矿用汽车起动机电磁开关防爆研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第3期(总第15_l期)机械工程与自动化No．32o09年6月MECHANICALENGINEERING&AUT0MATI()NJ1】n．文章编号：】672—6413(2OO9)03一O168一O2矿用汽车起动机电磁开关的防爆研究马永召，尹明德(南京航空航天大学，江苏南京2】OO16)摘要：矿用汽车在地下煤矿行驶时。起动机电磁开关的防爆是一个不可忽视的问题。分析了电磁开关爆炸的原因、机理和严重后果，指出了防止电磁开关产生爆炸的措施和方法。关键词：汽车电磁开关；电弧；隔爆外壳中图分类号：UI64．33

2、7一．1文献标识码：B0引言能产生危险的部位就是动、静触头的接触处。起动机随着国家对能源需求量的加大，煤矿开采量大幅电磁开关断开电路时，触头在断开的瞬间形成热电子提升，浅层煤量已经很难满足需求，为满足能源的需放射，使空气中的自由电子增多．这些自由电子在一求．要求煤矿开采逐渐向深层进展。采集地离地面距定的电场作用下，以极高的速度运动．使空气发生电离越来越远，工人进入采集区就要由专门的运输汽车离作用而变成导体，于是，在触头断开时便产生电弧。送达目的地。然而。随着开采距离的增加，矿用汽车在矿井中行使的距离必然会增加．矿井中存在着可燃可爆性的

3、气体．汽车行驶中产生的电火花或者高温部位遇到可燃气体就会发生爆炸，所以汽车防爆不容忽视。1矿用汽车起动机工作原理图1为起动机电磁操纵结构示意图。启动时。接通启动开关，启动继电器线圈通电产生磁吸力．从而继电器触电闭合。触点12闭合，即接通了吸引线圈、保持线圈的电路电流，在电磁作用下．铁芯左移带动卜～启动继电器；：一起动机；3起动机蔷电池接线柱；小齿轮与飞轮齿圈啮合。由于吸引线圈电流同时也经4接触片；s一吸引线圈；({一保持线圈；7铁芯：过电动机磁场绕组。电动机电枢旋转，所以啮合过程驱动杠杆；9小齿轮；lf1Ⅲ电动机接线拄；是在旋转中进行

4、的．减小了对飞轮齿圈的冲击；然后l1启动开关：l2一启动继电器触；】3启动继f器线圈接触盘将线柱3、线柱lO接通，起动机开始启动发动图l起动机电磁操纵结构示意图机．在保持线圈产生的磁吸力下铁芯保持在左位(此试验证明，当在大气中开断或闭合电压超过时吸引线圈被短接)。启动后，松动启动开关，继电器l0V、电流超过()．5A的电路时．触头间隙(或称弧电路断电．磁力消失，在回位弹簧的作用下，铁回隙)中会产生一团温度极高、亮度极强并能导电的气位．起动机电路断开，齿轮退出啮合。体．称为电弧。由于电弧主要产生于触头断开电路时，2矿用汽车起动机引起爆炸

5、的原因高温将烧损触头及绝缘．严重的甚至引起相问短路、电防爆电气在矿井下工作，引起爆炸的因素很多。其器爆炸，酿成火灾，危及人员及没备的安全。另外，电中主要是电气设备在运行过程中产生的火花和高温。磁开关的接线端也可能发生短路的故障，在短路电流在起动机电磁开关的结构中．最容易发生故障和最可忽然增大时。其瞬间放热量很大，大大超过线路正常收稿F1蝴：2()O8ll—O3：修f叫F1期：20o9(Jll8作者简介：0永(14一)．男．【lI东青岛人．在读硕．f：研究生学兔兔www.xuetutu.com2O09年第3期马永召．等：矿用汽车起动机电

6、磁开关的防爆研究·169·工作时的发热量，不仅能使绝缘材料烧毁．而且能使3．3开关拨叉连杆的设计金属熔化，引起可燃物燃烧发生火灾。开关拨叉连杆与内端盖轴孑L是移动的隔爆接合3电磁开关的防爆措施面，其隔爆间隙要比静止隔爆接合面稍大些。由于设3．1电弧的处理备在矿井下运行条件较差．隔爆间隙容易因为隔爆接首先要采用隔爆式电磁开关进行隔爆处理。在电合面磨损或锈蚀而增大，从而失去了隔爆性能。为了磁开关上加一个隔爆外壳．把可能产生火花、电弧和恢复其隔爆性能．可对拨叉连杆轴进行修复。轴的修危险温度的电气部分与周围的爆炸性气体混合物隔复方法较多，可采

7、取喷涂、电镀等方法来增加其外径，开。但是，这种外壳并非是密封的。周围的爆炸性气但此法设备复杂，而且费工费时，而轴一般情况是不体混合物可以通过外壳的各部分接合面间隙进入开关允许电焊的，因为电焊温度较高，对轴的强度有所影内部。当与外壳内的火花、电弧、危险高温等引燃源响．为此最好的办法是在轴的隔爆面上镶一个钢套。接触时就可能发生爆炸，这时开关内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。根据上面的分析，汽车启动开关可能弓l起爆炸的部位在动、静触头接触的地方．该处可能产生强烈的电

8、弧，所以要进行灭弧处理。现在已有的灭弧装置中，使用效果最好也是最常用的是真空灭弧室。真空灭弧室的外壳可用玻璃或陶瓷绝缘材料制成，内部的真空度通常在10Pa以上。由于壳内的空气少．触头开距可以做得很小．电弧也较容易被熄灭。