淺析高壓防爆型電機設(shè)計

孫超

（佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002）

淺析高壓防爆型電機設(shè)計

孫超

（佳木斯電機股份有限公司，黑龍江佳木斯154002）

本文通過敘述分析法對高壓防爆型電機設(shè)計中的滾輪軸承、絕緣材料、水冷結(jié)構(gòu)進行概述，以確保軸承的工作溫度和確定絕緣材料的選取。

防爆型電機；設(shè)計；使用和維護

高壓防爆型電機在工業(yè)企業(yè)中早已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，若想保證高壓電機長久穩(wěn)定的運行，必須對高壓電機各方面的性能在設(shè)計之初就完成基本認定。

1 有關(guān)滾輪軸承

1.1 概述

在電機的滾動軸承或滾動軸承裝置的選擇問題上，業(yè)內(nèi)人士都對這個問題非常重視，甚至認為其是高壓防爆電機設(shè)計工作中最為核心的部件，因為它是作為電機轉(zhuǎn)子系統(tǒng)唯一支撐點而存在的。所以，如果發(fā)生滾動軸承的損壞問題，很有可能導(dǎo)致電機無法正常完成運行操作的問題發(fā)生。因此，對于高壓型防爆電機發(fā)生的故障進行分析,六成以上的故障實際上是發(fā)生在滾動軸承這一部件上的。主要的故障包括：電機抱軸、軸承溫度高、軸承壽命短、更換頻繁、軸承響聲異常、保持架磨損、軸承電蝕、振動大等等問題。而造成高壓防爆電機這一部件不正常的原因也是多樣化的，比方說軸承在設(shè)計的時候選型不對，或者軸承裝置的結(jié)構(gòu)在設(shè)計時沒有考慮清楚，甚至在運輸過程中不當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)操作等都會造成這些問題。所以,需要我們充分結(jié)合日常工作中積累的經(jīng)驗和體會，以求達到減少滾動軸承損壞的目的，努力提高高壓防爆電機在使用中的可靠性。

1.2 如何選取

想要充分做好選擇高壓防爆電機滾動軸承的工作,最重要的就是先要充分的了解到現(xiàn)階段防爆電機的現(xiàn)場使用情況。當(dāng)然，這里面就一定涵蓋著電機所驅(qū)動的負載問題(包括泵、風(fēng)機以及壓縮機)、工作制問題、是否存有頻繁啟動的現(xiàn)象、載荷是否存有異常的波動等，只有在掌握了上述情形之下，才能以此來選定滾動軸承的類型，關(guān)鍵是要確定這前后軸承之間的配置問題；最為關(guān)鍵的是我們要依照軸承的壽命來進行計算，用以確定所選用的滾動軸承的尺寸問題。具體來看，在高壓防爆電機中所使用的滾動軸承有不同類型，這些軸承的特點不一和性能不一，需要參考軸承制造商的選型樣本。

2 有關(guān)絕緣材料

2.1 概述

現(xiàn)階段，我國的膠帶材質(zhì)還處于研究階段，它的基本質(zhì)量依然不過關(guān)。所以，現(xiàn)階段大多數(shù)制造廠商采用的都是膠云母帶材質(zhì)，當(dāng)然這也只是用于過渡時期。當(dāng)然這其中的膠云母帶里面是含有膠黏劑和固化劑的，所以，在適用這種材質(zhì)的時候，首先要考慮清楚的就是絕緣漆和云母帶之間是否存有基本的匹配問題，以及絕緣漆和半導(dǎo)體帶之間是否存有基本的匹配問題，這二者實際上就是所謂的相溶性問題。而事實上，我國對相溶性問題并沒有一個穩(wěn)定的標準和檢驗方法，這就讓我們在實際工作中處于十分被動的地位。因此，需要從理論上完成先期的分析設(shè)計工作，以避免犯一些不必要的錯誤。

2.2 如何選取

基本的絕緣結(jié)構(gòu)大多是采用云平帶模壓完成成形工作的，這樣一來，就不需要考慮云母帶和絕緣漆的相溶性能問題，當(dāng)然，也可以選擇絕緣漆、云母帶、半導(dǎo)體帶等組合在一起，形成新型絕緣體系系統(tǒng)，這種組合會考慮將各種材料搭配后形成的效果問題，當(dāng)然主要指的是性能問題。在具體參數(shù)搭配時，需要注意的包含耐電壓水平、絕緣介質(zhì)損耗因數(shù)等兩大方面。如果在選用材料方面沒有達到匹配的效果，會嚴重影響電機的使用壽命。

3 有關(guān)水冷結(jié)構(gòu)

3.1 概述

當(dāng)電機中采用一些水冷結(jié)構(gòu)的時候，需要在設(shè)計時充分考量需要的水冷效果，當(dāng)然操作性也是需要注意的重要方面。通常情況下，可將一個水冷結(jié)構(gòu)分為以下幾類：一種是外殼水冷結(jié)構(gòu)；一種是端蓋水冷結(jié)構(gòu)；還有一種為轉(zhuǎn)軸水冷結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)對于一般的電機制造廠家來說并不難實現(xiàn)其制作。當(dāng)前，在水冷型設(shè)計中，要充分考量哪種最為合適。一般來說，很少采用轉(zhuǎn)軸通水的方案，而采用端蓋通水的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效果卻十分明顯,如果可以采用軸向通風(fēng)的效果，在一些適用滾動軸承的電機之中,它可以大大地改善電機端部和外殼的散熱效果。

3.2 如何設(shè)計

采用水冷的電機大多都是適用的多頭螺旋式結(jié)構(gòu)，這種螺旋式結(jié)構(gòu)又可以分成雙向或多向進水的幾種方式，在選用這種結(jié)構(gòu)的時候，會使冷卻水的運動阻力變小。當(dāng)然也存在業(yè)內(nèi)人士認為采用之字形水道的結(jié)構(gòu)也能產(chǎn)生優(yōu)良的效果，因為其本身制造就更為簡單。考慮到一個水冷電機的本身就是一個吸熱的部件，但其同時也可以作為一個隔爆的部件使用,所以，它在電機的整個使用期間往往是不能拆換的，所以，要求我們不僅在設(shè)計的時候要充分考量到保證其本身具有足夠的吸熱能力,還一定要使其本身擁有足夠的強度和足夠長的使用周期。

4 結(jié)語

綜上所述，在設(shè)計一個高壓防爆電機的時候會面臨很多問題，甚至于少量的電機突發(fā)性振動問題也會嚴重影響其運行效率。到目前為止，國內(nèi)的防爆電機的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作依然處于一個發(fā)展和進步的階段，我們相信，伴隨著市場需求的急速增大和相關(guān)設(shè)計人員努力的探索，相關(guān)的設(shè)計水平一定可以達到一個新的高度。

Analysis on High Voltage Explosion-proof Motor Design

SUN Chao
(Jiamusi Electric Machine CO.,LTD,Jiamusi 154002)

In this paper,through the description of the analysis method of the high voltage explosion-proof motor design of roller bearing, insulation material,water cooling structure is outlined,in order to ensure that the bearing temperature and determine the selection of insulating material.

Explosion-proof motor;Design;Use and maintenance

TM35

B

1674-8646（2015）09-0046-02

2015-06-19