怎樣設(shè)計防爆箱殼體叫胁?
近幾年凰慈,由于煤礦形勢好轉(zhuǎn),生產(chǎn)礦用防爆產(chǎn)品的廠家大量增加曹抬,在這中間溉瓶,有許多的廠家是初次生產(chǎn)防爆產(chǎn)品,由于對于防爆產(chǎn)品并不了解谤民,設(shè)計出來的產(chǎn)品并不能滿足防爆標(biāo)準(zhǔn)的要求堰酿,浪費(fèi)了大量的人力物力。本文就針對這類情況张足,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和力學(xué)結(jié)構(gòu)的要求触创,提出隔爆型防爆電氣產(chǎn)品的設(shè)計方法,供大家參考为牍。
具有隔爆外殼的電氣設(shè)備稱為隔爆型電氣設(shè)備哼绑,隔爆外殼即能承受內(nèi)部混合爆炸性氣體被引爆所產(chǎn)生的爆炸壓力,又能防止內(nèi)部爆炸火焰和高溫氣體通過隔爆間隙點(diǎn)燃外殼周圍的爆炸性氣體混合物碉咆,隔爆型電氣設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)編號為GB3836.2抖韩。 隔爆外殼一般由若干零件組成。零件與零件的接合盆篡,就必然留下接合間隙豹炊。為了不使外殼內(nèi)部發(fā)生的爆炸傳到外部,對于接合面的長度春异、間隙和粗糙度都必須符合規(guī)定遂报。這種能夠起到隔爆作用的接合面,就叫隔爆接合面氛坪。隔爆接合面之所以能起到隔爆作用瞳弱,形象地說冠幕,就是隔爆外殼把火焰罩住,隔爆外殼內(nèi)發(fā)生的爆炸就不會傳到外部了纽债」鸵希科學(xué)地說,就是隔爆接合面間隙破壞了可燃性混合物燃燒和爆炸的火焰反應(yīng)帶倚痰,另外迹姆,火焰在間隙傳播中又失去了熱量,因此亏吝,火焰經(jīng)過隔爆接合面間隙傳播之后大大地變小變?nèi)酰瑴囟冉档驼祷欤筒荒茳c(diǎn)燃隔爆外殼外部的爆炸性氣體混合物了蔚鸥。為了保證隔爆性能,GB3836.2-2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第2部分:隔爆型“d"》對隔爆面的zui大間隙或直徑差许赃、隔爆接合面zui小有效長度止喷、隔爆接合面邊緣至螺孔邊緣的zui小有效長度隔爆接合面的平面度、粗糙度都作了相應(yīng)的規(guī)定混聊。
一..對外殼的基本要求 (1)不傳爆性能(防爆性能) 隔爆型外殼主要是根據(jù)間隙隔爆的原理設(shè)計弹谁。實(shí)際產(chǎn)品中外殼與門結(jié)構(gòu)大致分為兩種,即快開門與螺栓緊固句喜,其接合面都有間隙存在预愤。因此,要求隔爆接合面的間隙在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的范圍內(nèi)咳胃,例如植康,對快開門結(jié)構(gòu),通常要求其間隙在0.25mm左右展懈。 粗糙度 隔爆接合面平均粗糙度不超過 6.3um,(轉(zhuǎn)軸3.2um)*防爆的要求销睁,隔爆接合面必須通過圓車,立車停柬,立銑加工累筋,表面是圓盤型刀紋構(gòu)成,車出的零件表面粗糙度較高盯糠,具有較小的峰谷书瘤,和較小的間距組成的微觀幾何特征,好比筑起一道道屏障涤瘸,有助于火焰從
火焰通道噴出搁排,由此可見 隔爆結(jié)合面不是越光滑越好 在進(jìn)行法蘭平面加工時,一般是用車床延砾、鏜床加工占窥,在保證機(jī)床精度的前提下應(yīng)先進(jìn)行粗加工学虑,然后松一次卡盤爪,以消除粗加工時的內(nèi)應(yīng)力唆海,然后再卡緊欲炉,同時卡緊力稍減一些,再進(jìn)行精加工赞季,切削用量一般為0.1—0.3 Im為宜愧捕,平面度應(yīng)≤0.06 mrs。此外還應(yīng)注意應(yīng)增大刀具的前后角申钩、減小刃口圓弧半徑次绘,提高切削速度,適當(dāng)減小進(jìn)給量撒遣,并采取冷卻潤滑措施邮偎。這些都會降低隔爆面的應(yīng)力。 (2)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度(耐爆性能)
隔爆外殼的主要作用就是使內(nèi)部的爆炸限制在外殼之內(nèi)义黎,因此外殼必須具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度禾进,以承受爆炸時所產(chǎn)生的爆炸壓力。
對礦用產(chǎn)品而言廉涕,爆炸性氣體混合物的主要成分是甲烷(CH4)泻云,爆炸壓力通常在0.8Mpa左右, 在設(shè)計時狐蜕,通常取1MPa宠纯。
隔爆型或增安型或兩者都同時存在的防爆結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品在防爆電器產(chǎn)品中占有絕大部分,適當(dāng)?shù)姆浪缐m性能是產(chǎn)品必須具備的功能之一馏鹤,在設(shè)計涮饱、生產(chǎn)、檢驗(yàn)牵蠢、維護(hù)的過程中常择,如何保證產(chǎn)品具有這一功能且有效,是一個重要的課題仓疯。
隔爆外殼的隔爆接合面經(jīng)常采用的結(jié)構(gòu)有平面隔爆笆赤、圓筒面隔爆、止口隔爆和螺紋隔爆四種魂欺,如圖1粮唯、圖2、圖3和圖4所示虏绑。在未設(shè)置密封件的情況下浇找, 其防護(hù)等級達(dá)到IP54,這可滿足一般的要求,若要提高其防護(hù)等級搭为,增設(shè)密封件是一種既經(jīng)濟(jì)缺西,效果又好的方式。
隔爆接合面是隔爆外殼不同部件相對應(yīng)的表面配合在一起(或外殼連接處)且火焰或燃燒生成物可能會由此傳到外殼外部的部位馒胆,也是爆炸性氣體進(jìn)出外殼的通路缨称,在此設(shè)置密封件,須確保其應(yīng)有的功能不受任何有害的影響祝迂。因此密封件及殼體相應(yīng)溝槽的截面積應(yīng)適當(dāng),且密封件在無氧或低氧情況下不可燃燒型雳。
現(xiàn)在密封件材質(zhì)通常選用硅橡膠当凡、三元乙丙橡膠。一般溫升高的產(chǎn)品硅橡膠纠俭,發(fā)熱不大溫升小的產(chǎn)品宁玫,為了降低成本,則選三元乙丙橡膠柑晒。根據(jù)溝槽的截面積波動大小,密封件材料狀態(tài)的選擇分為發(fā)泡和非發(fā)泡兩種眷射。溝槽預(yù)先由壓鑄模具加工好匙赞,后面工序不加工或半加工,則它的截面積波動會較大只逐,選擇發(fā)泡的橡膠比較好季距,這樣具有較大壓縮體積的發(fā)泡橡膠能夠保證所有密路徑防護(hù)性能達(dá)到規(guī)定的要求,并且任何一處的密封壓力也不會對有可能產(chǎn)生的爆炸物由外殼內(nèi)部排出外殼造成有害影響荞亩。溝槽*為機(jī)械加工而成蒿蛆,其截面積大小基本無波動,則選擇發(fā)泡或非發(fā)泡的橡膠均可驾腕,若隔爆接合面是隔爆螺紋毙纫,則選用發(fā)泡的橡膠較好,這樣在裝配陷今、安裝港排、維修過程中,擰動殼蓋或殼體的力的大小容易控制吻毅。
對于增安型殼體而言筑背,不需要考慮爆炸物排發(fā)的問題,因?yàn)檫@是增安型防爆型式所決定的妆墩,所以密封件的選擇只要考慮除此之外的其它要求寸靶,如溫度、耐候性、加工工藝性等秦士。
密封件的如何選擇非常重要缺厉,其在殼體接合面的具體位置也很關(guān)鍵。下面就列舉幾種典型結(jié)構(gòu)伍宦,并做簡要分析以供參考芽死。
圖5所示,密封件在隔爆接合面內(nèi)次洼,接合面的隔爆間隙可以用塞尺直接檢測关贵,而圖6所示則由于受密封件阻隔而不能直接檢測,只能間接檢測并通過其它途徑確保隔爆間隙符合規(guī)定的要求卖毁。圖5所示的接合面由于在密封件外揖曾,所以受外界水、蒸汽等的有害影響比圖6要嚴(yán)重炭剪,因而要具有相應(yīng)的防腐性能。
圖7所示翔脱,密封件設(shè)在殼體圓筒面根部的槽內(nèi)奴拦,在裝配與安裝維修過程中,也不會掉落匀铸,同時隔爆接合面*處于保護(hù)之下天库。圖8所示為圓筒面隔爆結(jié)構(gòu)中, 操作軸的密封讥认。在軸上加工槽都泥,“O"型密封圈放在槽內(nèi)活益,安裝方便岗蚪,軸的轉(zhuǎn)動不受影響。
圖9所示漫窑,密封件設(shè)在隔爆接合面外汰材,這是*位置,若設(shè)在圓筒部位榴栏,其加工、 安裝的難度都會增加赋遇;若設(shè)在圓筒與平面轉(zhuǎn)角處循头,則接合面被一分為二,隔爆面的有效尺寸就只能是其中的一部分了炎疆,顯而易見卡骂,這樣的結(jié)構(gòu)造成了浪費(fèi)国裳。
圖11和圖12所示為增安型殼體接合處的兩種密封結(jié)構(gòu),前者通常用于防爆燈具接線箱缝左,后者用于防爆配電箱接線箱。殼體接合面的溝槽和凸緣可由模具直接壓鑄加工而成浓若,后面工序不再機(jī)械加工渺杉。溝槽內(nèi)放置發(fā)泡的密封件,既能確保防護(hù)性能(可達(dá)IP66)是越,又能使殼蓋與殼體接合處不會出現(xiàn)影響外觀的縫隙。若放置非發(fā)泡密封件碌上,由于其壓縮比小,則會出現(xiàn)整個密封路徑上有的地方凸緣不能*壓下而出現(xiàn)縫隙条嚼,有的地方壓力不夠而出現(xiàn)防護(hù)性能不能滿足要求的缺陷。
圖13為增安型殼體操作軸的密封結(jié)構(gòu)齿贡,是在參考庫柏公司一負(fù)荷開關(guān)軸的防護(hù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上改進(jìn)而來的村会。當(dāng)水從進(jìn)水通道進(jìn)入手柄座空間1內(nèi)時,手柄座中間部分較高饮乃,水會沿著四周低的部位從泄水通道排出特干,若進(jìn)入的水多,漫過凸起部位達(dá)到密封件2的唇口部位惦踩,由于其唇口是以一定壓力緊貼在手柄組件的圓弧面上的,因而水也不會進(jìn)入空間2內(nèi)南砰。當(dāng)水以較大壓力作用于密封件2時敲骏,由于其反唇口設(shè)計,水壓越大則唇口圓弧面在手柄組件上的壓也越大涨拣,所以水也不會進(jìn)入空間2內(nèi)蝇降。另外的進(jìn)入通道,由密封件1密封它褪。通過防護(hù)試驗(yàn)檢測饵骨,該結(jié)構(gòu)可達(dá)IP66。
放置密封件的溝槽截面積及形狀與密封件的材質(zhì)狀態(tài)和防護(hù)等級密切相關(guān)居触。 樂清市依客思電氣有限公司位于中國電器之都——樂清市,是一家集研發(fā)老赤、制造轮洋、貿(mào)易、服務(wù)于一體的民營科技型企業(yè)。 公司主要經(jīng)營廠用防水防塵電器
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