隔爆型電動滾筒結構分析

　　作為煤礦井下輸送機的重要驅動設備，電動滾筒已經廣泛應用于各種規格的帶式輸送機。傳統的電動滾筒結構滾筒兩側的軸作為固定支撐，內部有一個完整結構的三相異步電機，通過齒輪傳動結構驅動外部的筒體轉動，筒體和端蓋、端蓋和定軸之間形成隔爆接合面，防止內部產生的爆炸傳播到周圍環境中。
　　而近年又出現了一種新的結構，采用永磁式同步結構。電機和電動滾筒為一體式結構，磁鋼固定在筒體內側，電機繞組采用水冷方式降溫。
　　與普通的防爆電機大的區別在于，普通的防爆電機在運行中，電機外殼不受力，僅轉軸承受扭轉力矩，而電動滾筒的筒體在運行中受到外部輸送帶施加的周期變化的拉力，根據輸送機規格的不同，這個拉力大可以達到50噸。由于筒體構成隔爆外殼一部分，一旦受力時變形過大或者在長期運行中由于疲勞而發生材料性能下降，將會造成隔爆結構失效，造成嚴重的爆炸事故隱患。而永磁結構滾筒由于滾筒和電機為一體結構，筒體和定子線圈之間的氣隙通?？刂圃?.5mm左右，如果筒體變形過大還會造成刮膛的故障。
　　隔爆型電動滾筒結構分析
　　因此，對這類結構進行強度、可靠性分析時，除了常規隔爆設備所承受的內部爆炸產生的壓力外，還應考慮外部施加的拉力導致的變形和長期交變外力導致的結構疲勞，尤其是應變疲勞。
　　為此，本文選用了某企業設計的永磁同步電動滾筒作為典型進行分析。對其筒體建立模型，筒體φ800mm*1120mm，厚度24mm，材質為結構鋼，在筒體的兩端施加固定支撐。外側輸送帶使用厚度為5mm寬度為1000mm的半圓環進行模擬，為了保證其有足夠強度，材料選用結構鋼，在半圓的側向施加5*105N的均勻拉力。
　　經過有限元分析軟件的計算，可以得到筒體的應力、變形的分布。在滾筒與輸送帶接觸（分離）處的變形大，并且接觸輸送帶處內凹，對面外凸，形成了一個鞍形的變形，但是由于筒體的壁厚很大，大的變形不足以引起定轉子之間的剮蹭。
　　隔爆型電動滾筒，由于其受力情況與普通隔爆外殼差異很大，在外部受到較大拉力時，需要謹慎考慮其變形和受力情況。由于輸送帶的拉力是均勻施加在筒體上，整體變形、應力分布情況較好，不足以引起防爆結構的失效，但是筒體上的磁鋼固定螺孔會對筒體的應變壽命有一定的影響，在長期使用中，應注意對薄弱部位的老化情況進行監視。
小編：Amy