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礦用隔爆型電氣設備箱體結(jié)構設計要求

2021年1月5日 來源:防爆云平臺--防爆產(chǎn)業(yè)鏈服務平臺 防爆空調(diào) 防爆電氣 防爆電機 防爆風機 防爆通訊 瀏覽 2161 次 評論 0 次

防爆電氣作為重要的煤礦安全生產(chǎn)領域,自2006年12月20日納入了安全生產(chǎn)許可范圍,國家及省、市各級市場監(jiān)督管理局也開展了定期或不定期的產(chǎn)品抽查,自2019年10月1日起,防爆電氣被納入CCC(China Compulsory Certification)認證管理范圍,這一系列的重要舉措促進了我國防爆電氣領域的迅猛健康發(fā)展。

1 礦用隔爆型電氣設備箱體結(jié)構參數(shù)要求

隔爆型電氣產(chǎn)品箱體分為單腔結(jié)構和多腔結(jié)構。當電氣設備符合以下兩點可采用直接引入的單腔結(jié)構:

(1)正常運行時不產(chǎn)生火花、電弧、危險溫度;

(2)電氣設備的額定功率不超過250 W,且電流不大于5 A。

多數(shù)箱體為多腔結(jié)構,甚至包含多個主腔和接線腔。根據(jù)隔爆接合面的緊固方式又分為螺栓緊固式箱體和快開門式結(jié)構。

1.1 螺栓緊固式箱體

(1)箱體設計

對于采用螺栓緊固方式的箱體,主要隔爆參數(shù)包括隔爆接合面寬度、孔邊沿到法蘭邊沿的距離l、粗糙度及隔爆參數(shù)等,取值要求滿足GB 3836.2-2010中的規(guī)定,具體如表1所示。隔爆接合面的寬度和箱體的容積是成比例的。容積越大,對應的隔爆接合面寬度設計的越大,這樣火焰才有足夠的冷卻路徑。

表1 隔爆接合面取值

注:V.外殼容積(cm3)

在實際檢驗過程中,有些企業(yè)為了使產(chǎn)品防止潮氣、粉塵進入從而保證防護等級要求,在隔爆接合面上設有凹槽的特殊結(jié)構以方便安裝橡膠密封墊,如圖1所示。該襯墊不能計算在隔爆接合面的范圍內(nèi),隔爆接合面的有效參數(shù)應符合相關標準要求值。

圖1 有凹槽的隔爆接合面

壁厚原則上取值越大外殼隔爆性越好,基于成本及體積等因素選擇合適值,容積較小的箱體取值小為4 mm。容積較大的箱體根據(jù)體積選擇合適的壁厚以保證箱體的強度,容積大的箱體如果既想保證強度又想減輕重量,箱體可以采用加強肋的方式進行處理。

(2)緊固件選擇

對于一類防爆電氣設備,為了防止緊固件頭部受到?jīng)_擊,要求采用護圈或沉孔結(jié)構。隔爆接合面的緊固件的材質(zhì)不允許采用塑料材質(zhì)或輕合金材質(zhì),且緊固件要求具有一定的強度,性能等級至少是8.8級。

當緊固件的螺紋孔是盲孔結(jié)構時,要求隔爆外殼壁的剩余厚度至少是螺栓直徑的1/3,少3 mm。且緊固螺栓不帶墊圈完全擰進螺紋孔時,在盲孔的底部至少保留一整扣螺紋的裕量。緊固件螺紋的嚙合深度至少等于緊固件螺紋的外徑。螺紋公差的配合應滿足GB/T 2516規(guī)定的6H/6g的要求。

1.2 快開門式結(jié)構

為了縮短隔爆型電氣設備的開門時間,許多設備采用了快開門的結(jié)構形式??扉_門的結(jié)構形式有上下移動式和左右移動式,無論哪種形式都需要門板四周和殼體法蘭之間有相應的限位,即在門板或殼體法蘭上安裝卡板,使可燃性氣體爆炸后不能將門沖開而導致失爆。目前卡板的形式多種多樣,有齒條形、T形、U形和L形。

快開門結(jié)構的隔爆接合面的小寬度至少25 mm,間隙值為0.25 mm,且相鄰卡板之間間距不可過大,防止門板夾不緊導致失爆。另外特別注意隔爆間隙的計算,以常見的U形卡板固定模式來說,間隙的計算值為卡板和法蘭的差值,即ic=c-a-b??扉_門式結(jié)構間隙示意圖如圖2所示。

圖2 快開門式結(jié)構間隙示意圖

無論采用何種緊固方式的隔爆箱體,隔爆外殼在焊接后必須采取去應力處理措施。通常消除焊接應力的方法有3種:整體退火、自然時效和振動法。未經(jīng)過去除應力處理的隔爆外殼容易導致隔爆面平面度超差,隔爆間隙過大,甚至箱體在加工使用過程中會出現(xiàn)變形或開裂等現(xiàn)象。

2 操縱桿類機構參數(shù)設計

操縱桿包括按鈕、隔離開關和轉(zhuǎn)軸等機構,該類機構與隔爆外殼之間一般采用鑲嵌銅套的方式進行隔爆設計,一方面為了防止機構在井下潮濕的環(huán)境中生銹,保證軸件和桿件活動自如,另一方面由于頻繁使用而導致隔爆間隙增大時更換或修復方便。急停和轉(zhuǎn)軸結(jié)構如圖3所示。

圖3 急停和轉(zhuǎn)軸結(jié)構

該類機構的軸座和銅套之間采用過盈配合,銅套和軸之間是間隙配合。原則上,L≥12.5 mm,隔爆間隙ic≤0.4 mm,粗糙度Ra≤6.3。需要特別注意的是,如果操縱桿直徑超過箱體中規(guī)定的小接合面寬度,則此處隔爆接合面的寬度應至少等于其直徑,但不許超過準25 mm。很多廠家會忽略操縱桿直徑大于準12.5 mm這種情況下,接合面長度取值即銅套的長度應至少為該軸直徑。


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