露天礦山設備空氣濾芯清潔設備研究與應用

張發貴，潘文琨，何照建，張開林

（云南華聯鋅銦股份有限公司設備能源部，云南文山 663701）

0 引言

云南華聯鋅銦股份有限公司2008至2018年分批次引進各類大型礦山設備，其中穿孔設備：牙輪鉆3臺，潛孔鉆2臺；運輸設備：（40～100）t級礦用卡車 51 輛；挖掘設備：（15～18）m3電動液壓鏟3臺，4.5 m3挖掘機7臺；輔助工序設備：大型裝載機8臺，大型推土機6臺，平地機3臺、壓路機2臺。這些設備一次更換濾芯需要160組，由于露天礦山揚塵大，為保證設備正常運行，要求每周對空氣濾芯清潔2次，每月8次以上，每月需清潔的空氣濾芯數量超過1120件。一種高效清潔礦山設備空氣濾芯的環保設備，對提高工作效率、保護環境、降低公司運營成本具有重要意義。

1 問題的提出

傳統空氣濾芯的清潔方法，是直接用車載空氣壓縮機壓縮空氣由內向外吹掃清潔空氣濾芯，該方法存在2個弊端：①壓縮空氣含水量高，水附在濾芯表面，未經干燥直接安裝使用會減短濾芯使用壽命，且氣壓過高易導致濾芯直接損壞，該方法清潔濾芯可以循環使用3～4次；②壓縮空氣直接吹濾芯，沒有粉塵回收裝置，容易造成環境污染及對員工身體的傷害。對此，提出露天礦山設備空氣濾芯清潔設備的研究與應用。

2 解決方案

設計一種高效、實用、環保的空氣濾芯清潔設備，解決空氣濾芯清潔工作量大、易造成環境污染及職業健康等問題。

2.1 結構組成

如圖1所示，空氣濾芯清潔設備結構組成：安裝架，離心通風引機，單桶布袋吸塵器，小型交流電機，密封罩，固定滾動軸（主轉動軸），可調滾動軸（輔轉動軸），拍打滾動軸，軟膠帶，三角皮帶。

2.2 工作原理

安裝架采用角鋼焊接，一邊連接離心通風引機，另一邊連接布袋吸塵器，中間部分在封閉空間內安裝2根平行的滾動軸，一根滾動軸固定，另一根根據濾芯大小可進行調整，2根軸通過軸承安裝在安裝架上，且在軸面綁上軟膠帶以防空氣濾芯轉動時打滑或碰壞，在2根滾動軸上方平行位置以同樣的方式安裝一根拍打滾動軸，中間系上3道軟膠條，作用是空氣濾芯清潔時，3道軟膠條同時拍打濾芯表面的不同位置，達到快速清潔的目的。小型交流電機安裝在安裝架上，通過三角皮帶及皮帶輪將電機、固定滾動軸和拍打滾動軸連接起來。

圖1 空氣濾芯清潔設備結構

2.3 制作過程

（1）根據離心通風引機和單筒布袋吸塵器的安裝尺寸及空氣濾芯大小焊接制作安裝架。

（2）安裝架中間段為封閉空間，只有入風口和出風口，出風口中心與出風口中心線下方焊接制作空氣濾芯清潔平臺，固定滾動軸兩端安裝軸承并固定在濾芯清潔平臺上，同理安裝可調滾動軸和拍打滾動軸，在平行于這幾根軸端面位置安裝電機，固定滾動軸、拍打滾動軸的同一端安裝皮帶輪后，與電機皮帶輪在一個平面上，套上三角皮帶，拍打滾動軸系上軟膠帶，焊接制作密封罩。

（3）安裝架焊接制作好后，安裝離心通風引機和單筒布袋吸塵器，完成制作。

2.4 操作步驟

（1）將空氣濾芯平放2根滾動軸上；

（2）根據濾芯大小調整輔滾動軸使濾芯中心基本對準離心風機出風口；

（3）調整拍打滾動軟膠條的位置及長短，使它均勻拍打濾芯表面；

（4）啟動單筒布袋吸塵器；

（5）啟動離心通風引機；

（6）啟動小型交流電機。

2.5 清潔過程

打開密封罩，將空氣濾芯放在固定滾動軸上，調整可調滾動軸使濾芯中心對準入風口，調整拍打滾動軸上的軟膠條長短位置，蓋好密封罩，啟動單筒布袋吸塵器、離心通風引機及小型交流電動機，30 s后關電源，取出空氣濾芯。

3 應用效果

（1）由于空氣濾芯由電機帶動固定滾動軸勻速轉動，風速比較均勻，濾芯翻轉拍打式清潔，較傳統方式有更好的清潔效果。濾芯集塵褶皺不會受到氣壓損傷，濾芯清潔干燥。

（2）氣流不是壓縮空氣，含水量低，減少對濾芯的損傷，提高濾芯使用壽命。使用空氣壓縮機清潔時每月平均更換新空氣外濾芯2次，使用本設計進行清潔后，平均每月更換1次。平均每個空氣濾芯價格360元人民幣，每月可節省57 600元人民幣。

（3）該設計投入使用后，空氣濾芯的清潔效率提高，空氣濾芯保養工作簡便高效，（30～40）s即可清理1個空氣濾芯，傳統方式用時≥3 min。

（4）依序啟動單桶布袋吸塵器、離心通風引機和交流電機，清潔濾芯過程中，濾芯積塵從密封空間直接吸入單桶布袋，與外界隔離，不存在揚塵，達到環保要求。

（5）該設計相對簡單、易于制造，采用常用部件配置。1套造價約8000元人民幣，便于推廣使用。

（6）該設計注重環保及員工職業健康保護，投用后為員工營造一個清潔的工作環境。