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曾群:Exd防爆电动机密封性复合结构分析研究
2022-09-17

Exd防爆电动机密封性复合结构分析研究

曾群

摘 要:为适应国内各行业对防爆电机的需求,一种新型的防爆电机已经出现在市场,这标标记为Exd的防爆电机有其独特的特点,本文尝试从此款电机的轴承和接线盒的设计进行密封性的分析探讨。

关键词:防尘爆、防明火、复合结构;

O 引言

在我国工业、农业各个行业快速发展的今天,有很多电动机使用在爆炸性气体和可燃性粉尘同时存在的环境。为满足这种使用要求,一种新型的复合型防爆电动机已经问世,其防 爆标志为Exd1/AT4/DIPA21TAT4、ExdI1BT4/DIPA21TAT4、Exd11CT4/DIPA21TAT4,分别适用于工厂用于传爆能力不高于ⅡA、ⅡB、Ⅱc类,温度组别为T1~T4组的可燃性气体或蒸气与空气形成的爆炸性气体混合物及有可能同时存在可燃性粉尘场所,如石油、化工、煤 炭、冶金、粮食加工等行业 。

本文将以防爆标志为ExdIICT4/DIPA21TAT4为例介绍YBFB复合型防爆电动机的典型结构。首先,我们重申一下隔爆型和粉尘防爆的概念和结构特点。

图 2 接线盒结构

1 隔爆型电动机结构特点

1.1 隔爆外壳是电气设备的一种防爆型式,其外壳能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏,并且不会引起外部的爆炸性气体环境的点燃 。

1.2 隔爆接合面是隔爆外壳由不同部件相对应的表面配合在一起(或外壳连接 处)且火焰或燃烧生成物可能会由此从外壳内部传到外壳外部的部位。隔爆接合面表面粗糙度不超过6.3

m 。

1.3 隔爆接合面宽度是从隔爆外壳内部通过接合面到隔爆外壳外部的最短通路长度。以 Ⅱc 类电动机为例,一般必须采用止口配合接合面,止口接合面宽度有以下两种型式:第一,只考虑圆筒部分为接合面宽度就能达到隔爆要求;第二,圆筒部分和平面部分都计算在内,即 L = C + d ,此时需满足 C~ > 6m m 和 ≥0.5L 。

1.4 隔爆接合面间隙是隔爆接合面相对应表面之间的距离。对于圆筒形表面,该间隙是直径间隙(两直径之差) 。

1.5 隔爆接合面的宽度、表面粗糙度和间隙统称为隔爆外壳的三要素,必须符合标准G B3836-2000中的规定。

2 粉尘防爆电动机结构特点

2.1 防粉尘点燃主要是限制外壳 表面温度和采用“尘密”或“ 防尘”外壳来限制粉尘进入。尘密型外壳防护等级应达到IP6X,防尘型外壳防护等级应达到 IP5X 。

2.2 表面温度在规定的无粉尘或有覆盖粉尘条件下试验时,电气设备表面的任何部分所达到的 温度。一般电动机均为T4组,其 表面温度为130oC 。

2.3 粉尘防爆电动机分A型和B型两种不同型式的电气设备,这两 种型式具有同等的防点燃性能 ,本文以A型为例进行分析 。

3 复合型 防爆 电动机结构 分析

例如,防爆标志为Exd II CT4/D IPA21TAT4的复合型防爆电动机,首先应满足ⅡC的规定 ,还要达到粉尘防爆的要求。粉尘防爆电动机,一般都是机座、端盖、内外盖各接合面采用止 口式接合面,控制接合面的间隙不超过0.075mm,宽度≥6mm,以达到防止粉尘进入壳体的目的;而轴贯通处,在适当位置安装双唇密封圈;接线盒处,则在各接合面采用加装密封胶垫的方法。但复合型防爆电动机首先应达到ⅡC的隔爆要求,隔爆面必须采用止口接合面,同时接合面宽度和间隙必须达到GB3836.2—2000 中的规定,而此时若想要同时要求接合面的间隙不超过0.075mm,因隔爆接合面宽度一般都超过12.5ram或25mm,间隙小、宽度大 ,会导致装配困难或无法装配。 这样,我们采用另一种方法,在ⅡC 级电动机的基础上,为达到6级防尘,在电动机接合面必要的位置加工环槽,采用O型密封圈(G B/T3452. 1’ 2005 )进行密封。对电动机来说,主要是在轴承装配部分和接线盒中的各隔爆面和配合面进行密封,在轴贯通处仍采用双唇密封圈密封。

3.1 轴承装配结构

轴承装配部分,对非隔爆面,如轴承外盖,在配合面根部加工环槽,安装 O 型密封圈。 对隔爆接合面,因ⅡC类电动机采用止口接合面,当止口接合面长度大于25mm时,为不影响隔爆性能,故在非隔爆配合面上,如电机端盖与机座端面配合处根部加工环槽,安装O型密封圈。具体结构见示意图 1。

3.2 接线盒结构

图2接线盒结构中,盒盖与盒座之间、盒座与机座之间都是隔爆面,同时也都需要密封。 当止口接合面长度大于25mm时,在非隔爆配合面上,如接线盒盖与盒座上端配合面根部加工环槽,安装O型密封圈。当止口接合面长度大于25mm,同时是采用C + d 结构形式时 ,环槽需在避开25mm之外处加工。 具体结构见示意图2。需要注意的是,加工环槽的深度应小于 O 型密封圈厚度名义尺寸的0.5mm左右 ,这样电机装配后,密封圈压紧了,才能起到很好的密封作用。

4 结语

随着科学技术的日益发展,复合型防爆电动机已经越来越广泛的应用在工业、农业、化工、煤炭、冶金等各个领域。本文主要以新型的YBFB复合型防爆电动机的典型结构进行分析。