露天矿山设备空气滤芯清洁设备研究与应用

张发贵，潘文琨，何照建，张开林

（云南华联锌铟股份有限公司设备能源部，云南文山 663701）

0 引言

云南华联锌铟股份有限公司2008至2018年分批次引进各类大型矿山设备，其中穿孔设备：牙轮钻3台，潜孔钻2台；运输设备：（40～100）t级矿用卡车 51 辆；挖掘设备：（15～18）m3电动液压铲3台，4.5 m3挖掘机7台；辅助工序设备：大型装载机8台，大型推土机6台，平地机3台、压路机2台。这些设备一次更换滤芯需要160组，由于露天矿山扬尘大，为保证设备正常运行，要求每周对空气滤芯清洁2次，每月8次以上，每月需清洁的空气滤芯数量超过1120件。一种高效清洁矿山设备空气滤芯的环保设备，对提高工作效率、保护环境、降低公司运营成本具有重要意义。

1 问题的提出

传统空气滤芯的清洁方法，是直接用车载空气压缩机压缩空气由内向外吹扫清洁空气滤芯，该方法存在2个弊端：①压缩空气含水量高，水附在滤芯表面，未经干燥直接安装使用会减短滤芯使用寿命，且气压过高易导致滤芯直接损坏，该方法清洁滤芯可以循环使用3～4次；②压缩空气直接吹滤芯，没有粉尘回收装置，容易造成环境污染及对员工身体的伤害。对此，提出露天矿山设备空气滤芯清洁设备的研究与应用。

2 解决方案

设计一种高效、实用、环保的空气滤芯清洁设备，解决空气滤芯清洁工作量大、易造成环境污染及职业健康等问题。

2.1 结构组成

如图1所示，空气滤芯清洁设备结构组成：安装架，离心通风引机，单桶布袋吸尘器，小型交流电机，密封罩，固定滚动轴（主转动轴），可调滚动轴（辅转动轴），拍打滚动轴，软胶带，三角皮带。

2.2 工作原理

安装架采用角钢焊接，一边连接离心通风引机，另一边连接布袋吸尘器，中间部分在封闭空间内安装2根平行的滚动轴，一根滚动轴固定，另一根根据滤芯大小可进行调整，2根轴通过轴承安装在安装架上，且在轴面绑上软胶带以防空气滤芯转动时打滑或碰坏，在2根滚动轴上方平行位置以同样的方式安装一根拍打滚动轴，中间系上3道软胶条，作用是空气滤芯清洁时，3道软胶条同时拍打滤芯表面的不同位置，达到快速清洁的目的。小型交流电机安装在安装架上，通过三角皮带及皮带轮将电机、固定滚动轴和拍打滚动轴连接起来。

图1 空气滤芯清洁设备结构

2.3 制作过程

（1）根据离心通风引机和单筒布袋吸尘器的安装尺寸及空气滤芯大小焊接制作安装架。

（2）安装架中间段为封闭空间，只有入风口和出风口，出风口中心与出风口中心线下方焊接制作空气滤芯清洁平台，固定滚动轴两端安装轴承并固定在滤芯清洁平台上，同理安装可调滚动轴和拍打滚动轴，在平行于这几根轴端面位置安装电机，固定滚动轴、拍打滚动轴的同一端安装皮带轮后，与电机皮带轮在一个平面上，套上三角皮带，拍打滚动轴系上软胶带，焊接制作密封罩。

（3）安装架焊接制作好后，安装离心通风引机和单筒布袋吸尘器，完成制作。

2.4 操作步骤

（1）将空气滤芯平放2根滚动轴上；

（2）根据滤芯大小调整辅滚动轴使滤芯中心基本对准离心风机出风口；

（3）调整拍打滚动软胶条的位置及长短，使它均匀拍打滤芯表面；

（4）启动单筒布袋吸尘器；

（5）启动离心通风引机；

（6）启动小型交流电机。

2.5 清洁过程

打开密封罩，将空气滤芯放在固定滚动轴上，调整可调滚动轴使滤芯中心对准入风口，调整拍打滚动轴上的软胶条长短位置，盖好密封罩，启动单筒布袋吸尘器、离心通风引机及小型交流电动机，30 s后关电源，取出空气滤芯。

3 应用效果

（1）由于空气滤芯由电机带动固定滚动轴匀速转动，风速比较均匀，滤芯翻转拍打式清洁，较传统方式有更好的清洁效果。滤芯集尘褶皱不会受到气压损伤，滤芯清洁干燥。

（2）气流不是压缩空气，含水量低，减少对滤芯的损伤，提高滤芯使用寿命。使用空气压缩机清洁时每月平均更换新空气外滤芯2次，使用本设计进行清洁后，平均每月更换1次。平均每个空气滤芯价格360元人民币，每月可节省57 600元人民币。

（3）该设计投入使用后，空气滤芯的清洁效率提高，空气滤芯保养工作简便高效，（30～40）s即可清理1个空气滤芯，传统方式用时≥3 min。

（4）依序启动单桶布袋吸尘器、离心通风引机和交流电机，清洁滤芯过程中，滤芯积尘从密封空间直接吸入单桶布袋，与外界隔离，不存在扬尘，达到环保要求。

（5）该设计相对简单、易于制造，采用常用部件配置。1套造价约8000元人民币，便于推广使用。

（6）该设计注重环保及员工职业健康保护，投用后为员工营造一个清洁的工作环境。