CN117260091A - 预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及环保设备技术领域，具体为一种预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备，包括设备外壳、焊接机构、焊接烟尘净化机构，设备外壳内焊接腔室、与焊接腔室相连通的第一烟尘净化腔室、与第一烟尘净化腔室连通的第二烟尘净化腔室、与第二烟尘净化腔室连通的设备装配腔室；焊接烟尘净化机构包括用于过滤大粒径固体颗粒物的第一颗粒物过滤组件、用于过滤小粒径固体颗粒物的第二颗粒物过滤组件和用于吸附烟气中重金属的活性炭滤芯。本发明的烟尘净化机制采用上进下出的方式，有利于固态颗粒物的收集，同时对固态颗粒物的拦截机构进行改进，有效预防焊接烟尘中的颗粒物堆积。
Description
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域，具体为一种预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备。
背景技术
在不锈钢工件焊接加工过程中，在焊接处产生焊渣、烟尘，其中的焊接烟尘中多为有毒化合物，如果不加以处理，不仅时刻危害作业人员的身体健康，直接排入空气后也会破坏自然环境。
现有技术中的焊接烟尘净化方法通常包含三个阶段，第一个阶段是对烟尘中固态的大颗粒物进行拦截，常用的方法是依靠大颗粒物与烟气的重力差，使其自动降尘，也称为物理集尘，第二个阶段是对烟气中固态的小颗粒物进行拦截，采用的组件为滤芯，将小颗粒物拦截在滤纸外侧，第三个阶段是对有害气体进行吸附，采用吸附材料为活性炭。市面上的烟尘净化设备一般采用烟尘下进上出的结构设计，在实际使用过程中，存在以下技术问题：
1、由于大颗粒物仅依靠其自重进行降尘，与进入的烟气之间对冲，导致一部分颗粒物依然会随烟气上行至滤芯处，导致滤芯的更换频率居高不下；
2、滤芯的主要过滤部件由一带孔端盖、一密封端盖和位于两个端盖之间的滤片组成，滤片呈筒状结构，由于负压的作用，烟气首先经过滤片的下部，导致滤片下部的堵塞面积远远大于上部的堵塞面积，不仅会影响过滤效率，而且对负压泵内部组件造成不可逆的损伤。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备，烟尘采用上进下出的方式，有利于固态颗粒物的收集，同时对固态颗粒物的拦截机构进行改进，有效预防焊接烟尘中的颗粒物堆积。
为实现上述目的，本发明提供一种预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备，包括设备外壳以及设置在设备外壳内的焊接机构、焊接烟尘净化机构；
所述设备外壳上部前侧设置焊接腔室，设备外壳上部后侧设置与焊接腔室相连通的第一烟尘净化腔室，设备外壳下部设置第二烟尘净化腔室和设备装配腔室，第二烟尘净化腔室与第一烟尘净化腔室连通；设备装配腔室内设置负压发生装置，负压发生装置的进气口与第二烟尘净化腔室连通，设备外壳设置排气口；
所述焊接烟尘净化机构包括用于过滤大粒径固体颗粒物的第一颗粒物过滤组件、用于过滤小粒径固体颗粒物的第二颗粒物过滤组件和用于吸附烟气中重金属的活性炭滤芯；第一颗粒物过滤组件位于第一烟尘净化腔室内，包括第一挡板、第二挡板和振动部件，第一挡板和第二挡板交替布置为多个，第一挡板位于焊接腔室的外侧，第二挡板位于第一挡板的相对侧，第一挡板和第二挡板在自前向后的方向上斜向下布置，第一挡板的后端位于第二挡板的前端的后方，且第一挡板的后端位于第二挡板的前端的上方，第二挡板的上表面设置档条，档条的后侧为平面结构，档条的上表面和前侧为一体的弧面结构，设备外壳位于后侧的背板在靠近第二挡板的位置设置排尘口；第二颗粒物过滤组件和活性套滤芯均位于第二烟尘净化腔室内，第二颗粒物过滤组件位于活性套滤芯的后侧。
进一步地，所述振动部件为振动电机，振动电机安装在第二挡板的下表面。
进一步地，所述振动部件包括驱动电机和振锤，驱动电机装配连接在设备外壳内侧，驱动电机的输出轴设置凸轮，振锤通过转轴装配在第二挡板的下表面，振锤包括连接臂和锤头，连接臂上设置有条形孔，条形孔内活动连接驱动杆，驱动杆的端部与凸轮的边缘固定连接，凸轮带动驱动杆周向转动时，驱动杆在条形孔内滑动且滚动，锤头向后摆动与第二挡板的下表面接触，向前摆动与该第二挡板下方的第一挡板的下表面接触。
进一步地，所述振动部件包括驱动电机和振锤，驱动电机装配连接在设备外壳内侧或外侧，振锤包括连接臂和锤头，连接臂装配连接在驱动电机的输出轴上，振锤在驱动电机输出轴的带动下在其旋转半径内弧形运动，第二挡板和第一挡板均位于振锤的旋转半径内。
进一步地，所述焊接腔室滑动设置有滑座，焊接腔室内设置电动推杆，电动推杆的活塞杆与滑座装配连接，滑座的下表面固定连接有驱动齿条，设备外壳的两侧转动连接有短轴，短轴位于设备外壳内的一端同轴固定设置有与驱动齿条啮合的驱动齿轮，短轴位于设备外壳外的一端同轴固定设置有驱动皮带轮。
进一步地，所述设备外壳的上部前侧转动连接有一长轴，长轴的端部同轴固定设置有从动皮带轮和第一齿轮，从动皮带轮与驱动皮带轮之间通过皮带传动连接，设备外壳上的上部前侧通过门轴铰接有设备门，门轴上设置与第一齿轮啮合的第二齿轮。
进一步的，所述设备门内设有耐高温玻璃视窗。
进一步地，所述焊接机构位于焊接腔室内，包括沿水平布置的第一直线驱动模组、水平滑板、沿竖直方向布置的第二直线驱动模组、竖直滑板和焊枪，水平滑板在第一直线驱动模组的带动下在焊接腔室内沿水平方向移动，第二直线驱动模组装配在水平滑板一侧，竖直滑板在第二直线驱动模组的带动下在焊接腔室内沿竖直方向移动，焊枪装配在竖直滑板上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明公开的焊接烟尘净化设备，通过在焊接腔室的后方设置第一烟尘净化腔室，在焊接腔室和第一烟尘净化腔室的下方设置第二烟尘净化腔室和设备装配腔室，在设备装配腔室内负压发生装置的作用下，工件焊接产生的烟气上进下出地依序流经第一烟尘净化腔室、第二烟尘净化腔室和设备装配腔室，位于第一烟尘净化腔室内第一颗粒物过滤组件可将大粒径固体颗粒物进行过滤，位于第二烟尘腔室内的第二颗粒物过滤组件和活性炭滤芯分别将小粒径固体颗粒物和烟气中的重金属进行过滤，从而实现对烟气的逐级过滤。
由于本发明中的颗粒物的下落方向与气体流动方向相同，在加速颗粒物下落速度的同时，还可预防现有技术中由于气流方向与颗粒物下落方向相反造成滤芯堵塞频繁的问题。特别是，本发明中的第一颗粒物过滤组件采用交替布置的第一挡板和第二挡板，第一挡板的后端位于第二挡板的前端的后方，以此在第一烟尘净化腔室内形成S型气流通道，既可延长烟尘的流经路径，同时有利于大颗粒物拦截，第一挡板与第二挡板采用倾斜式布设，便于颗粒物快速滑落并集中至第二挡板上，位于第二挡板上表面的档条，其特殊结构设计，其前侧采用弧形设计，便于固体颗粒物滑落，其后侧形成背风面可预防颗粒物被烟气携卷流动的现象，从而保障大颗粒物的拦截效果。
2.本发明公开的焊接烟尘净化设备，第一过滤组件还包括振动部件，本发明中的振动部件优选为三种：
一是采用振动电机，振动电机安装在第二挡板的下表面，当负压发生装置停机后，可开启振动电机，使第二挡板上的固体颗粒物振动使其朝向排尘口处滑动。需指出的是，负压发生装置工作状态下，排尘口由封堵板进行封堵；
二是采用驱动电机和振锤的组合，驱动电机的输出轴带动凸轮转动，凸轮带动驱动杆做圆周运动，驱动杆与连接臂上的条形孔相配合使振锤做圆弧运动，振锤的锤头向后摆动与第二挡板的下表面接触，向前摆动与第一挡板的下表面接触，从而实现振锤对第一挡板和第二挡板的交替敲击，有利于将第一挡板上的固体颗粒物振动式的滑落至第二挡板上，也有利于第二挡板上的固体颗粒物排出；
三是采用驱动电机和振锤的组合，驱动电机通过输出轴带动振锤做圆弧运动，当驱动电机正转时，锤头与第二挡板的下表面接触，当驱动电机反转时，锤头与第一挡板的下表面接触，也可实现第一挡板和第二挡板上的颗粒物滑落。与第二种结构设计不同的是，驱动电机的输出轴需要借助顺逆开关进行控制；
前述的三种振动部件的设计，均可实现第一挡板和/或第二挡板上滞留颗粒物的滑落，预防颗粒物在第一挡板和第二挡板上堆积。
3.本发明公开的焊接烟尘净化设备，焊接腔室滑动设置有滑座，滑座用于装配工件焊接夹具，滑座由电动推杆带动进出焊接腔室，在滑座移出焊接腔室的过程中，滑座的下表面固定连接的驱动齿条与短轴内侧的驱动齿轮啮合传动，使短轴转动，短轴与长轴之间通过皮带传动，长轴与设备门之间通过同步异向的第一齿轮和第二齿轮传动配合，从而带动设备门的下端向上翻转打开，便于工作人员放置焊接工件；在滑座进入焊接腔室的过程中，设备门自动封闭焊接腔室，预防焊接腔室内的烟尘逸出。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1的局部剖视图；
图3为本发明含驱动齿条的剖视图；
图4为本发明含过滤机构的局部剖视图；
图5为本发明净化机构的内部剖视结构示意图。
图中：10-设备外壳，101-排尘口，102-短轴，103-驱动齿轮，104-驱动皮带轮，11-焊接腔室，12-滑座，121-驱动齿条，13-电动推杆，14-长轴，141-从动皮带轮，142-皮带，15-设备门，151-耐高温玻璃视窗，16-第一烟尘净化腔室，17-第二烟尘净化腔室，18-设备装配腔室，19-负压发生装置；
21-第一直线驱动模组，22-水平滑板，23-第二直线驱动模组，24-竖直滑板，25-焊枪；
311-第一挡板，312-第二挡板，313-档条，32-第二颗粒物过滤组件，33-活性炭滤芯，34-振动电机，35-振锤，351-条形孔，352-驱动杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备，包括设备外壳10以及设置在设备外壳10内的焊接机构、焊接烟尘净化机构。
设备外壳10上部前侧设置焊接腔室11，焊接腔室11滑动设置有滑座12，焊接腔室11内设置电动推杆13，电动推杆13的活塞杆与滑座12装配连接，滑座12的下表面固定连接有驱动齿条121，设备外壳10的两侧转动连接有短轴102，短轴102位于设备外壳10内的一端同轴固定设置有与驱动齿条121啮合的驱动齿轮103，短轴102位于设备外壳10外的一端同轴固定设置有驱动皮带轮104。
设备外壳10的上部前侧转动连接有一长轴14，长轴14的两端同轴固定设置有从动皮带轮141和第一齿轮（图未示），从动皮带轮141与驱动皮带轮104之间通过皮带142传动连接，设备外壳10上的上部前侧通过门轴铰接有设备门15，门轴上设置与第一齿轮啮合的第二齿轮（图未示）。设备门15内设有耐高温玻璃视窗151。
设备外壳10上部后侧设置与焊接腔室11相连通的第一烟尘净化腔室16，设备外壳10下部设置第二烟尘净化腔室17和设备装配腔室18，第二烟尘净化腔室17与第一烟尘净化腔室16连通；设备装配腔室18内设置负压发生装置19，本实施例的负压发生装置19采用涡流风机，负压发生装置19的进气口与第二烟尘净化腔室17连通，设备外壳10上设置排气口。
焊接机构位于焊接腔室11内，包括沿水平布置的第一直线驱动模组21、水平滑板22、沿竖直方向布置的第二直线驱动模组23、竖直滑板24和焊枪25，水平滑板22在第一直线驱动模组21的带动下在焊接腔室11内沿水平方向移动，第二直线驱动模组23装配在水平滑板22一侧，竖直滑板24在第二直线驱动模组23的带动下在焊接腔室11内沿竖直方向移动，焊枪25装配在竖直滑板24上，焊枪25对滑座12上的工件进行焊接。第一直线驱动模组21和第二直线驱动模组23采用市售的电机驱动模组。
焊接烟尘净化机构包括用于过滤大粒径固体颗粒物的第一颗粒物过滤组件、用于过滤小粒径固体颗粒物的第二颗粒物过滤组件32和用于吸附烟气中重金属的活性炭滤芯33；第一颗粒物过滤组件位于第一烟尘净化腔室16内，包括第一挡板311、第二挡板312和振动部件，第一挡板311和第二挡板312交替布置为多个，第一挡板311位于焊接腔室11的外侧，第二挡板312位于第一挡板311的相对侧（设备外壳的背板上），第一挡板311和第二挡板312在自前向后的方向上斜向下布置，第一挡板311的后端位于第二挡板312的前端的后方，且第一挡板311的后端位于第二挡板312的前端的上方，第二挡板312的上表面设置档条313，档条313的后侧为平面结构，档条313的上表面和前侧为一体的弧面结构，设备外壳10位于后侧的背板在靠近第二挡板312的位置设置排尘口101；第二颗粒物过滤组件32和活性套滤芯33均位于第二烟尘净化腔室17内，第二颗粒物过滤组件32位于活性套滤芯33的后侧。
本发明中的振动部件采用三种结构设计：
1.请参阅图4，振动部件为振动电机34，振动电机34安装在第二挡板312的下表面。
2.请参阅图5，振动部件包括驱动电机和振锤35，驱动电机装配连接在设备外壳10内侧，驱动电机的输出轴设置凸轮，振锤35通过转轴装配在第二挡板312的下表面，振锤35包括连接臂和锤头，连接臂上设置有条形孔351，条形孔351内活动连接驱动杆352，驱动杆352的端部与凸轮36的边缘固定连接，凸轮带动驱动杆352周向转动时，驱动杆352在条形孔351内滑动且滚动，锤头向后摆动与第二挡板312的下表面接触（图中实线所示），向前摆动与该第二挡板下方的第一挡板311的下表面接触（图中虚线所示）。
3.振动部件包括驱动电机和振锤，驱动电机装配连接在设备外壳内侧或外侧，振锤包括连接臂和锤头，连接臂装配连接在驱动电机的输出轴上，振锤在驱动杆的带动下在其旋转半径内弧形运动，第二挡板和第一挡板均位于振锤的旋转半径内，该原理与第二中结构的原理类似，故图中未示出具体结构。
本发明的工作原理如下：
电动推杆13的活塞杆伸长，将滑座12向前推出，滑座12下表面的驱动齿条121与驱动齿轮103啮合带动短轴102和驱动皮带轮104同步转动，驱动皮带轮104通过皮带142带动从动皮带轮141转动，从动皮带轮141带动长轴14和第一齿轮同步转动，第一齿轮与第二齿轮相配合带动设备门围绕上方的门轴翻转式打开，此时将需要焊接的工件安装在滑座12的夹具上，然后电动推杆13带动滑座12向后移动复位，对设备外壳1的焊接腔室进行封闭，能够有效减少工件焊接时烟尘废气的溢出量。
第一直线驱动模组21带动水平滑板22沿水平方向滑动，固定在水平滑板上的第二直线驱动模组23随动，第二直线驱动模组23带动竖直滑板24沿竖直方向滑动，固定在竖直滑板24上的焊枪25移动至工件焊接位置，对滑座12上的工件进行焊接。
负压发生装置19将工件焊接过程产生的烟尘由焊接腔室后侧的孔板抽入第一烟尘净化腔室内，经过第一颗粒物过滤组件的净化后进入第二烟尘净化腔室内，经过第二颗粒物过滤组件和活性炭过滤组件后排出至外接管网。
Claims (8)
1.预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备，包括设备外壳以及设置在设备外壳内的焊接机构、焊接烟尘净化机构，其特征在于：
所述设备外壳上部前侧设置焊接腔室，设备外壳上部后侧设置与焊接腔室相连通的第一烟尘净化腔室，设备外壳下部设置第二烟尘净化腔室和设备装配腔室，第二烟尘净化腔室与第一烟尘净化腔室连通；设备装配腔室内设置负压发生装置，负压发生装置的进气口与第二烟尘净化腔室连通，设备外壳设置排气口；
所述焊接烟尘净化机构包括用于过滤大粒径固体颗粒物的第一颗粒物过滤组件、用于过滤小粒径固体颗粒物的第二颗粒物过滤组件和用于吸附烟气中重金属的活性炭滤芯；第一颗粒物过滤组件位于第一烟尘净化腔室内，包括第一挡板、第二挡板和振动部件，第一挡板和第二挡板交替布置为多个，第一挡板位于焊接腔室的外侧，第二挡板位于第一挡板的相对侧，第一挡板和第二挡板在自前向后的方向上斜向下布置，第一挡板的后端位于第二挡板的前端的后方，且第一挡板的后端位于第二挡板的前端的上方，第二挡板的上表面设置档条，档条的后侧为平面结构，档条的上表面和前侧为一体的弧面结构，设备外壳位于后侧的背板在靠近第二挡板的位置设置排尘口；第二颗粒物过滤组件和活性套滤芯均位于第二烟尘净化腔室内，第二颗粒物过滤组件位于活性套滤芯的后侧。
2.根据权利要求1所述的预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备，其特征在于：所述振动部件为振动电机，振动电机安装在第二挡板的下表面。
3.根据权利要求1所述的预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备，其特征在于：所述振动部件包括驱动电机和振锤，驱动电机装配连接在设备外壳内侧，驱动电机的输出轴设置凸轮，振锤通过转轴装配在第二挡板的下表面，振锤包括连接臂和锤头，连接臂上设置有条形孔，条形孔内活动连接驱动杆，驱动杆的端部与凸轮的边缘固定连接，凸轮带动驱动杆周向转动时，驱动杆在条形孔内滑动且滚动，锤头向后摆动与第二挡板的下表面接触，向前摆动与该第二挡板下方的第一挡板的下表面接触。
4.根据权利要求1所述的预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备，其特征在于：所述振动部件包括驱动电机和振锤，驱动电机装配连接在设备外壳内侧或外侧，振锤包括连接臂和锤头，连接臂装配连接在驱动电机的输出轴上，振锤在驱动电机输出轴的带动下在其旋转半径内弧形运动，第二挡板和第一挡板均位于振锤的旋转半径内。
5.根据权利要求1所述的预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备，其特征在于：所述焊接腔室滑动设置有滑座，焊接腔室内设置电动推杆，电动推杆的活塞杆与滑座装配连接，滑座的下表面固定连接有驱动齿条，设备外壳的两侧转动连接有短轴，短轴位于设备外壳内的一端同轴固定设置有与驱动齿条啮合的驱动齿轮，短轴位于设备外壳外的一端同轴固定设置有驱动皮带轮。
6.根据权利要求5所述的预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备，其特征在于：所述设备外壳的上部前侧转动连接有一长轴，长轴的端部同轴固定设置有从动皮带轮和第一齿轮，从动皮带轮与驱动皮带轮之间通过皮带传动连接，设备外壳上的上部前侧通过门轴铰接有设备门，门轴上设置与第一齿轮啮合的第二齿轮。
7.根据权利要求6所述的预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备，其特征在于：所述设备门内设有耐高温玻璃视窗。
8.根据权利要求1所述的预防固态颗粒物堆积的焊接烟尘净化设备，其特征在于：所述焊接机构位于焊接腔室内，包括沿水平布置的第一直线驱动模组、水平滑板、沿竖直方向布置的第二直线驱动模组、竖直滑板和焊枪，水平滑板在第一直线驱动模组的带动下在焊接腔室内沿水平方向移动，第二直线驱动模组装配在水平滑板一侧，竖直滑板在第二直线驱动模组的带动下在焊接腔室内沿竖直方向移动，焊枪装配在竖直滑板上。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118180732A (zh) * | 2024-05-17 | 2024-06-14 | 黑龙江省建筑安装集团有限公司 | 一种可以有效提升室外管道焊接质量的防护装置 |
-
2023
- 2023-11-17 CN CN202311535794.7A patent/CN117260091A/zh active Pending
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