一种防爆伺服电机的制作方法

1.本发明涉及伺服电机技术领域，尤其是指一种防爆伺服电机。


背景技术：

2.隔爆型电机，它采用隔爆外壳把可能产生火花、电弧和危险温度的电气部分与周围的爆炸性气体混合物隔开。但是，这种外壳并非是密封的，周围的爆炸性气体混合物可以通过外壳的各部分接合面间隙进入电机内部。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，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。
3.现有的防爆电机利用隔爆外壳的防护，让爆炸发生在隔爆外壳内部，不会引燃外部的易燃易爆的气体或粉尘。但是还存在以下不足：1、爆炸产生的冲击对伺服电机的不利影响；2、隔爆外壳将伺服电机罩住，爆炸产生的热量会累计在隔爆外壳内，使伺服电机长期处于高温环境下工作，降低使用寿命。因此急需提出一种防爆伺服电机来决绝上述问题。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.本发明目的在于提供一种防爆伺服电机，具有解决上述问题的功能。为实现上述之目的，本发明采取如下技术方案：
6.(二)技术方案
7.一种防爆伺服电机，包括底板和安装在其顶部的电机本体，所述底板顶部设有一侧都为开口状的第一壳罩、第二壳罩和排氧系统，所述第一壳罩罩住所述电机本体，且与所述底板构成安装腔，电机轴从所述安装腔开口处伸出，所述第二壳罩罩住所述第一壳罩，且与所述第一壳罩外侧面构成密封腔，所述第一壳罩和所述第二壳罩开口端面平齐，通过密封板同时密封，在所述密封板开有电机轴孔和排气口，所述排氧系统包括控制器、气罐、氧气浓度检测传感器和气口开关结构，其中所述控制器和所述气罐安装在所述密封腔内，所述气罐内填充有惰性气体，通过气管连通所述安装腔，并在气管上安装有控制阀，所述氧气浓度检测传感器安装在所述安装腔内，所述气口开关结构包括在所述密封板内的可移动的推板和所述密封腔内的马达，所述推板尾部连接有齿条，所述密封板安装时，齿条和所述马达上的齿轮啮合，所述控制阀、氧气浓度检测传感器和马达电性连接所述控制器，所述密封腔内还设有冷却系统。
8.采用上述技术方案，电机本体固定在安装腔内，又要对外输出动力扭矩，密封板和电机轴之间会存在间隙，难免会有易燃易爆气体或粉尘进入到安装腔内，排氧系统经过对安装腔内的氧气浓度进行检测监控，氧气快要达到爆炸的所需时，打开控制阀和启动马达，使气罐内的惰性气体排入安装腔内，同时马达带动齿轮齿条移动推板，使排气口打开，将氧气排出，避免爆炸发生。同时安装腔配合密封腔的双层结构，使电机本体和进入的易爆物质在安装腔内，其它结构都安装在密封腔内，分开设置，结构更安全合理，还配有冷却系统，进
行对内部散热。所以该防爆伺服电机可以避免爆炸产生，冷却效果好，使用寿命长。
9.进一步设置为，所述冷却系统包括微型液压泵电机组、吸热管、散热管和回流管，所述吸热管等距间隔设置在所述第一壳罩的外表面，所述散热管等距间隔设置在所述第二壳罩的外表面，所述微型液压泵电机组出液口连接一根所述吸热管，所述吸热管另一端穿出所述第二壳罩连通一根所述散热管，所述散热管的另一端又穿回与另一根所述吸热管连通，如此循环至最后一根所述散热管通过所述回流管连通至所述微型液压泵电机组的回流口。
10.采用上述技术方案，微型液压泵电机组驱动冷却液，先沿吸热管在第一壳罩外侧吸热，在穿出到第二壳罩外侧的散热管进行降温散热，冷却后又进入待内部的吸热管内吸热，如此循环，冷却效果显著，散热效果好。
11.进一步设置为，所述气罐内填充的惰性气体为氦气。
12.采用上述技术方案，氦气更轻。
13.进一步设置为，所述控制器对所述安装腔内部的氧气浓度阀值设定为10％。
14.采用上述技术方案，矿内甲烷在空气中的爆炸极限约为5％至15％，氧气浓度在25％左右，这里优选10％，更保险。
15.进一步设置为，所述第二壳罩外侧垂直于所述散热管还焊接有若干散热翅。
16.采用上述技术方案，散热翅有助于提高散热效果，还可以保护散热管不会被挤压漏液。
17.进一步设置为，所述排气口位于所述密封板下端，与所述底板顶部平齐。
18.采用上述技术方案，氧气比氦气更重，会沉在底部，出气口设置在底部更便于排出氧气。
19.综上所述，本发明具有避免爆炸产生，散热效果好，更加安全稳定的有益效果。
附图说明
20.下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。
21.图1是本发明整体结构示意图；
22.图2是本发明内部结构示意图；
23.图3是排氧系统示意图；
24.图4是冷却系统示意图；
25.图5是气孔开关结构示意图；
26.图6是控制器电性连接图。
27.附图标号说明：1、底板；2、电机本体；3、第一壳罩；4、安装腔；5、第二壳罩；6、密封腔；7、密封板；8、排气口；9、排氧系统；10、控制器；11、气罐；12、控制阀；13、氧气浓度检测传感器；14、气孔开关结构；15、推板；16、马达；17、冷却系统；18、微型液压泵电机组；19、吸热管；20、散热管；21、回流管；22、散热翅。
具体实施方式
28.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步描述。
33.请参阅图1至图6所示，一种防爆伺服电机，包括长方形钢材质的底板1，在底板1的四个角部分别开有安装孔，顶部用螺栓固定安装有电机本体2。电机本体2被前面为开口形状的第一壳罩3罩住，第一壳罩3焊接在底板1的顶部，内部形成的空腔称之为安装腔4。电机转轴从第一壳罩3的开口侧伸出，便于和耦合部件连接。第一壳罩3外还设有第二壳罩5，第二壳罩5的前后端都为开口状，前端和第一壳罩3的前端平齐，后端是可拆卸式的后盖板，两侧板底部则是焊接在底板1顶部。第一壳罩3和第二壳罩5之间的空腔称之为密封腔6。
34.在底板1的顶部还安装有排氧系统9，排氧系统9包括控制器10、气罐11、氧气浓度检测传感器13和气口开关结构。气罐11内部为惰性气体，这里优选氦气。气罐11和控制都安装在密封腔6内。气罐11通过气管穿过第一壳罩3往安装腔4内排气，在气管上密封腔6内段上安装有控制阀12，控制阀12电性连接控制器10。氧气浓度检测传感器13设置在安装腔4内顶板的顶部，并且电性连接控制，把安装腔4内氧气的含量检测反馈给控制器10。
35.第一壳罩3和第二壳罩5前端开口处平齐，通过螺钉安装密封板7时，可以将安装腔4和密封腔6同时密封。为了密封性还可以在第一壳罩3和第二壳罩5的前端部放置密封垫。在密封板7的中部位置，对齐电机转轴开有电机轴孔。由于轴是不断旋转的，轴和密封板7之间始终会存在一定的间隙，外界易燃易爆的气体就会从间隙进入到安装腔4内部。当浓度达到一定量时，就有可能被引爆。在密封板7下端部开有排气口8，排气口8与底板1顶部平齐。当安装腔4内充满氦气，氧气进入到安装腔4内会比氦气重下沉到底部，排气口8在底部会更有助于排出氧气。气孔开关结构14推板15和马达16分两个部分，其中马达16固定在安装腔4内马达16上安装有齿轮，推板15在密封板7内侧凹腔内，推板15的尾部安装有齿条。密封板7安装时马达16的齿轮和齿条相啮合。马达16也是和控制器10电性连接，控制器10控制马达16正反转，带动推板15移动，实现对排风口打开或关闭。
36.在安装腔4内还安装有冷却系统17，包括微型液压泵电机组18、吸热管19、散热管20和回流管21。吸热管19为多根，并且等距间隔设置在第一壳罩3的外表面，吸热管19紧贴
着第一壳罩3的左侧面、顶板和右侧面。散热管20也为多根，并且等距间隔设置在第二壳罩5的外表面，散热管20紧贴着第二壳罩5的左侧面、顶板和右侧面。连通方式为：微型液压泵电机组18的出液口连通第一根散热管20，第一根散热管20的另一端穿过第二壳罩5与第一根散热管20连通，第一根散热管20的另一端又穿过第二壳罩5回密封腔6内，与第二根吸热管19连通，如此循环，将所有的吸热管19和散热管20连通，最后的散热管20穿回至密封腔6内连通回路管，与微型液压泵电机组18的回流口连通，通过微型液压泵电机组18驱动管内的冷却油，先沿吸热管19在第一壳罩3外侧吸热，在穿出到第二壳罩5外侧的散热管20进行降温散热，冷却后又进入待内部的吸热管19内吸热，如此循环，冷却效果显著，散热效果好。为了提高散热管20的散热性，在第二壳罩5外侧垂直于散热管20还焊接有若干铜片或铝片材质的散热翅22。散热翅22有助于提高散热效果，还可以保护散热管20不会被挤压漏液。
37.对于电机本体2、控制器10和微型液压泵电机组18连接外部的电源线是穿过第一壳罩3和第二壳罩5的后侧板(图中为画出)，并用密封胶密封处理。
38.防爆原理：氧气浓度检测传感器13对安装腔4内的氧气进行检测，氧气浓度较高时会触发控制器10打开控制阀12和启动马达16，将氦气排入到安装腔4内，同时排气口8打开，将内部的氧气从排出，避免爆炸的发生。氧气浓度降低后关闭控制阀12和排气口8。不管是易燃易爆气体还是易爆粉尘，爆炸都需要氧气的参与，控制氧气的量，使其不能达到爆炸的标准是很优的方案。
39.甲烷在空气中的爆炸极限最低极限是4％-5％，最高极限是15％-17％。取最高上限17％，空气含量为83％，氧气含量在25％左右，为了安全起见将控制器10的氧气含量阀值设置为10％，超过就会启动排氧系统9。
40.汽油的爆炸极限是1.0％到6％，取上限6％，空气含量为94％，氧气含量在28％左右。设置10％的阀值，也可以阻止爆炸的发生。
41.以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。