防爆电气设备对紧固件的要求

对于防爆设备(防爆正压柜，防爆分析小屋，防爆配电箱)，紧固件通常是保持其防爆型式完整性的重要部分，尤其隔爆型“d”及部分粉尘防爆型设备等必须采用特殊紧固件，它们起紧固隔爆接合面或保持外壳密封性的作用，对保证防爆型式的完整性至关重要。如果紧固件的螺距、公差配合等不达标，则易出现脱落、松动等问题，从而影响设备的防爆性能，形成安全隐患。因此，防爆设备应选用符合防爆标准要求并通过试验验证的紧固件，并只能用相同的紧固件进行更换。

下面，防爆云平台对防爆设备紧固件的要求做下简要介绍，供大家参考。

紧固件通常包括以下12类零件

螺栓：由头部和螺杆(带有外螺纹的圆柱体)两部分组成的一类紧固件，需与螺母配合，用于紧固连接两个带有通孔的零件。这种连接形式称螺栓连接。如把螺母从螺栓上旋下，有可以使这两个零件分开，故螺栓连接是属于可拆卸连接。

螺柱：没有头部的，仅有两端均外带螺纹的一类紧固件。连接时，它的一端必须旋入带有内螺纹孔的零件中，另一端穿过带有通孔的零件中，然后旋上螺母，即使这两个零件紧固连接成一件整体。这种连接形式称为螺柱连接，也是属于可拆卸连接。主要用于被连接零件之一厚度较大、要求结构紧凑，或因拆卸频繁，不宜采用螺栓连接的场合。

螺钉：也是由头部和螺杆两部分构成的一类紧固件，按用途可以分为三类：机器螺钉、紧定螺钉和特殊用途螺钉。机器螺钉主要用于一个紧定螺纹孔的零件，与一个带有通孔的零件之间的紧固连接，不需要螺母配合(这种连接形式称为螺钉连接，也属于可拆卸连接;也可以与螺母配合，用于两个带有通孔的零件之间的紧固连接。)紧定螺钉主要用于固定两个零件之间的相对位置。特殊用途螺钉例如有吊环螺钉等供吊装零件用。

螺母：带有内螺纹孔，形状一般呈显为扁六角柱形，也有呈扁方柱形或扁圆柱形，配合螺栓、螺柱或机器螺钉，用于紧固连接两个零件，使之成为一件整体。

自攻螺钉：与机器螺钉相似，但螺杆上的螺纹为专用的自攻螺钉用螺纹。用于紧固连接两个薄的金属构件，使之成为一件整体 ，构件上需要事先制出小孔，由于这种螺钉具有较高的硬度，可以直接旋入构件的孔中，使构件中形成响应的内螺纹

木螺钉：也是与机器螺钉相似，但螺杆上的螺纹为专用的木螺钉用螺纹，可以直接旋入木质构件(或零件)中，用于把一个带通孔的金属(或非金属)零件与一个木质构件紧固连接在一起。这种连接也是属于可以拆卸连接。

垫圈：形状呈扁圆环形的一类紧固件。置于螺栓、螺钉或螺母的支撑面与连接零件表面之间，起着增大被连接零件接触表面面积，降低单位面积压力和保护被连接零件表面不被损坏的作用;另一类弹性垫圈，还能起着阻止螺母回松的作用。

挡圈：供装在机器、设备的轴槽或轴孔槽中，起着阻止轴上或孔上的零件左右移动的作用。

销：主要供零件定位左右，有的也可供零件连接、固定零件、传递动力或锁定期紧固件之用。

铆钉：有头部和钉杆两部分构成的一类紧固件，用于紧固连接两个带孔的零件(或构件)，使之成为一件整体。这种连接形式称为铆钉连接，简称铆接。属于不可拆卸链接。因为要是连接在一起的两个零件分开，必须破坏零件上的铆钉。

组件和连接副：组合件是组合供应的一类紧固件，如将某种机器螺钉(或螺栓、自供螺钉)与平垫圈(或弹簧垫圈、锁紧垫圈)组合供应;连接副指将某种专用螺栓、螺母和垫圈组合供应的一类紧固件，如钢结构用高强度大六角头螺栓连接副。

焊钉：由钉杆和钉头(或无钉头)构成的异类紧固件，用焊接方法把其他固定连接在一个零件(或构件)上面，以便再与其他零件进行连接。

隔爆型的防爆产品中，紧固件起着重要的作用，我们都知道隔爆型的电气设备就是利用隔爆外壳来做到拥有防爆的性能，如果紧固件除了什么问题，那么隔爆外壳与接合面就不会吻合，反而出现缝隙或者其他情况，那么隔爆产品就失去了隔爆的意义，所以紧固件在防爆产品中扮演着重要的角色。

隔爆外壳的紧固螺栓的设计主要从螺栓强度、铸铝外壳螺纹牙强度、螺栓的预紧力矩的计算、螺栓的防松及精度等方面进行了设计。

1、强度：选用合适强度紧固件，保证外壳承受爆炸压力时使其不脱落;

2、盲孔：螺栓不带垫圈拧入外壳壁盲孔时，孔的底部要至少保留一扣的裕量;

3、保护：用弹垫圈，平垫圈，沉孔等方式进行紧固件的保护;

4、力矩：要在文件中规定拧紧力矩，安装时均按照规定值执行;

5、外侧装配：

(1)内六角 ：紧固后得从螺孔中凸出

(2)I类设备 ：头部具有护圀戒沉孔，戒通过设备内部保护

(3)II类设备：紧固件孔允许螺纹啮合的螺纹深度h，至少等于紧固件螺纹外径

6、材质要求：不允许用塑料材质和轻合金材质;

7、其它要求：

(1)用螺纹固定的门或盖，应另外借助内六角紧定螺钉或等效方法固定;

(2)双头螺钉应固定牢靠，用熔焊或铆牢或其它等效方式永久性固定在外壳上;

(3)紧固件不应穿透隔爆外壳壁，除非不壳壁构成隔爆结合面且外壳不可分开

(4)当螺栓不带垫圈被完全拧入到隔爆外壳壁的盲孔中，孔的底部至少保持一整扣螺纹裕量;

(5)不穿透隔爆外壳壁的螺孔或双头螺栓，隔爆外壳壁剩余厚度至少是螺栓或双头螺栓直径的1/3，最小为3mm。

隔爆外壳一般有两个型式：平面和止口。对于平面结构，螺栓不仅起紧固作用，还要保证平面间隙。对于止口结构，当隔爆面只考虑圆筒部分时，螺栓只起紧固作用，同时要保证平面部分的间隙作用。当在外壳上直接攻螺纹时应注意，紧固件螺孔尽量不要穿过隔爆外壳，穿过外壳时螺孔底部应留有3mm以上的余量，在使用铝合金等轻合金材料做隔爆外壳时，由于铝合金的强度较低，因此，要经常打开（如更换光源需要打开）的隔爆外壳使用螺钉紧固时，不应在铝合金外壳上直接攻螺纹，用通过预埋防松内外螺纹钢套来增加螺孔的强度，并防止因螺纹烂牙而失效。不要再用户更换光源或者维修时打开且出厂时就已经安装好的螺栓，可以在外壳上直接攻紧固螺孔，但不能使用细牙螺纹，尽量使用粗牙螺纹，且有足够的啮合扣数来满足紧固要求。

总之，在设计外壳紧固件时，首选要分清楚隔爆外壳中的作用。是只起紧固作用，还是既起紧固作用还起保证平面间隙的作用，然后确认螺栓的最大轴向载荷选用合适的螺栓。

防爆设备紧固件的通用要求

1.1对保证专用防爆型式或用于防止触及裸露带电零件所必须的紧固件，只允许使用工具(如，螺丝刀、扳手等)才能松开或拆除。

1.2如果紧固件的材料适合于外壳材料，含轻金属的外壳用紧固件可以用轻金属或非金属材料制成。

1.3只有螺纹形状适合于外壳材料时，才可以在外壳上攻螺孔，用于安装在工作中可能打开的盖。

特殊紧固件的要求

螺纹的螺距、公差配合，螺栓(钉)头或螺母应符合相关标准要求。

2.1螺纹的螺距应符合GB/T 9144大螺距公制螺纹的要求，此系列是从GB/T 193规定的普通螺纹系列优选出来的，公称直径范围为1mm~64mm;螺纹的公差配合应符合GB/T 197和GB/T 2516中的6g /6H(数字表示公差等级，精度越高数值越小;字母表示公差带位置，外螺纹用小写字母，内螺纹用大写字母)。

2.2符合标准要求的标准件

2.2.1外六角螺栓应符合GB/T 5782或GB/T 5783的要求。

2.2.2 内六角圆柱头螺钉应符合GB/T 70.1的要求。

2.2.3 内六角紧定螺钉应符合GB/T 77(平端)、GB/T 78(锥端)、GB/T 79(圆柱端)或GB/T 80(凹端)的要求。

当采用其它螺栓(钉)头或螺母紧固件时，防爆设备上应标志“X”，并且在产品使用说明书中对这些紧固件进行详细规定，并说明只能用相同的紧固件进行更换。

2.3 特殊紧固件孔的要求

2.3.1特殊紧固件孔允许啮合的螺纹深度h应至少等于紧固件螺纹的外径(如图1)。

图1：特殊紧固件孔允许啮合的螺纹深度h

2.3.2 特殊紧固件孔的螺纹公差应符合GB/T 197和GB/T 2516中6H，且应满足以下条件:

a) 螺栓头下面孔应按照GB/T 5277-1985不大于H13的中等装配的尺寸要求, 即图2中c部位间隙应不大于GB/T 5277-1985的 H13中等装配允许的最大间隙(如，M6螺栓配合的孔径应不大于Ф6.6)。

图2：螺栓头下面孔与螺栓的配合间隙

b) 细杆螺栓头(或螺帽)下面的孔应攻丝，以保证螺栓不脱落。螺孔尺寸应保证与被连接件接触面积至少等于非细杆螺栓在光孔中的接触面积(图3中的“X”环形接触部分)。即细杆紧固螺栓与被连接件的接触尺寸X应不小于全螺纹紧固螺栓(见图2)的接触尺寸。

图3：细杆紧固螺栓头与被紧固件的接触面

2.4 内六角紧定螺钉的要求

用于紧固螺纹盖的内六角紧定螺钉(如，防松用途)，螺纹的公差配合应符合GB/T 197和GB/T 2516中的6g /6H，且在紧固以后不能从螺孔中凸出。

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