隔爆电机结构设计相关注意事项研究

刘刚

（分宜宏大煤矿电机制造有限公司，江西 新余 336600）

隔爆电机属于目前比较常见的一种电机类型，具有较高的安全性，因而在生产实践中有着十分广泛的应用。就隔爆电机实践应用而言，其运行及应用有效性的基础就是隔爆电机的合理设计，其中结构设计就是比较重要的一个方面，对于电机整体设计效果都会产生十分重要的影响，因而相关设计人员需要充分把握隔爆电机结构设计中的相关注意事项，在此基础上，实现更加科学合理的结构设计，确保隔爆电机的更好应用。

1 隔爆电机结构设计概述

在目前隔爆电机的实际运行过程中，对于隔爆电机运行效率及运行质量都有着越来越高的要求，因而需要确保隔爆电机的更有效运行。就当前隔爆电机的运行情况而言，电机的运行及应用会受到很多方面影响，其中比较重要的一点影响因素为电机结构，若隔爆电机的结构缺乏合理性，则会导致隔爆电机在实际应用中无法发挥出自身的应有作用，这对于隔爆电机功能的实现有着直接影响，而隔爆电机结构设计的实现可使这一问题得到有效解决，确保隔爆电机的更理想运行。在对隔爆电机结构进行科学合理地设计的基础上，对于隔爆电机结构，可以使其得以更好完善，使隔爆电机结构中所出现的缺陷及问题得以有效避免，从而保证隔爆电机能够实现更理想的应用。同时，隔爆电机结构设计也是隔爆电机整体设计中的重要内容及组成部分，在保证隔爆电机结构设计合理的基础上，对于隔爆电机整体设计，可以保证其得到更有效的支持及保障，也就可以使其取得比较满意的效果。针对这一情况，作为相关设计人员，对于隔爆电机结构需要深入研究，对其进行合理设计，对于需要注意的相关事项充分把握，从而保证进行更合理隔爆电机结构设计，使隔爆电机的实践应用具有更好的基础与保障，满足电机应用的需求及相关要求，实现更合理的实践生产。

2 隔爆电机结构设计中的相关注意事项

2.1 隔爆电机尺寸设计中有关注意事项

在隔爆电机的结构构成中，接合面属于十分重要的组成部分，就目前接合面类型而言，其主要包括圆筒形、平面性以及止口形，同时，由于隔爆电机自身特殊性，其中还存在转轴接合面。在对隔爆电机的接合面进行设计方面，需要考虑的要素主要包括三个方面的内容，即宽度、间隙及粗糙度三个方面，其具体设计分析如下。

首先，对平面接合面合理设计。对于隔爆电机中的平面接合面，一般而言，都是在各个部分的对接中进行应用，其中包括线盒盖与线盒对接，端子板与出线孔之间对接，还有变频壳体与电机壳体之间对接。在当前大中型隔爆电机的加工过程中，对于其中的外壳平面接合面，在实际加工中，选择的工艺基本上都是铣镗工艺，磨削工艺虽然有所应用，但是，比较少。在该接合面实际设计中，对于其粗糙度，通常都将其确定为3.2um，而设计平面度的公差通常都使其处于0.2mm 内，同时，对于其设计精度，相比标准精度一般都会设置的比较高，其原因就是在实际加工中即便精度存在一定偏差，也可以符合国家有关标准。

其次，对圆筒接合面合理设计。就当前隔爆电机中的接合面结构而言，圆筒接合面也是比较重要的一种类型，这种类型接合面的安装位置主要就是电缆连接器，也会安装在接线端子中。对于圆筒接合面设计，如果实际设计中会涉及到密封槽，则在尺寸的计算中，需要将槽宽去除，同时，需要注意被槽隔断部分，其宽度可以相加。在目前的隔爆电机结构组成中，圆筒接合面主要就是在电缆连接器中进行安装，还有在接线端子中的安装。在圆筒形接合面的设计过程中，若其中包含密封槽，则密封槽槽宽不能计算在之内，且对于被槽隔断部分，其宽度也能够进行相加。对于圆筒形接合面，在各种加工方式中，最经济合理的一种为车加工，但需要注意精度的控制，以保证加工质量。

止口接合面设计。对于隔爆电机结构设计而言，在端盖及轴承端盖的安装方面，通常都会选择止口结合方式，但在这一过程中需要注意的一点就是，对于止口圆筒部分，若其间隙设置缺乏合理性，则会出现被倒角隔断情况，此时，秩序计算平面接合面宽度及距离。但是，需要主要对接合面距离进行控制，若过小，或者与圆筒接合面之间存在隔断，则只需要对圆筒接合面宽度进行计算即可，从而保证其设计合理性。

转轴接合面设计。在当前的隔爆电机结构中，转轴接合面属于比较特殊的一种类型，其实际上属于圆筒接合面中的一种，但与普通圆筒接合面不同的就是对转轴接合面的设计，应保证其不会被磨损，这样才能够实现其更好的应用。

2.2 隔爆电机冷却设计中的有关注意事项

隔爆电机的冷却设计中，其主要内容就是对电机水道进行合理设计，就目前的防爆电机应用而言，电机水道主要包括两种形式，即折返式水道与螺旋式水道两种，下面具体进行分析。

首先，折返式水道结构设计。就目前隔爆电机中的折返式水道而言，在实际加工过程中的形式主要包括两种，其中一种方式就是利用数控镗床在厚壁外壳上直接将折返水道切削出来，在此基础上在外部利用钢板实行焊接，对于这种加工方式而言，其所表现出的优点就是其水道相对比较光滑，存在的水阻相对比较小，对于相邻两水道而言，并不会出现串水状况，因而可以增强冷却效果，但是，这种方式也会存在一定缺陷，其主要体现就是效率相对较低，且编程较烦琐，所耗费成本相对也比较高。对于另一种方式而言，其主要就是选择筋板在筒体外周实行焊接，从而隔开折返连续水道，然后实行盖板焊接，该方式优点为工艺比较简单，缺点就是质量受人为因素影响比较大，同时，焊道水阻也很大，很可能会有结构状况出现，对于水道畅通会产生影响。

其次，螺旋式水道结构设计。对于螺旋式水道结构，在使设计过程中，常见的方法主要包括两种：其一为盖板设计，其二为套接外壳设计。然而，对于螺旋式扣接盖板而言，其操作相对比较困难，通常都不选择这种方式，主要就是应用过盈热套外壳方式。在实际设计过程中，应当对材料线胀系数及实际温度注意，计算外壳直径的胀出尺寸，所设计的过盈量应当比较大，以避免相邻两水道之间有串水情况发生。在这一结构中，其水道阻力较小，所产生的冷却效果比较理想，但缺陷也比较明显，即水道中的水压一旦过高，则会造成外壳胀包情况出现，在内外壳间存在间隙，导致无法对外壳进行修复，最终报废。所以，一般在进水口位置会进行减压阀的设置，确保正常运行。

此外，对于功率比较大的隔爆电机而言，由于存在比较严重的轴发热情况，需要考轴承降温情况，通常都会将环形水道设置在轴承端盖上。若同一设备中的多个部件均存在水道，通常情况下，选择并行供水方式，也可以选择将密封圈直接加在水口进行对接方式，从而使水的接入更加便捷，保证设备的更好运行。

2.3 隔爆电机承压设计相关注意事项

与普通电机相比较而言，隔爆电机所具备的最明显特点就是电机外壳可以承受内部爆炸压力，在出现爆炸事故时不能出现对防爆有影响的破坏，对于接合面中的任何一个部位而言间隙，都不能存在永久性增加。在实际设计过程中，一般选择静压法进行试验，即将水加满外壳内部，使压力增加到1MPa，维持压力在10s 以上，若未出现泄漏或者变形，则表示合格。就目前隔爆电机的构成而言，其承压部件主要包括隔爆外壳、外壳端盖以及法兰等，在实际设计过程中，对

这些内容需要作为重点进行考虑。另外，针对防爆壳体的不同结构，需要选择不同方法进行计算，具体来说，就是对于圆筒形防爆外壳及方形防爆外壳，应当选择不同方法实行计算，可以选择的方法包括理论计算方法与有限元分析方法。其中，对于理论计算方法而言，对于局部压力很难进行精确计算，而利用有限元分析方法，可以使对整个结构受力情况直接获取，从而实行优化设计，以避免在爆炸试验中由于局部应力过于集中而导致壳体失效，从而使设计得到满意的效果，满足隔爆电机的需求。

3 结语

在目前隔爆电机的实际运行及应用过程中，为能够使隔爆电机实现有效应用，需要保证隔爆电机整体合理性，也就需要对隔爆电机进行科学合理地设计。在隔爆电机的设计过程中，隔爆电机结构设计属于十分重要的一个方面，对于隔爆电机的整体设计效果会产生直接影响，因而需要合理进行隔爆电机结构设计。作为隔爆电机设计人员，需要充分重视隔爆电机的结构设计，把握各方面设计的有关注意事项，从而使结构设计得到满意的效果。