快開門結(jié)構(gòu)的采礦機(jī)電控箱設(shè)計(jì)

邴紹丹　鄭曉東　蔡健

摘 要：本文簡要地介紹一種快開門結(jié)構(gòu)的采礦機(jī)電控箱的設(shè)計(jì)，主要從如何實(shí)現(xiàn)和達(dá)到礦用隔爆要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面介紹，并簡要地介紹了其所采用的快開門結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：電控箱；隔爆；快開門

中圖分類號：TM595 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

采礦機(jī)電控箱設(shè)計(jì)首先要考慮箱體設(shè)計(jì)，箱體的安全可靠是電控箱安全使用的保證。電控箱是一種隔爆型防爆結(jié)構(gòu)，其設(shè)計(jì)首先要符合隔爆原理，隔爆型防爆結(jié)構(gòu)必須具備的基本條件是首先外殼內(nèi)的點(diǎn)火源使內(nèi)部爆炸性氣體發(fā)生爆炸時(shí)，外殼必須能夠承受爆炸所產(chǎn)生的壓力，還必須能夠防止爆炸產(chǎn)生的火焰或高溫氣體將外部的爆炸性氣體點(diǎn)燃。其次接觸爆炸性氣體的外殼的表面溫升，不能超過相應(yīng)的自然等級所規(guī)定的溫升極限值。此外這些基本條件，必須按爆炸試驗(yàn)和溫度試驗(yàn)的規(guī)定，通過試驗(yàn)加以驗(yàn)證。

隔爆型電控箱箱體具體設(shè)計(jì)主要包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度分析、開門方式設(shè)計(jì)等。各方面具體來看：

1 箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本采礦機(jī)電控箱箱體設(shè)計(jì)根據(jù)內(nèi)部電氣元件的位置布置、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及整個(gè)電控箱的安裝尺寸位置的要求，確定其結(jié)構(gòu)如圖1所示，箱體分為接線腔和電氣元件布置腔，上方的接線腔由于開蓋的機(jī)會(huì)較少，因而采用蓋板形式，螺釘緊固。下方的電氣元件布置腔設(shè)計(jì)三個(gè)快開門方便實(shí)際作業(yè)。箱體材料采用Q345鋼板，足夠的機(jī)械強(qiáng)度和較好的焊接性能保證了耐爆性。整個(gè)箱體經(jīng)過有限元軟件進(jìn)行強(qiáng)度分析，計(jì)算的最大變形和最大應(yīng)變都滿足材料的使用要求。

2 隔爆結(jié)構(gòu)要求

隔爆接合面作用是熄滅爆炸產(chǎn)生的火焰，冷卻爆炸后產(chǎn)生的溫度至450℃以下并隨之泄露爆炸時(shí)產(chǎn)生的壓力。具體設(shè)計(jì)從隔爆面間隙，隔爆接合面的長度和隔爆面的粗糙度三方面來考慮。首先根據(jù)隔爆設(shè)備的類別、級別、容積和接合面的長度而規(guī)定最大的間隙值，其次由隔爆設(shè)備的凈容積來決定隔爆接合面的長度，最后隔爆面的粗糙度一般達(dá)6.3μm～3.2μm即可。

3 開門方式設(shè)計(jì)

雖然對于防爆形式來說螺栓緊固的方式是比較安全可靠的，但是在安裝、維修和檢測時(shí)的開關(guān)門操作比較繁瑣，而且電控箱門板較重，為了使用過程更方便、快捷，目前較多防爆型電氣設(shè)備采用了快開門的方式，它通過一個(gè)裝置的簡單兩步，如平動(dòng)或輪子的轉(zhuǎn)動(dòng)使關(guān)門時(shí)先關(guān)合，后鎖住，開門時(shí)先解鎖，后打開從而實(shí)現(xiàn)打開或關(guān)合門的操作。常見的快開門結(jié)構(gòu)有平移式快開門結(jié)構(gòu)：撥叉式快開門結(jié)構(gòu)、偏心軸式快開門結(jié)構(gòu)；提升式快開門結(jié)構(gòu)：內(nèi)置偏心輪式快開門結(jié)構(gòu)、外置偏心輪式快開門結(jié)構(gòu)?？扉_門結(jié)構(gòu)箱門與箱體間一般為平面隔爆。所有的快開門結(jié)構(gòu)，都要求門板周邊與殼體法蘭有相應(yīng)的限位，即在門板和殼體法蘭上安裝限位卡板，關(guān)門后，卡板將門板和殼體上對應(yīng)的邊卡住，這樣如果殼體內(nèi)可燃?xì)怏w被引爆，爆炸的沖力也不能沖開門板，卡板安裝后也要保證門板與殼體法蘭間隔爆面間隙滿足隔爆間隙要求?？ò逵袃?nèi)置和外置兩種形式。

快開門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)首先要保證它的強(qiáng)度，在箱體內(nèi)部發(fā)生爆炸的時(shí)候，變形不能過大；還要保證加工精度，對門板隔爆面、箱體法蘭隔爆面以及門板卡齒和卡板的嚙合面的精度都有更嚴(yán)格的要求；另外對焊接、隔爆面的表面處理、噴漆工藝、表面光潔度、平面度等也需要格外注意?？扉_門的提升操作機(jī)構(gòu)，在日常維護(hù)使用時(shí)需加潤滑油，以防止長時(shí)間不運(yùn)動(dòng)發(fā)生銹蝕。

結(jié)語

對于采礦機(jī)電控箱的設(shè)計(jì)，需要綜合考慮箱體、殼體材料、隔爆結(jié)構(gòu)、隔爆面的加工精度、焊接方式以及蓋板與箱體的連接方式、開門方式等，而所有這些的目的都是要設(shè)計(jì)出安全可靠的隔爆箱體來應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際。

參考文獻(xiàn)

[1]戴鳳龍.采煤機(jī)電控箱機(jī)械設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)械，1991（02）.

[2]常雪飛，劉洋，李萬鵬.幾種快開門結(jié)構(gòu)的防爆殼體[J].煤礦機(jī)械，2010（11）.

[3]耿彥波.礦用隔爆型產(chǎn)品的快開門結(jié)構(gòu)失爆原因分析[J].煤礦安全，2014（05）.

[4]GB3836.1-2000，爆炸氣體環(huán)境用電設(shè)備第1部分：通用要求[S].