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防爆電氣設備對緊固件的要求解析
http://www.njmfang.com 2021-04-19 13:49:09 防爆云平臺

對于防爆設備(防爆正壓柜,防爆分析小屋,防爆配電箱),緊固件通常是保持其防爆型式完整性的重要部分,尤其隔爆型“d”及部分粉塵防爆型設備等必須采用特殊緊固件,它們起緊固隔爆接合面或保持外殼密封性的作用,對保證防爆型式的完整性至關重要。如果緊固件的螺距、公差配合等不達標,則易出現脫落、松動等問題,從而影響設備的防爆性能,形成安全隱患。因此,防爆設備應選用符合防爆標準要求并通過試驗驗證的緊固件,并只能用相同的緊固件進行更換。

  下面,防爆云平臺對防爆設備緊固件的要求做下簡要介紹,供大家參考。

  緊固件通常包括以下12類零件

  螺栓:由頭部和螺桿(帶有外螺紋的圓柱體)兩部分組成的一類緊固件,需與螺母配合,用于緊固連接兩個帶有通孔的零件。這種連接形式稱螺栓連接。如把螺母從螺栓上旋下,有可以使這兩個零件分開,故螺栓連接是屬于可拆卸連接。

  螺柱:沒有頭部的,僅有兩端均外帶螺紋的一類緊固件。連接時,它的一端必須旋入帶有內螺紋孔的零件中,另一端穿過帶有通孔的零件中,然后旋上螺母,即使這兩個零件緊固連接成一件整體。這種連接形式稱為螺柱連接,也是屬于可拆卸連接。主要用于被連接零件之一厚度較大、要求結構緊湊,或因拆卸頻繁,不宜采用螺栓連接的場合。

  螺釘:也是由頭部和螺桿兩部分構成的一類緊固件,按用途可以分為三類:機器螺釘、緊定螺釘和特殊用途螺釘。機器螺釘主要用于一個緊定螺紋孔的零件,與一個帶有通孔的零件之間的緊固連接,不需要螺母配合(這種連接形式稱為螺釘連接,也屬于可拆卸連接;也可以與螺母配合,用于兩個帶有通孔的零件之間的緊固連接。)緊定螺釘主要用于固定兩個零件之間的相對位置。特殊用途螺釘例如有吊環螺釘等供吊裝零件用。

  螺母:帶有內螺紋孔,形狀一般呈顯為扁六角柱形,也有呈扁方柱形或扁圓柱形,配合螺栓、螺柱或機器螺釘,用于緊固連接兩個零件,使之成為一件整體。

  自攻螺釘:與機器螺釘相似,但螺桿上的螺紋為專用的自攻螺釘用螺紋。用于緊固連接兩個薄的金屬構件,使之成為一件整體 ,構件上需要事先制出小孔,由于這種螺釘具有較高的硬度,可以直接旋入構件的孔中,使構件中形成響應的內螺紋

  木螺釘:也是與機器螺釘相似,但螺桿上的螺紋為專用的木螺釘用螺紋,可以直接旋入木質構件(或零件)中,用于把一個帶通孔的金屬(或非金屬)零件與一個木質構件緊固連接在一起。這種連接也是屬于可以拆卸連接。

  墊圈:形狀呈扁圓環形的一類緊固件。置于螺栓、螺釘或螺母的支撐面與連接零件表面之間,起著增大被連接零件接觸表面面積,降低單位面積壓力和保護被連接零件表面不被損壞的作用;另一類彈性墊圈,還能起著阻止螺母回松的作用。

  擋圈:供裝在機器、設備的軸槽或軸孔槽中,起著阻止軸上或孔上的零件左右移動的作用。

  :主要供零件定位左右,有的也可供零件連接、固定零件、傳遞動力或鎖定期緊固件之用。

  鉚釘:有頭部和釘桿兩部分構成的一類緊固件,用于緊固連接兩個帶孔的零件(或構件),使之成為一件整體。這種連接形式稱為鉚釘連接,簡稱鉚接。屬于不可拆卸鏈接。因為要是連接在一起的兩個零件分開,必須破壞零件上的鉚釘。

  組件和連接副:組合件是組合供應的一類緊固件,如將某種機器螺釘(或螺栓、自供螺釘)與平墊圈(或彈簧墊圈、鎖緊墊圈)組合供應;連接副指將某種專用螺栓、螺母和墊圈組合供應的一類緊固件,如鋼結構用高強度大六角頭螺栓連接副。

  焊釘:由釘桿和釘頭(或無釘頭)構成的異類緊固件,用焊接方法把其他固定連接在一個零件(或構件)上面,以便再與其他零件進行連接。

  

  隔爆型的防爆產品中,緊固件起著重要的作用,我們都知道隔爆型的電氣設備就是利用隔爆外殼來做到擁有防爆的性能,如果緊固件除了什么問題,那么隔爆外殼與接合面就不會吻合,反而出現縫隙或者其他情況,那么隔爆產品就失去了隔爆的意義,所以緊固件在防爆產品中扮演著重要的角色。

  隔爆外殼的緊固螺栓的設計主要從螺栓強度、鑄鋁外殼螺紋牙強度、螺栓的預緊力矩的計算、螺栓的防松及精度等方面進行了設計。

  1、強度:選用合適強度緊固件,保證外殼承受爆炸壓力時使其不脫落;

  2、盲孔:螺栓不帶墊圈擰入外殼壁盲孔時,孔的底部要至少保留一扣的裕量;

  3、保護:用彈墊圈,平墊圈,沉孔等方式進行緊固件的保護;

  4、力矩:要在文件中規定擰緊力矩,安裝時均按照規定值執行;

  5、外側裝配:

  (1)內六角 :緊固后得從螺孔中凸出

  (2)I類設備 :頭部具有護圀戒沉孔,戒通過設備內部保護

  (3)II類設備:緊固件孔允許螺紋嚙合的螺紋深度h,至少等于緊固件螺紋外徑

  6、材質要求:不允許用塑料材質和輕合金材質;

  7、其它要求:

  (1)用螺紋固定的門或蓋,應另外借助內六角緊定螺釘或等效方法固定;

  (2)雙頭螺釘應固定牢靠,用熔焊或鉚牢或其它等效方式永久性固定在外殼上;

  (3)緊固件不應穿透隔爆外殼壁,除非不殼壁構成隔爆結合面且外殼不可分開

  (4)當螺栓不帶墊圈被完全擰入到隔爆外殼壁的盲孔中,孔的底部至少保持一整扣螺紋裕量;

  (5)不穿透隔爆外殼壁的螺孔或雙頭螺栓,隔爆外殼壁剩余厚度至少是螺栓或雙頭螺栓直徑的1/3,最小為3mm。

  隔爆外殼一般有兩個型式:平面和止口。對于平面結構,螺栓不僅起緊固作用,還要保證平面間隙。對于止口結構,當隔爆面只考慮圓筒部分時,螺栓只起緊固作用,同時要保證平面部分的間隙作用。當在外殼上直接攻螺紋時應注意,緊固件螺孔盡量不要穿過隔爆外殼,穿過外殼時螺孔底部應留有3mm以上的余量,在使用鋁合金等輕合金材料做隔爆外殼時,由于鋁合金的強度較低,因此,要經常打開(如更換光源需要打開)的隔爆外殼使用螺釘緊固時,不應在鋁合金外殼上直接攻螺紋,用通過預埋防松內外螺紋鋼套來增加螺孔的強度,并防止因螺紋爛牙而失效。不要再用戶更換光源或者維修時打開且出廠時就已經安裝好的螺栓,可以在外殼上直接攻緊固螺孔,但不能使用細牙螺紋,盡量使用粗牙螺紋,且有足夠的嚙合扣數來滿足緊固要求。

  總之,在設計外殼緊固件時,首選要分清楚隔爆外殼中的作用。是只起緊固作用,還是既起緊固作用還起保證平面間隙的作用,然后確認螺栓的最大軸向載荷選用合適的螺栓。

  防爆設備緊固件的通用要求

  1.1對保證專用防爆型式或用于防止觸及裸露帶電零件所必須的緊固件,只允許使用工具(如,螺絲刀、扳手等)才能松開或拆除。

  1.2如果緊固件的材料適合于外殼材料,含輕金屬的外殼用緊固件可以用輕金屬或非金屬材料制成。

  1.3只有螺紋形狀適合于外殼材料時,才可以在外殼上攻螺孔,用于安裝在工作中可能打開的蓋。

  特殊緊固件的要求

  螺紋的螺距、公差配合,螺栓(釘)頭或螺母應符合相關標準要求。

  2.1螺紋的螺距應符合GB/T 9144大螺距公制螺紋的要求,此系列是從GB/T 193規定的普通螺紋系列優選出來的,公稱直徑范圍為1mm~64mm;螺紋的公差配合應符合GB/T 197和GB/T 2516中的6g /6H(數字表示公差等級,精度越高數值越小;字母表示公差帶位置,外螺紋用小寫字母,內螺紋用大寫字母)。

  2.2符合標準要求的標準件

  2.2.1外六角螺栓應符合GB/T 5782或GB/T 5783的要求。

  2.2.2 內六角圓柱頭螺釘應符合GB/T 70.1的要求。

  2.2.3 內六角緊定螺釘應符合GB/T 77(平端)、GB/T 78(錐端)、GB/T 79(圓柱端)或GB/T 80(凹端)的要求。

  當采用其它螺栓(釘)頭或螺母緊固件時,防爆設備上應標志“X”,并且在產品使用說明書中對這些緊固件進行詳細規定,并說明只能用相同的緊固件進行更換。

  2.3 特殊緊固件孔的要求

  2.3.1特殊緊固件孔允許嚙合的螺紋深度h應至少等于緊固件螺紋的外徑(如圖1)。

  

  圖1:特殊緊固件孔允許嚙合的螺紋深度h

  2.3.2 特殊緊固件孔的螺紋公差應符合GB/T 197和GB/T 2516中6H,且應滿足以下條件:

  a) 螺栓頭下面孔應按照GB/T 5277-1985不大于H13的中等裝配的尺寸要求, 即圖2中c部位間隙應不大于GB/T 5277-1985的 H13中等裝配允許的最大間隙(如,M6螺栓配合的孔徑應不大于Ф6.6)。

  

  圖2:螺栓頭下面孔與螺栓的配合間隙

  b) 細桿螺栓頭(或螺帽)下面的孔應攻絲,以保證螺栓不脫落。螺孔尺寸應保證與被連接件接觸面積至少等于非細桿螺栓在光孔中的接觸面積(圖3中的“X”環形接觸部分)。即細桿緊固螺栓與被連接件的接觸尺寸X應不小于全螺紋緊固螺栓(見圖2)的接觸尺寸。

  

  圖3:細桿緊固螺栓頭與被緊固件的接觸面

  2.4 內六角緊定螺釘的要求

  用于緊固螺紋蓋的內六角緊定螺釘(如,防松用途),螺紋的公差配合應符合GB/T 197和GB/T 2516中的6g /6H,且在緊固以后不能從螺孔中凸出。

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