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    防爆知識

    隔爆型防爆電器零件的結構工藝性分析

    發布時間:2019/2/19

      所謂防爆電器零件的“結構工藝性”,就是防爆電器零件的結構在機械加工和組裝設備時的可行性。不合理的防爆電器零件結構,不僅不容易進行機械加工,而且在組裝設備時也會發生困難。顯然,對它的分析是很重要的。
      1.分析方法:熟悉和掌握隔爆型防爆電器零件的施工圖樣和裝配關系
      通常情況下,防爆電器零件圖樣是設計人員從已設計的(總)裝配圖樣中拆分繪制的。盡管如此,在分析防爆電器零件結構工藝性時,工藝人員還是應該首先熟悉、分析和掌握防爆電器零件在裝配圖中的結構和位置及與相鄰防爆電器零件的關系,然后根據加工設備的加工能力和操作人員的操作水平提出加工工藝方案或防爆電器零件結構改進方案。
      (1)防爆電器零件圖
      在結構工藝性分析時,人們必須認真審視它的結構并掌握防爆電器零件圖樣上標志的基本內容和主要要求:
     ?、俜辣娖髁慵牟馁|,例如鋼板(Q235A)、鑄鐵(HT250)、鑄鋁(ZLl04)、黃銅(H62)、塑料(ABS)等。
     ?、诜辣娖髁慵D上的技術要求,例如,未注公差尺寸的極限偏差按GB/T 1804-m;對于鑄件和焊接件,精加工后進行水壓試驗(例如,試驗壓力為1.5MPa,歷時10—12s);對于鑄件,未注鑄造圓角不大于R3;清除飛邊毛刺;理),注意保護隔爆面,如此等等。
    ?、蹐D樣上隔爆面的標注,例如接合面寬度的公稱尺寸及公差、(尤其是線性尺寸大的平面)。
     ?、軋D樣上規定的設計基準及其他尺寸。
      (2)裝配圖
      裝配圖(包括組件裝配圖和部件裝配圖),是組成設備的各個零部件的關系總成圖;不合理的防爆電器零件結構是無法與其他防爆電器零件配合組裝成設備(組件或部件)的。因此,工藝人員在熟悉防爆電器零件圖樣時除掌握上述那些主要要求外,還必須結合裝配圖,分析防爆電器零件在裝配中的位置和與其他零部件的相互配合關系,從而確定防爆電器零件結構的合理性。
      在熟悉和掌握防爆電器零件施工圖樣和裝配關系并確定防爆電器零件結構的合理性后,工藝人員就可以恰當地選擇有利的機械加工路線。
      2.分析示例:某些隔爆型防爆電器零件的結構工藝性分析
       這里將對一些在防爆電氣設備制造中經常遇到的某些防爆電器零件及相關結構進行結構工藝性分析,并提出改進方案。
      (1)小轉軸(或操縱桿)軸套及隔爆結構
      從第1章中已經知道,在隔爆型電氣設備中常常使用一種小轉軸或操縱桿來控制隔爆外殼內的主令開關。這種轉軸或操縱桿應該通過軸套貫通隔爆外殼殼壁;而且軸套安裝具有方向性,必須從內向外裝配,如圖5.1所示。
      在圖1a中,隔爆軸套處于隔爆外殼殼壁的內側,加工端面①比較困難,而且安裝軸套也不太方便(通常軸套與隔爆外殼殼壁為過盈配合);在圖1b中,隔爆軸套處于隔爆外殼蓋子的內側,由于蓋子內側面與蓋子法蘭面距離小,所以加工端面①和安裝軸套都比較方便。因而,在設計時人們應該采用圖1b所示結構。
      (2)觀察窗及隔爆結構
      
      圖1軸套隔爆結構示意圖
      a)結構不合理b)結構合理1一軸套2一小轉糟3一防爆外殼殼壁4一蓋子
      人們常常在隔爆型電氣設備的隔爆外殼上設置觀察窗,用以觀察外殼內的工況。從防爆安全性能看,觀察窗的透明件通常應該安裝在隔爆外殼的內側。于是,觀察窗的設置就有兩種方案,如圖5.2所示。
      在圖2a中,觀察窗的透明件安裝在隔爆外殼殼壁的內側,圓筒面①、圓環面②和螺孔③加工都比較困難;在圖5.2b中,觀察窗的透明件安裝在隔爆外殼蓋子的內側,同圖1一樣,由于蓋子內側面與蓋子法蘭面距離小,所以加工圓筒面①、圓環面②和螺孔③比較方便。因而,在設計時人們應該采用圖5.2b所示結構。
      (3)電纜引入裝置及防爆結構
      在防爆電氣設備中,尤其是隔爆型設備中,外部電纜進入外殼時必須通過電纜引入裝置。在電纜引入裝置中有一種叫作壓緊螺母式引入裝置,壓緊螺母擠壓密封圈,實現這里的防爆安全性能。
      
      圖2觀察窗隔爆結構示意圖
      a)結構不合理b)結構合理 1-隔爆外殼殼壁2-壓盤3-透明件4-襯墊5--蓋子
      壓緊螺母式電纜引入裝置如圖5.3所示;它包含兩個主要加工防爆電器零件:連接件和壓緊螺母。
    螺紋式隔爆接合面
      
      圖3 電纜引入裝置防爆結構示意圖
      在圖中,連接件2螺紋孔沒有退刀槽,不方便加工,不合理;在圖b中,連接年2螺紋孔沒有退刀槽,但是退刀槽位置不合理,裝配工藝性差,自制墊圈容易卡在退刀槽內,造成壓不緊密封圈的后果;在圖c中,連接件2螺紋孔雖有退刀槽,但是壓緊螺母沒有變徑壓頭,裝配工藝性差,不容易壓緊密封圈。圖d所示結構就消除了上述的缺陷,所以,建議在設計時人們采用圖3d所示結構。
      (4)電纜引入裝置連接件及安裝結構,
      在某些防爆電氣設備上,有時需要設置多個電纜引入裝置,而且這些引入裝置是預先制作完成,然后依靠螺釘固定或自身螺紋安裝在相應位置上的,如圖4所示。
      
      圖4 電纜引入裝置連接件安裝結構示意圖
      1一電纜引入裝置2一隔爆外殼殼壁
      從圖中看出,兩個電纜引入裝置分別與隔爆外殼殼壁的配合直徑不一致,而且緊固螺釘直徑也不同,這不僅導致機械加工工藝性差,而且在裝配時緊固螺釘、墊圈等品種增加,造成裝配工藝性差。
    通常情況下,在電纜直徑相差不大,且電纜心線截面積也相差不大的情況下,人們應該詈呈同二_亨徑的引入裝置。這樣既可以減少防爆電器零件的種類數量,又可以減少機械加工工序,降低加工和裝配的工藝成本。
      (5)設備安裝底腳面結構
     通用防爆電器設備還是防爆型設備,通常情況下,都必須有一個合適的安裝底腳面,或稱“底腳”。這個面(圖5)可以是連續的,也可以是斷續的。安裝底腳面裝的精度要求。從制作和安裝工藝性講,除特殊情況外,這種底腳面應該采用所謂“斷續”的結構,有幾個支撐“點”,既能保證設備安裝的精度,又能減少機械加工的加工量。
     在圖5中,圖5a表示的安裝底腳面是一個連續平面,難以和安裝結構件保持很好的接觸,難以保證設備安裝的精度和牢固可靠,而圖5b表示的是多個(通常為4個)小的平面,能夠很好地與安裝結構件保持“點”接觸。因而,除特殊情況外,人們在設計安裝底腳面時應該采用圖5b所示所示結構。
      
      a) b)圖5防爆電器設備安裝底腳面結構示意圖
      a)結構不合理b)結構合理
      (6)隔爆型電氣設備箱體-蓋子的螺栓-螺母緊固結構
      一般情況下,隔爆型電氣設備的箱體和蓋子有時采用螺栓一螺母緊固結構(圖6)。在這種結構中,人們應該考慮螺栓通孔距離箱體殼壁的距離。在有鑄造圓角的情況下,螺栓通孔應該處于連接法蘭的平面上,而且還應該保證壓緊螺母、平墊圈、彈簧墊圈能夠壓緊。
      在圖6a中,墊圈(Q235A)與鑄造圓角相干涉,無法壓緊。因而,人們在設計箱體.蓋子的螺栓.螺母緊固結構時應該適當加寬法蘭的寬度或者盡可能地減小鑄造圓角,保證緊固后墊圈(Q235A)(①)不在鑄造圓角范圍內,避免干涉而壓不緊,例如采用圖6b所示結構。
      (7)隔爆型電氣設備內元器件安裝板底

      腳孔位置結構 圖6箱體.蓋子的螺栓一螺母緊固結構示意圖
      在隔爆型電氣設備中,元器件都是由人們事先將它固定在安裝板上,然后整體地安裝在設備內。顯然,設備內必須設置安裝板安裝底腳孔,如圖7所示。安裝底腳孔的位置應該適于孔的機械加工(孔深應該保證外殼壁壁厚大于螺紋直徑的1/3,至少為3mm),而且還要有利于安裝板(部件)的安裝。
      從圖7中可以看出,圖7a所表示的底腳孔(①)距離外殼殼壁太近,在隔爆面寬度“投影”范圍內,不利于機械加工且難以安裝安裝板(部件),因而人們在設計時應該采用遠離殼壁的結構,如圖7b所示。
      除隔爆型電氣設備外,其他具有類似結構的設備也應如此。
      隔爆面
      圖7,安裝板底腳孔位置示意圖
      a)結構不合理b)結構合理

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