防爆電氣設(shè)備對(duì)緊固件的要求解析

2022/5/18 18:14:22

對(duì)于防爆設(shè)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(shè)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(duì)保證防爆型式的完整性至關(guān)重要。如果緊固件的螺距、公差配合等不達(dá)標(biāo)，則易出現(xiàn)脫落、松動(dòng)等問題，從而影響設(shè)備的防爆性能，形成安全隱患。因此，防爆設(shè)備應(yīng)選用符合防爆標(biāo)準(zhǔn)要求并通過試驗(yàn)驗(yàn)證的緊固件，并只能用相同的緊固件進(jìn)行更換。

下面，防爆云平臺(tái)對(duì)防爆設(shè)備緊固件的要求做下簡(jiǎn)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(gè)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(gè)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(shí)，它的一端必須旋入帶有內(nèi)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(gè)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(jié)構(gòu)緊湊，或因拆卸頻繁，不宜采用螺栓連接的場(chǎng)合。

螺釘：也是由頭部和螺桿兩部分構(gòu)成的一類緊固件，按用途可以分為三類：機(jī)器螺釘、緊定螺釘和特殊用途螺釘。機(jī)器螺釘主要用于一個(gè)緊定螺紋孔的零件，與一個(gè)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(gè)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(gè)零件之間的相對(duì)位置。特殊用途螺釘例如有吊環(huán)螺釘?shù)裙┑跹b零件用。

螺母：帶有內(nèi)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(jī)器螺釘，用于緊固連接兩個(gè)零件，使之成為一件整體。

自攻螺釘：與機(jī)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(gè)薄的金屬構(gòu)件，使之成為一件整體，構(gòu)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(gòu)件的孔中，使構(gòu)件中形成響應(yīng)的內(nèi)螺紋

木螺釘：也是與機(jī)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(zhì)構(gòu)件(或零件)中，用于把一個(gè)帶通孔的金屬(或非金屬)零件與一個(gè)木質(zhì)構(gòu)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(huán)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(hù)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(jī)器、設(shè)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(dòng)的作用。

銷：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(dòng)力或鎖定期緊固件之用。

鉚釘：有頭部和釘桿兩部分構(gòu)成的一類緊固件，用于緊固連接兩個(gè)帶孔的零件(或構(gòu)件)，使之成為一件整體。這種連接形式稱為鉚釘連接，簡(jiǎn)稱鉚接。屬于不可拆卸鏈接。因?yàn)橐沁B接在一起的兩個(gè)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(yīng)的一類緊固件，如將某種機(jī)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(yīng);連接副指將某種專用螺栓、螺母和墊圈組合供應(yīng)的一類緊固件，如鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓連接副。

焊釘：由釘桿和釘頭(或無(wú)釘頭)構(gòu)成的異類緊固件，用焊接方法把其他固定連接在一個(gè)零件(或構(gòu)件)上面，以便再與其他零件進(jìn)行連接。

隔爆型的防爆產(chǎn)品中，緊固件起著重要的作用，我們都知道隔爆型的電氣設(shè)備就是利用隔爆外殼來(lái)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(huì)吻合，反而出現(xiàn)縫隙或者其他情況，那么隔爆產(chǎn)品就失去了隔爆的意義，所以緊固件在防爆產(chǎn)品中扮演著重要的角色。

隔爆外殼的緊固螺栓的設(shè)計(jì)主要從螺栓強(qiáng)度、鑄鋁外殼螺紋牙強(qiáng)度、螺栓的預(yù)緊力矩的計(jì)算、螺栓的防松及精度等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。

1、強(qiáng)度：選用合適強(qiáng)度緊固件，保證外殼承受爆炸壓力時(shí)使其不脫落;

2、盲孔：螺栓不帶墊圈擰入外殼壁盲孔時(shí)，孔的底部要至少保留一扣的裕量;

3、保護(hù)：用彈墊圈，平墊圈，沉孔等方式進(jìn)行緊固件的保護(hù);

4、力矩：要在文件中規(guī)定擰緊力矩，安裝時(shí)均按照規(guī)定值執(zhí)行;

5、外側(cè)裝配：

(1)內(nèi)六角：緊固后得從螺孔中凸出

(2)I類設(shè)備：頭部具有護(hù)圀戒沉孔，戒通過設(shè)備內(nèi)部保護(hù)

(3)II類設(shè)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(zhì)要求：不允許用塑料材質(zhì)和輕合金材質(zhì);

7、其它要求：

(1)用螺紋固定的門或蓋，應(yīng)另外借助內(nèi)六角緊定螺釘或等效方法固定;

(2)雙頭螺釘應(yīng)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(yīng)穿透隔爆外殼壁，除非不殼壁構(gòu)成隔爆結(jié)合面且外殼不可分開

(4)當(dāng)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(gè)型式：平面和止口。對(duì)于平面結(jié)構(gòu)，螺栓不僅起緊固作用，還要保證平面間隙。對(duì)于止口結(jié)構(gòu)，當(dāng)隔爆面只考慮圓筒部分時(shí)，螺栓只起緊固作用，同時(shí)要保證平面部分的間隙作用。當(dāng)在外殼上直接攻螺紋時(shí)應(yīng)注意，緊固件螺孔盡量不要穿過隔爆外殼，穿過外殼時(shí)螺孔底部應(yīng)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(shí)，由于鋁合金的強(qiáng)度較低，因此，要經(jīng)常打開（如更換光源需要打開）的隔爆外殼使用螺釘緊固時(shí)，不應(yīng)在鋁合金外殼上直接攻螺紋，用通過預(yù)埋防松內(nèi)外螺紋鋼套來(lái)增加螺孔的強(qiáng)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(shí)打開且出廠時(shí)就已經(jīng)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(xì)牙螺紋，盡量使用粗牙螺紋，且有足夠的嚙合扣數(shù)來(lái)滿足緊固要求。

總之，在設(shè)計(jì)外殼緊固件時(shí)，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(rèn)螺栓的最大軸向載荷選用合適的螺栓。

防爆設(shè)備緊固件的通用要求

1.1對(duì)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(shí)，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(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

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

2.2符合標(biāo)準(zhǔn)要求的標(biāo)準(zhǔn)件

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

2.2.2 內(nèi)六角圓柱頭螺釘應(yīng)符合GB/T 70.1的要求。

2.2.3 內(nèi)六角緊定螺釘應(yīng)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(dāng)采用其它螺栓(釘)頭或螺母緊固件時(shí)，防爆設(shè)備上應(yīng)標(biāo)志“X”，并且在產(chǎn)品使用說明書中對(duì)這些緊固件進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定，并說明只能用相同的緊固件進(jìn)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(yīng)至少等于緊固件螺紋的外徑(如圖1)。

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

a) 螺栓頭下面孔應(yīng)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(yīng)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(yīng)不大于Ф6.6)。

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

2.4 內(nèi)六角緊定螺釘?shù)囊?br />
用于緊固螺紋蓋的內(nèi)六角緊定螺釘(如，防松用途)，螺紋的公差配合應(yīng)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。