CN211836791U - 焊切烟尘自动净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种焊切烟尘自动净化系统，包括通过吸气管依次连通的吸烟口组件、过滤器、储气罐和工作泵，还包括可编程控制器；吸烟口组件包括输气管和吸烟口，吸烟口通过连接件转动设置在焊切枪把手上；吸气管上设置有电动气阀，储气罐上设置有压力传感器，压力传感器将储气罐的压力信号传递给可编程控制器，可编程控制器控制工作泵工作，使储气罐处于负压状态，以保证焊切产生的烟尘顺利进入储气罐内。本实用新型结构巧妙，除烟净化效率高，降低了能耗，进而降低了烟尘净化治理成本，操作便捷，携带方便，为焊切烟尘净化治理创新了一种利于推广、普及的新技术系统设备和途径，具有巨大的市场应用前景，并可获得显著的社会效益和经济效益。

Description

焊切烟尘自动净化系统

技术领域

本实用新型涉及烟尘净化系统，尤其是涉及一种焊切烟尘自动净化系统。

背景技术

金属材料的焊切成型和切割分块是金属类产品加工、维修的基础工艺，已被广泛应用。然而焊切过程中产生的烟尘，不仅污染空气，还危害人们健康，因此被国家列入工业生产空气污染治理的主要范围。目前通用大、中、小型三种焊切烟尘净化设备从降低烟尘净化处理成本和提高适用性、普及性角度分析，存在以下共性和个性缺陷问题：能耗大、烟尘治理成本高，使用范围受限，携带不便，是目前推动焊切烟尘治理的最大阻力，具体如下：

（1）、净化器的吸烟口与焊切发烟点的远近造成的不同程度能耗浪费：众所周知，烟尘扩散范围越大烟尘浓度就越小，所需吸烟空气总量就越大，能耗越高。现有大型烟尘净化设备的吸烟口与焊切发烟点的距离近者十几米，远者几十米，因而其所需吸烟功率从十几千瓦到几十千瓦，甚至是上百千瓦，耗能大；现有用于净化车间内焊切点的集中区域内的中型净化设备，吸烟口与焊切发烟点的高度普遍在3米左右，其功率在几千瓦和十几千瓦之间，能耗依然很大；现有用于某一个焊切点位的小型净化设备，因吸烟口、吸烟管道结构及焊切操作空间限制，吸烟口距焊切发烟点高度普遍设置在1m以上，其功率仍需1-2千瓦。

（2）、焊切与净化设备控制不同步造成的能耗浪费：现用焊切设备和净化设备都是各自独立控制，如大中型净化设备无论净化区域内有无焊切、焊切点位多少、烟尘浓度高低，几乎都是上班开机、下班关机；小型净化设备虽然可以实施焊切工作开始前开启，但焊切全过程因焊切辅料、焊件的更换、焊切点位的移动、质量检查等工序，导致不同时间长短频繁停止焊切，因净化设备无法实时与焊切设备同步关闭、开启的控制，造成焊切全过程中停止焊切时间段净化设备无效空转的能耗浪费。

（3）、携带不便，适用焊切环境受限：现有小型化烟尘净化设备整机尺寸仍然较大，其吸烟口较大、吸气管道较粗、吸气管长度极其有限，移动不便，无法满足室外、地下、高空以及大型焊件及特殊姿态等焊切环境的烟尘治理需求。

（4）、危害人体健康：现有大中型的烟尘净化设备吸烟口距发烟点的最近距离为3米左右，工人完全处于吸烟口下方，他们必然处于烟尘扩散范围，身体受到污染空气的危害；小型净化设备吸烟口虽然距焊切点距离较近，烟尘扩散范围相对较小，但是工人仍然会受到不同程度的危害。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种吸烟效率高、能耗低、操作便捷，携带方便的焊切烟尘自动净化系统，该净化系统在不影响焊切操作和焊切质量的前提下，吸烟口始终处于焊切发烟点相对最近位置，还实现了焊切枪把手与吸烟口同步移动，还实现了焊切和净化的同步控制，提高了烟尘净化除烟效率，净化效果好，显著降低了烟尘治理成本，且机体减小，携带便捷，还最大限度地避免了烟尘对人体健康的危害，能耗显著降低，有利于节能减排。

为实现上述目的，本实用新型采取下述技术方案：

本实用新型所述的焊切烟尘自动净化系统，包括通过吸气管依次连通的吸烟口组件、过滤器、储气罐和工作泵，还包括可编程控制器；

所述吸烟口组件包括与所述吸气管相连通的输气管和连通设置在所述输气管进气口的吸烟口，所述吸烟口通过连接件转动设置在焊切枪把手上；

所述吸气管上设置有由所述可编程控制器控制的电动气阀；所述储气罐上设置有用于检测其内部压力的压力传感器；

其中，所述压力传感器将储气罐的压力信号传递给可编程控制器，可编程控制器控制所述工作泵抽取储气罐内的气体使其处于负压状态，以保证焊切产生的烟尘经吸烟口组件、吸气管和过滤器净化后进入储气罐内。

所述焊切枪把手上间隔设置有前连接套和后连接套，所述吸烟口通过所述连接件转动设置在所述前连接套上，所述输气管穿设在所述后连接套上。

所述连接件为万向球结构。

所述焊切枪把手或焊机电源输出线上设置有焊切信息采集单元，用于将焊切枪工作、停止的实时工作信号传递给所述可编程控制器，可编程控制器根据该信号控制所述电动气阀和所述过滤器的启闭。

所述焊切信息采集单元为设置在所述焊切枪把手上的手动控制开关，或为设置在所述焊切枪把手上的光感传感器，或为设置在所述焊机电源输出线上的电流传感器。

所述工作泵为真空泵，按吸气工作原理和结构模式工作；所述工作泵还可以是气压泵，按吸气工作原理和结构模式进行工作。

本实用新型优点在于除烟净化效率高，显著降低了能耗，进而降低了烟尘净化治理成本，操作便捷，携带方便，避免了对作业人员的危害，为焊切烟尘治理创新了一种利于推广、普及的新系统设备和途径，具有较大的市场应用前景，并可获得显著的社会效益和经济效益。具体体现在以下几点：

1）、本实用新型将吸烟口安装在焊切枪的把手上，吸烟口角度可调，便于调整其与焊切发烟点的方向，将吸烟口与发烟点的距离控制在20cm左右；吸烟口随焊切枪的把手同步移动，能够最大限度地吸取高浓度的烟尘，不仅避免因烟尘扩散加大吸取污染空气总量所造成的能耗浪费和治理成本的提高，降低了能耗，有利于节能减排，还能避免焊切烟尘对作业人员的身体伤害。

2）、本实用新型在焊切作业过程中，通过焊切信息采集单元采集焊切设备的实时工作信号，可编程控制器根据该信号控制过滤器和电动气阀的启闭，实现了焊切设备和烟尘净化设备的同步自动控制，有效避免了过滤器无效空转而造成的能耗浪费和设备磨损；本实用新型在焊切作业过程中，储气罐储存的负压为焊切烟尘提供动力，使烟尘顺利经过滤器进入储气罐内，有效避免因焊切频繁间断而导致真空泵的频繁启动。

3）、本实用新型降低了过滤器的能耗，能耗可降低至0.2千瓦左右（能耗仅为现有小型净化设备的10%左右），并大大缩小了过滤器的体积，可与现有焊切设备便携的同步移动，便于携带，也可以将过滤器与焊切设备一体化组合设计生产，适用于户外、地下等所有焊切现场的烟尘净化处理，适用范围广。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述实施例。

如图1-2所示，本实用新型所述的焊切烟尘自动净化系统，包括通过吸气管1（吸气管1由耐高温耐磨损抗拉伸的软管制成）依次连通的吸烟口组件、过滤器2（用于过滤烟尘）、储气罐3（用于存储净化气体）和真空泵4，还包括可编程控制器5（即PLC）；

吸烟口组件包括与吸气管1相连通的输气管6.1和连通设置在输气管6.1进气口处的吸烟口6.2，吸烟口6.2为漏斗状结构；输气管6.1由硬质材质制成的硬管，其出气口端设置有锁紧式接口，吸气管1通过锁紧式接口与输气管6.1连为一体；

焊切枪把手7上设置有前连接套8.1和后连接套8.2，吸烟口6.2通过万向球结构6.3转动设置在前连接套8.1上（当然吸烟口6.2也可以通过万向球结构6.3直接设置在焊切枪把手上），输气管6.1穿设在后连接套8.2上，确保吸烟口组件能够随着焊切枪把手7同步移动吸烟口6.2通过万向球结构6.3与前连接套8.1相连接（当然，也可以采用其他结构将输气管固定在焊切枪把手7上，还可以将输气管和焊切枪把手加工成一体式结构）；吸烟口6.2角度可调节，不仅能够满足不同方向烟尘的吸取，还能保证焊切发烟点与吸烟口6.2之间的距离最小化，进而最大限度地吸收高浓度的烟尘，减少吸烟空气总量，提高烟尘净化效果，降低能耗，节约烟尘治理成本，节约能源；同时还能避免焊切烟尘对作业人员的身体伤害；

位于净化过滤器2进气口处的吸气管1上设置有由PLC控制的电动气阀9（当然，电动气阀9也可以安装在位于过滤器2出气口处的吸气管1上），焊切枪把手7上设置有焊切信息采集单元，其将焊切设备的工作信号传递给PLC（焊切信息采集单元与PLC通过有线连接，也可以采用无线通信连接），通过控制电动气阀9和过滤器2的启闭来控制吸气管1的通断；储气罐3内储存的负压避免了因焊切频繁间断而导致真空泵的频繁启动。

储气罐3上设置有用于检测其内部压力的压力传感器10，压力传感器10将压力信号传递给PLC，PLC控制真空泵4抽取储气罐3内的气体，用于保证储气罐3内的真空度，使吸烟口6.2处的烟尘经吸气管1和过滤器2顺利进入储气罐3内；当储气罐3内的真空度小于预设下限值时，PLC控制真空泵4抽取储气罐3内的气体以保证储气罐3的真空度，当真空度达到预设上限值时，PLC控制真空泵4停止动作，利用储气罐3内的负压满足烟尘的快速吸收。

实际安装时，焊切信息采集单元为设置在焊切枪把手7上的手动控制开关11，手动控制开关11将焊机的工作信号传递给PLC，通过PLC控制电动气阀9和过滤器2的开启和关闭，实现了焊切和烟尘净化作业的同步控制；当然，焊切信息采集单元还可以是设置在焊切枪把手7上的光感传感器，当焊切设备工作和停止工作时，光感传感器将检测到的焊切产生的光信号同步传递给PLC，PLC向电动气阀9和过滤器2发出开启或关闭指令，以实现焊切作业和烟尘净化作业的同步控制；焊切信息采集单元还可以是设置在焊机输出电源线上的电流传感器，电流传感器将检测到电流信号同步传递给PLC，PLC向电动气阀9和过滤器2发出开启或关闭指令，以实现焊切和烟尘净化的同步控制。

本实用新型的具体工作原理及过程如下：

在进入焊切对准焊切点时，操作工人随即按下焊切枪把手7上的手动控制开关11，焊切设备工作，同时PLC向电动气阀9和过滤器2发出开启指令，使吸烟口组件、吸气管1、过滤器2和储气罐3处于通路，储气罐3内的负压使焊切作业产生的烟尘依次由吸烟口6.2、吸气管1和过滤器2快速进入储气罐3内；在连续净化时，当储气罐3内的压力值不断下降，当下降至预设下限值时，PLC向真空泵4发出工作指令，抽取储气罐3内的气体，保证储气罐3的真空度，以满足烟尘自动进入储气罐3内的工作需求；当储气罐3的真空度达到预设上限值时，真空泵4停止动作；

当每次焊切停止时，按下焊切枪把手7上的手动控制开关11，焊切设备停止工作，同时将焊切设备停止工作的信号传递给PLC，PLC立即向电动气阀9和净化过滤器2同时发出关闭指令，实现了焊切设备和本实用新型净化系统的同步自动控制，有效避免了过滤器2无效空转而造成的能耗浪费和设备磨损。

Claims (6)

1.一种焊切烟尘自动净化系统，其特征在于：包括通过吸气管依次连通的吸烟口组件、过滤器、储气罐和工作泵，还包括可编程控制器；

所述吸烟口组件包括与所述吸气管相连通的输气管和连通设置在所述输气管进气口的吸烟口，所述吸烟口通过连接件转动设置在焊切枪把手上；

所述吸气管上设置有由所述可编程控制器控制的电动气阀；所述储气罐上设置有用于检测其内部压力的压力传感器；

其中，所述压力传感器将储气罐的压力信号传递给可编程控制器，可编程控制器控制所述工作泵抽取储气罐内的气体使其处于负压状态，以保证焊切产生的烟尘经吸烟口组件、吸气管和过滤器净化后进入储气罐内。

2.根据权利要求1所述的焊切烟尘自动净化系统，其特征在于：所述焊切枪把手上间隔设置有前连接套和后连接套，所述吸烟口通过所述连接件转动设置在所述前连接套上，所述输气管穿设在所述后连接套上。

3.根据权利要求2所述的焊切烟尘自动净化系统，其特征在于：所述连接件为万向球结构。

4.根据权利要求1所述的焊切烟尘自动净化系统，其特征在于：所述焊切枪把手或焊机电源输出线上设置有焊切信息采集单元，用于将焊切枪工作、停止的实时信号传递给所述可编程控制器，可编程控制器根据该信号控制所述电动气阀的实时启闭。

5.根据权利要求4所述的焊切烟尘自动净化系统，其特征在于：所述焊切信息采集单元为设置在所述焊切枪把手上的手动控制开关，或为设置在所述焊切枪把手上的光感传感器，或为设置在所述焊机电源输出线上的电流传感器。

6.根据权利要求1所述的焊切烟尘自动净化系统，其特征在于：所述工作泵为真空泵或气压泵。

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