本发明涉及数控切割设备的除尘技术，特别是一种数控切割设备的移动除尘系统。
背景技术：
数控切割技术是传统加工工艺与计算机数控技术、计算机辅助设计和辅助制造技术的有机结合。数控切割由数控系统和机械构架两大部分组成。与传统手动和半自动切割相比，数控切割通过数控系统即控制器提供的切割技术、切割工艺和自动控制技术，能够有效控制和提高切割质量和切割效率。数控切割设备利用数字程序驱动机床运动，随着机床运动时，随机配带的切割工具对物体进行切割，目前数控切割设备越来越受到生产企业的欢迎，作为生产企业的一道主要环节，有着举足轻重的作用。
但数控切割设备在切割工件过程中产生的烟尘大，对环境污染大，烟尘浓度过大不及时处理也有爆炸的风险。因此，及时清除数控切割设备产生的除尘十分必要。目前，针对数控切割设备的除尘技术主要分为干式和湿式两种。其中，干式除尘问题在于处理不当时会造成二次扬尘，占用面积大，而且有些除尘结构除尘效果差，噪音大；湿式除尘问题在于对排出的泥浆要及时处理，否则会造成二次污染；不适用于疏水性烟尘的处理，易使管道和叶片发生堵塞；需要消耗水，布置困难，处理不便，在严寒地区要采取防冻措施。因此，现有的数控切割设备的除尘装置仍需改进。
技术实现要素：
本发明的目的是为了提供一种配置合理、使用可靠的数控切割设备的移动除尘系统，从根本上解决干式除尘存在的易造成二次扬尘、占用面积大的问题，有效控制烟尘走向，减少烟尘扩散，从而保障除尘效果，合理利用厂区空间，不过度占用厂区面积，不需消耗水即可达到除尘的目的，处理方便，不需做防寒处理。
本发明的技术方案是：
一种数控切割设备的移动除尘系统，包括除尘护罩、除尘行走装置和除尘烟道装置，其技术要点是：所述除尘护罩包括四面封闭的罩体，所述罩体顶部设有除尘口，底部与数控切割设备的机床连接并随其移动，所述除尘行走装置包括架设于数控切割区域上方一侧的行走轨道、设于行走轨道的起始段下方的回转轨道、设于行走轨道上的行走架、与行走架连接的除尘软管，所述回转轨道的前、后两端分别与行走轨道连接并连通，所述回转轨道和位于回转轨道前、后两侧的行走轨道底部分别设有用于驱动除尘软管向前移动的行走滚轮，位于回转轨道上方的行走轨道底部左、右两侧分别设有挡轮，所述行走架底部设有与行走轨道配合的行走轮，所述行走架中部设有水平支撑辊组且水平支撑辊组将行走架分隔成上、下u型支撑区，所述行走架尾部设有与上u型支撑区末端相接的回转托辊，所述回转托辊上方左、右两侧的行走架上分别设有轴心线与水平面垂直的矫正辅助轮，所述下u型支撑区内活动连接有软管固定件，所述除尘软管的入口段利用软管固定件活动连接于行走架上且软管入口端与除尘护罩顶部的除尘口利用管路连接，除尘软管的出口段经下u型支撑区和回转托辊后进入上u型支撑区并向除尘烟道装置延伸，除尘软管的出口端与除尘烟道装置的入口连接固定。
上述的数控切割设备的移动除尘系统，所述除尘护罩的罩体前、后侧面下部分别嵌装有机玻璃观察窗，所述罩体内上部中间位置支撑有传动轴且传动轴一端连接有驱动电机ⅲ，所述传动轴上对称设有一对传动链轮，所述罩体内上部前、后两侧位置分别支撑有一对与传动链轮对应的中间链轮，所述有机玻璃观察窗的窗框上沿固定有一对提升紧固件，所述传动链轮为双排链轮且分别缠绕两条链条，链条绕过对应侧的中间链轮后与提升紧固件连接固定，所述罩体对应机玻璃观察窗左、右两端的位置分别设有升降滑道。
上述的数控切割设备的移动除尘系统，所述除尘烟道装置包括烟道本体、与烟道本体起始端依次连接的除尘过滤装置和除尘风机，所述除尘风机的入口设有减震缓冲连接件，所述减震缓冲连接件的入口与除尘软管的出口端之间连接有旋转矫正密封装置，所述旋转矫正密封装置包括连接法兰、与连接法兰利用螺栓副连接在一起的外套、端部插入外套内的转子、设于转子外周面与外套内周面之间的双排钢珠、设于转子端面与连接法兰端面之间的内骨架橡胶密封圈，所述转子对应钢珠的位置设有环形凹槽ⅰ，所述外套对应钢珠的位置设有环形凹槽ⅱ且设有与环形凹槽ⅱ相通的钢珠安装口，所述钢珠安装口的外端设有堵丝。
上述的数控切割设备的移动除尘系统，所述除尘行走装置的行走轨道外侧设有驱动电机ⅰ，所述行走滚轮通过链轮传动机构ⅰ与驱动电机ⅰ连接，所述行走架上另设有与驱动电机ⅰ同步启动的驱动电机ⅱ，所述行走轮通过链轮传动机构ⅱ与驱动电机ⅱ连接。
上述的数控切割设备的移动除尘系统，所述除尘行走装置的行走滚轮的轴心线与行走轨道的长度方向垂直，所述挡轮的轴心线与行走轨道的长度方向平行，所述回转托辊的轴心线与水平支撑辊组的轴心线平行，与行走轨道的长度方向垂直。
上述的数控切割设备的移动除尘系统，所述除尘行走装置的软管固定件包括与除尘软管焊接固定的连接件、与连接件配合的吊杆、与吊杆顶端连接的关节轴承、与关节轴承连接的水平支撑轴、设于水平支撑轴两端的滚动轮，所述吊杆为螺杆状且其螺帽位于连接件顶面下部，螺杆端部穿过连接件顶面与关节轴承连接，所述行走架的下u型支撑区内设有圆钢导轨，所述滚动轮支撑于圆钢导轨上。
上述的数控切割设备的移动除尘系统，所述除尘护罩的罩体内前、后两侧另设有手动控制机构，所述手动控制机构由支撑所述中间链轮的手动传动轴、设于手动传动轴上的一对手动链轮、缠绕于手动链轮上的链条、连接于链条末端和有机玻璃观察窗之间的提升紧固件、设于手动传动轴外端的摇把、设于手动传动轴与罩体之间棘轮棘爪定位机构组成，所述手动传动轴与中间链轮为滑动配合。以实现手动和自动控制两种方式，以便于其中一种控制方式损坏时，另一种也能够保证工作的正常运行。
上述的数控切割设备的移动除尘系统，所述除尘烟道装置的减震缓冲连接件由一端与除尘风机入口连接、另一端与连接法兰连接的柔性接头、套于柔性接头外部的缓冲胶块组成。
上述的数控切割设备的移动除尘系统，所述除尘行走装置的行走轨道由左右对称布置的两条l型轨道组成，所述行走架由左、右架体组装而成，所述左、右架体分别为框架式结构，所述行走轮的数量为四个，分布于左、右架体的前、后底端，沿两条l型轨道运动。
上述的数控切割设备的移动除尘系统，所述除尘软管的入口端与除尘护罩的除尘口之间的连接管路由与除尘口连接的垂直段和与除尘软管连接的水平段组成，所述水平段下方利用支撑柱支撑，支撑柱下方固定于数控切割设备的机床上。
本发明的有益效果是：
1、由于设置了除尘行走装置，实现了除尘软管行走、软管位置调整、与除尘护罩同步运行等功能，与除尘护罩和除尘烟道配合后，实现移动除尘，合理利用厂区空间，及时收集切割烟尘，除尘效果好，噪音小。
2、由于设置了回转轨道，有效解决了除尘软管在运行过程中的下坠、折叠交叉等问题，起到支撑稳固下坠软管的作用。
3、由于行走架活动连接了软管固定件，缓解了除尘软管在工作工程中出现的晃动、偏移等现象，保证运行稳定；而回转托辊和矫正辅助轮进一步解决了除尘软管在工作工程中出现的晃动、偏移、弯曲半径过小及行走卡顿等问题。
4、除尘烟道装置将切割产生的烟尘及时排出，除尘过程中，除尘风机用于形成负压吸尘，而减震缓冲连接件用于缓解风机的震动，旋转矫正密封装置用于调整除尘软管在运行过程中出现的旋转及偏移情况，并缓解除尘软管的震动，同时采用结构强度大、韧性好、密封能力强的内骨架橡胶密封圈进行密封，保证了转子在旋转工程中不出现漏气的现象，从而避免了烟尘外溢。
5、除尘护罩通过在罩体前、后侧设有机玻璃观察窗，并在罩体内设驱动有机玻璃观察窗升降的机构，便于工作人员观察工件切割情况，以避免影响切割工作正常运行。除尘工作在罩体内完成，减小了工作噪音和除尘噪音。
6、整体采用模块化设计，便于拆卸和维修。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是本发明的除尘行走装置的结构示意图；
图4是图3中a-a向剖面图；
图5是图3中b-b向剖面图；
图6是图3中c-c向剖面图；
图7是本发明的软管固定件的结构示意图；
图8是本发明的除尘护罩的结构示意图；
图9是图8的左视图（省略手动控制机构）；
图10是图9中关于有机玻璃观察窗升降传动的d向视图（省略了中间链轮）；
图11是图9中e-e向剖面图；
图12是图10中f部放大图；
图13是本发明的除尘护罩的结构示意图（省略自动控制部分）；
图14是图13中g-g向剖面图；
图15是本发明的除尘烟道装置的结构示意图；
图16是图15中h向视图；
图17是除尘烟道装置的旋转矫正密封装置的结构示意图。
图中：1.除尘烟道装置、1001.烟道本体、1002.除尘过滤装置、1003.除尘风机、1004.减震缓冲连接件、1005.旋转矫正密封装置、1005a.连接法兰、1005b.螺栓副、1005c.外套、1005d.内骨架橡胶密封圈、1005e.转子、1005f.钢珠、1005g.堵丝、1006.支撑架；2.除尘软管；3.除尘行走装置、3001.行走轨道、3002.链轮传动机构ⅰ、3003.行走架、3004.矫正辅助轮、3005.回转托辊、3006.回转轨道、3007.挡轮、3008.驱动电机ⅰ、3009.行走滚轮、3010.水平支撑辊组、3011.驱动电机ⅱ、3012.行走轮、3013.软管固定件、3013a.滚动轮、3013b.水平支撑轴、3013c.关节轴承、3013d.吊杆、3013e.连接件、3014.链轮传动机构ⅱ、3015.圆钢导轨；4.除尘护罩、4001.罩体、4001a.升降滑道、4002.有机玻璃观察窗、4002a.窗框、4003.除尘口、4004.中间链轮、4005.链条、4006.传动轴、4007.传动链轮、4008.提升紧固件、4008a.u型夹紧部、4008b.螺栓紧固部、4009.驱动电机、4010.上、下水平支撑轴、4011.轴承、4012.链条、4013.手动传动轴、4014.手动链轮、4015.棘轮棘爪定位机构、4015a.棘轮、4015b.棘爪、4016.摇把、4017.链条、4018.提升紧固件；5.机床；6.连接管路；7.支撑柱。
具体实施方式
如图1、图2所示，该数控切割设备的移动除尘系统，包括除尘护罩4、除尘行走装置3和除尘烟道装置1。
如图8-图14所示，所述除尘护罩4包括四面封闭的罩体4001，所述罩体4001顶部设有除尘口4003，底部与数控切割设备的机床5连接并随其移动。所述罩体4001前、后侧面下部分别嵌装有机玻璃观察窗4002，所述罩体4001内上部中间位置支撑有传动轴4006且传动轴4006一端连接有驱动电机ⅲ4009，所述传动轴4006上对称设有一对传动链轮4007，所述罩体4001内上部前、后两侧位置分别支撑有一对与传动链轮4007对应的中间链轮4004，所述有机玻璃观察窗4002的窗框4002a上沿固定有一对提升紧固件4008，所述传动链轮4007为双排链轮且分别缠绕两条链条，一条链条4005绕过对应的罩体4001前侧的中间链轮4004后与前侧有机玻璃观察窗4002的提升紧固件4008连接固定，另一条链条4012绕过对应的罩体4001后侧的中间链轮4004后与后侧有机玻璃观察窗4002的提升紧固件4008连接固定，所述罩体4001对应机玻璃观察窗4002左、右两端的位置分别设有升降滑道4001a。
本实施例中，所述罩体4001为锥形结构，以利于形成“烟囱效应”，利于收集烟尘，所述除尘口4003位于罩体4001顶部中间位置。为保证同步提升前、后侧的有机玻璃观察窗4002，缠绕于双排链轮上的两条链条，一条由传动链轮4007上方绕过固定，一条由传动链轮4007下方绕过固定，对称布置。所述机玻璃观察窗4002的左、右两端分别设有上、下水平支撑轴4010，所述上、下水平支撑轴4010的端部分别固定有沿升降滑道4001a滑动的轴承4011。所述提升紧固件4008由与链条连接的u型夹紧部4008a和设于u型夹紧部4008a下方的与机玻璃观察窗窗框4002a连接的螺栓紧固部4008b组成。
工作时，罩体4001随切割机床一起移动，及时收集加工位置产生的烟尘，当需要观察工件切割情况时，启动驱动电机ⅲ4009，驱动电机ⅲ4009输出动力，通过传动轴4006、传动链轮4007、中间链轮4004、链条4005、4012和提升紧固件4008实现对有机玻璃观察窗4002的升降。
参见图13、图14，所述护罩内前、后两侧另设有手动控制机构，所述手动控制机构由支撑所述中间链轮4004（图中省略）的手动传动轴4013、设于手动传动轴4013上的一对手动链轮4014、缠绕于手动链轮4014上的链条4017、连接于链条4017末端和有机玻璃观察窗4002之间的提升紧固件4018、设于手动传动轴4013外端的摇把4016、设于手动传动轴4013与罩体4001之间棘轮棘爪定位机构4015组成。棘轮棘爪定位机构4015由设于罩体上的棘爪4015b和随手动传动轴转动的棘轮4015a组成。所述手动传动轴4013与中间链轮4004为滑动配合，手动和机动控制不互相干扰。当驱动电机ⅲ4009出现故障无法自动提升时，手动摇动摇把4016通过手动链轮4014、链条4017和提升紧固件4018实现观察窗的升降，确保工作顺利进行，当观察窗提升到一定位置时，利用棘轮棘爪定位机构4015将手动传动轴4013锁死；需要降下观察窗时，解锁棘轮棘爪定位机构4015。摇把4016与手动传动轴4013采用方头插接的方式连接，安装和拆卸方便。
如图3-图7所示，所述除尘行走装置3包括架设于数控切割区域上方一侧的行走轨道3001、设于行走轨道3003的起始段下方的回转轨道3006、设于行走轨道3001上的行走架3003、与行走架3003连接的除尘软管2。所述回转轨道3006的前、后两端分别与行走轨道3001连接并连通，所述回转轨道3006和位于回转轨道3006前、后两侧的行走轨道3001底部分别设有用于驱动除尘软管2向前移动的行走滚轮3009，位于回转轨道3006上方的行走轨道3001底部左、右两侧分别设有挡轮3007，所述行走架3003底部设有与行走轨道3001配合的行走轮3012，所述行走架3003中部设有水平支撑辊组3010且水平支撑辊组3010将行走架3003分隔成上、下u型支撑区，所述行走架3003尾部设有与上u型支撑区末端相接的回转托辊3005，所述回转托辊3005上方左、右两侧的行走架3003上分别设有轴心线与水平面垂直的矫正辅助轮3004，所述下u型支撑区内活动连接有软管固定件3013，所述除尘软管2的入口段利用软管固定件3013固定于行走架3003上且软管入口端与除尘护罩4顶部的除尘口4004利用管路连接，除尘软管2的出口段经下u型支撑区和回转托辊3005后进入上u型支撑区并向除尘烟道装置1方向延伸，除尘软管2的出口端与除尘烟道装置1的入口连接固定。
本实施例中，所述行走轨道3001外侧设有驱动电机ⅰ3008，所述行走滚轮3009通过链轮传动机构ⅰ3002与驱动电机ⅰ3008连接，所述行走架3003上另设有与驱动电机ⅰ3008同步启动的驱动电机ⅱ3011，所述行走轮3012通过链轮传动机构ⅱ3014与驱动电机ⅱ3011连接。所述行走架3003由左、右架体组装而成，所述左、右架体分别为框架式结构，所述行走轮3012的数量为四个，分布于左、右架体的前、后底端。所述回转轨道3006由中部直线段和两侧弧形过渡段组成。所述行走滚轮3009的轴心线与行走轨道的长度方向垂直，所述挡轮3007的轴心线与行走轨道3001的长度方向平行。所述回转托辊3005的轴心线与水平支撑辊组3010的轴心线平行，与行走轨道3001的长度方向垂直。所述行走轨道3001由左右对称布置的两条l型轨道组成。
参见图7，所述软管固定件3013包括与除尘软管2焊接固定的连接件3013e、与连接件3013e配合的吊杆3013d、与吊杆3013d顶端连接的关节轴承3013c、与关节轴承3013c连接的水平支撑轴3013b、设于水平支撑轴3013b两端的滚动轮3013a，所述吊杆3013d为螺杆状且其螺帽位于连接件3013e顶面下部，螺杆端部穿过连接件3013e顶面与关节轴承3013c连接，所述行走架3003的下u型支撑区内设有圆钢导轨3015，所述滚动轮3013a支撑于圆钢导轨3015上。连接件3013e下部与除尘软管2焊接，吊杆3013d可沿连接件3013e顶面的通孔上下运动，缓解除尘软管2在运行过程中出现的上下运动的现象，而由于关节轴承3013c的特性，可缓解除尘软管2在运行过程中出现的摆动现象，滚动轮3013a在圆钢导轨3015上行走时，保持与除尘软管2同步运动。
工作前，数控切割设备的机床5上方固定除尘护罩4，除尘护罩4顶部的除尘口4003外部设有连接管路6，除尘软管2的入口段利用软管固定件3013活动连接于行走架3003上后，除尘口的连接管路6末端与除尘软管2的入口端连接固定，除尘软管2的出口段经下u型支撑区和回转托辊5后进入上u型支撑区并向除尘烟道装置1方向延伸，至除尘软管2的出口端与烟道入口连接固定。所述连接管路6由与除尘口4003连接的垂直段和与除尘软管2连接的水平段组成，所述水平段下方利用支撑柱7支撑，支撑柱7下方固定于数控切割设备的机床5上。
工作时，除尘护罩4随数控切割设备运动，随时吸收切割位置产生的烟尘，本装置的行走架3003在驱动电机ⅱ3011的带动下与除尘护罩4同步同向向前运动，托动除尘软管2入口段一并向前运动，此时，行走轨道3001和回转轨道3006上的行走滚轮3009在驱动电机ⅰ3008的带动下转动，除尘软管2的入口段以后的部分下落至回转轨道3006上与行走滚轮3009接触时会受行走滚轮3009驱动向前行走，当行走架3003走出行走轨道3001的起始段后，下坠的除尘软管2会与行走轨道3001上的行走滚轮3009接触并受其驱动行走，从而实现除尘软管2与除尘护罩4一起运动达到及时除尘的目的。
如图15-图17所示，所述除尘烟道装置1包括烟道本体1001、与烟道本体1001起始端依次连接的除尘过滤装置1002和除尘风机1003，所述除尘风机1003的入口设有减震缓冲连接件1004，所述减震缓冲连接件1004的入口与引出数控切割设备切割烟尘的除尘软管2末端之间连接有旋转矫正密封装置1005。
其中，所述旋转矫正密封装置1005包括连接法兰1005a、与连接法兰1005a利用螺栓副1005b连接在一起的外套1005c、端部插入外套1005c内的转子1005e、设于转子1005e外周面与外套1005c内周面之间的双排钢珠1005f、设于转子1005e端面与连接法兰1005a端面之间的内骨架橡胶密封圈1005d。所述内骨架橡胶密封圈1005d的外周面与对应的外套1005c的内周面贴合。所述转子1005e对应钢珠1005f的位置设有环形凹槽ⅰ，所述外套1005c对应钢珠1005f的位置设有环形凹槽ⅱ且设有与环形凹槽ⅱ相通的钢珠安装口，所述钢珠安装口的外端设有堵丝1005g。所述减震缓冲连接件1004由一端与除尘风机1003入口连接、另一端与连接法兰1005a连接的柔性接头、套于柔性接头外部的缓冲胶块组成，有效缓解除尘风机1003运行过程中的震动情况。该除尘烟道装置1，还包括用于固定除尘风机1003的支撑架1006，所述支撑架1006的一端与连接法兰1005a利用螺栓副1005b连接固定（与外套的连接位置一致），以达到支撑固定旋转矫正密封装置1005的目的。
本实施例中，所述转子1005e、外套1005c和钢珠1005f之间均采用间隙配合，间隙量根据实际情况控制在1mm～5mm，在除尘软管2摆动的过程中，通过此间隙可对软管实现微量调整。为达到良好的除尘效果，所述除尘风机1003内含防爆型电机，除尘风机1003的流量范围为3000m³/h～10000m³/h。除尘软管2采用dn50～dn200钢丝软管，配以专用除尘护罩，能够在吸尘口处形成负压，便于烟尘的吸入。
本发明在数控切割机床启动后，由现场工作人员根据烟尘量远程启动除尘风机1003，烟尘经下方专用除尘护罩4的除尘口4003到达除尘软管2，通过旋转矫正密封装置1005及减震缓冲连接件1004进入除尘风机1003，再由除尘过滤装置1002过滤后形成无污染的气体经烟道本体1001排放出去。工作时，除尘软管2与旋转矫正密封装置1005的转子1005e的外端连接，由于转子1005e与外套1005c之间装入了钢珠1005f，当除尘软管2随着数控切割设备移动时，出现左右摆动的现象，转子1005e借助钢珠1005f发生旋转，双排钢珠1005f有效防止转子1005e在转动时发生卡顿现象。
本发明通过采用与数控切割设备的机床5同步运动的除尘护罩4、与除尘护罩4同步运动的除尘行走装置3和与除尘软管2连接的除尘烟道装置1实现移动式除尘方式，达到及时除尘的目的，不会造成二次扬尘，且移动除尘系统占用空间小，使用灵活，实用性强。
以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。