CN108616188B - 隔爆电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种隔爆电机，其包括转轴；机座，其两端设有开口；端盖，具有端盖内表面，所述端盖内表面朝向所述隔爆电机的内部，所述端盖套设于所述转轴上并盖设于所述机座两端的开口处；轴承内盖，设置于所述机座内，且位于所述端盖内表面的一侧；压力挡板，固定于所述转轴上，且位于所述端盖和所述轴承内盖的靠近所述隔爆电机内部的一侧。本发明的隔爆电机具有较佳的隔爆性能。

Description

隔爆电机
技术领域
本发明涉及防爆电机技术领域，特别涉及一种隔爆型防爆电机。
背景技术
隔爆型防爆电机是一种工作在爆炸性环境中的电机，爆炸性混合物会由电机各零部件的间隙进入电机内部，当电机内部产生火花或高温时，就会发生爆炸。隔爆电机要求整个电机外壳在爆炸过程中不能破坏，同时电机内部发生的爆炸不能引爆电机外部的爆炸性混合物。
图1为现有技术的一种隔爆电机的局部剖面示意图。请参见图1，隔爆电机10的隔爆外壳主要由转轴12、机座13、端盖14和轴承内盖15组成，机座13一般为圆筒状结构，端盖14为圆盘状结构，端盖14盖设于机座13的两端。机座13与端盖14之间依靠螺栓连接，爆炸发生时，区域A中瞬间产生的高压气体会作用于隔爆外壳上，轴向承受爆炸压力的区域为L2，转轴12区域L1内无轴向压力。端盖14承受的轴向压力与L2的平方成正比，对于较大的机座号，由于L2尺寸较大，端盖14承受的压力会非常大。根据零件自身结构特点，机座13能承受比较高的爆炸压力；但对于端盖14而言，即使很小的压力也会造成其局部较高的应力，从而损坏电机端盖14。隔爆电机10的端盖14已成为隔爆电机设计的关键问题，随着电机尺寸的加大，端盖14所承受的应力急剧增加。
为了解决端盖14强度的问题，常常采取三种方法以满足大机座号隔爆电机的强度要求，第一种方法是采用更高强度的材料，第二种方法是增加端盖14的壁厚，第三种方法是在端盖14的外侧加设加强筋。然而，这三种方法均会导致端盖14的材料成本增加，且加强能力有限，对于一些大机座号电机，难以设计出合格的隔爆电机10。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种隔爆电机，具有较佳的隔爆性能。
本发明提供了一种隔爆电机，其包括转轴；机座，其两端设有开口；端盖，具有端盖内表面，所述端盖内表面朝向所述隔爆电机的内部，所述端盖套设于所述转轴上并盖设于所述机座两端的开口处；轴承内盖，设置于所述机座内，且位于所述端盖内表面的一侧；压力挡板，固定于所述转轴上，且位于所述端盖和所述轴承内盖的靠近所述隔爆电机内部的一侧。在本发明的隔爆电机中，由于设置有压力挡板，且压力挡板固定于转轴上，压力挡板可将原本作用于端盖上的爆炸压力转移到转轴上，从而有效防止端盖被破坏。在隔爆电机机座号及隔爆性能不变的情况下，本发明的隔爆电机有利于降低生产成本。另外，压力挡板还可应用于较大机座号隔爆电机中，可满足大机座号的隔爆电机的隔爆要求。
在隔爆电机的一种示意性实施例中，所述压力挡板通过热套的方式或焊接的方式固定于所述转轴上。通过热套的方式将压力挡板固定于转轴上。
在隔爆电机的一种示意性实施例中，所述压力挡板包括：固定部，固定于所述转轴上；抵挡部，沿着所述固定部的外周延伸，且所述抵挡部与所述端盖及所述轴承内盖相邻。固定部用于将压力挡板固定于转轴上，抵挡部可抵挡隔爆电机内部气体的压力，保护端盖。
在隔爆电机的一种示意性实施例中，所述抵挡部的靠近所述轴承内盖的表面上还开设有凹槽，所述凹槽用于容纳所述轴承内盖。所述凹槽的设置可使安装结构更加紧凑。
在隔爆电机的一种示意性实施例中，所述压力挡板和所述端盖的间隙的大小与所述压力挡板和所述端盖的重叠部分的径向长度成正比。压力挡板和端盖的重叠部分的径向长度越小，压力挡板和端盖的间隙越小，压力挡板和端盖的重叠部分的径向长度越大，压力挡板和端盖的间隙越大，通过对压力挡板和端盖的间隙的控制可防止隔爆电机内部的高温气体或火花进入所述间隙，而直接作用于端盖上，可有效防止端盖损坏。
在隔爆电机的一种示意性实施例中，所述压力挡板和所述轴承内盖的间隙略大于所述压力挡板和所述端盖的间隙。由于压力挡板和轴承内盖的间隙比较靠近隔爆电机的内部，对端盖的影响较小，所以压力挡板和轴承内盖的间隙可以略大些，从而有利于降低制造成本。
在隔爆电机的一种示意性实施例中，所述隔爆电机还包括：轴承，所述轴承的内圈套设于所述转轴上，所述轴承内盖盖设于所述轴承的内侧，所述轴承的内侧朝向所述隔爆电机内部；以及轴承外盖，盖设于所述轴承的外侧，所述轴承的外侧与所述轴承的内侧相对设置。轴承内盖和轴承及轴承外盖的位置关系为，轴承内盖和轴承外盖分别盖设于轴承的两侧。
在隔爆电机的一种示意性实施例中，所述轴承内盖、所述压力挡板、所述轴承和所述轴承外盖的数量均为两个，其中，一组所述轴承内盖、所述压力挡板、所述轴承和所述轴承外盖设于所述转轴的一端，另一组所述轴承内盖、所述压力挡板、所述轴承和所述轴承外盖设于所述转轴的另一端。转轴的两端均设置有轴承组件和压力挡板。
在隔爆电机的一种示意性实施例中，所述轴承内盖和所述轴承外盖分别固定于所述端盖的两侧。轴承内盖和轴承外盖需与端盖固定。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为现有技术的一种隔爆电机的局部剖面示意图。
图2为本发明一实施例的隔爆电机的局部剖面示意图。
图3为图2所示的隔爆电机的立体剖面示意图。
图4为图2所示的隔爆电机的局部立体示意图。
在上述附图中，所采用的附图标记如下：
现有技术
10 隔爆电机
12 转轴
13 机座
14 端盖
15 轴承内盖
本发明
20 隔爆电机
22 转轴
23 机座
232 出线口
24 端盖
243 隔爆面
25 轴承内盖
26 压力挡板
262 固定部
263 抵挡部
27 轴承
28 轴承外盖
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
图2为本发明一实施例的隔爆电机的局部剖面示意图。图3为图2所示的隔爆电机的立体剖面示意图。请参见图2和图3，本实施例的隔爆电机20包括转轴22、机座23、端盖24、轴承内盖25和压力挡板26，机座23的两端设有开口，端盖24具有端盖内表面242，端盖内表面242朝向隔爆电机20的内部，端盖24套设于转轴22上并盖设于机座23两端的开口处。轴承内盖25设置于机座23内，且位于端盖内表面242的一侧。压力挡板26固定于转轴22上，且位于端盖24和轴承内盖25的靠近隔爆电机20内部的一侧。
隔爆电机20还包括轴承27和轴承外盖28。更具体地，图4为图2所示的隔爆电机的局部立体示意图，请一并参见图4，机座23大致为圆筒状结构，其两端设有开口。机座23上还设有出线口232，出线口232供引接线引出。端盖24大致为圆盘状结构，端盖24的中心部位开设有通孔，以供转轴22插设。端盖24通过螺栓固定于机座23上，端盖24与机座23接触的表面为隔爆面243。
轴承内盖25盖设于轴承27的内侧，且固定于端盖24上。压力挡板26大致为圆盘状结构，其包括固定部262和抵挡部263，固定部262用于将压力挡板26固定于转轴22上，抵挡部263可抵挡隔爆电机20内部气体的压力，保护端盖24。固定部262的中心部位设有圆形通孔，固定部262可通过热套的方式或焊接的方式固定于转轴22上，采用热套的方式固定时，借助所述圆形通孔，可将压力挡板26热套于转轴22上，即先加热压力挡板26，使得压力挡板26上的所述圆形通孔膨胀变大，再将压力挡板26套于转轴22上，待压力挡板26冷却后，所述圆形通孔收缩，压力挡板26相对于转轴22固定；当压力挡板26面积较大时，为了避免压力挡板26沿轴向移动，可在转轴22上设置一抵挡键，所述抵挡键与压力挡板26抵持。当采用焊接的方式固定时，可将固定部262的圆形通孔的内壁与转轴22焊接。压力挡板26和转轴22的固定方式不以此为限。
抵挡部263沿着固定部262的外周延伸，且固定部262相对于抵挡部263凸出，抵挡部263位于端盖24及轴承内盖25的一侧，抵挡部263和端盖24的间隙大小及抵挡部263和轴承内盖25的间隙大小可根据隔爆面间隙标准确定，需满足隔爆电机20的隔爆要求。抵挡部263的靠近轴承内盖25的表面上还开设有凹槽(图未标)，所述凹槽用于容纳轴承内盖25，所述凹槽的设置可使安装结构更加紧凑。
压力挡板26和端盖24的间隙的大小与压力挡板26和端盖24的重叠部分的径向长度L5成正比，例如，当压力挡板26和端盖24的重叠部分的径向长度L5为25毫米时，压力挡板26和端盖24间的间隙为0.2毫米；当压力挡板26和端盖24的重叠部分的径向长度L5为40毫米时，压力挡板26和端盖24间的间隙为0.4毫米，但L5与压力挡板26和端盖24间的间隙的比例关系不以此为限。压力挡板26和端盖24的重叠部分的径向长度越小，压力挡板26和端盖24的间隙越小，压力挡板26和端盖24的重叠部分的径向长度越大，压力挡板26和端盖24的间隙越大，通过对压力挡板26和端盖24的间隙的控制可防止隔爆电机20内部的高温气体或火花进入所述间隙，而直接作用于端盖24上，可有效防止端盖24损坏。
在本发明中，对压力挡板26和端盖24间的间隙要求较为严格，压力挡板26和轴承内盖25的间隙可略大于压力挡板26和端盖24的间隙。由于压力挡板26和轴承内盖25的间隙比较靠近隔爆电机20的内部，对端盖24的影响较小，所以压力挡板26和轴承内盖25的间隙可以略大些，从而有利于降低制造成本。
需要说明的是，压力挡板26的径向长度可依实际情况任意设定，例如，在本实施例中，压力挡板26完全覆盖轴承内盖25，并相对于轴承内盖25凸出，相对于轴承内盖25凸出的部分和端盖24重叠，但本发明不以此为限，在其他实施例中，依据隔爆性能的需求，压力挡板26可与轴承内盖25平齐，或仅覆盖轴承内盖25的一部分。
轴承27的内圈套设于转轴22上，轴承内盖25盖设于轴承27的内侧，轴承27的内侧朝向隔爆电机20内部。轴承外盖28盖设于轴承27的外侧，轴承27的外侧与轴承27的内侧相对设置。轴承内盖25和轴承外盖28分别固定于端盖24的两侧。
需要说明的是，轴承内盖25、压力挡板26、轴承27和轴承外盖28的数量均为两个，其中，一组轴承内盖25、压力挡板26、轴承27和轴承外盖28设于转轴22的一端，另一组轴承内盖25、压力挡板26、轴承27和轴承外盖28设于转轴22的另一端。
在本实施例中，隔爆外壳主要由转轴22、机座23、端盖24和轴承内盖25组成。当隔爆电机20内部产生火花或受高温影响时，区域A中瞬间产生的高压气体会作用于隔爆外壳上，轴向承受气体压力的区域为L2，其中L2＝L3+L4，L3为端盖24暴露于区域A的部位的径向长度，L4为压力挡板26暴露于区域A的部位的径向长度。所述径向长度L4包括两部分，一部分为压力挡板26和端盖24的重叠部分的径向长度L5，另一部分为压力挡板26和轴承内盖25的重叠部分的径向长度。
高压气体作用于区域L2的压力被分为两部分承担，一部分压力作用于区域L3上，由端盖24承担；一部分压力作用于区域L4上由压力挡板26承担。由于压力挡板26和转轴22固定，作用于压力挡板26上的气体压力转移到转轴22上，而转轴22可以承受较大的轴向力。端盖24实际承受爆炸压力的区域仅为区域L3，区域L3远小于区域L2，作用于端盖24的压力可较大程度地减小，对于同样一台电机，增加压力挡板26后，端盖24的承受压力的能力大大增强，电机的隔爆性能大幅提升。
本发明的隔爆电机10可应用于不同机座号的隔爆电机中，对于小机座号的隔爆电机，如电机中心高小于或等于560毫米，在满足同样的隔爆性能的情况下，本发明相对于现有技术，仅需要加设压力挡板26，无需增加端盖24自身的强度，有利于降低成本；对于大机座号的隔爆电机，如电机中心高大于560毫米，例如，630毫米、710毫米或更大的中心高，本发明可增强电机的隔爆性能，使制造大机座号的隔爆电机成为可能。
本发明的隔爆电机至少具有以下的优点：
1.在本发明的隔爆电机中，由于设置有压力挡板，且压力挡板固定于转轴上，压力挡板可将原本作用于端盖上的爆炸压力转移到转轴上，从而有效防止端盖被破坏。在隔爆电机机座号及隔爆性能不变的情况下，本发明的隔爆电机有利于降低生产成本。另外，压力挡板还可应用于较大机座号隔爆电机中，可满足大机座号的隔爆电机的隔爆要求。
2.在本发明的隔爆电机的一个实施例中，压力挡板热套于转轴上，以将压力挡板与转轴固定，使得压力挡板可随着转轴一起转动，且可将部分气体压力转移至转轴。
3.在本发明的隔爆电机的一个实施例中，压力挡板和端盖的间隙的大小与压力挡板和端盖的重叠部分的径向长度成正比，通过对压力挡板和端盖的间隙的控制可防止隔爆电机内部的高温气体或火花进入所述间隙，而直接作用于端盖上，可有效防止端盖损坏，有利于增强隔爆电机的隔爆性能。
4.在本发明的隔爆电机的一个实施例中，压力挡板和轴承内盖的间隙可略大于压力挡板和端盖的间隙。由于压力挡板和轴承内盖的间隙比较靠近隔爆电机的内部，对端盖的影响较小，所以压力挡板和轴承内盖的间隙可以略大些，从而有利于降低制造成本。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.隔爆电机(20)，其特征在于，包括：
转轴(22)；
机座(23)，其两端设有开口；
端盖(24)，具有端盖内表面(242)，所述端盖内表面(242)朝向所述隔爆电机(20)的内部，所述端盖(24)套设于所述转轴(22)上并盖设于所述机座(23)两端的开口处；
轴承内盖(25)，设置于所述机座(23)内，且位于所述端盖内表面(242)的一侧；
压力挡板(26)，固定于所述转轴(22)上，且位于所述端盖(24)和所述轴承内盖(25)的靠近所述隔爆电机(20)内部的一侧；所述压力挡板(26)包括：
固定部(262)，固定于所述转轴(22)上；
抵挡部(263)，沿着所述固定部(262)的外周延伸，且所述抵挡部(263)与所述端盖(24)及所述轴承内盖(25)相邻。
2.如权利要求1所述的隔爆电机(20)，其特征在于，所述压力挡板(26)通过热套的方式或焊接的方式固定于所述转轴(22)上。
3.如权利要求1所述的隔爆电机(20)，其特征在于，所述抵挡部(263)的靠近所述轴承内盖(25)的表面上还开设有凹槽，所述凹槽用于容纳所述轴承内盖(25)。
4.如权利要求1所述的隔爆电机(20)，其特征在于，所述压力挡板(26)和所述端盖(24)的间隙的大小与所述压力挡板(26)和所述端盖(24)的重叠部分的径向长度(L5)成正比。
5.如权利要求4所述的隔爆电机(20)，其特征在于，所述压力挡板(26)和所述轴承内盖(25)的间隙略大于所述压力挡板(26)和所述端盖(24)的间隙。
6.如权利要求1所述的隔爆电机(20)，其特征在于，所述隔爆电机(20)还包括：
轴承(27)，所述轴承(27)的内圈套设于所述转轴(22)上，所述轴承内盖(25)盖设于所述轴承(27)的内侧，所述轴承(27)的内侧朝向所述隔爆电机(20)内部；以及
轴承外盖(28)，盖设于所述轴承(27)的外侧，所述轴承(27)的外侧与所述轴承(27)的内侧相对设置。
7.如权利要求6所述的隔爆电机(20)，其特征在于，所述轴承内盖(25)、所述压力挡板(26)、所述轴承(27)和所述轴承外盖(28)的数量均为两个，其中，一组所述轴承内盖(25)、所述压力挡板(26)、所述轴承(27)和所述轴承外盖(28)设于所述转轴(22)的一端，另一组所述轴承内盖(25)、所述压力挡板(26)、所述轴承(27)和所述轴承外盖(28)设于所述转轴(22)的另一端。
8.如权利要求6所述的隔爆电机(20)，其特征在于，所述轴承内盖(25)和所述轴承外盖(28)分别固定于所述端盖(24)的两侧。
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