Explosieveilige motoren worden als belangrijkste aandrijfapparatuur doorgaans gebruikt voor pompen, ventilatoren, compressoren en andere transmissiemachines.explosieveilige motorDe explosieveilige motor is het meest basale type. Door de niet-afgesloten behuizing kan het belangrijkste brandbare gas in kolenmijnen, wanneer het een bepaalde concentratielimiet bereikt, bij contact met de behuizing door vonken, vlambogen, gevaarlijk hoge temperaturen en andere ontstekingsbronnen, exploderen. Een redelijk ontwerp moet ervoor zorgen dat de explosieveilige behuizing van de motor niet alleen niet beschadigd of vervormd raakt, maar ook dat vlammen of hete gassen niet door de openingen tussen de verbindingen kunnen ontsnappen, en dat de omringende explosieve gasmengsels niet ontbranden. Dit artikel bespreekt, aan de hand van nationale normen en basisvereisten voor mechanisch ontwerp, de structurele afmetingen, druk en koeling van dergelijke motoren als drie belangrijke ontwerpoverwegingen.
I. Ontwerpoverwegingen met betrekking tot explosieveilige afmetingen
(1) Vlak verbindingsvlak. Een vlak verbindingsvlak bevindt zich over het algemeen op de deksel en behuizing van de aansluitdoos, de klemmenstrook en de uitgangsgaten, of in de frequentieomvormermachine bij de aansluiting tussen de behuizing van de frequentieomvormer en de motorbehuizing. Het vlakke verbindingsvlak van grote en middelgrote explosieveilige motorbehuizingen wordt over het algemeen gefreesd, geboord of geslepen. De ontwerpruwheid Ra bedraagt doorgaans 3,2 μm en de ontwerptolerantie voor de vlakheid is niet meer dan 0,2 mm. De eisen aan de ontwerpnauwkeurigheid liggen vaak hoger dan de standaardeisen, waardoor de bewerkingsnauwkeurigheid iets lager is dan de nationale norm, maar nog steeds voldoet aan de nationale normen.
(2) Cilindrisch verbindingsvlak. Het cilindrische koperen verbindingsvlak in de explosieveilige motor kan worden gebruikt voor de installatie van kabelconnectoren, klemmen, enzovoort. Als de cilindrische verbinding een afdichtingsgroef bevat, kan de breedte van de groef niet worden berekend en kan de breedte van het deel van de groef niet worden opgeteld. De meest economische en betrouwbare manier om het cilindrische verbindingsvlak te realiseren is door middel van draaien. De nauwkeurigheid van de bewerking van gaten is over het algemeen niveau 8 of 7, en voor de bewerking van assen wordt een overeenkomstige nauwkeurigheid gehanteerd. De algemene ontwerpruwheid Ra is 3,2 μm. Opmerking: bij het cilindrische verbindingsvlak van de explosieveilige motor wordt de speling van het gat bedoeld, het verschil is de diameter van de as.
(3) Stopvoegvlak. Bij het ontwerp van explosieveilige motorconstructies worden eindkappen, lagereindkappen, enz. meestal gemonteerd met behulp van een stopvoegconstructie. Het stopvoegvlak is in feite een combinatie van de kenmerken van het vlakke voegvlak en het cilindrische voegvlak. Het is belangrijk op te merken dat, als de spleet in het cilindrische stopdeel te groot of te klein is, of als de bijbehorende hoekafschuining meer dan 1 mm is, dat wil zeggen door de afschuining, alleen de breedte van het vlakke voegvlak L en de afstand l berekend hoeven te worden; als de afstand l van het vlakke voegvlak te klein is of als er een afschuining tussen het cilindrische voegvlak zit (meer dan 1 mm afschuining of afdichtingsgroef, enz.), dan hoeft alleen de breedte van het cilindrische voegvlak berekend te worden.
(4) Asverbindingsoppervlak De asverbinding is een inherent kenmerk van roterende motoren. Naast de toepassing van de motoras en eindkappen, wordt deze in sommige gevallen ook gebruikt voor de installatie van de knop in explosieveilige elektrische apparatuur. De asverbinding is een speciaal soort cilindrische verbinding. Het verschil is dat het explosieveilige oppervlak van de roterende motoras zodanig ontworpen moet zijn dat de structuur niet slijt tijdens normaal gebruik.
2.explosieveilige motorontwerpoverwegingen met betrekking tot druk
Explosieveilige motoren en gewone motoren verschillen vooral in de behuizing. De behuizing moet bestand zijn tegen de interne explosiedruk. Bij een explosie mag er geen blijvende vervorming of beschadiging optreden, en de explosieveilige behuizing mag niet permanent vervormen of beschadigd raken. Meestal wordt hiervoor de statische druktest gebruikt: de behuizing wordt gevuld met water en onder een druk van 1 MPa gebracht. Als deze druk gedurende meer dan 10 seconden wordt aangehouden, mag er geen lekkage door de behuizingswand optreden en mag er geen blijvende vervorming optreden. In dat geval wordt de overdruktest als geslaagd beschouwd.
Explosieveilige drukcomponenten van een motor bestaan hoofdzakelijk uit de explosieveilige behuizing, de eindkappen, flenzen, enz. Het ontwerp moet zich richten op de sterkte en de onderlinge afstemming van deze onderdelen. Afhankelijk van de structuur van de explosieveilige behuizing (cilindrisch, vierkant, enz.) verschilt de berekeningsmethode. De belangrijkste methoden zijn theoretische berekeningen en eindige-elementenanalyse. Theoretische berekeningen zijn lastig om de lokale spanningen nauwkeurig te bepalen, terwijl eindige-elementenanalyse sneller en intuïtiever een beeld geeft van de spanningssituatie in de gehele structuur en het ontwerp optimaliseert. Hierdoor kan worden voorkomen dat explosies tijdens experimenten worden veroorzaakt door lokale spanningsconcentraties in de behuizing.
Geplaatst op: 16 juli 2024