体实施过程如下:
激光切割产生的烟气能够经过风道进入到负压通道2内(启动抽气单元3,使得负压通道2内的气体最终流到旋转组件5的排气管52中,最后气体从排气管52排出),烟气中的烟尘和气体撞击到滤网4上,烟气中含有气溶胶、尘埃和气体,在烟气撞击到滤网4时,在滤网4的表面进行碰撞和凝聚,形成更大的颗粒附着在滤网4上,而透过滤网4的气体则经过箱体51上的开口进入到活性炭上,活性炭能够吸收烟气中的有害气体,经过活性炭吸收后的气体再通过通孔56进入到排气管52内,处理过的气体最终从排气管52排出。
在对激光切割产生的烟气进行处理的整个过程中,滤网4能够被收卷辊64持续不断地收卷,进而使得滤网4不断在更换,保证用过的滤网4能够实现自动的回收,且在滤网4回收的过程中,滤网4进入到第一箱室61内,滤网4上收集到的颗粒被清洗刷65刷落至第一箱室61内的液体内,颗粒被第一箱室61收集,而滤网4也实现了冲洗后的收卷。
此外,在整个过程中转盘53不断转动,使得活性炭也在随着不断地更换,避免活性炭长期不更换而无法起到吸收有害气体的问题。
总之,本实施例的装置既实现了烟气中烟尘的收集也实现了有害气体的处理,不存在有害气体直接排到大气中的情况,有利于环境保护。
实施例二
实施例二基本如附图2所示,实施例二在实施例一的基础上进行了改进,在本实施例二中,收卷辊64和转盘53转动的动力不是来自于单独配置的电机,而是依靠以下结构改进进行实现,具体如下:排气管52的末端伸出箱体51,抽气单元3不直接采用抽风机而是进行更换,更换后的抽风单元3包括驱动器31和抽风风扇32,驱动器31采用电机,驱动器31带动抽风风扇32转动进而将排气管52内的气体抽走;转盘53上一体成型有延长套57,延长套57伸出箱体51,延长套57与驱动器31之间连接有减速组件9。
减速组件9包括输入齿轮91、中间齿轮92和内齿圈93,输入齿轮91键连接在驱动器31的输出轴上,中间齿轮92通过轴承转动连接在机架1上,中间齿轮92同时与输入齿轮91和内齿圈93啮合,内齿圈93通过螺钉固定连接在延长套57上。
收卷辊64的转轴伸出放置箱6,收卷辊64的转轴伸出放置箱6的部分与内齿圈93通过皮带带传动连接。
具体实施过程如下:
抽气单元3的驱动器31带动抽风风扇32实现抽风的功能时,驱动器31的动力也经过输入齿轮91、中间齿轮92传递到内齿圈93上,通过内齿圈93与转盘53的固定连接实现转盘53的转动,而减速组件9实现了减速,使得转盘53的转动是缓慢进行的,也就使得转盘53的转动远远小于抽风风扇32的转动速度,进而保证烟气中的有害气体能顺利进入到活性炭内,而处理过的气体又能从排气管52被抽出。
此外,内齿圈93的转动带动收卷辊64实现对滤网4的收卷,进一步实现了对驱动器31输出动力的利用。
实施例三
结合图3,实施例三在实施例二的基础上进行了如下改进,具体为:箱体51上通过螺钉连接有盖板58,盖板58盖合在箱体51上时通过抽气单元3使得排气管52、负压通道2均能产生负压;而在盖板58打开后,又能够便于工人对箱体51内的活性炭包进行更换。
机架1上还安装有报警器和控制报警器报警的按钮开关10,内齿圈93上通过螺钉固定连接有按压板11,按压板11能够按压到按钮开关10。
在内齿圈93转动一圈时,也即转盘53转动一圈,转盘53转动一圈使得所有的活性炭全部已经吸收过有害气体,此时按钮开关10被按压板11按下,报警器发出警报声,工人可以根据警报声知晓需要更换活性炭了。
以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.激光切割机排烟装置,包括机架和排烟机构,排烟机构包括负压通道和抽气单元,负压通道与激光切割机上的风道连通,抽气单元通过负压通道使得风道的风道口产生负压,其特征在于:排烟机构还包括滤网和旋转组件,滤网位于负压通道内,滤网与负压通道内空气流动的方向不平行,负压通道的末端连接旋转组件;
旋转组件包括箱体、排气管和能够转动的转盘,转盘位于箱体内,箱体固定连接在机架上,箱体上设有与负压通道末端连通的开口,排气管位于转盘中部,抽气单元位于排气管的末端,转盘周向设有隔板,相邻隔板之间形成空腔,排气管上设有若干通孔,通孔用于连通空腔和排气管,空腔内放置有活性炭。
2.根据权利要求1所述的激光切割机排烟装置,其特征在于:所述机架上设有两个放置箱,其中一个放置箱内转动连接有放卷辊,另一个放置箱内转动连接有收卷辊,放置箱上设有与负压通道连通的通口,滤网为可收卷的滤网,滤网一端经过通口绕接在放卷辊上,滤网另一端经过通口绕接在收卷辊上,放卷辊和收卷辊位于负压通道的两侧。
3.根据权利要求2所述的激光切割机排烟装置,其特征在于:用于放置收卷辊的放置箱包括第一箱室和第二箱室,第一箱室和第二箱室通过设有的连通口连通,连通负压通道的通口设置在第一箱室上,收卷辊转动连接在第二箱室内,第一箱室内转动连接有多个导向轮,第一箱室内装有液体,滤网经过导向轮导向后浸入到液体中,滤网绕经导向轮并通过连通口连接在收卷辊上。
4.根据权利要求3所述的激光切割机排烟装置,其特征在于:所述第一箱室内设有清洗刷,清洗刷能够与滤网相抵。
5.根据权利要求3所述的激光切割机排烟装置,其特征在于:所述第一箱室的底面为斜面,第一箱室上设有排泄口,排泄口安装有用于关闭或打开排泄口的阀门,排泄口位于第一箱室最底部。
6.根据权利要求2所述的激光切割机排烟装置,其特征在于:所述排气管末端伸出箱体,抽气单元包括驱动器和抽风风扇,驱动器带动抽风风扇转动进而将排气管内的气体抽走;转盘上设有延长套,延长套伸出箱体,延长套与驱动器之间连接有减速组件。
7.根据权利要求6所述的激光切割机排烟装置,其特征在于:所述减速组件包括输入齿轮、中间齿轮和内齿圈,输入齿轮固定连接在驱动器的输出轴上,中间齿轮同时与输入齿轮和内齿圈啮合,内齿圈与延长套固定连接。
8.根据权利要求7所述的激光切割机排烟装置,其特征在于:所述收卷辊的转轴伸出放置箱,收卷辊的转轴伸出放置箱的部分与内齿圈带传动连接。
9.根据权利要求1所述的激光切割机排烟装置,其特征在于:所述箱体上可拆卸连接有盖板。
10.根据权利要求7所述的激光切割机排烟装置,其特征在于:所述机架上还设有报警器和控制报警器报警的按钮开关,内齿圈上固定连接有按压板,按压板能够按压到按钮开关。
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Application publication date: 20200901

Assignee: ZHEJIANG WUMA REDUCER Co.,Ltd.

Assignor: Wenzhou University

Contract record no.: X2023330000100

Denomination of invention: Smoke exhaust device of laser cutting machine

Granted publication date: 20220215

License type: Common License

Record date: 20230311

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20220215