防爆电机作为主要的动力设备，通常用于驱动泵、风机、压缩机和其他传动机械等。隔爆型电机是防爆电机中最基础的一种，因其外壳非密封的结构特点，煤矿里的主要可燃性气体瓦斯达到一定的浓度界限，当与外壳内的火花、电弧、危险高温等引燃源接触时就可能发生爆炸；合理的设计是保证这时电机的隔爆外壳不仅不会损坏或变形，而且爆炸火焰或炽热气体通过接合面间隙传出时，也不能引燃周围的爆炸性气体混合物。本文结合国家标准及机械设计基础要求，浅谈此类电机结构尺寸、承压、冷却三个方面设计时注意事项。

一、隔爆尺寸设计注意事项

接合面的类型分平面接合面、圆筒形接合面或止口接合面，而隔爆型电机因其驱动需要还具有其*的转轴接合面。隔爆接合面的设计主要应该考虑接合面宽度、间隙及粗糙度三要素。Ⅰ类外壳接合面最小宽度和最大间隙均参照GB3836.2中表格具体数据，下面对4种接合面进行阐述。

（1）平面接合面。平面接合面一般在线盒盖与线盒，端子板与出线孔，或者在变频一体机中变频壳体与电机壳体对接中应用。大中型隔爆型电机外壳平面接合面一般采用铣、镗工艺加工，较少用磨削工艺，一般设计粗糙度Ra为3.2μm，设计平面度公差不超过0.2mm。设计精度要求往往比标准要求高，以便于加工精度稍有不足，但仍符合国家标准。

（2）圆筒形接合面。圆铜形接合面在隔爆型电机中可应用于电缆连接器的安装，接线端子的安装等。如果圆筒形接合面包含密封槽，则槽宽不能计算在内，被槽隔断部分的宽度也不能相加。圆筒形接合面经济可靠的实现手段为车加工，其精度选择一般为孔加工8级或7级，轴加工则相应提高一个精度等级，一般设计粗糙度Ra为3.2μm。注：圆筒形接合面的隔爆间隙是指孔、轴直径差。

（3）止口接合面。在隔爆型电机结构设计中，端盖、轴承端盖等的安装通常采用止口接合面设计。止口接合面实际上是结合了平面接合面和圆筒形接合面的特征。需要注意的是，如果止口圆筒部分的间隙太大或宽度较小，或对应拐角倒角超过1mm，即被倒角隔断，则只计算平面接合面的宽度L及距离l；而平面接合面的距离l如果太小或者与圆筒形接合面之间被隔断（大于1mm的倒角或密封槽等），则只计算圆筒形接合面的宽度。

（4）转轴接合面。转轴接合面是旋转电机的固有特征，除电机转轴与端盖配合应用外，在一些需装旋钮的防爆电气设备中也有应用。转轴接合面是圆筒形接合面中特殊的一种，其区别在于旋转电机转轴的隔爆面需设计成在正常运行中不会磨损的结构。

二、隔爆电机承压设计的注意事项

隔爆型电机与普通电机的最大区别在于其外壳须能承受内部的爆炸压力，爆炸发生时不应发生影响防爆型式的性变形或损坏，接合面任何部位的间隙都不应有性的增大。通常采用静压法试验：在外壳内部加满水，加压到1MPa，保压10s以上，如没有通过外壳壁泄漏或变形，则认为过压试验合格。

隔爆电机承压部件主要由隔爆外壳、外壳端盖、法兰等，设计要着重考虑他们的强度及配合。根据防爆壳体结构：圆筒形防爆外壳、方形防爆外壳等的不同，计算方法也有所不同；主要方法有理论计算和有限元分析两种方法；理论计算很难精确的对局部受力情况进行计算；但有限元分析更快速直观的得到整个结构的受力情况，进行优化设计，从而避免爆炸实验时局部应力集中造成的壳体失效。

三、隔爆电机冷却设计的注意事项

一般电机的冷却方式有气冷、液冷、气液冷等。鉴于煤矿应用环境的特点，煤尘较多不利于气冷，所以煤矿设备普遍采用液冷方式。现在防爆电机水道主要有折返式和螺旋式两种，下面对此进行比较论述。

（1）折返式水道结构。折返式水道的加工可以采用两种方式：一种是直接在厚壁外壳上用数控镗床切削出来折返的水道，然后外面焊接盖板，优点在于水道光滑，水阻小，相邻水道之间无串水，有利于提高冷却效果；缺点是镗削加工效率低，编程麻烦，成本高。另一种是在筒体外周上焊接筋板，间隔出来折返的连续水道，然后再焊盖板；优点在于制作工艺简单；缺点在于质量与焊工的操作水平有关，焊道水阻大，易结垢。

（2）螺旋式水道结构。螺旋式水道主要由辅以盖板和套接外壳两种方法；因螺旋式“扣接盖板"操作起来费时难度大，一般不采用，通常采用过盈热套外壳的方法。根据材料的膨胀系数和实际升高温度计算外壳直径可胀出的尺寸，设计较大的过盈量，防止相邻水道之间串水。该种结构的水道水阻小，冷却效果好；其缺点：水道一旦水压意外过高，导致外壳胀包，内外壳间出现间隙，造成外壳不可修复而报废。因此，一般在进水口设置减压阀确保正常运行。

大功率电机因轴发热比较严重，会考虑给轴承降温，而在轴承端盖上设计环形水道。同一设备的几个部件都有水道时，一般采用并行供水；或采用水口加密封圈直接对接的方式，使接入水更简单方便。

总之，设计隔爆型电机时，电机外壳的尺寸、结构形式可根据实际需要进行计算和选择，建议设计精度要比国家或相关行业标准高一些，以便因加工误差造成不必要的损失。防爆电机设计时要综合各方面考虑，在满足防爆标准及规定前提下，采用科学的方法进行计算和比较，才能设计出更好的产品。