专利名称：电焊烟尘离子荷电就地净化装置的制作方法
技术领域：
一种涉及到环境保护和劳动保护工程领域的电焊烟尘离子荷电就地净化装置。
电弧焊烟尘污染一直是科技界十分重视的问题，电弧焊接过程中产生大量锰烟尘，不仅对环境造成污染，并直接危及到电焊工身心健康，细微锰烟尘达到肺胞，被血液吸收，引起神经系统、呼吸系统、内分泌系统等疾病，相当一部分焊工患有锰中毒职业病。
目前国内外所使用的电焊烟尘除尘器，主要是袋滤式和预荷电的袋滤式电焊烟尘净化机，这些装置是用吸风罩对准电焊点，把电焊产生的烟尘吸入除尘器内净化，这些净化装置净化电弧焊作业环境不十分理想，工人呼吸带净化除尘效率通常在60％左右；虽然预荷电袋滤式除尘器净化效率高达99％以上，但只有部分焊接烟尘被引风机送入除尘器，所以作业环境净化效果差。现时国内外治理电焊烟尘装置，普编存在体积庞大、设备笨重、活动范围有限、操作不方便、耗能大等问题，并且这些装置净化效果不稳定、故障多，布袋(滤袋)清理不方便，而且排烟软管易坏，维修很不理想，总之，国内外现有的除电焊烟尘设备(装置)，都不能满足当前各国焊接生产的实际需要，即都达不到方便、灵巧、可靠、耐用。
这些装置给操作者带来麻烦，工人们认可忍受烟尘污染，也不愿使用传统除电焊烟尘设备(装置)。
本发明的目的是提供一种简单、方便、适用的除电焊烟尘设备，电焊烟尘离子荷电就地净化装置，该净化装置利用离子荷电就地抑制技术，使在高浓度离子雾里的电焊烟尘被充分饱和荷电，在静电场定向作用下，使刚刚蒸发，燃烧时浮扬起的焊接烟尘被就地抑制在工件本体上，实现就地抑制、就地净化，该装置只在焊枪枪体上加一巧小的离子发生环，焊工几乎感觉不到重量增加，操作简便，工人易接受，改善了电焊工劳动条件，解决烟尘中毒疾苦，又有效地解决电焊烟尘对环境污染问题，电焊操作附近以及工人呼吸带的烟尘，二氧化锰含量均底于国家劳动卫生允许最高含量。
发明的具体构造由以下的实施例及其附图给出。
图1电焊烟尘离子荷电就地净化装置结构连接图图2圆环形离子发生环和套管的侧视图图3扇形圆环离子发生环的剖视图图4扇形圆环离子发生环的侧视图图5爪式离子发生环的主视图图6爪式离子发生环的侧视图图7直圆筒形套管的剖视图图8带有凸台直圆筒形套管的主视图图9衬管(或套管)与圆环形离子发生环制成一体的剖视结构图
图10套管、尖锋、扇形离子发生环制成一体的剖视结构图。
以下结合附图详述本发明的具体构造及工作细节。
净化装置由衬管(或套管)1，固化剂2，尖峰3，离子发环4，支承套5，紧固环6，高压电缆7，屏蔽线8，铁链9、离子电源10等构成。衬管(或套管)1是圆筒形的和带有凸台直圆筒形的形状，离子发生环4包括圆环形、扇形圆环等形状，紧固环6是圆环形，支承套5是圆筒形。衬管1、离子发生环4、紧固环6和支承套5均采用陶瓷、玻璃、耐火材料、尼龙、聚酯、聚乙烯、聚四氟等材料以及它们的复合材料制成，尖峰3的形状采用尖端形、三角形、棱形、刀形、峰形等有利于尖端放电的形状，它是由金、银、白金、钛、锰、铬、钼、钨、钢等及其合金制成，固化剂2采用环氧树脂、多乙烯多胺、三乙醇胺、硅微粉或太白粉、三氧化二铬、伊红等按一定比例配制而成，高压电缆7由耐高压的聚四氟、聚酯、聚乙烯、聚氯乙烯等制成。
带有凸台直圆筒形的衬管(或套管)1与圆环形的离子发生环4通过螺纹连接在一起，尖峰3在离子发生环4的圆槽内均匀分布，并且与高压电缆7的一端牢固连接，高压电缆7通过支承套5与离子发生环4的圆槽内金属丝连接，金属丝与尖峰3牢固接触连接，支承套5通过螺纹与离子发生环4连接，然后采用固化剂2将尖峰3固化固定，并留出0～10mm的峰端；高压电缆7附着在衬管(或套管)1的外壁，并由圆形的紧固环6固定，(或由衬管内壁通过)，在高压电缆7外壁套一层屏蔽线8，屏蔽线8用铁链9拖地，高压电缆7另一端(未端)与离子电源10输出端可靠连接，在他们之间安装保护装置，该装置设置在离子电源10内。该保护装置是由电感、电阻、电容等制成的。离子电源10是利用中频逆变技术研制成的超小型静电电源和具有丰富高次谐波的脉冲电源，离子电源10为离子发生环4提供高浓度离子雾和必要的静电场强度，焊接工作时，离子电源10产生的谐波脉冲电压与电弧放电同步供给离子发生环4(电源)，焊接工作停止时，延迟1～2秒，离子电源10自动断电，并且多余电荷可以自动卸放。在电焊枪上离子荷电附加部分重量为50～100g，离子电源10具有恒流、火花控制特性。
适用于电弧焊接的离子发生环4形状还可采用圆形、带有圆角的矩形、爪形等，并且附加一套根据焊条长短控制离子电源电压大小的跟踪装置。
积极效果及其进步意义本发明就地净化电焊烟尘效率最佳值为95.4％，平均值达到88.9％。净化后的烟尘浓度在1.3～5mg／m3，低于国家劳动卫生最高允许车间内粉尘浓度值。操作工人呼吸带含尘量低于6mg／m3，其中二氧化锰烟尘量低于0.2mg／m3，低于国家劳动卫生允许标准值。应用本装置就地净化电焊烟尘过程中，不但O2、NOn没有增加，反而有所下降，这是由于高压脉冲电压前沿上升速率du／dt快，产生了活泼原子团，由于它的作用使O2、NOn下降了。并且它不影响焊接质量。
现代工业生产过程中广泛应用电弧焊连接金属，用于制造各种金属结构件和机械零部件，电弧焊在国内外的用量很大，接触的人也很多，电弧焊接时，产生的尘粒和有害气体容易经呼吸道进入肺胞而被血液吸收。焊接工人长期吸入会患尘肺或铁钙肺，锰中毒能引起人的神经系统、呼吸系统、内分泌系统及植物神经功能紊乱等职业病。由于净化电焊烟尘技术难度大，结构设计困难，目前国内外还没有一种有效的、工人能够接受的解决电焊烟尘污染的装置。本装置的研制成功，解决了锰中毒和有害气体的危害，改善了广大电焊工人的劳动条件，解决了焊接烟尘中毒所带来的疾苦，改善了周围环境，并提高了焊接质量，其经济效益和社会效益都非常显著，它将为国际上提供一项治理电焊烟尘的理想装置。
实施例1焊丝直径为1.0mm以下的二氧化碳气体保护焊，采用带有凸台的圆筒形衬管或套管8，离子发生环4采用圆环形的(结构见附图)，圆的外径为φ50～φ60mm，厚为6mm，离子发生环重量为0.05～0.1Kg，离子电源的外型尺寸为400mm×320mm×160mm，离子电源重为5Kg，输出信号电压为0～60KV，电流为0～2mA，环境温度为－40℃～＋40℃，环境湿度小于95％，大气压力为0.8～1.1巴，工作方式为在线连续运行，离子电源供电为交流220V±10％，频率50HZ±1，传输电缆长度小于25米，接地电阻小于10欧，正常工作时输出功率为8W，最大输出功率为80W，就地净化效率大于80％。
实施例2衬管(或套管)1与离子发生环4制成一体。
权利要求1.一种涉及到环境保护和劳动保护领域的电焊烟尘离子荷电就地净化装置，其特征是带有凸台直圆筒形的衬管(或套管)(1)与圆形环的离子发生环(4)通过螺纹连接一起，尖峰(3)在离子发生环4的圆槽内均匀分布，并且与高压电缆(7)的一端牢固连接，高压电缆(7)通过支承套(5)与离子发生环(4)的圆槽内金属丝连接，金属丝与尖峰(3)牢固接触连接，支承套(5)通过螺与离子发生环(4)连接，然后采用固化剂(2)将尖峰(3)固化固定，并留出0～10mm的峰端；高压电缆(7)附着在衬管(或套管)(1)的外壁，并由圆形的紧固环(6)固定，(或由衬管内壁通过)；在高压电缆(7)外壁套一层屏蔽线(8)，屏蔽线(8)用铁链(9)拖地，高压电缆(7)的另一端(未端)与离子电源(10)输出端可靠连接。
2.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于衬管(或套管)(1)与离子发生环(4)制成一体。
3.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于离子发生环(4)采用圆环形、圆形、扇形圆环，带有圆角的矩形，爪形等形状。
4.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于尖峰(3)的形状采用尖端形、三角形、刀形、棱形、峰形等有利于尖端放电的形状。
5.根据权利要求1所述的净化装置，其特征在于衬管(或套管)(1)，离子发生环(4)紧固环(6)采用陶瓷、玻璃、耐火材料、尼龙、聚酯、聚乙烯、聚四氟等材料以及它们的复合材料制成。
专利摘要一种涉及到环境保护和劳动保护领域的电焊烟尘离子荷电就地净化装置，它主要由套管、离子发生环、离子电源等(部分)构成，离子发生环根据需要采用不同形状，套管与离子发生环可制成一体(或分开)，本装置代替了传统的除电焊烟尘设备，其净化效率最佳值达95.4％，净化后的烟尘浓度低于国家劳动卫生允许(标准)值，该装置的研制成功有效解决了锰中毒和有害气体的危害，改善了电焊工的劳动条件和周围环境。
文档编号B23K37/00GK2066368SQ90213399
公开日1990年11月28日 申请日期1990年6月1日 优先权日1990年6月1日
发明者白希尧, 邵志勇, 张志涛, 依成武, 姜长忠 申请人:鞍山静电技术研究设计院