防爆电磁阀结构特点

一、我国现行防爆电磁阀的标准规范
    电磁阀作为一种执行器，由于系统简单、动作快、功耗小、动作稳定、外形轻巧，被广泛使用在工业领域中对流体进行开关控制。在具有爆炸危险的气体环境中使用的电磁阀，除了满足其产品标准外，还必须符合防爆电气标准并取得防爆合格证。根据GB 3836系列标准，适用于具有爆炸危险的气体环境中的电气产品的防爆型式可分为“d”型、“e”型、“i”型、“n”型和“m”型等多种形式。由于电磁阀结构比较简单，带电部分仅为电磁线圈，实现防爆性能主要是对线圈部分采取适合的防爆型式。根据其结构特点，由于用浇封工艺对产品外形改变较小，实现电磁阀的防爆结构更为方便。因此，浇封型电磁阀(即“m”型电磁阀)得到了广泛的应用。
根据GB 3836．9__9 性环境用防爆电气设备浇封型‘ 》和JB／T —9 工业过程系统用电磁阀》，‘ ’型电磁阀在没汁时和使用中需要相应的保护措施，这是没汁人员和使用者所必须关注的。
    隔爆型电磁阀一般为Ⅱ类电气设备，除了要满足JB／T 7392{工业过程控制系统用电磁阀》的技术要求外，还要满足在爆炸性气体环境中的防爆安全性要求。根据我国现行标准，既要满足CB 3836．1—2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求》、GB 3836．2-2000{爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型“d”》的要求，还要满足有关危险场所的防爆安全法律、法规或标准要求。
    隔爆型电磁阀能够实现防爆的关键在于隔爆外壳，因此外壳的设计制造必须按规定的要求进行。除此以外，对设备的正确使用、电缆引入处的可靠密封及可靠的接线和接地等都是非常重要的。下面几点要特别注意：
(1)外壳应有一定的机械强度，能承受可燃气体产生的爆炸压力，应不损坏和变形。
(2)外壳与隔爆接合面部位的材质应有良好的耐燃性和耐老化性。
(3)隔爆接合面的结构形式、紧固方式、防爆参数及加工表面精度须按规定加工制造。
(4)电气接线部位的特殊要求，如接线盒中接线端子的电气间隙、爬电距离要求、电缆引入装置的密封要求、接地要求。
(5)外壳的其他要求，如外壳所适应的环境条件(温度、湿度、砂尘、腐蚀、雨水等)，外壳材质的防静电要求等。
下面就从防爆性能方面，对隔爆型电磁阀的安全性进行论述。
1 隔爆接合面 一隔爆接合面是指隔爆外壳不同部件相对应的表面配合在一起或外壳连接处且火焰或燃烧生成物可能会由此从外壳内部传到外壳外部的部位。用于爆炸性气体环境的设备外壳隔爆接合面应符合GB 3686．2_200o的规定。此外，在药粉尘环境中，根据相关论文中的数据表明，止口接合面的间隙应小于0．10 nlnl，止口高度应不小于9mm，在合理的止口接合面和止口高度作用下能起到较好的防尘效果。
二、防爆型电磁阀应用
    随着社会的进步，科技的发展，煤矿日益重视矿井综合防尘工作，煤矿上大量使用自动洒水装置，但使用情况并不理想。通过对大量用户使用情况的调查和实验室解剖实验，结果表明：目前，煤矿井下采用的先导式直流防爆电磁阀动作灵活可靠，但适用水压范围小，一般只有0．4～1．6 MPa，直动式直流防爆电磁阀的适用水压范围较大，通常高压可以达到6 MPa以上，但流量小，且对加工装配精度要求高，阀芯直接作用于活塞，容易卡死，动作不灵活。因此，为了解决上述问题，有必要开发一种动作灵活可靠、适用水压范围大、流量比较大的防爆电磁阀。
1、DF2o一63型防爆电磁阀的结构特点
    新型防爆电磁阀采用直流电磁铁、先导式结构，用配有可伸缩聚四氟乙烯环的不锈钢活塞取缔原先导式电磁阀的皮碗，通过对活塞的结构设计和阻尼孔的设计，改变电磁阀的受力状况，从而彻底解决了先导式电磁阀适用水压范围小的问题。电磁阀在结构设计上，考虑有常开和常闭两种形式，这样电磁阀只有在需要实现与结构相反的状态时电磁铁才处于通电的状态，缩短了通电时问，大大延长了电磁阀的使用寿命。
2、电磁阀实验室模拟试验
依据MT／T 715—1997《矿用防爆电磁阀通用技术条件》对新型DF20(K)一63型防爆电磁阀进行了性能测试。
3、电磁阀水压适应范围试验
将电源电压调至电磁阀额定电压，调节供水管路上的调节阀，由低到高调整水泵的供水压力，试验时每次通电时间2 min，电磁阀开关10次，测定电磁阀的工作情况及通过水量。经反复多次试验，试验结果见表1。
该电磁阀在0．2～7．5 MPa水压范围内开关自如，且其断水时间不到4 S，开启时间不足2 S。
电磁阀对电压波动的适应性试验
    电磁阀对电压的波动性能试验，进行了和水压的交叉试验，该电磁阀抗电压波动性能好，在额定电压36土20％范围内均能正常工作。
现场应用效果
    2005年8月在山西省离柳集团朱家店二坑煤矿回风巷、主巷、运输巷等地点进行了安装使用。使用情况表明，电压波动(现场基本在土15％左右)对电磁阀动作没有影响，安装地点水压分别为0．7MPa，1．8 MPa，2．9 MPa和5 MPa左右，电磁阀都可以正常使用，在长达1 a多的使用过程中未发生任何故障。目前，该电磁阀已在阳泉矿务局、西山矿务局、汾西矿务局、盘江矿务局、兖州矿务局等广泛使用。
4、结论
(1)电磁阀具有常开、常闭两种结构，可以满足矿井大部分自动洒水的需要；
(2)电压在土20％范围内波动对电磁阀的使用性能没有任何影响；
(3)水压在0．2～6．3 MPa范围内电磁阀可正常使用，基本上可以在煤矿井下所有地点使用；
(4)通过开发不同额定电压的电磁铁，可以使该电磁阀形成系列化产品，满足不同行业不同电压的特殊需要。