CN104104177B - 用于使用适配器板隔离防爆电动机的导管封壳的系统及方法 - Google Patents

用于使用适配器板隔离防爆电动机的导管封壳的系统及方法 Download PDF

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CN104104177B CN201410139847.8A CN201410139847A CN104104177B CN 104104177 B CN104104177 B CN 104104177B CN 201410139847 A CN201410139847 A CN 201410139847A CN 104104177 B CN104104177 B CN 104104177B
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Abstract

一种封壳系统包括限定封壳开口的定子封壳和具有第一进入端口(520)的适配器(510)，并且限定具有第一容积的中心腔(516)。封壳系统包括联接于定子封壳和适配器(510)中的一个或更多个的导管封壳(550)。导管封壳(550)包括基部部件(552)，其具有至少一个侧壁(554)、联接于侧壁(554)且限定第二进入端口(560)的后壁(556)、内腔(558)，以及联接于基部部件(552)且具有至少一个终端(218)的终端连接块(216)。封壳系统包括至少一条电导线(580)，其从定子封壳延伸穿过第一封壳开口、穿过第一进入端口(520)、穿过中心腔(516)、穿过第二进入端口(560)并且进入内腔(558)。电导线(580)占据第一容积的一部分并且留下其余容积。封壳系统包括与适配器(510)联接的密封化合物，使得占据大致所有其余容积。

Description

用于使用适配器板隔离防爆电动机的导管封壳的系统及方法
技术领域
本发明的领域大体涉及防爆电动机，并且更具体地涉及用于隔离附接于防爆电动机的导管封壳的系统及方法。
背景技术
国家防火协会(NFPA)将防爆设备限定为″封装在外壳中的设备，其能够耐受可发生在其内的特定气体或蒸气的爆炸，并且能够防止封壳周围的特定气体或蒸气由内部的气体或蒸气的火花、闪光或爆炸点燃，并且在周围的可燃气氛将不由此点燃的此类外部温度下操作″。防爆标明并非确保设备不能爆炸，而是设备能够耐受爆炸，而不引起对设备紧接的环境的超过一定水平的损坏。
防爆电动机为构造成容纳爆炸并且防止释放气体的一类电动机。电动机经常包括导管封壳，电导线从电动机穿过该导管封壳。对于防爆电动机，电导线的通路代表爆炸火焰、力和气体的潜在路径。至少一些已知的电动机使来自电动机的电导线通路与导管封壳密封来将爆炸容纳在电动机本体内。
隔离用于防爆电动机的导管封壳的至少一些已知方法使用缓慢固化的密封化合物，其倒入电动机的定子组件内的模具中。电动机的电导线延伸穿过开口，并且包装材料隔离片用于隔离密封化合物倒入其中的电动机定子内的区域。然而，在此类电动机中，密封化合物必须施加于大区域，这增加了制造此类电动机的成本和时间。此外，在密封过程期间的错误可引起整个电动机的定子不可用，因此导致附加的制造费用。
发明内容
在一方面，提供了一种封壳系统。封壳系统包括限定第一封壳开口的定子封壳。封壳系统还包括具有第一进入端口的适配器。适配器限定具有第一容积的中心腔。封壳系统还包括联接于定子封壳和适配器中的一个或更多个的导管封壳。导管封壳包括基部部件，其具有至少一个侧壁、联接于侧壁的后壁，以及内腔。后壁限定第二进入端口。导管封壳还包括联接于基部部件并具有至少一个终端的终端连接块。封壳系统还包括至少一条电导线，其从定子封壳延伸穿过第一封壳开口、穿过第一进入端口、穿过中心腔、穿过第二进入端口，并且进入内腔。至少一条电导线占据第一容积的一部分，并且留下其余容积。导管封壳还包括与适配器联接的密封化合物，使得占据大致所有其余容积。
在又一方面，提供了一种将适配器和导管封壳附接于电动机定子的方法。该方法包括提供适配器。适配器包括第一进入端口。适配器还包括具有第一容积的中心腔。该方法还包括提供导管封壳，其具有基部部件、联接于基部部件的至少一个终端连接块、至少一个侧壁，以及联接于侧壁的后壁。后壁包括第二进入端口。基部部件包括内腔。该方法还包括使至少一条电导线从电动机定子延伸穿过第一进入端口、穿过中心腔、穿过第二进入端口，并且进入内腔。至少一条电导线占据第一容积的一部分，并且留下其余容积。该方法还包括施加密封化合物来填充其余容积的一部分，使得形成密封。该方法还包括将导管封壳附接于电动机定子。
附图说明
当参照附图阅读如下详细描述时，本发明的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，在该附图中，同样的标记遍及附图表示同样的部件，其中：
图1为可联接于电动机定子的示例性导管封壳的示意图；
图2为图1中所示的导管封壳的截面视图；
图3为可联接于电动机定子的备选导管封壳的示意图；
图4为可联接于电动机定子的另一个备选封壳的示意图；
图5为图4中所示的导管封壳的截面视图；
图6为示例性适配器的示意图，其可用于联接于电动机定子和联接于导管封壳；
图7为可联接于图6中所示的适配器的又一个备选导管封壳的示意图；
图8为以示例性联接构造示出的图6中所示的适配器和图7中所示的导管封壳的截面视图；
图9为可实施为将导管封壳(诸如图1至图5中所示的导管封壳)联接于电动机定子的示例性方法的框图；以及
图10为可实施为将图6中所示的适配器和图7中所示的导管封壳附接于电动机定子的示例性方法的框图。
除非另外指出，本文提供的附图意在示出本发明的创造性特征。创造性特征被认为是适用于包括本发明的一个或更多个实施例的多种系统。就此而言，附图并非意在包括实践本发明所需的本领域技术人员所知的所有常规特征。
部件列表
202 导管封壳
204 基部部件
206 侧壁
208 后壁
212 内腔
214 进入端口
216 终端连接块
218 终端
220 盖部件
222 第一区域
224 第二区域
226 中心
302 导管封壳
322 绝缘纸
324 电导线孔
326 横杆
402 导管封壳
423 支承件
424 通道
425 安装框架
426 基部平台
427 侧向支承件
428 弯曲过渡表面
510 适配器
512 中心区
514 外区
516 中心腔
517 安装孔
518 后板
520 进入端口
550 导管封壳
552 基部部件
554 侧壁
556 后壁
558 内腔
560 封壳进入端口
574 安装孔
580 电导线
600 方法
610 提供
612 联接
614 延伸
616 延伸
618 插入
620 联接
622 安装
700 方法
710 提供
711 提供
712 联接
714 延伸
716 延伸
718 插入
720 联接
722 联接
724 联接。
具体实施方式
在以下说明书中，将提到许多用语，其将限定为具有以下含义。单数形式″一″、″一个″和″该″包括复数提及，除非上下文清楚地另外指出。″可选″或″可选地″意思是随后描述的事件或情形可发生或可不发生，并且描述包括其中事件发生的情况和其中事件不发生的情况。此外，如本文在说明书和权利要求的各处使用的近似语言可用于修改任何数量表示，其可容许地改变而不导致与其相关的基本功能的变化。因此，由用语或多个用语(诸如″大约″和″大致″)修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量值的器具的精度。这里和说明书和权利要求的各处，范围限制可组合和/或互换，此类范围被识别，并且包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另外指出。
图1为可联接于电动机定子(未示出)的示例性导管封壳202的示意图。图2为导管封壳202的截面视图。在示例性实施例中，导管封壳202包括基部部件204，其包括至少一个侧壁206和后壁208。后壁208包括均具有限定在其中的内部容积的一个或更多个进入端口214。作为备选，进入端口214可限定在导管封壳202的任何壁中，诸如但不限于侧壁206，其使得导管封壳202能够如本文所述地起作用。在示例性实施例中，进入端口214为圆柱形，并且围绕中心226沿周向间隔开。在一些实施例中，后壁208可包括具有厚度T1的第一区域222，以及比第一区域222更厚的具有厚度T2的第二区域224。进入端口214限定在第二区域224内。基部部件204具有限定在其中的内腔212，内腔212可利用盖部件220盖住。基部部件204还包括终端连接块216，其包括至少一个终端218，并且可联接于后壁208。
在组装期间，在示例性实施例中，来自电动机定子(未示出)的一条或更多条电导线(未示出)经由进入端口214传送到导管封壳202的内腔212中。各条电导线仅占据限定在进入端口214内的容积的一部分。密封化合物注射到进入端口214中，使得邻近各条电导线的进入端口214的其余容积被大致填充，并且使得密封进入端口214被大致密封。基部部件204接着联接于电动机定子。作为备选，基部部件204可在将密封化合物注射到进入端口214中之前联接于电动机定子。在示例性实施例中，密封化合物可为可形成到通路的容积中并且在固化之后形成防爆炸密封件的任何材料。例如，在一个实施例中，密封化合物为由Cooper Crouse-Hinds(Syracuse，New York.)制造销售的 为CooperCrouse-Hinds的注册商标。
图3为可联接于电动机定子(未示出)的示例性导管封壳302的示意图。封壳302类似于封壳202(图1和图2中所示)，并且相同的构件在图3中使用图1和图2中使用的相同附图标记识别。在示例性实施例中，导管封壳302包括后壁208，其具有由横杆326分开的两个半圆形进入端口214。后壁208中的锥形凸脊328包围各个进入端口214。横杆326下方的槽口330连接进入端口214。此外，各个进入端口214由绝缘纸322覆盖，绝缘纸322联接于后壁208的外表面。作为备选，绝缘纸322可联接于后壁208的内表面。绝缘纸322包括限定在其中的一个或更多个电导线孔324。例如，在一个实施例中，使用了具有0.02"的厚度的绝缘纸，其由DuPont(Wilmington，Delaware)制造销售。是DuPont的注册商标。
在组装期间，在示例性实施例中，绝缘纸322联接于后壁208，使得限定在绝缘纸322中的电导线孔324与进入端口214大致同心地对齐。来自电动机定子的一条或更多条电导线(未示出)延伸穿过各个电导线孔324，并且穿过进入端口214而进入封壳内腔212。密封化合物注射到进入端口214中，使得邻近电导线的进入端口214的其余容积被大致填充，并且使得进入端口214被大致密封。绝缘纸322在施加和固化期间通过界定进入端口214的一个侧部来约束密封化合物。锥形凸脊328对密封化合物提供支承，以协助经受来自于导管箱302的内部爆炸的压力，从而防止固体密封化合物错位。槽口330在密封化合物施加期间协助，并且进一步用作使密封化合物免受电动机定子(未示出)内的爆炸的支承件。
图4为导管封壳402的另一个示例性实施例的示意图，导管封壳402可联接于电动机定子(未示出)。图5为导管封壳402的截面视图。封壳402类似于封壳202(图1和图2中所示)，并且相同的构件在图4和图5中使用图1和图2中使用的相同附图标记识别。在示例性实施例中，导管封壳402包括联接于后壁208的两个支承件423。在一些实施例中，支承件423还可联接于侧壁206。安装框架425联接于支承件423。安装框架425可具有安装于基部平台426的终端连接块216。安装框架425包括后表面430。在一些实施例中，安装框架425包括侧向支承件427，其与后表面430一起形成弯曲过渡表面428。后壁208限定进入端口214。通道424限定在支承件423之间，由后壁208限定，并且由安装框架425限定。
在组装期间，在示例性实施例中，来自电动机定子的一条或更多条电导线(未示出)延伸穿过进入端口214、穿过通道424，并且进入导管封壳402的内腔212。密封化合物注射到通道424中，使得邻近各条电导线的通道424的其余容积中的至少一些被填充，使得通道424被大致密封。在一些实施例中，通道424可大致完全填充有密封化合物。在其它实施例中，绝缘纸(诸如绝缘纸322(图3中所示))可用于界定进入端口214来在施加和固化期间容纳密封化合物。在操作中，在一些实施例中，安装框架425由侧向支承件427大致支承，并且通过将安装框架425联接于支承件423来大致支承。密封化合物在电动机定子(未示出)中的爆炸期间由后表面430支承，并且在导管封壳402内的爆炸期间由后表面208进一步支承。
图6为可用于将电动机定子(未示出)联接于导管封壳(图6中未示出)的示例性适配器510的示意图。在示例性实施例中，适配器510包括中心区512和外区514。中心区512包括限定在其中的安装孔517，其可用于将适配器510联接于导管封壳，或联接于电动机定子，或联接于两者。中心区512还包括中心腔516，中心腔516包括限定在其中的容积。中心腔516由后板518界定，后板518包括限定在其中的多个进入端口520。在示例性实施例中，中心腔516为大致圆形，并且包括限定在其中的圆柱形容积。作为备选，中心腔516可具有使得适配器510能够如本文所述地起作用的任何形状。在示例性实施例中，存在围绕后板518的中心513沿周向间隔开的六个圆形进入端口520。作为备选，适配器510可包括使得适配器510能够如本文所述地起作用的任何数量、定向和形状的进入端口520。凹槽522沿中心腔516的内壁提供。在操作中，凹槽522有助于将密封化合物保持在中心腔516内。
图7为可联接于适配器510(图6中所示)的示例性导管封壳550的示意图。在示例性实施例中，导管封壳550包括基部部件552，其包括至少一个侧壁554和后壁556。后壁556包括限定在其中的一个或更多个封壳进入端口560。作为备选，封壳进入端口560可限定在导管封壳550的任何壁中，诸如但不限于使得导管封壳550能够如本文所述地起作用的侧壁554。在示例性实施例中，封壳进入端口560具有部分半圆形形状，并且由横杆562分开。作为备选，导管封壳550可包括使得适配器510和导管封壳550能够如本文所述地起作用的任何数量、定向和形状的封壳进入端口560。封壳进入端口560限定在第二区域570内。后壁556还包括安装孔574，安装孔574可用于将导管封壳550联接于适配器510，或联接于电动机定子(未示出)，或联接于两者。基部部件552具有限定在其中的内腔558，内腔558可利用盖部件(未示出)盖住。基部部件552还可包括终端连接块(未示出)，其包括至少一个终端(未示出)，并且可联接于基部部件552的后壁556。
图8为适配器510和导管封壳550的截面视图。在组装期间，在示例性实施例中，适配器510联接于导管封壳550。作为备选，适配器510可首先联接于电动机定子(未示出)，并且接着联接于导管封壳550。电导线580从电动机定子延伸，穿过进入端口520、穿过封壳进入端口560(图7中所示)，并且进入导管内腔558(图7中所示)。电导线仅占据中心腔516的容积中的一些。密封化合物注射到中心腔516中，使得邻近各条电导线的中心腔516的其余容积被大致填充，并且使得中心腔516被大致密封。在一些实施例中，绝缘纸(诸如绝缘纸322(图3中所示))可在适配器510上使用来产生与后板518相对的中心腔516的第二边界。此外，在其它实施例中，密封化合物可在将适配器510联接于电动机定子之前或在将适配器510联接于导管封壳550之前被注射。
图9为示例性方法600的框图，示例性方法600可实施为将导管封壳(诸如导管封壳202(图1至图5中所示))联接于电动机定子(未示出)。首先，提供610导管封壳202，诸如封壳202(图1中所示)。在示例性实施例中，绝缘纸322(图3中所示)联接612于导管封壳202，其中，至少一条电导线(未示出)延伸614穿过电导线孔324(图3中所示)，并且经由进入端口214(图3中所示)延伸616到腔212(图1中所示)中。
由于电导线仅占据限定在进入端口214内的容积中的一些，故密封化合物(未示出)接着插入618到端口214中，以填充未由电导线占据的其余容积的至少一部分，使得产生了密封。在示例性实施例中，密封化合物与进入端口214联接来填充大致所有其余容积。导管封壳202接着联接620于电动机。在示例性实施例中，终端连接块216(图2中所示)联接622于导管封壳202。
图10为将适配器(诸如适配器510(图6中所示))和导管封壳(诸如导管封壳550(图7中所示))联接于电动机定子(未示出)的示例性方法700的框图。在示例性实施例中，首先提供710了适配器510，其包括外区514(图6中所示)和中心区512(图6中所示)，其中，中心区512包括中心腔516(图6中所示)。
另外，在示例性实施例中，提供711了导管封壳550(图7中所示)，其包括基部部件204(图7中所示)，基部部件204包括至少一个进入端口560(图7中所示)。在示例性实施例中，绝缘纸322(图3中所示)利用至少一条电导线(未示出)联接712于如上所述的导管封壳550，该至少一条电导线延伸714穿过电导线孔，诸如电导线孔324(图3中所示)。
此外，在示例性实施例中，电导线延伸716穿过进入端口520、穿过中心腔516、穿过封壳进入端口560，并且进入封壳内腔558。由于电导线占据中心腔516的容积中的一些，故密封化合物接着插入718到中心腔516中，以填充未由电导线占据的中心腔516的其余容积的至少一部分，并且形成电动机定子与封壳内腔558之间的密封。在一些实施例中，密封化合物插入718来填充未由电导线占据的中心腔516的大致所有其余容积。
此外，在示例性实施例中，导管封壳550联接720于电动机定子。在示例性实施例中，导管封壳550联接722于适配器510，并且适配器510接着联接724于电动机定子。作为备选，可使用使得适配器510和导管封壳550能够如本文所述地起作用的任何顺序和布置的联接。此外，可使用使得适配器510和导管封壳550能够如本文所述地起作用的任何顺序的插入718、密封和联接720,722,724。
上述系统和方法提供了以成本有效且可靠的方式将导管箱可密封地联接于防爆电动机定子的方式。本文所述的实施例便于消除将密封化合物施加在电动机定子内的需要，其中，密封化合物仅施加在导管箱内。通过将密封化合物仅施加在导管箱内，电动机定子内的密封化合物失效的风险便于减小或消除。就此而言，本文所述的密封化合物便于延长导管箱的使用寿命。此外，组装所需的密封化合物的量减小，使得组装相比于已知方法更容易且更可靠。使用较少密封化合物还便于在其固化时减少模制结构将密封化合物保持就位的必要性，并且因此便于降低组装成本和人力要求。
本文所述的方法、系统和设备的示例性技术效果包括以下中的至少一个：(a)消除将密封化合物施加在电动机定子内的需要；(b)消除在施加期间破坏电动机定子的风险；(c)延长导管箱和电动机定子的使用寿命；(d)减少组装所需的密封化合物的量；(e)减少组装期间电动机定子内的模制结构的必要性；(f)降低组装的成本和人力要求。
以上详细描述了用于密封联接于防爆电动机定子的导管箱的系统和方法的示例性实施例。本文所述的系统和方法不限于本文所述的特定实施例，而是相反，系统的构件和/或方法的步骤可与本文所述的其它构件和/或步骤独立且分开地使用。例如，方法还可与需要构想提取系统和方法的其它系统组合使用，并且不限于仅利用如本文所述的密封系统和方法来实践。相反，示例性实施例可结合许多其它密封应用来实施和使用。
尽管在一些图中示出而在其它图中未示出各种实施例的特定特征，但这仅为了方便。根据本文所述的系统和方法的原理，可组合任何其它图的任何特征来参照和/或请求图的任何特征。
该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (8)

1.一种封壳系统，包括：
定子封壳，限定第一封壳开口；
适配器(510)，连接所述定子封壳，所述适配器(510)限定第一进入端口(520)和具有第一容积的中心腔(516)，所述适配器(510)包括：
外区(514)，所述外区包括第一表面；
中心区(512)，所述中心区(512)包括第二表面，所述第二表面从所述外区(514)延伸，致使所述第二表面与所述第一表面处于不同的表面上；
多个第一安装孔(517)，形成在所述中心区(512)的第二表面上；
后板(513)，限定所述第一进入端口(520)；和
内壁，在所述中心区(512)和所述后板(513)之间延伸且相互连接，所述内壁至少部分限定所述中心腔(516)；
联接于所述适配器(510)和所述定子封壳中的一个或更多个的导管封壳(550)，所述导管封壳(550)包括：
基部部件(552)，其包括至少一个侧壁(554)、联接于所述侧壁(554)的后壁(556)，以及内腔(558)，所述后壁(556)限定第二进入端口(560)；
终端连接块(216)，其联接于所述基部部件(552)，并且包括至少一个终端(218)；以及
至少一条电导线(580)，其从所述定子封壳延伸穿过所述第一封壳开口、穿过所述第一进入端口(520)、穿过所述中心腔(516)、穿过所述第二进入端口(560)，并且进入所述内腔(558)，所述至少一条电导线(580)占据所述第一容积的一部分并且留下其余容积；以及
密封化合物，其与所述适配器(510)联接，使得占据大致所有所述其余容积。
2.根据权利要求1所述的封壳系统，其特征在于，所述中心腔(516)包括大致圆柱形形状。
3.根据权利要求2所述的封壳系统，其特征在于，所述适配器(510)还包括围绕所述适配器(510)的后板(518)上的中心点沿周向间隔开的多个进入端口(520)。
4.根据权利要求1所述的封壳系统，其特征在于，还包括附接于所述适配器(510)和所述导管封壳(550)中的一个的绝缘纸(322)，所述绝缘纸(322)包括限定在其中的至少一个电导线孔(324)，所述绝缘纸(322)定向成使得所述至少一个电导线孔(324)与所述第二进入端口(560)大致同心地对齐，其中，所述至少一条电导线(580)延伸穿过所述至少一个电导线孔(324)。
5.根据权利要求1所述的封壳系统，其特征在于，所述第二进入端口(560)包括两个半圆形空隙，其中，所述导管封壳(550)还包括在所述两个半圆形空隙之间附接于所述后壁(556)的支承件(423)。
6.根据权利要求1所述的封壳系统，其特征在于，所述后壁(556)包括具有第一厚度的第一区域(222)和具有第二厚度的第二区域(224)，其中，所述第二厚度比所述第一厚度更厚，并且其中，所述第二进入端口(560)设置在所述第二区域(224)内。
7.根据权利要求1所述的封壳系统，其特征在于，所述适配器(510)还包括具有第一厚度的第一区域(514)和具有第二厚度的第二区域(512)，其中，所述第二厚度大于所述第一厚度，并且其中，所述第一进入端口(520)设置在所述第二区域内。
8.根据权利要求1所述的封壳系统，其特征在于，所述适配器(510)还包括第一多个安装孔(517)，其中，所述导管封壳(550)还包括第二多个安装孔(574)，其以大致类似于所述第一多个安装孔(517)的构造定向，以便便于所述适配器(510)和所述导管封壳(550)的联接。
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