防爆電磁閥結(jié)構(gòu)特點

一、我國現(xiàn)行防爆電磁閥的標準規(guī)范
    電磁閥作為一種執(zhí)行器，由于系統(tǒng)簡單、動作快、功耗小、動作穩(wěn)定、外形輕巧，被廣泛使用在工業(yè)領(lǐng)域中對流體進行開關(guān)控制。在具有爆炸危險的氣體環(huán)境中使用的電磁閥，除了滿足其產(chǎn)品標準外，還必須符合防爆電氣標準并取得防爆合格證。根據(jù)GB 3836系列標準，適用于具有爆炸危險的氣體環(huán)境中的電氣產(chǎn)品的防爆型式可分為“d”型、“e”型、“i”型、“n”型和“m”型等多種形式。由于電磁閥結(jié)構(gòu)比較簡單，帶電部分僅為電磁線圈，實現(xiàn)防爆性能主要是對線圈部分采取適合的防爆型式。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點，由于用澆封工藝對產(chǎn)品外形改變較小，實現(xiàn)電磁閥的防爆結(jié)構(gòu)更為方便。因此，澆封型電磁閥(即“m”型電磁閥)得到了廣泛的應(yīng)用。
根據(jù)GB 3836．9__9 性環(huán)境用防爆電氣設(shè)備澆封型‘ 》和JB／T —9 工業(yè)過程系統(tǒng)用電磁閥》，‘ ’型電磁閥在沒汁時和使用中需要相應(yīng)的保護措施，這是沒汁人員和使用者所必須關(guān)注的。
    隔爆型電磁閥一般為Ⅱ類電氣設(shè)備，除了要滿足JB／T 7392{工業(yè)過程控制系統(tǒng)用電磁閥》的技術(shù)要求外，還要滿足在爆炸性氣體環(huán)境中的防爆安全性要求。根據(jù)我國現(xiàn)行標準，既要滿足CB 3836．1—2000《爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分：通用要求》、GB 3836．2-2000{爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第2部分：隔爆型“d”》的要求，還要滿足有關(guān)危險場所的防爆安全法律、法規(guī)或標準要求。
    隔爆型電磁閥能夠?qū)崿F(xiàn)防爆的關(guān)鍵在于隔爆外殼，因此外殼的設(shè)計制造必須按規(guī)定的要求進行。除此以外，對設(shè)備的正確使用、電纜引入處的可靠密封及可靠的接線和接地等都是非常重要的。下面幾點要特別注意：
(1)外殼應(yīng)有一定的機械強度，能承受可燃氣體產(chǎn)生的爆炸壓力，應(yīng)不損壞和變形。
(2)外殼與隔爆接合面部位的材質(zhì)應(yīng)有良好的耐燃性和耐老化性。
(3)隔爆接合面的結(jié)構(gòu)形式、緊固方式、防爆參數(shù)及加工表面精度須按規(guī)定加工制造。
(4)電氣接線部位的特殊要求，如接線盒中接線端子的電氣間隙、爬電距離要求、電纜引入裝置的密封要求、接地要求。
(5)外殼的其他要求，如外殼所適應(yīng)的環(huán)境條件(溫度、濕度、砂塵、腐蝕、雨水等)，外殼材質(zhì)的防靜電要求等。
下面就從防爆性能方面，對隔爆型電磁閥的安全性進行論述。
1 隔爆接合面 一隔爆接合面是指隔爆外殼不同部件相對應(yīng)的表面配合在一起或外殼連接處且火焰或燃燒生成物可能會由此從外殼內(nèi)部傳到外殼外部的部位。用于爆炸性氣體環(huán)境的設(shè)備外殼隔爆接合面應(yīng)符合GB 3686．2_200o的規(guī)定。此外，在藥粉塵環(huán)境中，根據(jù)相關(guān)論文中的數(shù)據(jù)表明，止口接合面的間隙應(yīng)小于0．10 nlnl，止口高度應(yīng)不小于9mm，在合理的止口接合面和止口高度作用下能起到較好的防塵效果。
二、防爆型電磁閥應(yīng)用
    隨著社會的進步，科技的發(fā)展，煤礦日益重視礦井綜合防塵工作，煤礦上大量使用自動灑水裝置，但使用情況并不理想。通過對大量用戶使用情況的調(diào)查和實驗室解剖實驗，結(jié)果表明：目前，煤礦井下采用的先導(dǎo)式直流防爆電磁閥動作靈活可靠，但適用水壓范圍小，一般只有0．4～1．6 MPa，直動式直流防爆電磁閥的適用水壓范圍較大，通常高壓可以達到6 MPa以上，但流量小，且對加工裝配精度要求高，閥芯直接作用于活塞，容易卡死，動作不靈活。因此，為了解決上述問題，有必要開發(fā)一種動作靈活可靠、適用水壓范圍大、流量比較大的防爆電磁閥。
1、DF2o一63型防爆電磁閥的結(jié)構(gòu)特點
    新型防爆電磁閥采用直流電磁鐵、先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)，用配有可伸縮聚四氟乙烯環(huán)的不銹鋼活塞取締原先導(dǎo)式電磁閥的皮碗，通過對活塞的結(jié)構(gòu)設(shè)計和阻尼孔的設(shè)計，改變電磁閥的受力狀況，從而徹底解決了先導(dǎo)式電磁閥適用水壓范圍小的問題。電磁閥在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，考慮有常開和常閉兩種形式，這樣電磁閥只有在需要實現(xiàn)與結(jié)構(gòu)相反的狀態(tài)時電磁鐵才處于通電的狀態(tài)，縮短了通電時問，大大延長了電磁閥的使用壽命。
2、電磁閥實驗室模擬試驗
依據(jù)MT／T 715—1997《礦用防爆電磁閥通用技術(shù)條件》對新型DF20(K)一63型防爆電磁閥進行了性能測試。
3、電磁閥水壓適應(yīng)范圍試驗
將電源電壓調(diào)至電磁閥額定電壓，調(diào)節(jié)供水管路上的調(diào)節(jié)閥，由低到高調(diào)整水泵的供水壓力，試驗時每次通電時間2 min，電磁閥開關(guān)10次，測定電磁閥的工作情況及通過水量。經(jīng)反復(fù)多次試驗，試驗結(jié)果見表1。
該電磁閥在0．2～7．5 MPa水壓范圍內(nèi)開關(guān)自如，且其斷水時間不到4 S，開啟時間不足2 S。
電磁閥對電壓波動的適應(yīng)性試驗
    電磁閥對電壓的波動性能試驗，進行了和水壓的交叉試驗，該電磁閥抗電壓波動性能好，在額定電壓36土20％范圍內(nèi)均能正常工作。
現(xiàn)場應(yīng)用效果
    2005年8月在山西省離柳集團朱家店二坑煤礦回風巷、主巷、運輸巷等地點進行了安裝使用。使用情況表明，電壓波動(現(xiàn)場基本在土15％左右)對電磁閥動作沒有影響，安裝地點水壓分別為0．7MPa，1．8 MPa，2．9 MPa和5 MPa左右，電磁閥都可以正常使用，在長達1 a多的使用過程中未發(fā)生任何故障。目前，該電磁閥已在陽泉礦務(wù)局、西山礦務(wù)局、汾西礦務(wù)局、盤江礦務(wù)局、兗州礦務(wù)局等廣泛使用。
4、結(jié)論
(1)電磁閥具有常開、常閉兩種結(jié)構(gòu)，可以滿足礦井大部分自動灑水的需要；
(2)電壓在土20％范圍內(nèi)波動對電磁閥的使用性能沒有任何影響；
(3)水壓在0．2～6．3 MPa范圍內(nèi)電磁閥可正常使用，基本上可以在煤礦井下所有地點使用；
(4)通過開發(fā)不同額定電壓的電磁鐵，可以使該電磁閥形成系列化產(chǎn)品，滿足不同行業(yè)不同電壓的特殊需要。