礦用防爆型螺旋式喇叭嘴防松裝置設計

張 凱

（山西高河能源有限公司機電部 ，山西 長治 046000）

0 引 言

煤礦井下在生產過程中存在著瓦斯、煤塵等具有爆炸性的物質，為了安全生產，防止瓦斯及煤塵發生爆炸事故，除了要控制瓦斯和煤塵的含量外，還要杜絕一切易引起爆炸的點火源和高溫熱源[1]。據相關權威部門統計：電火花在煤礦瓦斯爆炸引燃火源的眾多因素中高居榜首，約為70%[2-3]。所以，防止“電氣失爆”產生電火花對于防止瓦斯爆炸最為重要。其中，電纜引入裝置所采用的防爆型螺旋式喇叭嘴極易產生松動失爆，給安全生產帶來極大的隱患，如何采用有效的放松措施已顯得尤為重要。

1 防爆喇叭嘴結構

防爆電機、開關等都需要配有電纜引入裝置；其從外到內依次是喇叭嘴、擋圈、防爆密封圈和喇叭口座，電纜從他們中間穿過，然后擰緊[4]。喇叭嘴為六邊形柱體，形似六角螺帽，通過螺紋與喇叭口座聯接，中間為空心，可以引入電纜，從而實現電氣功能。如果喇叭嘴未擰緊或發生松動，防爆開關即失去防爆性能，其內部瓦斯點燃，會引起防爆開設備外部瓦斯爆炸。

根據山西省《煤礦安全質量標準化標準及考核評級辦法》（晉煤安發[2012]715 號）檢查標準規定：螺旋式喇叭嘴應有防松裝置，螺旋式喇叭嘴最少入扣數不得低于6 扣，擰緊程度應以8N.m 力矩扳手順壓緊方向擰緊到位，如果用三個指頭順壓緊方向用力擰動超過半圈為失爆[5]。由于螺旋式喇叭嘴外露不受其他約束，工作一定時間后，容易自然松動；而且一些非專業人員對螺旋式喇叭嘴經常采用人工扭動檢查是否松動，這種操作很容易造成喇叭嘴滑絲而失爆；更有甚者出現人為丟失。目前，這些情況都沒有較好的防患手段。

圖1 電纜引入裝置

2 放松裝置設計

2.1 總體設計思路

放松裝置要適用于煤礦井下及其地面爆炸性混合物氣體環境的電氣設備。市場上電氣開關生產廠家眾多，其喇叭嘴的布置狀態各不不相同，在設計時應考慮其通用性。其次，必須具備下列功能：

1）能夠長期有效地防止螺旋式喇叭嘴的松動現象；

2）含閉鎖功能不易從喇叭嘴脫落；

3）配備專用鎖具，只有專用鑰匙才可打開；

4）具有一定的強度，耐沖擊；不易被外力破壞，失去其功能；

5）結構要簡單、體積小、重量輕，便于加工制作和安裝。

3.2 放松裝置設計

結合當前電氣開關不同螺旋式喇叭嘴排列方式，防松裝置結構可設計為單組、雙組或多組等類型。其主要結構包括上鎖體、下鎖體、鎖芯及鎖鑰等組成，如圖 2、圖 3 所示。

圖2 單組合結構

圖3 多組合結構

上、下鎖體形狀為半圓形管體，采用碳鋼整體制成。上鎖體和下鎖體內部均設有防滑卡槽；安裝時，將卡槽置于喇叭嘴與開關進出線管之間，可以防止鎖體從喇叭嘴脫落而失效。圖示中防松裝置左部上、下鎖體采用齒狀嵌合，配合到位后打入銷軸，并在銷軸兩端采用螺釘或者鉛絲密封固定，防止銷軸退出。下鎖體設有與鎖芯配合的螺孔，鎖芯通過上鎖體的通道進行鎖定。上鎖體和下鎖體連接后形成一圈狀，上鎖體平面和下鎖體平面緊靠六邊形的喇叭嘴的兩個平行面，限制了喇叭嘴的旋轉，任何工具不能操作。拆卸時，必須用專用工具打開閉鎖后才能進行。

4 應用效果及推廣

按照防松裝置的設計方案，已經完成了多臺份的制造與應用。其中，對某品牌400A 礦用隔爆型真空饋電開關就進行了防松裝置的設計與安裝，如圖4 所示。從而近一年的運行來看，使用效果良好。

目前，多數防爆開關或者井下重要設備電控箱設計螺旋喇叭嘴較為集中且呈一字型分布，結合本裝置的防松原理，可根據不同布置設計不同防松機構。所以本裝置可廣泛用于井下重要設備 (如局部通風機、關鍵部位水泵、采掘設備）配套使用的專用饋電開關和專用磁力啟動器，也可以大批量成套制作用于礦井同種型號具有一定數量的防爆開關。綜上所述，螺旋式喇叭嘴防松裝置具有一定市場推廣前景。

圖4 防松裝置應用案例

5 結 論

所研究設計的防松裝置結構緊湊，制造工藝簡單，適于大批量生產。安裝使用與維護簡潔，可有效地預防礦用開關螺旋式喇叭嘴的自然和人為松動，又可預防螺旋式喇叭嘴人為丟失等。大大減少了檢修人員的巡查次數，杜絕了人為“失爆”現象，提高了機電安全生產效率。