液压胶管切割机排风装置的研制

樊瑞敏

（晋能控股煤业集团轩岗煤电公司机电修造厂山西原平034114）

0 引言

液压支架是以高压液体为动力，由数十个液压元件与一些金属构件组合而成的一种支撑和控制顶板的采煤工作面设备。其具有强度高、移动速度快、支护性能好、安全可靠的特征，在煤炭开采过程中具有显著的战略地位【1】。

液压胶管作为液压系统中的重要组成元件，且为易损件，在液压支架的维修过程中，更换率相对较高。液压胶管按照制作工艺主要分为高压钢丝编织胶管与高压钢丝缠绕胶管。图1 所示，高压钢丝缠绕胶管结构主要由内胶层、中胶层、四层或多层交替缠绕的钢丝增强层和外胶层组成。如图2 所示，高压钢丝编织胶管结构主要由耐液体的合成橡胶内胶层、中胶层、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ层钢丝编织层、耐天候的合成橡胶外胶层组成。

图1 高压钢丝缠绕胶管

图2 高压钢丝编制胶管

液压支架中，使用多种规格多种尺寸的液压胶管。利用现有的图3所示的砂轮切割机切割液压胶管时会出现冒黑烟、冒火星、金属和橡胶颗粒多等现象。更为严重的是，橡胶中叫苯胺(阿尼林)的成分,加热后会释放特殊刺鼻的臭味。长期处于切割摩擦产生的气体环境中会导致血液、肝脏、泌尿系统、神经系统及皮肤的损害和致敏、致癌、致畸等危害。

经调查反馈，工人师傅表示在作业时会产生眼睛流泪、味道刺鼻、呼吸困难等症状。前期为了改善这一情况，师傅们将切割机搬到户外戴口罩进行作业，切割场景如图4所示，一定基础上降低了气体浓度，但问题并未得到有效解决。第一，有害气体仍会吸入口鼻造成身体损坏；第二，有害气体仍在大气中肆意排放，对环境造成了一定的污染；第三，受天气情况影响严重，雨季、低温给师傅们带来了很大的困扰。所以研制了液压胶管切割机的排风装置，有效的解决了所面临的各项问题。

1 排风装置的组成结构

利用现有的基础设施与加工材料，将切割液压胶管产生的有害气体集中起来进行处理。利用风机的引力作用将烟尘气体经过活性炭过滤后通过管道排到理想的地方。由于液压胶管的特殊材质，加工过程中有火星和橡胶颗粒的产生，将火星与橡胶颗粒集中在一个小空间内，容易引起二次燃烧。所以在火星飞溅处加装阻火板，阻隔飞溅的火花，橡胶颗粒由阻火板上的孔沉降至除尘装置中，有效的解决了此问题。按照日常的工作量，将除尘装置设计成抽屉型，便于及时的对残渣进行清理。由于要吸的烟尘温度较高且有一定的颗粒，所以风机选用的是铜制风叶和铜制电机的风机，风机进风口处加装了除尘网来吸附细小的颗粒，降低了灰尘对风机的损坏，增加了风机的使用寿命。由于风机吸力较大，吸尘管的直径与风机的内圆直径保持一致，确保烟尘气体能够顺利排出。

排风装置的结构示意图如图3 所示，主要部件包括：吸尘罩、耐高温吸尘管、阻火板、除尘网、除尘装置、活性碳过滤器、风机。

图3 排风装置结构示意图

2 排风装置的工作原理

将砂轮切割机放到相应的位置，确保吸尘罩上的φ90的孔与切割机上的导向筒保持在一条直线上。液压胶管盘安放在转盘上，端头穿过吸尘罩两个φ90的孔与切割机上的导向筒进行加工。启动砂轮切割机，同时给风机通电。确定固定长度的胶管后，手动切割。利用风机转动时的引力作用，将废烟废气经吸尘罩吸入设备进风口，阻火板阻拦飞溅的火星，金属和橡胶颗粒通过阻火板上的孔直接降至除尘装置中进行清理。进风口处设有除尘网，部分小颗粒灰尘被阻留，烟尘气体通过风机进入吸尘管道，经活性碳过滤器吸附进一步净化后经出风口排出洁净空气。

3 主要技术参数

主要尺寸：

吸尘罩：1060×500×800（mm）

吸尘管直径：φ300 mm

风机铭牌见图：6

风机尺寸：外圆直径340 mm 内圆直径300 mm高250 mm

电压/频率：220 V/50 Hz 风量：68 m3/min

风压:230 Pa 机型：高速机

功率：370 W 转速:2800 r/min

图4 风机铭牌

4 应用效果

将排风装置安装在固定位置，通过移动砂轮切割机配合使用，图5 为具体使用现场。使用局部图如图6，达到了排烟除尘的效果，保障了工人安全和健康。

图5 具体使用现场

图6 使用局部图

5 结语

本文针对砂轮切割机切割液压胶管工序进行了排风除尘装置的设计。设计中主要利用风机的引力作用进行排烟除尘。为了避免造成火星与橡胶颗粒的二次燃烧，加装了阻火板进行分离，金属和橡胶颗粒沉降至除尘装置中进行清理。为了减少烟尘颗粒对风机的使用寿命的影响，在风机进风口处加装了除尘网进行阻隔。为了减轻有害烟尘气体对环境的污染，在出风口处加装了活性炭净化器进行了吸附净化处理。实际使用过程符合本文所述的各种情况，从而验证了本设计的可行性和创新性，也为今后类似排烟除尘装置的设计积累了经验。