CN204271797U - 自动自救器控制用防爆电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动自救器控制用防爆电机，所述防爆电机为直流碳刷式微型电机，在微型电机的内部加装了电容，正反向二极管和PTC陶瓷元件，整流子的电极间缝隙用环氧树脂等绝缘体充填；外壳为全封闭金属外壳，外壳外用金属网全封闭式屏蔽。本实用新型能消除电刷在运行时产生的火花，避免空隙产生火花，吸收和避免堵转产生的过流和自燃。本实用新型经国家煤炭工业重庆电气防爆检验站多次测试，电机自动开启关键技术等级达到GB3836.1爆炸性环境设备通用要求，电气部分达EXia I Ma防爆等级。本实用新型体积小、重量轻，造价低廉，控制电路简洁实用；安全可靠、操作简便，防爆效果好，适宜在煤矿井下等易燃易爆环境使用。

Description

自动自救器控制用防爆电机

技术领域

本实用新型涉及一种在煤矿井下易燃易爆环境用于逃生装备及设施的自动自救器微型电机。

背景技术

我国是以煤炭为主要原料的国家，煤炭的开采量也节节攀升，煤矿安全事故频频发生造成大量人员伤亡。经过对矿难现场和伤亡人员的大量数据分析，发现井下工作的死亡人数90％以上是因为瓦斯爆炸后吸入了一氧化碳气体而导致的。

一些大型矿井下都建有救生舱，只要瓦斯爆炸事故发生前后井下人员能够顺利进入救生舱就不会有生命危险，但是煤矿瓦斯突出时事故将在极短时间内发生，如果采用传统的自救器根本没有办法在短时间内自救。为了给井下工作人员提供逃生的宝贵时间和机会，为受困井下等待救援的工作人员提供生存保障，本申请人有《煤矿井下瓦斯爆炸安全帽式个体逃生装置》(中国专利号200910250294.2)、《煤矿井下瓦斯爆炸防尘半面罩式个体逃生装置》(中国专利号200910250295.7)，《自动自救器阀门开启装置》(中国专利号2012201053341)等专利，但还存在开启氧气阀门的自动控制的执行机构和微型电机防爆等关键问题。

CN103401358公布的防爆电机，转子轴和定子设置在机壳内，转子轴穿过定子，转子轴和定子间设有转子，机壳内设有螺旋水道，螺旋水道位于定子外部，转子轴的前端设有风扇；风扇和转子之间设有挡风筒；挡风筒内开有出口垂直于转子轴的流道。CN203398917公开的防爆电机，机壳内有定子、转子、转轴，机壳外有接线盒。接线盒内设有接线柱，所述机壳左、右端盖、筒体，左、右端盖与筒体连接处设有防爆空隙，接线盒内还设有降温装置，接线柱与降温装置相连，接线盒外设有将接线盒内气体抽出的抽气装置和向接线盒内充入氮气的充气装置。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种体积小、重量轻，在接到预警信号后能驱动自动自救器阀门快速开启，安全可靠、操作简便，防爆效果好的动自救器控制用防爆电机。

本实用新型目的的实现方式为：自动自救器控制用防爆电机,所述防爆电机为直流碳刷式微型电机，在微型电机的内部的近电源端加装了电容，正、反向二极管和PTC陶瓷元件，整流子的电极间的缝隙用环氧树脂或电木绝缘体充填；外壳为全封闭金属外壳。

本实用新型为最大限度的消除微型电机电刷在运行时产生的火花，在微型电机的内部加装了电容和二极管；避免留有产生火花的空隙，整流子极间的空隙用环氧树脂充填；为吸收和避免因电机堵转时产生的过流和自燃，在电机的电源端加入PTC陶瓷元件。在微型电机的内部加装的反向二极管可防止电机启动和停止时所产生的反向电流流向控制电路从而引起的短路故障。本实用新型经过国家煤炭工业重庆电气防爆检验站多次测试，电机关键技术等级达到GB3836.4本质安全最高等级EXia IMa级要求。

本实用新型工作时，开启控制电路启动微型电机驱动齿轮阀门总成，打开需要的装置达到自动控制的目的。

本实用新型体积小、重量轻，造价低廉，控制电路简洁实用；安全可靠、操作简便，防爆效果好，适宜在煤矿井下及易燃易爆环境使用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图，

图2为本实用新型转子组件结构示意图，

图3为本实用新型电机碳刷组件结构示意图，

图4为在熔焊点外加铜网进行全封闭式的屏蔽结构示意图。

具体实施方式

本实用新型为直流碳刷式微型电机，直流碳刷式微型电机在运转过程中碳刷和整流子间会产生火花，为了尽量减少火花的产生，本实用新型在微型电机的内部加装了电容和二极管，可以有效的抑制电火花的产生。在电机的电源端加入PTC陶瓷元件1限制电机堵转时产生的短路电流引起的火花和燃烧。整流子6的电极间的缝隙用环氧树脂4或电木等绝缘体充填。

下面参照附图详述本实用新型。

参照图1、2、3，本实用新型所述防爆电机为直流碳刷式微型电机。在微型电机的内部加装了电容和正、反二极管。具体的在微型电机的内部，每组线圈间接入20p-50p的电容3；在碳刷与整流子6的触点近端接入0.1微法的电容。在微型电机的内部靠近电极端，具体在碳刷7两端串联接入正向二极管2、反向二极管5和PTC陶瓷元件1，并联接入正向二极管2。反向二极管5吸收微型电机运行时产生的反向感生电动势形成的电流，回流到控制电路和因该电流在碳刷与整流子极间放电形成的火花。

在微型电机的电源端加入PTC陶瓷元件1，吸收和避免因电机堵转时产生的过流和自燃。

微型电机内加装的PTC陶瓷元件1、电容3和正向二极管2、反向二极管5可共同起阻止和吸收电流流向外部控制电路的作用。

微型电机的外壳采用全封闭金属外壳。如有空隙或有加工孔工艺，则微型电机外壳需用250-400目的铜网进行全封闭式的屏蔽，彻底屏蔽微型电机内部，消除因缝隙仅存的微小火花的影响，从而达到防爆的目的。图4即为在熔焊点9处加250-400目的铜网10进行全封闭式的屏蔽。

整流子6的电极间的缝隙用环氧树脂4或电木等绝缘体充填，避免留有产生火花的空隙，消除因微小火花产生爆炸的影响。在充填时，或将在已加工好的整流子电极间的缝隙充填环氧树脂或电木等绝缘体，或在整流子的生产加工过程中将缝隙填满环氧树脂或电木等绝缘体后再进行车削后期加工。

本实用新型体积小、重量轻，所述微型电机体积为长×宽×高＝45mm×25mm×20mm，重量≤50g。

本实用新型的电压12V，电流≤100mAH，扭力0.1～1.0Nm。

煤炭工业重庆电气防爆检验所对本申请人的专利《自动自救器阀门开启装置》(中国专利号2012201053341)的控制单元电路控制3只串联的锰酸锂电池给本实用新型供电，对电池组与自动自救器阀门开启装置永磁直流电机回路进行火花点燃试验，结论是无火花。

国家安全监管总局规划科技司装有《自动自救器阀门开启装置》(中国专利号2012201053341)及本实用新型的《煤矿井下瓦斯爆炸安全帽式个体逃生装置》(中国专利号200910250294.2)、《煤矿井下瓦斯爆炸防尘半面罩式个体逃生装置》(中国专利号200910250295.7)进行了技术论证，结论是：能实现快速、自动开启，防护性能符合AQ1054—2008《隔绝式压缩氧气自救器》的相关规定，自救器自动开启关键技术等级达到GB3836.4，电气部分达到EXia I Ma防爆等级。

Claims (6)

1.自动自救器控制用防爆电机，其特征在于所述防爆电机为直流碳刷式微型电机，在微型电机的内部的近电源端加装了电容，正、反向二极管和PTC陶瓷元件，整流子的电极间的缝隙用环氧树脂或电木绝缘体充填；外壳为全封闭金属外壳。

2.根据权利要求1所述的自动自救器控制用防爆电机，其特征在于在微型电机的内部，每组线圈间接入20p-50p的电容(3)；在碳刷与整流子(6)的触点近端接入0.1微法的电容。

3.根据权利要求1所述的自动自救器控制用防爆电机，其特征在于在微型电机的内部供电靠近电极端，具体在碳刷两端串联接入反向二极管(5)和PTC陶瓷元件(1)、并联接入正向二极管(2)。

4.根据权利要求1所述的自动自救器控制用防爆电机，其特征在于有空隙或有工艺开口的外壳外用金属网进行全封闭式屏蔽。

5.根据权利要求1或4所述的自动自救器控制用防爆电机，其特征在于微型电机外壳用250-400目的金属网进行全封闭式屏蔽。

6.根据权利要求1或4所述的自动自救器控制用防爆电机，其特征在于微型电机体积为长×宽×高＝45mm×25mm×20mm，重量≤50g。