Los motores a prueba de explosiones, como principal equipo de potencia, se utilizan generalmente para impulsar bombas, ventiladores, compresores y otras máquinas de transmisión.Motor a prueba de explosionesEs el tipo más básico de motor a prueba de explosiones. Debido a la estructura no sellada de su carcasa, el principal gas inflamable en las minas de carbón alcanza un cierto límite de concentración. Al entrar en contacto con la carcasa, pueden producirse chispas, arcos eléctricos, altas temperaturas peligrosas y otras fuentes de ignición. Un diseño razonable garantiza que la carcasa a prueba de explosiones del motor no solo no se dañe ni deforme, ni que las llamas o gases calientes exploten a través del espacio entre las juntas, sino que también evite la ignición de las mezclas de gases explosivos circundantes. Este documento combina las normas nacionales y los requisitos básicos del diseño mecánico, y aborda las dimensiones estructurales, la presión y la refrigeración de dichos motores, tres aspectos importantes del diseño.
I. Consideraciones sobre el diseño de tamaño a prueba de explosiones
(1) Superficie de unión plana. La superficie de unión plana se encuentra generalmente en la tapa y la caja de línea, la placa de terminales y los orificios de salida, o en las aplicaciones de acoplamiento de la carcasa del convertidor de frecuencia y la carcasa del motor en máquinas con convertidores de frecuencia. La superficie de unión plana de la carcasa de motores a prueba de explosiones de tamaño grande y mediano se suele fresar, mandrinar y rectificar con menor frecuencia. La rugosidad de diseño general es de Ra 3,2 μm y la tolerancia de planitud de diseño no supera los 0,2 mm. Los requisitos de precisión de diseño suelen ser superiores a los estándares. La precisión de mecanizado es ligeramente inferior a la norma nacional, pero cumple con las normas nacionales.
(2) Superficie de unión cilíndrica. La superficie de unión cilíndrica de cobre en motores a prueba de explosiones se puede aplicar a la instalación de conectores de cables, terminales, etc. Si la unión cilíndrica contiene una ranura de sellado, no se puede calcular el ancho de la ranura ni añadir el ancho de la sección de la ranura. El método más económico y fiable para fabricar la superficie de unión cilíndrica para torneado es el mecanizado de agujeros de nivel 8 o 7. El mecanizado de ejes mejora la precisión de dicho nivel. La rugosidad general del diseño es de Ra 3,2 μm. Nota: La superficie de unión cilíndrica de la holgura a prueba de explosiones se refiere a la diferencia de diámetro entre el agujero y el eje.
(3) Superficie de la junta de tope. En el diseño de motores a prueba de explosiones, las tapas de los extremos, las tapas de los cojinetes, etc., suelen instalarse con una junta de tope. Esta superficie combina las características de la junta plana y la junta cilíndrica. Cabe señalar que, si la sección del cilindro de tope del espacio es demasiado grande o demasiado pequeña, o el chaflán de la esquina correspondiente supera 1 mm (es decir, la separación del chaflán), se debe calcular únicamente el ancho de la superficie de la junta plana L y la distancia l. Si la distancia l de la superficie de la junta plana es demasiado pequeña o existe una superficie de la junta cilíndrica entre la separación (chaflán o ranura de sellado superior a 1 mm, etc.), se debe calcular únicamente el ancho de la superficie de la junta cilíndrica.
(4) Superficie de la junta del eje. La junta del eje es una característica inherente de los motores rotativos. Además del eje del motor y las tapas de extremo, también se utiliza en algunos casos en que se requiere la instalación de la perilla en equipos eléctricos a prueba de explosiones. La junta del eje es un tipo especial de junta cilíndrica, cuya diferencia radica en que la superficie a prueba de explosiones del eje del motor rotativo debe diseñarse para que la estructura no se desgaste durante el funcionamiento normal.
2.motor a prueba de explosionesConsideraciones de diseño de presión
La principal diferencia entre los motores a prueba de explosión y los motores convencionales es que la carcasa debe soportar la presión interna de explosión. Esta no debe producirse cuando la explosión no afecte al tipo a prueba de explosión, ni presente deformaciones permanentes ni daños en ninguna parte del espacio, ni un aumento permanente. Generalmente, se utiliza el método de prueba de presión estática: con la carcasa llena de agua, presurizada a 1 MPa y manteniendo la presión durante más de 10 s, se considera que la prueba de sobrepresión cumple con los requisitos.
Los componentes de presión de motores a prueba de explosiones, principalmente por su carcasa, tapas de extremo, bridas, etc., deben ser diseñados priorizando su resistencia y coordinación. Según la estructura de la carcasa (cilíndrica o cuadrada), el método de cálculo varía. El método principal es el cálculo teórico y el análisis de elementos finitos. Los cálculos teóricos dificultan el cálculo preciso de la tensión local, pero el análisis de elementos finitos es más rápido e intuitivo, permitiendo comprender la situación de tensión en toda la estructura y optimizando el diseño, evitando la explosión causada por la concentración de tensión local en la carcasa.