防爆モーターは、主要な動力装置として、通常、ポンプ、ファン、コンプレッサー、その他の伝動機械を駆動するために使用されます。防爆モーター最も基本的なタイプの防爆モーターは、シェルが非密閉構造であるため、炭鉱内の主な可燃性ガスが一定の濃度に達すると、シェルに接触した際に火花、アーク、危険な高温などの発火源によって爆発する可能性があります。合理的な設計とは、モーターの防爆シェルが損傷または変形しないだけでなく、爆発炎や高温ガスが接合部の隙間から漏れ出すだけでなく、周囲の爆発性ガス混合物に引火しないようにすることです。本稿では、国家規格と機械設計の基本要件を組み合わせ、このようなモーターの構造寸法、圧力、冷却の3つの側面における設計上の考慮事項について説明します。
I. 防爆サイズ設計上の考慮事項
（１）平面接合面。平面接合面は、一般的にラインボックスカバーとラインボックス、端子台と出力穴、または周波数変換器機の周波数変換器シェルとモータシェルのドッキング用途にあります。大型および中型の防爆モータシェルの平面接合面は、一般的にフライス加工、ボーリング加工、研削加工が少なく、一般的な設計粗さRa 3.2μm、設計平面度公差は0.2mm以下です。設計精度要件は、多くの場合、標準要件よりも高く、加工精度は国家規格よりわずかに低いですが、それでも国家規格を満たしています。
（２）円筒形接合面。防爆モーターの円筒形銅接合面は、ケーブルコネクタの取り付け、端子の取り付けなどに適用できます。円筒形接合部にシール溝がある場合、溝の幅は計算できず、溝の仕切り部分の幅は加算できません。円筒形接合面を実現する最も経済的で信頼性の高い方法は旋削加工であり、その精度は一般的に穴加工レベル8または7、軸加工は対応するレベルの精度を向上させ、一般的な設計粗さRa 3.2μmです。注：円筒形接合面の防爆クリアランスは、穴と軸径の差を指します。
（３）ストップジョイント面。防爆モーター構造の設計では、エンドキャップ、ベアリングエンドキャップなどは、通常ストップジョイント設計を使用して取り付けられます。ストップジョイント面は、実際には平面ジョイント面と円筒ジョイント面の特性の組み合わせです。ストップシリンダー部分の隙間の幅が大きすぎるか小さすぎる場合、または対応するコーナー面取りが１mmを超える場合、つまり面取りによって分割されている場合は、平面ジョイント面の幅Lと距離lのみを計算します。一方、平面ジョイント面の距離lが小さすぎる場合、または円筒ジョイント面との間に分割がある場合（１mmを超える面取りまたはシール溝など）、円筒ジョイント面の幅のみを計算します。
（４）シャフトジョイント面 シャフトジョイントは回転モーターの固有の特徴であり、モーターシャフトとエンドキャップの用途に加えて、防爆電気機器のノブを取り付ける必要がある場合にも使用されます。シャフトジョイントは特殊な円筒ジョイントであり、違いは、回転モーターシャフトの防爆面を設計して、通常の動作構造で摩耗しないようにする必要があることです。
2.防爆モーター圧力設計上の考慮事項
防爆モーターと通常のモーターの最大の違いは、筐体が内部爆発圧力に耐えられること、爆発が発生しないこと、爆発時に防爆型モーターの永久変形や損傷に影響を与えないこと、隙間が永久的に増加しないことです。通常、静圧試験法を使用します。筐体内に水を満たし、1MPaまで加圧し、10秒以上圧力を保持します。筐体壁からの漏れや永久変形がない場合は、過圧試験に合格したとみなされます。
防爆モーターの圧力部品は主に防爆シェル、シェルエンドキャップ、フランジなどで構成されており、設計においてはそれらの強度と協調性に重点を置く必要があります。防爆シェルの構造（円筒形防爆シェル、角形防爆シェルなど）によって計算方法が異なります。主な方法は理論計算と有限要素解析の2つです。理論計算では局所応力を正確に計算することが困難ですが、有限要素解析は構造全体の応力状況をより迅速かつ直感的に把握し、設計を最適化することで、シェルの局所応力集中による爆発実験の失敗を回避できます。
投稿日時：2024年7月16日