專利名稱：電焊煙塵離子荷電就地凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種涉及到環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)保護(hù)工程領(lǐng)域的電焊煙塵離子荷電就地凈化裝置。
電弧焊煙塵污染一直是科技界十分重視的問題，電弧焊接過程中產(chǎn)生大量錳煙塵，不僅對(duì)環(huán)境造成污染，并直接危及到電焊工身心健康，細(xì)微錳煙塵達(dá)到肺胞，被血液吸收，引起神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等疾病，相當(dāng)一部分焊工患有錳中毒職業(yè)病。
目前國內(nèi)外所使用的電焊煙塵除塵器，主要是袋濾式和預(yù)荷電的袋濾式電焊煙塵凈化機(jī)，這些裝置是用吸風(fēng)罩對(duì)準(zhǔn)電焊點(diǎn)，把電焊產(chǎn)生的煙塵吸入除塵器內(nèi)凈化，這些凈化裝置凈化電弧焊作業(yè)環(huán)境不十分理想，工人呼吸帶凈化除塵效率通常在60％左右；雖然預(yù)荷電袋濾式除塵器凈化效率高達(dá)99％以上，但只有部分焊接煙塵被引風(fēng)機(jī)送入除塵器，所以作業(yè)環(huán)境凈化效果差。現(xiàn)時(shí)國內(nèi)外治理電焊煙塵裝置，普編存在體積龐大、設(shè)備笨重、活動(dòng)范圍有限、操作不方便、耗能大等問題，并且這些裝置凈化效果不穩(wěn)定、故障多，布袋(濾袋)清理不方便，而且排煙軟管易壞，維修很不理想，總之，國內(nèi)外現(xiàn)有的除電焊煙塵設(shè)備(裝置)，都不能滿足當(dāng)前各國焊接生產(chǎn)的實(shí)際需要，即都達(dá)不到方便、靈巧、可靠、耐用。
這些裝置給操作者帶來麻煩，工人們認(rèn)可忍受煙塵污染，也不愿使用傳統(tǒng)除電焊煙塵設(shè)備(裝置)。
本發(fā)明的目的是提供一種簡單、方便、適用的除電焊煙塵設(shè)備，電焊煙塵離子荷電就地凈化裝置，該凈化裝置利用離子荷電就地抑制技術(shù)，使在高濃度離子霧里的電焊煙塵被充分飽和荷電，在靜電場定向作用下，使剛剛蒸發(fā)，燃燒時(shí)浮揚(yáng)起的焊接煙塵被就地抑制在工件本體上，實(shí)現(xiàn)就地抑制、就地凈化，該裝置只在焊槍槍體上加一巧小的離子發(fā)生環(huán)，焊工幾乎感覺不到重量增加，操作簡便，工人易接受，改善了電焊工勞動(dòng)條件，解決煙塵中毒疾苦，又有效地解決電焊煙塵對(duì)環(huán)境污染問題，電焊操作附近以及工人呼吸帶的煙塵，二氧化錳含量均底于國家勞動(dòng)衛(wèi)生允許最高含量。
發(fā)明的具體構(gòu)造由以下的實(shí)施例及其附圖給出。


圖1電焊煙塵離子荷電就地凈化裝置結(jié)構(gòu)連接圖圖2圓環(huán)形離子發(fā)生環(huán)和套管的側(cè)視圖圖3扇形圓環(huán)離子發(fā)生環(huán)的剖視圖圖4扇形圓環(huán)離子發(fā)生環(huán)的側(cè)視圖圖5爪式離子發(fā)生環(huán)的主視圖圖6爪式離子發(fā)生環(huán)的側(cè)視圖圖7直圓筒形套管的剖視圖圖8帶有凸臺(tái)直圓筒形套管的主視圖圖9襯管(或套管)與圓環(huán)形離子發(fā)生環(huán)制成一體的剖視結(jié)構(gòu)圖
圖10套管、尖鋒、扇形離子發(fā)生環(huán)制成一體的剖視結(jié)構(gòu)圖。
以下結(jié)合附圖詳述本發(fā)明的具體構(gòu)造及工作細(xì)節(jié)。
凈化裝置由襯管(或套管)1，固化劑2，尖峰3，離子發(fā)環(huán)4，支承套5，緊固環(huán)6，高壓電纜7，屏蔽線8，鐵鏈9、離子電源10等構(gòu)成。襯管(或套管)1是圓筒形的和帶有凸臺(tái)直圓筒形的形狀，離子發(fā)生環(huán)4包括圓環(huán)形、扇形圓環(huán)等形狀，緊固環(huán)6是圓環(huán)形，支承套5是圓筒形。襯管1、離子發(fā)生環(huán)4、緊固環(huán)6和支承套5均采用陶瓷、玻璃、耐火材料、尼龍、聚酯、聚乙烯、聚四氟等材料以及它們的復(fù)合材料制成，尖峰3的形狀采用尖端形、三角形、棱形、刀形、峰形等有利于尖端放電的形狀，它是由金、銀、白金、鈦、錳、鉻、鉬、鎢、鋼等及其合金制成，固化劑2采用環(huán)氧樹脂、多乙烯多胺、三乙醇胺、硅微粉或太白粉、三氧化二鉻、伊紅等按一定比例配制而成，高壓電纜7由耐高壓的聚四氟、聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯等制成。
帶有凸臺(tái)直圓筒形的襯管(或套管)1與圓環(huán)形的離子發(fā)生環(huán)4通過螺紋連接在一起，尖峰3在離子發(fā)生環(huán)4的圓槽內(nèi)均勻分布，并且與高壓電纜7的一端牢固連接，高壓電纜7通過支承套5與離子發(fā)生環(huán)4的圓槽內(nèi)金屬絲連接，金屬絲與尖峰3牢固接觸連接，支承套5通過螺紋與離子發(fā)生環(huán)4連接，然后采用固化劑2將尖峰3固化固定，并留出0～10mm的峰端；高壓電纜7附著在襯管(或套管)1的外壁，并由圓形的緊固環(huán)6固定，(或由襯管內(nèi)壁通過)，在高壓電纜7外壁套一層屏蔽線8，屏蔽線8用鐵鏈9拖地，高壓電纜7另一端(未端)與離子電源10輸出端可靠連接，在他們之間安裝保護(hù)裝置，該裝置設(shè)置在離子電源10內(nèi)。該保護(hù)裝置是由電感、電阻、電容等制成的。離子電源10是利用中頻逆變技術(shù)研制成的超小型靜電電源和具有豐富高次諧波的脈沖電源，離子電源10為離子發(fā)生環(huán)4提供高濃度離子霧和必要的靜電場強(qiáng)度，焊接工作時(shí)，離子電源10產(chǎn)生的諧波脈沖電壓與電弧放電同步供給離子發(fā)生環(huán)4(電源)，焊接工作停止時(shí)，延遲1～2秒，離子電源10自動(dòng)斷電，并且多余電荷可以自動(dòng)卸放。在電焊槍上離子荷電附加部分重量為50～100g，離子電源10具有恒流、火花控制特性。
適用于電弧焊接的離子發(fā)生環(huán)4形狀還可采用圓形、帶有圓角的矩形、爪形等，并且附加一套根據(jù)焊條長短控制離子電源電壓大小的跟蹤裝置。
積極效果及其進(jìn)步意義本發(fā)明就地凈化電焊煙塵效率最佳值為95.4％，平均值達(dá)到88.9％。凈化后的煙塵濃度在1.3～5mg／m3，低于國家勞動(dòng)衛(wèi)生最高允許車間內(nèi)粉塵濃度值。操作工人呼吸帶含塵量低于6mg／m3，其中二氧化錳煙塵量低于0.2mg／m3，低于國家勞動(dòng)衛(wèi)生允許標(biāo)準(zhǔn)值。應(yīng)用本裝置就地凈化電焊煙塵過程中，不但O2、NOn沒有增加，反而有所下降，這是由于高壓脈沖電壓前沿上升速率du／dt快，產(chǎn)生了活潑原子團(tuán)，由于它的作用使O2、NOn下降了。并且它不影響焊接質(zhì)量。
現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用電弧焊連接金屬，用于制造各種金屬結(jié)構(gòu)件和機(jī)械零部件，電弧焊在國內(nèi)外的用量很大，接觸的人也很多，電弧焊接時(shí)，產(chǎn)生的塵粒和有害氣體容易經(jīng)呼吸道進(jìn)入肺胞而被血液吸收。焊接工人長期吸入會(huì)患?jí)m肺或鐵鈣肺，錳中毒能引起人的神經(jīng)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)及植物神經(jīng)功能紊亂等職業(yè)病。由于凈化電焊煙塵技術(shù)難度大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)困難，目前國內(nèi)外還沒有一種有效的、工人能夠接受的解決電焊煙塵污染的裝置。本裝置的研制成功，解決了錳中毒和有害氣體的危害，改善了廣大電焊工人的勞動(dòng)條件，解決了焊接煙塵中毒所帶來的疾苦，改善了周圍環(huán)境，并提高了焊接質(zhì)量，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都非常顯著，它將為國際上提供一項(xiàng)治理電焊煙塵的理想裝置。
實(shí)施例1焊絲直徑為1.0mm以下的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，采用帶有凸臺(tái)的圓筒形襯管或套管8，離子發(fā)生環(huán)4采用圓環(huán)形的(結(jié)構(gòu)見附圖)，圓的外徑為φ50～φ60mm，厚為6mm，離子發(fā)生環(huán)重量為0.05～0.1Kg，離子電源的外型尺寸為400mm×320mm×160mm，離子電源重為5Kg，輸出信號(hào)電壓為0～60KV，電流為0～2mA，環(huán)境溫度為－40℃～＋40℃，環(huán)境濕度小于95％，大氣壓力為0.8～1.1巴，工作方式為在線連續(xù)運(yùn)行，離子電源供電為交流220V±10％，頻率50HZ±1，傳輸電纜長度小于25米，接地電阻小于10歐，正常工作時(shí)輸出功率為8W，最大輸出功率為80W，就地凈化效率大于80％。
實(shí)施例2襯管(或套管)1與離子發(fā)生環(huán)4制成一體。
權(quán)利要求1.一種涉及到環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)保護(hù)領(lǐng)域的電焊煙塵離子荷電就地凈化裝置，其特征是帶有凸臺(tái)直圓筒形的襯管(或套管)(1)與圓形環(huán)的離子發(fā)生環(huán)(4)通過螺紋連接一起，尖峰(3)在離子發(fā)生環(huán)4的圓槽內(nèi)均勻分布，并且與高壓電纜(7)的一端牢固連接，高壓電纜(7)通過支承套(5)與離子發(fā)生環(huán)(4)的圓槽內(nèi)金屬絲連接，金屬絲與尖峰(3)牢固接觸連接，支承套(5)通過螺與離子發(fā)生環(huán)(4)連接，然后采用固化劑(2)將尖峰(3)固化固定，并留出0～10mm的峰端；高壓電纜(7)附著在襯管(或套管)(1)的外壁，并由圓形的緊固環(huán)(6)固定，(或由襯管內(nèi)壁通過)；在高壓電纜(7)外壁套一層屏蔽線(8)，屏蔽線(8)用鐵鏈(9)拖地，高壓電纜(7)的另一端(未端)與離子電源(10)輸出端可靠連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化裝置，其特征在于襯管(或套管)(1)與離子發(fā)生環(huán)(4)制成一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化裝置，其特征在于離子發(fā)生環(huán)(4)采用圓環(huán)形、圓形、扇形圓環(huán)，帶有圓角的矩形，爪形等形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化裝置，其特征在于尖峰(3)的形狀采用尖端形、三角形、刀形、棱形、峰形等有利于尖端放電的形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化裝置，其特征在于襯管(或套管)(1)，離子發(fā)生環(huán)(4)緊固環(huán)(6)采用陶瓷、玻璃、耐火材料、尼龍、聚酯、聚乙烯、聚四氟等材料以及它們的復(fù)合材料制成。
專利摘要一種涉及到環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)保護(hù)領(lǐng)域的電焊煙塵離子荷電就地凈化裝置，它主要由套管、離子發(fā)生環(huán)、離子電源等(部分)構(gòu)成，離子發(fā)生環(huán)根據(jù)需要采用不同形狀，套管與離子發(fā)生環(huán)可制成一體(或分開)，本裝置代替了傳統(tǒng)的除電焊煙塵設(shè)備，其凈化效率最佳值達(dá)95.4％，凈化后的煙塵濃度低于國家勞動(dòng)衛(wèi)生允許(標(biāo)準(zhǔn))值，該裝置的研制成功有效解決了錳中毒和有害氣體的危害，改善了電焊工的勞動(dòng)條件和周圍環(huán)境。
文檔編號(hào)B23K37/00GK2066368SQ90213399
公開日1990年11月28日 申請(qǐng)日期1990年6月1日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月1日
發(fā)明者白希堯, 邵志勇, 張志濤, 依成武, 姜長忠 申請(qǐng)人:鞍山靜電技術(shù)研究設(shè)計(jì)院