防爆電機修理及結構優化設計研究

鮑巖++夏青

摘 要：本文針對防爆電機行業的現狀，對行業的發展環境和需求進行了分析和預測，提出了加快行業產品結構調整步伐，開發機電一體化、專用特殊型以及環保節能型產品，并提高工藝及制造水平的行業發展重點，最后，提出了防爆電機修理及結構優化設計的相應措施和建議。

關鍵詞：防爆電機；結構優化；現狀分析

目前，防爆電機行業全國共有生產制造企業近 100家，絕大多數企業不僅生產防爆電機，同時還生產其他電機產品。其中，防爆電機生產達到一定規模的有近44家。2014年，防爆電機行業72個主導企業完成防爆電機產量近600萬kW，全行業銷售產值近162億元，實現利潤11.2億元。從整體上看，行業整體效益呈上升趨勢，全行業完成的工業總產值、產量利潤等都在逐年遞增。但防爆電機產品在國內市場嚴重供大于求的局面并沒有改變，防爆電機行業競爭仍十分激烈。

一、防爆電機發展趨勢分析

機電一體化技術是以微電子為主導的多種新興技術與精密機械融合的綜合性高技術。與防爆電機密切相關，需求量較大的機電一體化產品為變頻調速防爆電機。變頻調速防爆電機大量用于使用在危險場所的風機、泵類、壓縮機、破碎機、紡織機及工礦電動車輛等需要電動機調速的各種設備。采用這種技術調速可獲得 20 以上的節電效益，還可以改善生產工藝，提高產品質量。除此之外，防爆電機已經廣泛地應用熱敏元件來控制監視電機的溫升，控制著水冷電機的水溫。國外防爆電機制造廠，充分吸收普通電機的先進的制造工藝，在鑄造、沖壓、金加工、絕緣處理等各方面，采用先進的技術與設備，確保加工質量。在生產中較多地采用自動檢測技術，保證零部件的質量。根據環保指標要求，設計開發高效節能產品現代防爆電機幾乎都是節能產品。美國從節省能源出發，強調電機提高效率，發展超高效率電機，把節約電能列入國家的法規。不僅如此，以環保指標作為開發新產品的要求，大力降低噪聲。節能和環保將成為防爆電機行業的主流。

二、防爆電機中機械部件的修理

（一）電機風扇與風扇罩的修理

防爆電機的外風扇，由于長期不停歇的工作，經常會出現故障，需要及時進行修理。在修理時要注意風扇與擋板之間的距離。把握好距離，以免受到傷害。緊固件與風扇罩之間的最小距離不得少于1mm，因為一旦小于 1mm 的話，就很容易出現碰撞和摩擦情況，非常容易出現火花，引起不必要的麻煩。在對外風扇進行更換時需要注意鋁合金風扇中鎂的含量，一般是在6%以下，如果想把它更換為塑料風扇的話，就要選取經過防爆檢測的配件安裝。所有安裝配件都要滿足防爆標準要求。這樣做是為了整體電機安全考慮。

（二）防爆電機隔爆殼體修理

防爆電機殼體出現一些細小裂紋，要及時用之前相同材料的零件進行更換。在防爆電機外殼上發現一些缺陷，就要按照防爆電機的相關行業規范拿到工廠進行返修。防爆電機質量的好壞，會直接影響到其他部件及人身安全，一定要嚴格按照相關的行規進行修理。在對防爆電機外表面進行覆蓋時，還要考慮到可能對電機表面的溫度產生影響。

（三）防爆電機接線盒的修理

防爆電機的接線盒內出現了端子損壞的問題，就要按照其行業規范，選用相同材料的零件進行替換。目前防爆電機型號非常多，即使是同一地區，所使用的防爆電機型號也有可能是不一樣的。在更換配件時，一定要注意型號，不要用別的防爆電機型號配件來更換。防爆電機所有元件一旦出現問題，都要用與之相同的配件進行更換。需要注意的是，在防爆電機引入裝置修理后，不要改變引入方法，要將原有的引入方法進行保存。還要強調防爆電機的元件更換要符合其行業的規范。如果防爆電機鑄鋁的鼠籠轉子出現了故障，就要根據防爆電機的相關規定規范更換與之相同的元部件。通過檢查防爆電機會發現，有一些防爆電機的轉子籠是焊接上去的，這種情況就要將防爆電機進行返廠維修。

三、防爆電機結構及優化分析

（一）防爆電機轉軸密封結構

電機轉軸貫通處的密封設計是該電機防護等級達到IP65的關鍵點。通常對該密封的設計都是采用迷宮回路的結構，使用迷宮環與外殼形成曲折通道，在軸向上保持0.5mm的間隙，徑向上保持0.2mm的間隙，使粉塵難于沿該通路進入電機內部。但是，該種結構由于加工困難，裝配精度要求高，對于小電機軸向無定位時，軸向間隙很難得到保證。容易產生迷宮環與電機端蓋相擦的故障，因而有一定的局限性。為解決此問題我們在此提出了一種新型密封設計。本設計采用軸面油封與骨架型油封的組合來解決IP65所規定的防護要求，利用軸面油封的旋轉特性及骨架油封的靜止特性，分別與端蓋及軸構成一個2級迷宮結構，可有效的保證電機在旋轉與靜止狀態都可以滿足IP65的要求。軸面油封內圈與轉軸通過過盈配合緊密結合在一起，可以有效地防止水和粉塵通過軸進入電機，外圈與端蓋小間隙配合，內襯橡膠圈靜止時與端蓋內端面接觸，可以把大部分水及粉塵擋在電機之外。骨架油封外圈與端蓋緊密結合在一起，內圓油封唇口與轉軸抱緊，這樣有效地防止液體與粉塵進入電機內部。通過兩道密封的組合能較好地滿足IP65的要求，且此種設計對加工及裝配的要求不高，對軸的竄動要求也不高，具有良好的實用性。

（二）防爆電機的結構改進設計

在使用防爆電機時發現會經常出現一些問題，有的問題出現得特別突然，這些問題，很大一部分原因是因為結構不合理。以防爆電機接線盒為例，提出了與之相對應的結構方案。防爆電機的接線盒是整個電機發生故障次數最多的部件之一，一般情況下，接線盒出現故障的主要原因是電機過熱造成的，如果這時工作人員沒有發現這一問題，也沒有及時予以處理，最終結果就有可能出現接線盒內崩燒。在對防爆電機接線盒進行結構設計時，可適當增加接線柱與接線盒的內腔空隙，運用這種辦法，確保電纜的芯線壓接，能夠很好防止接線盒出現過熱情況。

四、結束語

隨著原材料價格與防爆電機行業的不斷上漲，防爆電機的修理與設計的水平也在不斷的提升當中，在現有技術基礎上，對其進行相應創新，以滿足防爆電機的安全。

參考文獻：

[1]楊利花.擠壓油膜阻尼器的高速電機支撐系統實驗[J].中國電機工程學報，2014.

[2]郭寶海.防爆電動機的發展趨勢淺析階[J].企業文化，2014.