СТОЛ ДЛЯ СВАРКИ И ПОДЪЕМНО-ПОВОРОТНОЕ ВЫТЯЖНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕГО

Изобретение относится к сварочному оборудованию, а именно к столам для производства сварочных работ с системой вентиляции и фильтрации рабочей зоны и удалением вредных продуктов, образующихся при сварке, и предназначено для широкого использования в различных производственных отраслях.
Известна «Фильтро-вентиляционная установка» (а.с. СССР №1 604 424, B01D 46/02, 46/28, опубл. 07.11.90 г. в бюл. №41) для улавливания и фильтрации сварочного аэрозоля. Установка содержит раму, фильтр с фильтрующими элементами и бункером для сбора пыли, вентилятор, воздухоприемник для всасывания аэрозоля, воздухораспределитель, выполненный в виде соединительных труб с четырьмя заслонками. Управление заслонками, например, для регенерации фильтрующих элементов воздушным потоком обратного направления, достаточно сложное и чревато потерями разрежения, создаваемого вентилятором.
Известен «Стол для сварки» (а.с. СССР №1 719 166, В23К 7/10, опубл. 15.03.92 г. в бюл. №10), содержащий основание со съемной опорной решеткой для свариваемых изделий, смонтированный внутри него вытяжной бункер с вентиляционным агрегатом. Очищенный от сварочных аэрозолей воздух в сложном, а значит скорее всего сравнительно дорогом в эксплуатации, многоступенчатом сепараторе стола возвращается в рабочую зону производственного помещения. Недостатком этого стола является отсутствие в его конструкции возможности присоединения к централизованной системе вытяжной вентиляции.
Известно «Устройство для отсоса вредных выделений» (а.с. СССР №1 231 326, F24F 7/06, опубл. 15.05.86 г. в бюл. №18), содержащее воздуховод из двух поворотных звеньев, одно из которых сообщено с воздухоприемником, а второе - с коллектором, поворотные звенья воздуховода соединены между собой посредством гибкой вставки и проушин, закрепленных на поворотных звеньях и между собой осями. Расширения зоны обслуживания в этом устройстве достигают с помощью дополнительного звена, установленного между воздухоприемником и первым поворотным звеном. Таким образом, рассматриваемое устройство не предполагает обеспечения автоматической
фиксации положения дополнительного звена в пространстве, что усложняет его обслуживание.
Известен «Стол для сварщика с устройством очистки от сварочного аэрозоля» (изготовитель ЗАО «СовПлим», Санкт-Петербург, http://www.sovplym.ru) с аналогичным заявляемой группе полезных моделей принципом работы. Стол состоит из корпуса, внутри которого установлены: вентилятор, фильтрующая кассета, пылесборник, ресивер, электромагнитный клапан, регулирующая заслонка. На столешнице стола установлена колосниковая решетка с поддоном под ней и вытяжное устройство. Очистка фильтрующей кассеты производится импульсом сжатого воздуха, который поступает из ресивера, проходит через электромагнитный клапан и выбрасывается во внутреннюю полость фильтрующей кассеты. Пыль после встряхивания фильтрующей кассеты ссыпается в пылесборник.
Этот «Стол для сварщика с устройством очистки от сварочного аэрозоля» наиболее близок по совокупности существенных признаков к заявляемой группе полезных моделей и потому выбран в качестве общего прототипа.
Все решения, входящие в заявленную группу полезных моделей «Стол для сварки и подъемно-поворотное вытяжное устройство для него», объединяет единый изобретательский замысел, направленный на решение задачи уменьшения негативного воздействия сварочных аэрозолей и пыли на рабочий персонал при проведении работ с номенклатурой изделий, которые размещаются на рабочей поверхности стола, так и выходящие за ее габариты.
Достигаемый при этом технический результат состоит в повышении степени улавливания аэрозолей за счет расширения арсенала простых и надежных в эксплуатации технических средств вытяжки, очистки и удаления вредных выделений, образующихся в ходе ведения сварочных, слесарных и т.п. работ.
Указанный технический результат при осуществлении группы полезных моделей «Стол для сварки и подъемно-поворотное вытяжное устройство для него» по объекту «Стол для сварки» достигается использованием следующих общих с прототипом признаков.
Верхняя рабочая поверхность стола для сварки включает съемную плиту и сплошную панель. Это позволяет под вырезами плиты внутри коробчатого основания стола разместить бункер и ящик для сбора окалины с искрогасителем, а подъемно-поворотное вытяжное устройство установить на сплошной панели. Внутри стола размещена фильтровентиляционная система, включающая вентилятор с электроприводом и воздушную фильтрующую кассету с обратной импульсной продувкой сжатым
воздухом, стабильность давления которого обеспечивают ресивер с предохранительным клапаном и электромагнитный клапан.
Отличительной особенностью заявленного устройства «Стол для сварки» является выполнение кожуха фильтра герметичным и соединенным непосредственно фланцевым патрубком с всасывающей полостью вентилятора, что позволяет эффективно использовать его мощность. Размещение узла впрыска в упомянутом фланцевом патрубке на держателе обеспечивает не только близкую, но и центральную подачу сжатого воздуха из ресивера на фильтрующую кассету в режиме ее обратной продувки, комплексно обеспечивая успешность и кратковременность ее проведения.
Универсальность использования предлагаемого стола для сварки стала возможна благодаря соединению напорной полости вентилятора с фланцем на задней обшивке стола сварщика. При размещении в отверстии фланца жалюзийной металлической решетки обеспечен выход очищенного и охлажденного как минимум до 70°С воздуха в помещение проведения сварочных работ, а при стационарной эксплуатации стола указанный фланец легко подсоединяется непосредственно к воздуховоду центральной вентиляции.
Верхняя часть кожуха фильтра одним гибким шлангом соединена с отверстием основания подъемно-поворотного вытяжного устройства, а другим шлангом - с цилиндрическим патрубком кожуха ящика для окалины. Внутри этого патрубка заслонка установлена с возможностью ее управления снаружи стола. Так конструктивно реализуется возможность либо только, так называемого, «верхнего» отсоса, либо только «нижнего» или их сочетания. В результате, при существенно расширенной номенклатуре свариваемых изделий, можно существенно снизить затраты энергии путем сокращения объемов перекачиваемого воздуха.
Бункер под вырезами плиты образован неравновеликими боковыми гранями усеченной четырехугольной пирамиды, причем ее верхнее основание - это плита с отверстиями, а каждая боковая грань наклонена к соответствующей боковой стороне кожуха ящика для окалины до образования с ним единой полости. В итоге обеспечен максимально возможный сбор всей окалины, огарков и прочих отходов сварки с рабочей поверхности стола в периодически освобождаемый ящик.
Выполнение коробчатого основания стола на сварном каркасе из стального уголка добавит ему устойчивости, а использование обшивок из листовой стали обеспечит дополнительную пыле- и шумоизоляцию.
В цилиндрическом корпусе узла впрыска выполнены взаимно перпендикулярные отверстия, в одном из которых соосно кожуху фильтра установлен рассекатель с дозирующим расход воздуха жиклером, а в другом - сгон со штуцером, соединенным в
свою очередь с ресивером. Заявленное конкретное выполнение узла впрыска и кожуха фильтрующей кассеты с поддоном для съемного ящика уточняют основные признаки элементов, определяющие продувку фильтрующей кассеты. Кроме того, дополнение этой системы установленным на фланцевом патрубке кожуха фильтра дифференциальным манометром позволит своевременно менять фильтрующую кассету.
Конкретное выполнение искрогасителя в виде пластины из мелкоячеистой сетки с ее креплением к задней стенке ящика для окалины повышает ремонтопригодность этого элемента, как и установка влагомаслоотделителя внутри стола до ресивера увеличивает срок его функционирования.
Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту «Подъемно-поворотное вытяжное устройство» стола для сварки достигается общими с прототипом, известными из предшествующего уровня техники, признаками.
Подъемно-поворотное вытяжное устройство содержит воздуховод, включающий шарнирно сочлененные между собой трубы. Гибкий концевой участок одной из труб соединен ручкой-шарниром с воздухоприемником, поворотная воронка которого оборудована светильником. Гибкий концевой участок другой трубы воздуховода шарнирно закреплен посредством основания на столе сварщика с возможностью сообщения с вентилятором и поворота совместно с воздуховодом в вертикальной плоскости.
Отличительной особенностью заявляемого подъемно-поворотного вытяжного устройства является выполнение фрикционных пар шарнирного соединения малой и большой труб между собой, ручки-шарнира, заслонки, размещенной в малой трубе со стороны поворотной воронки, с элементами крепления, регулирующими усилие их взаимного вращения. Обладающий указанными свойствами материал прокладок в соединениях обеспечивает простую и автоматическую фиксацию положения каждого из указанных звеньев в пространстве.
Заявляемое подъемно-поворотного вытяжное устройство от усилия рук человека поворачивается на 360° вокруг своей вертикальной оси за счет выполнения поворотного фланца основания в виде втулки с металлическим кольцом и ответным кольцом из текстолита с размещенными с двух сторон этих колец дисками, а выполненные в металлическом кольце и дисках отверстия после размещения в них крепежных элементов надежно крепят все устройство на сплошной панели рабочей поверхности стола для сварки.
Поэтому подъемно-поворотного вытяжное устройство раздвигается за счет узлов изгиба, обеспечивая рабочую зону отбора воздушно-газовой смеси на сварочном столе и в
радиусе 3,5 метра вокруг него, поворотная воронка воздухоприемника может вручную быть отклонена от своей оси вплоть до 110°, а заслонка - до 90° с надежной последующей фиксацией этих соединений традиционными элементами крепления.
Установленная внутри поворотной воронки воздухоприемника сетчатая перегородка препятствует всасыванию крупных аэрозольных элементов в воздухопровод.
Предлагаемое в дополнительном пункте соединение большой трубы воздуховода амортизатором, позволяет дополнительно удерживать подъемно-поворотного вытяжное устройство в любом установленном положении.
Изобретение иллюстрируется чертежами.
На фиг.1 - общий вид подъемно-поворотного вытяжного устройства (далее ППВУ).
На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
На фиг.3 - разрез Б -Б на фиг.1 (плоская заслонка в малой трубе).
На фиг.4 - общий вид воздухоприемника (сопло поворотное в сборе с гофрированным шлангом и хомутом).
На фиг.5 - вид сверху воздухоприемника (сопло поворотное в сборе с гофрированным шлангом и хомутом).
На фиг.6 - вид В фиг.4 (светильник сопла и его сетчатая перегородка.
На фиг.7 - разрез Г-Г на фиг.4 (элемент соединения трехточечной ручки-шарнира)
На фиг.8 - в сборе фланец поворотный основания ППВУ
На фиг.9 - вид спереди, стол для сварки в сборе с ППВУ
На фиг.10 - вид сверху, стол для сварки в сборе (без ППВУ).
На фиг.11 - вид справа, стол для сварки в сборе (без ППВУ)
На фиг.12 - вид слева, стол для сварки в сборе (без ППВУ).
На фиг.13 - вид сзади, стол для сварки в сборе (без ППВУ)
На фиг.14 - общий вид основания стола с бункером под плитой, кожухом ящика для окалины и кожухом фильтра.
На фиг.15 - вид справа основания стола с бункером под плитой, кожухом ящика для окалины и кожухом фильтра.
На фиг.16 - разрез по Д-Д на фиг.15 (заслонка)
На фиг.17 - разрез по Е-Е на фиг.15 (узел впрыска)
На фиг.18 - разрез по Ж-Ж на фиг.13.
Подъемно-поворотное вытяжное устройство (далее ППВУ) состоит из двух соединенных между собой цилиндрических воздуховодов разной длины: труба 1 малая и
труба 2 большая, шарнирно закрепленного воздухоприемника 3 и основания 4 в виде поворотного фланца, который крепится на стол сварщика 5.
Цилиндрические воздуховоды ППВУ соединены гибкими (гофрированными) шлангами 6, которые крепятся к трубам 1 и 2 хомутами 7 и 8. При этом, к каждому хомуту 7 приварено по щеке 9, которые соединены между собой через прокладку 10 гайкой-барашком 11, образуя, таким образом, узел изгиба.
Хомут 8 на конце малой трубы 1 трехточечной ручкой-шарниром 12 соединяет эту трубу с поворотной воронкой 13 воздухоприемника 3. Поворотная воронка оборудована светильником 14 для дополнительного освещения свариваемых деталей и сетчатой перегородкой 15, которая препятствует попаданию в воздуховод мелких предметов из зоны отсоса. Вблизи крепления хомутом 8 гибкого шланга 6 к малой трубе 1 установлена плоская заслонка 16, угол поворота которой внутри этой трубы осуществляют рукояткой 17.
Фланец поворотный 18 основания 4 включает втулку 19 из металлического листа с приваренным с одной стороны втулки кольцом 20 и ответным кольцом 21 из текстолита, а с двух сторон колец размещены диски 22. Через отверстия в этих дисках и кольце 20 весь фланец крепится болтами 23 к столу 5 сварщика.
На трубе 2 ППВУ, выше нижнего узла изгиба, установлен еще один хомут 7 для верхнего крепления амортизатора 24, который внизу крепится к такому же хомуту 7, установленному в свою очередь на втулке 19 фланца поворотного 18.
Фрикционное соединение барашком 11 щек 9, всех трех точек ручки-шарнира 12, и ручки 17 поворота плоской заслонки 16 обеспечивают прокладки 10 из ленты тормозной ЭМ-1 (ГОСТ 15960-96). Благодаря выполнению соединений ручки-шарнира в трех точках одной плоскости с использованием материала указанной тормозной ленты и креплением болтом поворотная воронка 13 воздухоприемника 3 может вручную быть отклонена от своей оси вплоть до 110°, а заслонка 16 - до 90° с надежной последующей фиксацией этих соединений традиционными элементами крепления.
Коробчатое сварное основании стола для сварки 5 включает каркас 25 из стального уголка с обшивками из листовой стали: передняя - 26, задняя - 27, левая - 28 и правая - 29. Рабочая поверхность стола состоит из съемной чугунной плиты 30 с вырезами 31 и сплошной панели 32, на которую устанавливается ППВУ 33.
Под вырезами плиты 30 размещен бункер 34, жестко соединенный с кожухом 35 ящика 36 для окалины. В цилиндрическом патрубке 37 кожуха 35 установлена поворотная заслонка 38, которая управляется снаружи ручкой 39 в пределах сектора 40 на левой 28 обшивке стола. Ящик 36 для окалины и мелких отходов сварки оснащен
искрогасителем 41, который выполнен в виде пластины из мелкоячеистой сетки и крепится заклепками к задней стенке ящика 36.
Внутри стола 5 для сварки размещен кожух 42 фильтра, в верхней части которого установлены патрубки, один из них соединен гибким шлангом 43 с ППВУ, а другой патрубок также гибким шлангом 44 соединен с цилиндрическим патрубком 37 кожуха 35 ящика 36 для окалины. Бункер 34 выполнен в виде усеченной пирамиды, верхнее основание которой - это плита 30 стола, а боковые грани бункера наклонены к сторонам кожуха 35 ящика для окалины до образования с ним единой полости. К кожуху 42 фильтра снизу приварен призматический поддон 45, в котором размещается съемный ящик 46 для пыли, осыпающейся с фильтрующей кассеты 47 в режиме ее продувки. Снаружи кожух 42 фильтра закрывается съемной крышкой 48 на левой 28 обшивке стола. С противоположной стороны к кожуху 42 фильтра приварен фланец 49, в патрубке которого на держателе 50 установлен узел впрыска 51. В цилиндрическом корпусе 52 этого узла впрыска выполнены взаимно перпендикулярные отверстия, в одном из которых соосно кожуху 42 фильтра установлен рассекатель 53 с дозирующим расход газа жиклером, а в другом - сгон 54 со штуцером 55 на конце.
Кожух 42 фильтра жестко соединен фланцем с всасывающей полостью вентилятора 56, который приводится во вращение электродвигателем, а его корпус крепится болтами через резиновые шайбы к каркасу внизу основания стола сварщика. В свою очередь напорная полость вентилятора соединена воздуховодом 57 с фланцем 58 на задней 27 обшивке стола сварщика, причем вырез квадратного фланца 58 может закрывать жалюзийная металлическая решетка 59.
В компрессоре (не показан) пневматической системы (внешней относительно стола) создается давление не менее 5 атм. и через штуцер 60 на правой боковой обшивке через защитный 61 клапан по шлангу сжатый воздух поступает во влагомаслоотделитель 62. После фильтрации во влагомаслоотделителе очищенный воздух поступает в ресивер 63, из которого за счет встроенного в ресивер предохранительного 64 клапана под давлением не менее 5 атм. подается на пневматический электромагнитный 65 клапан.
3
Уровень загрязнения фильтрующей кассеты в заявляемой системе определяют с помощью стационарно установленного дифференциального манометра 66. Для проверки дифференциальный манометр периодически подключают к патрубку кожуха 42 фильтра и по падению давления определяют необходимость продувки фильтрующей кассеты, а в случае падения его показателей ниже 50 кГ/м производят замену фильтрующей кассеты.
В заявляемом столе для сварки предусмотрен автоматический (основной) и ручной (с загрузкой оборудования до 15 минут) режим очистки фильтрующей кассеты. Но любой из этих режимов предусматривает включение электромагнитного клапана 65 (с помощью реле времени - автоматически или переключателем на пульте управления 67 электрооборудованием и системой очистки кассеты фильтра), при этом происходит отключение вентилятора 56 на время продувки. При срабатывании клапана 65, посредством кратковременной подачи воздуха через узел впрыска 51, происходит «встряхивание» (обратная импульсная продувка) фильтрующей кассеты 47 фильтра, при этом накопившаяся в ней пыль осыпается в ящик 46 поддона 45, откуда периодически изымается, а кассета очищается.
Заявляемая система стола для сварки с ППВУ обеспечивает три варианта забора образующейся в процессе работы запыленной газо-воздушной смеси.
При проведении сварочных работ на крупногабаритных конструкциях и деталях без установки их на поверхность стола обеспечивают удаление газов, образующихся при сварке, только с помощью ППВУ. Для этого ручкой 17 заслонку 16 воздухоприемника 3 ППВУ поворачивают до полного открытия, в то же время ручку 39 на левой 28 обшивке стола поворачивают в пределах сектора 40 до полного закрытия поворотной заслонки 38 в цилиндрическом патрубке 37 кожуха 35, перекрывая таким образом отсос через вырезы плиты 30 на рабочей поверхности стола. В этом случае газо-воздушная смесь из воздухоприемника 3 проходит по трубам 1 и 2 и через отверстие в основании 4 ППВУ засасывается всасывающей полостью вентилятора 56 в кожух 42 фильтра. Далее, после прохода через фильтрующую кассету 47, уже очищенный воздух направляется через напорную выходную полость вентилятора 56 в воздуховод 57 и выбрасывается через квадратный фланец 58 на задней 27 обшивке стола сварщика:
- либо в помещение, где производятся сварочные работы, в этом случае дополнительно она проходит сквозь жалюзийную металлическую решетку 59, благодаря чему охлаждается как минимум до +70°С.,
- либо в воздуховод центральной вентиляции помещения, подсоединенный к фланцу 58.
При проведении сварочных работ в пределах рабочей поверхности стола обеспечивают удаление образующихся при сварке газов только с помощью «нижнего отсоса». Для этого заслонкой 16 просвет воздухоприемника 3 ППВУ полностью закрывают, а поворотной заслонкой 38 на левой 28 обшивке стола полностью открывают просвет патрубка 37 кожуха 35 ящика 36 для окалины, соединяя кожух таким образом с всасывающей входной полостью вентилятора 56. Поэтому газо-воздушная смесь через
вырезы плиты 30 засасывается с рабочей поверхности стола через бункер 34 в кожух 35 ящика для окалины и через искрогаситель 41 на задней стенке ящика 36 для окалины просасывается через фильтрующую кассету 47. Очищенный воздух удаляется также как и в случае только верхнего отсоса с помощью ППВУ (см. описание выше).
При проведении сварки с высокой загазованностью их отсос производят с помощью ППВУ и через вырезы плиты (все заслонки открыты полностью). При проведении вспомогательных работ заслонки могут быть частично закрыты.