礦用隔爆交流變頻器殼體打壓裝置設計

黃文東1 王艷麗2

1.寧夏天地奔牛實業集團有限公司 寧夏石嘴山 753001

2.寧夏天地重型裝備科技有限公司 寧夏石嘴山 753001

1 概述

隔爆型電氣設備是在外殼內部發生爆炸時，不引起外部爆炸性混合物爆炸的電氣設備。為了使隔爆外殼真正具有防爆作用，材質強度要求非常高，防爆外殼及其裝配結合，必須承受內部爆炸性混合物發生爆炸的爆炸壓力，要求防爆外殼有非常高的機械強度。防爆外殼有若干個零件組成，零件之間存在一定的間隙，為了不使外殼內部發生的爆炸傳到外部，結合面間隙就有嚴格的規定，所以打壓就變得尤為重要[1]。因此為驗證設計強度及保證焊接質量，需要對殼體進行分體及整體打壓

2 工裝結構設計

2.1 產品結構分析

圖a

圖b

礦用隔爆兼本質安全型交流變頻器殼體外觀形圖（圖b），是一個由待測試的殼體（圖a）和5 個活動門（2 個前門、2 個后門、1 個側門）組成。應為打壓測試采用高壓水進行測試，原產品門沒有密封裝置，所以待測試的殼體上沒有前、后、側門，需要設計前門打壓工裝、后門打壓工裝和側門打壓工裝后才能進行打壓測試。

其中需要在該前門打壓工裝、后門打壓工裝和側門打壓工裝上分別安裝有安裝孔，從而能通過緊固件和密封件依次固定安裝在待打壓殼體的前門、后門和側門上；其中在前門打壓工裝上分別設有注水口和透氣口（附帶木質錐形塞用于堵塞或打開透氣口）。

2.2 工裝設計

圖1 前門組焊件

待測試的殼體（圖b）上的四周沒有開環形槽，只有螺紋孔（螺紋孔是打壓測試完成后采用螺栓和5 個活動門連接緊固用的）。環形槽是開在前門打壓工裝、后門打壓工裝和側門打壓工裝上的（例如圖2 前門主板組焊件中的序號5 環形法蘭槽體）。各工裝的環形槽里面放上密封墊，再配鉆與待測試的殼體上孔大小位置一致的通孔（工裝環形槽上與密封墊上都鉆通孔），打壓測試時將各工裝（前門打壓工裝、后門打壓工裝和側門打壓工裝）、密封墊、待測試的殼體通過螺栓連接緊固在一起進行打壓。

其中在注水口處通過圓形密封墊安裝有法蘭盤。另外前門打壓工裝包括底板，在該底板一側分別設有垂直交叉的筋板。

圖2 前門主板組焊件

2.3 工作原理

（1）先將各主板組焊件：前門打壓工裝、后門打壓工裝、側門打壓工裝各個工裝的底板、筋板等多個零件組成部分，如圖2 前門主板組焊件中的7 個零件，組焊、油壓機矯平。

（2）在主板組焊件、前門打壓工裝、后門打壓工裝、側門打壓工裝各工裝主板組焊件，例如見圖2 前門主板7 個零件的組焊件上銑環形槽，用于密封。

（3）將密封墊組裝在環形槽內，采用配干的方式按殼體孔的尺寸配鉆孔。

（4）在殼體上安裝前門主板組焊件工裝（前門打壓工裝）、后門主板組焊件工裝（后門打壓工裝）、側門主板組焊件工裝（側門打壓工裝）及木質錐形塞等。

（5）以上工裝安裝到位后采用螺栓緊固在一起，將各主板組件整體組裝為殼體部件，保證其密封性并注意保護加工孔[2]。

（6）殼體放置位置：以上工裝安裝到位后，將殼體后門組焊件朝下，殼體前板朝上放置。殼體離地面保證800mm-1000mm的距離，以便在水壓試驗過程中隨時可調整后門組焊件工裝等。

（7）邊注水一邊注意觀察殼體，是否有漏水或滲水。如發現有漏水或滲水但不嚴重，可通過及時緊固工裝或調整木質錐形塞。如果漏水或滲水嚴重，停止注水。

（8）可將殼體中水排出，進行調整工裝或氣刨補焊局部焊道。

（9）再次向殼體內部快速注水，直至全部殼體注滿時，連接打壓裝置按要求進行打壓操作。

3 結語

采用殼體打壓裝置后，實現了水壓測試，設計中獨特的環形密封槽，使用密封件保證密封性，設有注水口和透氣口（附帶木質錐形塞用于堵塞或打開透氣口），同時門內有交錯加強筋，增加工裝強度，實現對防爆殼體的前門、后門、側門分體進行打壓及殼體安裝整套工作進行打壓測試，從而滿足礦用隔爆兼本質安全型交流變頻器殼體的安全檢測需要，也有利于提高焊接質量及防爆殼體機械強度[3]。