防爆電機(jī)修理及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計研究

鮑巖++夏青

摘 要：本文針對防爆電機(jī)行業(yè)的現(xiàn)狀，對行業(yè)的發(fā)展環(huán)境和需求進(jìn)行了分析和預(yù)測，提出了加快行業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐，開發(fā)機(jī)電一體化、專用特殊型以及環(huán)保節(jié)能型產(chǎn)品，并提高工藝及制造水平的行業(yè)發(fā)展重點，最后，提出了防爆電機(jī)修理及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的相應(yīng)措施和建議。

關(guān)鍵詞：防爆電機(jī)；結(jié)構(gòu)優(yōu)化；現(xiàn)狀分析

目前，防爆電機(jī)行業(yè)全國共有生產(chǎn)制造企業(yè)近 100家，絕大多數(shù)企業(yè)不僅生產(chǎn)防爆電機(jī)，同時還生產(chǎn)其他電機(jī)產(chǎn)品。其中，防爆電機(jī)生產(chǎn)達(dá)到一定規(guī)模的有近44家。2014年，防爆電機(jī)行業(yè)72個主導(dǎo)企業(yè)完成防爆電機(jī)產(chǎn)量近600萬kW，全行業(yè)銷售產(chǎn)值近162億元，實現(xiàn)利潤11.2億元。從整體上看，行業(yè)整體效益呈上升趨勢，全行業(yè)完成的工業(yè)總產(chǎn)值、產(chǎn)量利潤等都在逐年遞增。但防爆電機(jī)產(chǎn)品在國內(nèi)市場嚴(yán)重供大于求的局面并沒有改變，防爆電機(jī)行業(yè)競爭仍十分激烈。

一、防爆電機(jī)發(fā)展趨勢分析

機(jī)電一體化技術(shù)是以微電子為主導(dǎo)的多種新興技術(shù)與精密機(jī)械融合的綜合性高技術(shù)。與防爆電機(jī)密切相關(guān)，需求量較大的機(jī)電一體化產(chǎn)品為變頻調(diào)速防爆電機(jī)。變頻調(diào)速防爆電機(jī)大量用于使用在危險場所的風(fēng)機(jī)、泵類、壓縮機(jī)、破碎機(jī)、紡織機(jī)及工礦電動車輛等需要電動機(jī)調(diào)速的各種設(shè)備。采用這種技術(shù)調(diào)速可獲得 20 以上的節(jié)電效益，還可以改善生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量。除此之外，防爆電機(jī)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用熱敏元件來控制監(jiān)視電機(jī)的溫升，控制著水冷電機(jī)的水溫。國外防爆電機(jī)制造廠，充分吸收普通電機(jī)的先進(jìn)的制造工藝，在鑄造、沖壓、金加工、絕緣處理等各方面，采用先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，確保加工質(zhì)量。在生產(chǎn)中較多地采用自動檢測技術(shù)，保證零部件的質(zhì)量。根據(jù)環(huán)保指標(biāo)要求，設(shè)計開發(fā)高效節(jié)能產(chǎn)品現(xiàn)代防爆電機(jī)幾乎都是節(jié)能產(chǎn)品。美國從節(jié)省能源出發(fā)，強(qiáng)調(diào)電機(jī)提高效率，發(fā)展超高效率電機(jī)，把節(jié)約電能列入國家的法規(guī)。不僅如此，以環(huán)保指標(biāo)作為開發(fā)新產(chǎn)品的要求，大力降低噪聲。節(jié)能和環(huán)保將成為防爆電機(jī)行業(yè)的主流。

二、防爆電機(jī)中機(jī)械部件的修理

（一）電機(jī)風(fēng)扇與風(fēng)扇罩的修理

防爆電機(jī)的外風(fēng)扇，由于長期不停歇的工作，經(jīng)常會出現(xiàn)故障，需要及時進(jìn)行修理。在修理時要注意風(fēng)扇與擋板之間的距離。把握好距離，以免受到傷害。緊固件與風(fēng)扇罩之間的最小距離不得少于1mm，因為一旦小于 1mm 的話，就很容易出現(xiàn)碰撞和摩擦情況，非常容易出現(xiàn)火花，引起不必要的麻煩。在對外風(fēng)扇進(jìn)行更換時需要注意鋁合金風(fēng)扇中鎂的含量，一般是在6%以下，如果想把它更換為塑料風(fēng)扇的話，就要選取經(jīng)過防爆檢測的配件安裝。所有安裝配件都要滿足防爆標(biāo)準(zhǔn)要求。這樣做是為了整體電機(jī)安全考慮。

（二）防爆電機(jī)隔爆殼體修理

防爆電機(jī)殼體出現(xiàn)一些細(xì)小裂紋，要及時用之前相同材料的零件進(jìn)行更換。在防爆電機(jī)外殼上發(fā)現(xiàn)一些缺陷，就要按照防爆電機(jī)的相關(guān)行業(yè)規(guī)范拿到工廠進(jìn)行返修。防爆電機(jī)質(zhì)量的好壞，會直接影響到其他部件及人身安全，一定要嚴(yán)格按照相關(guān)的行規(guī)進(jìn)行修理。在對防爆電機(jī)外表面進(jìn)行覆蓋時，還要考慮到可能對電機(jī)表面的溫度產(chǎn)生影響。

（三）防爆電機(jī)接線盒的修理

防爆電機(jī)的接線盒內(nèi)出現(xiàn)了端子損壞的問題，就要按照其行業(yè)規(guī)范，選用相同材料的零件進(jìn)行替換。目前防爆電機(jī)型號非常多，即使是同一地區(qū)，所使用的防爆電機(jī)型號也有可能是不一樣的。在更換配件時，一定要注意型號，不要用別的防爆電機(jī)型號配件來更換。防爆電機(jī)所有元件一旦出現(xiàn)問題，都要用與之相同的配件進(jìn)行更換。需要注意的是，在防爆電機(jī)引入裝置修理后，不要改變引入方法，要將原有的引入方法進(jìn)行保存。還要強(qiáng)調(diào)防爆電機(jī)的元件更換要符合其行業(yè)的規(guī)范。如果防爆電機(jī)鑄鋁的鼠籠轉(zhuǎn)子出現(xiàn)了故障，就要根據(jù)防爆電機(jī)的相關(guān)規(guī)定規(guī)范更換與之相同的元部件。通過檢查防爆電機(jī)會發(fā)現(xiàn)，有一些防爆電機(jī)的轉(zhuǎn)子籠是焊接上去的，這種情況就要將防爆電機(jī)進(jìn)行返廠維修。

三、防爆電機(jī)結(jié)構(gòu)及優(yōu)化分析

（一）防爆電機(jī)轉(zhuǎn)軸密封結(jié)構(gòu)

電機(jī)轉(zhuǎn)軸貫通處的密封設(shè)計是該電機(jī)防護(hù)等級達(dá)到IP65的關(guān)鍵點。通常對該密封的設(shè)計都是采用迷宮回路的結(jié)構(gòu)，使用迷宮環(huán)與外殼形成曲折通道，在軸向上保持0.5mm的間隙，徑向上保持0.2mm的間隙，使粉塵難于沿該通路進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。但是，該種結(jié)構(gòu)由于加工困難，裝配精度要求高，對于小電機(jī)軸向無定位時，軸向間隙很難得到保證。容易產(chǎn)生迷宮環(huán)與電機(jī)端蓋相擦的故障，因而有一定的局限性。為解決此問題我們在此提出了一種新型密封設(shè)計。本設(shè)計采用軸面油封與骨架型油封的組合來解決IP65所規(guī)定的防護(hù)要求，利用軸面油封的旋轉(zhuǎn)特性及骨架油封的靜止特性，分別與端蓋及軸構(gòu)成一個2級迷宮結(jié)構(gòu)，可有效的保證電機(jī)在旋轉(zhuǎn)與靜止?fàn)顟B(tài)都可以滿足IP65的要求。軸面油封內(nèi)圈與轉(zhuǎn)軸通過過盈配合緊密結(jié)合在一起，可以有效地防止水和粉塵通過軸進(jìn)入電機(jī)，外圈與端蓋小間隙配合，內(nèi)襯橡膠圈靜止時與端蓋內(nèi)端面接觸，可以把大部分水及粉塵擋在電機(jī)之外。骨架油封外圈與端蓋緊密結(jié)合在一起，內(nèi)圓油封唇口與轉(zhuǎn)軸抱緊，這樣有效地防止液體與粉塵進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部。通過兩道密封的組合能較好地滿足IP65的要求，且此種設(shè)計對加工及裝配的要求不高，對軸的竄動要求也不高，具有良好的實用性。

（二）防爆電機(jī)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計

在使用防爆電機(jī)時發(fā)現(xiàn)會經(jīng)常出現(xiàn)一些問題，有的問題出現(xiàn)得特別突然，這些問題，很大一部分原因是因為結(jié)構(gòu)不合理。以防爆電機(jī)接線盒為例，提出了與之相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)方案。防爆電機(jī)的接線盒是整個電機(jī)發(fā)生故障次數(shù)最多的部件之一，一般情況下，接線盒出現(xiàn)故障的主要原因是電機(jī)過熱造成的，如果這時工作人員沒有發(fā)現(xiàn)這一問題，也沒有及時予以處理，最終結(jié)果就有可能出現(xiàn)接線盒內(nèi)崩燒。在對防爆電機(jī)接線盒進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可適當(dāng)增加接線柱與接線盒的內(nèi)腔空隙，運用這種辦法，確保電纜的芯線壓接，能夠很好防止接線盒出現(xiàn)過熱情況。

四、結(jié)束語

隨著原材料價格與防爆電機(jī)行業(yè)的不斷上漲，防爆電機(jī)的修理與設(shè)計的水平也在不斷的提升當(dāng)中，在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行相應(yīng)創(chuàng)新，以滿足防爆電機(jī)的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊利花.擠壓油膜阻尼器的高速電機(jī)支撐系統(tǒng)實驗[J].中國電機(jī)工程學(xué)報，2014.

[2]郭寶海.防爆電動機(jī)的發(fā)展趨勢淺析階[J].企業(yè)文化，2014.