胡文芳

(1.中国煤炭科工集团 太原研究院有限公司， 山西 太原 030006；2.煤矿采掘机械装备国家工程实验室， 山西 太原 030006)

0 引言

应用于煤矿井下的隔爆型电控箱属于I类设备，其爆炸性气体环境除了甲烷外，可能还含有其他成分的爆炸性气体，其隔爆结构的设计要严格遵守国家关于I类电气产品的设计标准和要求。隔爆外壳既能够承受通过外壳任何接合面或结构间隙渗透到外壳内部的可燃性混合物在内部爆炸而不损坏，又不会引起外部由一种、多种气体或蒸气形成的爆炸性环境的点燃[1-2]。采掘工作面用电气设备的外壳需采用钢板或铸钢制成，不但具有耐爆性还应具有隔爆性。

由于箱体结构的大同小异，以往新箱体的设计思路是先靠经验或参照同类产品进行初步设计，即依据已经经过水压试验并取得认证的定型产品，在已知定型产品采用的材料、板厚、法兰盖板厚度、紧固螺栓尺寸等条件下进行类比设计，再通过试验发现问题后对设计方案加以改进。由于设计中依据不够充分，这样设计出的电控箱虽然满足了防爆性能，但是箱体偏厚重，结构存在较多不合理的部分，造成加工难度大等问题。鉴于此，本文运用SolidWorks软件对隔爆型电控箱进行三维建模，利用软件自带的Simulation插件对箱体在1 MPa压力下的应力进行仿真分析，并以分析结果为依据，不断调整简化结构，最终设计出结构合理，满足强度要求的电控箱。

1 壳体模型的建立及简化

隔爆型电控箱多数为整体框架式结构，腔体分为单腔、双腔和多腔结构，我公司生产的隔爆型电控箱大多数分为接线腔和主腔两个独立的隔爆腔体。……