液壓膠管切割機(jī)排風(fēng)裝置的研制

樊瑞敏

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)軒崗煤電公司機(jī)電修造廠山西原平034114）

0 引言

液壓支架是以高壓液體為動(dòng)力，由數(shù)十個(gè)液壓元件與一些金屬構(gòu)件組合而成的一種支撐和控制頂板的采煤工作面設(shè)備。其具有強(qiáng)度高、移動(dòng)速度快、支護(hù)性能好、安全可靠的特征，在煤炭開采過程中具有顯著的戰(zhàn)略地位【1】。

液壓膠管作為液壓系統(tǒng)中的重要組成元件，且為易損件，在液壓支架的維修過程中，更換率相對(duì)較高。液壓膠管按照制作工藝主要分為高壓鋼絲編織膠管與高壓鋼絲纏繞膠管。圖1 所示，高壓鋼絲纏繞膠管結(jié)構(gòu)主要由內(nèi)膠層、中膠層、四層或多層交替纏繞的鋼絲增強(qiáng)層和外膠層組成。如圖2 所示，高壓鋼絲編織膠管結(jié)構(gòu)主要由耐液體的合成橡膠內(nèi)膠層、中膠層、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ層鋼絲編織層、耐天候的合成橡膠外膠層組成。

圖1 高壓鋼絲纏繞膠管

圖2 高壓鋼絲編制膠管

液壓支架中，使用多種規(guī)格多種尺寸的液壓膠管。利用現(xiàn)有的圖3所示的砂輪切割機(jī)切割液壓膠管時(shí)會(huì)出現(xiàn)冒黑煙、冒火星、金屬和橡膠顆粒多等現(xiàn)象。更為嚴(yán)重的是，橡膠中叫苯胺(阿尼林)的成分,加熱后會(huì)釋放特殊刺鼻的臭味。長期處于切割摩擦產(chǎn)生的氣體環(huán)境中會(huì)導(dǎo)致血液、肝臟、泌尿系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)及皮膚的損害和致敏、致癌、致畸等危害。

經(jīng)調(diào)查反饋，工人師傅表示在作業(yè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生眼睛流淚、味道刺鼻、呼吸困難等癥狀。前期為了改善這一情況，師傅們將切割機(jī)搬到戶外戴口罩進(jìn)行作業(yè)，切割場景如圖4所示，一定基礎(chǔ)上降低了氣體濃度，但問題并未得到有效解決。第一，有害氣體仍會(huì)吸入口鼻造成身體損壞；第二，有害氣體仍在大氣中肆意排放，對(duì)環(huán)境造成了一定的污染；第三，受天氣情況影響嚴(yán)重，雨季、低溫給師傅們帶來了很大的困擾。所以研制了液壓膠管切割機(jī)的排風(fēng)裝置，有效的解決了所面臨的各項(xiàng)問題。

1 排風(fēng)裝置的組成結(jié)構(gòu)

利用現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施與加工材料，將切割液壓膠管產(chǎn)生的有害氣體集中起來進(jìn)行處理。利用風(fēng)機(jī)的引力作用將煙塵氣體經(jīng)過活性炭過濾后通過管道排到理想的地方。由于液壓膠管的特殊材質(zhì)，加工過程中有火星和橡膠顆粒的產(chǎn)生，將火星與橡膠顆粒集中在一個(gè)小空間內(nèi)，容易引起二次燃燒。所以在火星飛濺處加裝阻火板，阻隔飛濺的火花，橡膠顆粒由阻火板上的孔沉降至除塵裝置中，有效的解決了此問題。按照日常的工作量，將除塵裝置設(shè)計(jì)成抽屜型，便于及時(shí)的對(duì)殘?jiān)M(jìn)行清理。由于要吸的煙塵溫度較高且有一定的顆粒，所以風(fēng)機(jī)選用的是銅制風(fēng)葉和銅制電機(jī)的風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口處加裝了除塵網(wǎng)來吸附細(xì)小的顆粒，降低了灰塵對(duì)風(fēng)機(jī)的損壞，增加了風(fēng)機(jī)的使用壽命。由于風(fēng)機(jī)吸力較大，吸塵管的直徑與風(fēng)機(jī)的內(nèi)圓直徑保持一致，確保煙塵氣體能夠順利排出。

排風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3 所示，主要部件包括：吸塵罩、耐高溫吸塵管、阻火板、除塵網(wǎng)、除塵裝置、活性碳過濾器、風(fēng)機(jī)。

圖3 排風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖

2 排風(fēng)裝置的工作原理

將砂輪切割機(jī)放到相應(yīng)的位置，確保吸塵罩上的φ90的孔與切割機(jī)上的導(dǎo)向筒保持在一條直線上。液壓膠管盤安放在轉(zhuǎn)盤上，端頭穿過吸塵罩兩個(gè)φ90的孔與切割機(jī)上的導(dǎo)向筒進(jìn)行加工。啟動(dòng)砂輪切割機(jī)，同時(shí)給風(fēng)機(jī)通電。確定固定長度的膠管后，手動(dòng)切割。利用風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的引力作用，將廢煙廢氣經(jīng)吸塵罩吸入設(shè)備進(jìn)風(fēng)口，阻火板阻攔飛濺的火星，金屬和橡膠顆粒通過阻火板上的孔直接降至除塵裝置中進(jìn)行清理。進(jìn)風(fēng)口處設(shè)有除塵網(wǎng)，部分小顆粒灰塵被阻留，煙塵氣體通過風(fēng)機(jī)進(jìn)入吸塵管道，經(jīng)活性碳過濾器吸附進(jìn)一步凈化后經(jīng)出風(fēng)口排出潔凈空氣。

3 主要技術(shù)參數(shù)

主要尺寸：

吸塵罩：1060×500×800（mm）

吸塵管直徑：φ300 mm

風(fēng)機(jī)銘牌見圖：6

風(fēng)機(jī)尺寸：外圓直徑340 mm 內(nèi)圓直徑300 mm高250 mm

電壓/頻率：220 V/50 Hz 風(fēng)量：68 m3/min

風(fēng)壓:230 Pa 機(jī)型：高速機(jī)

功率：370 W 轉(zhuǎn)速:2800 r/min

圖4 風(fēng)機(jī)銘牌

4 應(yīng)用效果

將排風(fēng)裝置安裝在固定位置，通過移動(dòng)砂輪切割機(jī)配合使用，圖5 為具體使用現(xiàn)場。使用局部圖如圖6，達(dá)到了排煙除塵的效果，保障了工人安全和健康。

圖5 具體使用現(xiàn)場

圖6 使用局部圖

5 結(jié)語

本文針對(duì)砂輪切割機(jī)切割液壓膠管工序進(jìn)行了排風(fēng)除塵裝置的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中主要利用風(fēng)機(jī)的引力作用進(jìn)行排煙除塵。為了避免造成火星與橡膠顆粒的二次燃燒，加裝了阻火板進(jìn)行分離，金屬和橡膠顆粒沉降至除塵裝置中進(jìn)行清理。為了減少煙塵顆粒對(duì)風(fēng)機(jī)的使用壽命的影響，在風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口處加裝了除塵網(wǎng)進(jìn)行阻隔。為了減輕有害煙塵氣體對(duì)環(huán)境的污染，在出風(fēng)口處加裝了活性炭凈化器進(jìn)行了吸附凈化處理。實(shí)際使用過程符合本文所述的各種情況，從而驗(yàn)證了本設(shè)計(jì)的可行性和創(chuàng)新性，也為今后類似排煙除塵裝置的設(shè)計(jì)積累了經(jīng)驗(yàn)。