鱼永平

（甘肃容和矿用设备集团有限公司，甘肃 白银730919）

0 引言

矿用隔爆型圆筒形开关，如图1所示，用来控制煤矿井下小功率用电设备的主要电气控制设备。

图1 矿用隔爆型圆筒形开关

目前，设计此类开关时没有确定的公式，大多数企业的设计人员在设计时往往感到依据不充分，靠经验或类比的方法估算，造成数据不准确，当数值偏小时存在安全隐患，而当数据偏大时又造成材料的浪费。

为了使该类开关在满足防爆性能的基础上，合理利用原材料，最大限度地减少壳体质量，本文根据材料力学的原理，综合考虑压力容器壳体设计的知识，对此类开关壳体及法兰的厚度等主要部件进行了设计计算，力求科学合理。

1 压力容器与矿用隔爆型圆筒型开关的对比分析

压力容器或叫受压容器，从广义上讲应包括所有承受压力载荷的密闭容器。一般来说，压力容器发生爆炸时，其危害程度与压力容器的工作介质，工作压力及容器的容积有关。

根据《压力容器安全规程》，按容器的工作压力分为以下几种：①低压容器：1≤ P＜1.6 MPa；②中压容器：1.6 MPa≤ P＜10 MPa；③高压容器：10 MPa≤ P＜100 MPa；④超高压容器：P＞100 MPa.

矿用隔爆型开关在发生爆炸时，其内部压力为1.0 MPa，当出现压力重叠时（极限情况）为1.5 MPa.

由此而知，矿用隔爆型圆筒型开关属于低压容器范围。

2 矿用隔爆型圆筒型开关力学模型的建立

通过分析压力容器与矿用隔爆型圆壳类开关不难发现，它们的外形一样；根据材料力学的应力分析可以知道，这两类容器的受力情况也是一样的。……