焊烟净化器自动启动装置的设计与应用
2022-05-31蒋林聂海旭
蒋林 聂海旭
摘 要：通过加装电源模块、直流电流感应开关、交流接触器等电气控制元件，使焊烟净化器在开始工焊接作业的同时自动启动，电焊结束后延时99秒自动关闭，避免职工在电焊时因忘记开焊烟净化器造成环境污染，同时工作结束未及时关机器造成电能浪费。满足生产实际，达到环保及节能的目的
关键词：电源模块;直流电流感应开关;交流接触器
随着生产力的发展和工农业的现代化，保护和改善环境就成为劳动力再生产的必要条件。发达的资本主义国家已走过的道路早就证明，没有一个清洁的环境也就没有现代化。城市工业化给我们带来经济繁荣的同时，环境污染问题也随之而来，大气污染、水污染、噪音污染等，这些无不危害着我们。其中电焊作业产生大量烟尘，肆意排放也是大气污染根源。为此我们需要实施清洁生产，从源头减少废物的产生，实现由末端治理向污染预防和生产全过程控制转变，控制和减少污染物排放， 通过电气控制，使焊烟净化器在电焊机开始工作时自动启动，电焊结束后自动关闭，达到环保及节能的目的。
1.焊烟净化器自动启动装置的设计
1.1、设计的背景
随着国家对环经保护的日益重视，在经济高速发展的同时，对安全和环境保护的要求也在不断提高。根据环保要求，电焊机在使用时必须安装焊烟净化器，避免污染。但我们在安装焊烟净化器后，焊烟净化器的控制成了问题，职工在进行电焊作业时，往往在启动电焊机后还需要要再启动焊烟净化器，焊接作业完成后，需要停焊烟净化器，有时工作比较忙，就会忘记启动或及时停止焊烟净化器，这就会造成焊接时焊烟净化器没有开启不符合环保要求，或被有及时停止焊烟净化器造成电能浪费。特别对于机修车间来说，使用的是硅整流焊机，每台主机要带多个焊把，有多个工位同时作业，每个工位的焊烟净化器要单独控制，就更容易造成误操作。所以，解决焊烟净化器的控制很有必要。
1.2 对焊烟净化器控制的要求
1.开始电焊作业时，焊烟净化器必须立即启动;
2.焊接结束时要能可靠停机;
3.在点焊、更换焊接不同位置等短暂断弧、停焊期间焊烟净化器不能停机，避免焊烟净化器频繁启动;
4.为了同时满足通用性，必须使交流电焊机和直流电焊都能控制;
5.控制回路要简单明了，由于工作环境特殊，外部敷设线路尽量优化，降低线路损坏的故障率;
6.控制电压使用安全电压，确保安全生产。
2.改造方案制定
2. 1.控制方式：
根据控制要求，确定了用焊接电流作为控制参考量进行控制的方案，考虑到小电流焊接的情况，焊烟净化器启动门槛电流应尽量缩小，同时，为了避免零漂及干扰，启动门坎电流必须适中，避免焊烟净化器误启动情况发生。
2.2控制线路设计：（如图）
2.3线路及原件说明：
虚线框内为加装的自动控制回路，其余是原装部分。焊烟净化器原来由空气断路器GK控制，为了避免自动控制部分故障，导致焊烟净化器无法工作，保留原来的断路器GK ，作为应急情况下焊烟净化器的手动启动开关。
（2）元件作用
GK——空气断路器（自带，用于手动控制）
D——焊烟净化器电动机
C——交流接触器（焊烟净化器控制）
DY——开关电源（把220V交流变为24V直流）
FU——熔断器（变压器及控制回路短路保护）
B——变压器（把380V变为36V安全电压）
LH——电流互感器（采集焊把电流信号，用于控制焊烟净化器启动）
C1-3——交流接触器主触头（接通焊烟净化器电动机）
2.5.改进后的工作原理
把直流互感器，电流输入线穿过电源开关，用于检测焊把开始工作。电源模块输入为380v，输出为36v为电流传感器提供电源。电流传感器选用穿心式交直两用，方便交流焊机和直流焊机的电流采样。电流传感器要有延时断开功能，避免焊烟净化器频繁启动。当传感器接触到电流时触点闭合，接通km回路，无电流时延时断开。
3.使用效果
3.1、开始电焊作业时，焊烟净化器必须立即启动;焊接结束时要能可靠停机;在点焊、更换焊接不同位置等短暂断弧、停焊期间焊烟净化器不能停机，避免焊煙净化器频繁启动;确保安全生产。
3.2降低环境污染，达到环保要求，本项工作的开展对节能减排目标具有决定性意义，全面推行清洁生产，实施清洁生产改造方案，从源头减少废物的产生，实现由末端治理向污染预防和生产全过程控制转变，促进企业能源消费、与资源化利用，控制和减少污染物排放。
3.3使焊烟净化器在开始工焊接作业的同时自动启动，电焊结束后延时99秒净化器自动关闭，节约用电，为节能减排工作中做出贡献。
4 结束语
新型设备在使用过程中总有一些与原有设备衔接不相符的地方，对实际生产产生一些弊端，我们结合实际进行改造增加设备的可操作性能，达到既满足生产又符合环保要求的效果，具有重要的意义。
参考文献
[1]张有龄.动力基础的设计原理，科学出版社.
[2]第一工业部设计研究院，动力机器设计手册，中国建筑工业出版社，1983.
[3]机械设计手册，第3卷优化设计，机械工业出版社.
