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应用于煤矿井下防爆运输车的DANAT20000四速电液动力控制变速箱,利用电磁阀控制液动换向阀的控制油路,从而降低了驾驶员的劳动强度,提高了作业效率、可靠性和响应速度,成本低。但当电控换挡变速箱应用于含有爆炸性气体或粉尘的煤矿井下时,换挡电磁阀的动作可能会产生高温或火花,从而点燃爆炸性气体混合物或粉尘,引发火灾爆炸事故。因此,适用于该危险环境的变速箱必须具有防爆的性能。
本论文研究的主要目的就是在防爆运输车使用 DANA电液动力换挡变速箱基础上,提出如何对电液换挡阀进行防爆处理的几种策略,最后对其中两项防爆方式——本安型与隔爆型,进行设计并仿真。实现电磁阀的本安电路和结构设计,并对整个换挡控制阀进行隔爆处理。保证DANA电液动力换挡变速箱在煤矿井下工作的安全性能。
换挡阀的本质安全设计包括:电路不同工作状态下等效电感的计算,电路的本质安全性能评估,本质安全电气参数的确定及本安元件的结构设计。最后,应用Pspice对电路仿真分析,确定最佳方案。
换挡阀的隔爆设计包括:隔爆壳外形设计,隔爆壳壁厚的确定,隔爆结合面的长度、粗糙度、隔爆间隙的确定,隔爆箱体与盖板的连接及螺栓个数及大小的确定。综合ANSYS的分析结果,确定隔爆外壳各面板的推荐厚度。
希望本研究对于未来设计防爆电磁阀时能有所帮助。同时,也希望能对防爆运输车辆的进一步研究提供理论参考。