隔爆電機結構設計相關注意事項研究

劉剛

（分宜宏大煤礦電機制造有限公司，江西 新余 336600）

隔爆電機屬于目前比較常見的一種電機類型，具有較高的安全性，因而在生產實踐中有著十分廣泛的應用。就隔爆電機實踐應用而言，其運行及應用有效性的基礎就是隔爆電機的合理設計，其中結構設計就是比較重要的一個方面，對于電機整體設計效果都會產生十分重要的影響，因而相關設計人員需要充分把握隔爆電機結構設計中的相關注意事項，在此基礎上，實現更加科學合理的結構設計，確保隔爆電機的更好應用。

1 隔爆電機結構設計概述

在目前隔爆電機的實際運行過程中，對于隔爆電機運行效率及運行質量都有著越來越高的要求，因而需要確保隔爆電機的更有效運行。就當前隔爆電機的運行情況而言，電機的運行及應用會受到很多方面影響，其中比較重要的一點影響因素為電機結構，若隔爆電機的結構缺乏合理性，則會導致隔爆電機在實際應用中無法發揮出自身的應有作用，這對于隔爆電機功能的實現有著直接影響，而隔爆電機結構設計的實現可使這一問題得到有效解決，確保隔爆電機的更理想運行。在對隔爆電機結構進行科學合理地設計的基礎上，對于隔爆電機結構，可以使其得以更好完善，使隔爆電機結構中所出現的缺陷及問題得以有效避免，從而保證隔爆電機能夠實現更理想的應用。同時，隔爆電機結構設計也是隔爆電機整體設計中的重要內容及組成部分，在保證隔爆電機結構設計合理的基礎上，對于隔爆電機整體設計，可以保證其得到更有效的支持及保障，也就可以使其取得比較滿意的效果。針對這一情況，作為相關設計人員，對于隔爆電機結構需要深入研究，對其進行合理設計，對于需要注意的相關事項充分把握，從而保證進行更合理隔爆電機結構設計，使隔爆電機的實踐應用具有更好的基礎與保障，滿足電機應用的需求及相關要求，實現更合理的實踐生產。

2 隔爆電機結構設計中的相關注意事項

2.1 隔爆電機尺寸設計中有關注意事項

在隔爆電機的結構構成中，接合面屬于十分重要的組成部分，就目前接合面類型而言，其主要包括圓筒形、平面性以及止口形，同時，由于隔爆電機自身特殊性，其中還存在轉軸接合面。在對隔爆電機的接合面進行設計方面，需要考慮的要素主要包括三個方面的內容，即寬度、間隙及粗糙度三個方面，其具體設計分析如下。

首先，對平面接合面合理設計。對于隔爆電機中的平面接合面，一般而言，都是在各個部分的對接中進行應用，其中包括線盒蓋與線盒對接，端子板與出線孔之間對接，還有變頻殼體與電機殼體之間對接。在當前大中型隔爆電機的加工過程中，對于其中的外殼平面接合面，在實際加工中，選擇的工藝基本上都是銑鏜工藝，磨削工藝雖然有所應用，但是，比較少。在該接合面實際設計中，對于其粗糙度，通常都將其確定為3.2um，而設計平面度的公差通常都使其處于0.2mm 內，同時，對于其設計精度，相比標準精度一般都會設置的比較高，其原因就是在實際加工中即便精度存在一定偏差，也可以符合國家有關標準。

其次，對圓筒接合面合理設計。就當前隔爆電機中的接合面結構而言，圓筒接合面也是比較重要的一種類型，這種類型接合面的安裝位置主要就是電纜連接器，也會安裝在接線端子中。對于圓筒接合面設計，如果實際設計中會涉及到密封槽，則在尺寸的計算中，需要將槽寬去除，同時，需要注意被槽隔斷部分，其寬度可以相加。在目前的隔爆電機結構組成中，圓筒接合面主要就是在電纜連接器中進行安裝，還有在接線端子中的安裝。在圓筒形接合面的設計過程中，若其中包含密封槽，則密封槽槽寬不能計算在之內，且對于被槽隔斷部分，其寬度也能夠進行相加。對于圓筒形接合面，在各種加工方式中，最經濟合理的一種為車加工，但需要注意精度的控制，以保證加工質量。

止口接合面設計。對于隔爆電機結構設計而言，在端蓋及軸承端蓋的安裝方面，通常都會選擇止口結合方式，但在這一過程中需要注意的一點就是，對于止口圓筒部分，若其間隙設置缺乏合理性，則會出現被倒角隔斷情況，此時，秩序計算平面接合面寬度及距離。但是，需要主要對接合面距離進行控制，若過小，或者與圓筒接合面之間存在隔斷，則只需要對圓筒接合面寬度進行計算即可，從而保證其設計合理性。

轉軸接合面設計。在當前的隔爆電機結構中，轉軸接合面屬于比較特殊的一種類型，其實際上屬于圓筒接合面中的一種，但與普通圓筒接合面不同的就是對轉軸接合面的設計，應保證其不會被磨損，這樣才能夠實現其更好的應用。

2.2 隔爆電機冷卻設計中的有關注意事項

隔爆電機的冷卻設計中，其主要內容就是對電機水道進行合理設計，就目前的防爆電機應用而言，電機水道主要包括兩種形式，即折返式水道與螺旋式水道兩種，下面具體進行分析。

首先，折返式水道結構設計。就目前隔爆電機中的折返式水道而言，在實際加工過程中的形式主要包括兩種，其中一種方式就是利用數控鏜床在厚壁外殼上直接將折返水道切削出來，在此基礎上在外部利用鋼板實行焊接，對于這種加工方式而言，其所表現出的優點就是其水道相對比較光滑，存在的水阻相對比較小，對于相鄰兩水道而言，并不會出現串水狀況，因而可以增強冷卻效果，但是，這種方式也會存在一定缺陷，其主要體現就是效率相對較低，且編程較煩瑣，所耗費成本相對也比較高。對于另一種方式而言，其主要就是選擇筋板在筒體外周實行焊接，從而隔開折返連續水道，然后實行蓋板焊接，該方式優點為工藝比較簡單，缺點就是質量受人為因素影響比較大，同時，焊道水阻也很大，很可能會有結構狀況出現，對于水道暢通會產生影響。

其次，螺旋式水道結構設計。對于螺旋式水道結構，在使設計過程中，常見的方法主要包括兩種：其一為蓋板設計，其二為套接外殼設計。然而，對于螺旋式扣接蓋板而言，其操作相對比較困難，通常都不選擇這種方式，主要就是應用過盈熱套外殼方式。在實際設計過程中，應當對材料線脹系數及實際溫度注意，計算外殼直徑的脹出尺寸，所設計的過盈量應當比較大，以避免相鄰兩水道之間有串水情況發生。在這一結構中，其水道阻力較小，所產生的冷卻效果比較理想，但缺陷也比較明顯，即水道中的水壓一旦過高，則會造成外殼脹包情況出現，在內外殼間存在間隙，導致無法對外殼進行修復，最終報廢。所以，一般在進水口位置會進行減壓閥的設置，確保正常運行。

此外，對于功率比較大的隔爆電機而言，由于存在比較嚴重的軸發熱情況，需要考軸承降溫情況，通常都會將環形水道設置在軸承端蓋上。若同一設備中的多個部件均存在水道，通常情況下，選擇并行供水方式，也可以選擇將密封圈直接加在水口進行對接方式，從而使水的接入更加便捷，保證設備的更好運行。

2.3 隔爆電機承壓設計相關注意事項

與普通電機相比較而言，隔爆電機所具備的最明顯特點就是電機外殼可以承受內部爆炸壓力，在出現爆炸事故時不能出現對防爆有影響的破壞，對于接合面中的任何一個部位而言間隙，都不能存在永久性增加。在實際設計過程中，一般選擇靜壓法進行試驗，即將水加滿外殼內部，使壓力增加到1MPa，維持壓力在10s 以上，若未出現泄漏或者變形，則表示合格。就目前隔爆電機的構成而言，其承壓部件主要包括隔爆外殼、外殼端蓋以及法蘭等，在實際設計過程中，對

這些內容需要作為重點進行考慮。另外，針對防爆殼體的不同結構，需要選擇不同方法進行計算，具體來說，就是對于圓筒形防爆外殼及方形防爆外殼，應當選擇不同方法實行計算，可以選擇的方法包括理論計算方法與有限元分析方法。其中，對于理論計算方法而言，對于局部壓力很難進行精確計算，而利用有限元分析方法，可以使對整個結構受力情況直接獲取，從而實行優化設計，以避免在爆炸試驗中由于局部應力過于集中而導致殼體失效，從而使設計得到滿意的效果，滿足隔爆電機的需求。

3 結語

在目前隔爆電機的實際運行及應用過程中，為能夠使隔爆電機實現有效應用，需要保證隔爆電機整體合理性，也就需要對隔爆電機進行科學合理地設計。在隔爆電機的設計過程中，隔爆電機結構設計屬于十分重要的一個方面，對于隔爆電機的整體設計效果會產生直接影響，因而需要合理進行隔爆電機結構設計。作為隔爆電機設計人員，需要充分重視隔爆電機的結構設計，把握各方面設計的有關注意事項，從而使結構設計得到滿意的效果。