矿用隔爆型干式变压器箱体法兰和螺栓的强度简化计算.pdfVIP

第 卷 第 期 ! # ’()! /’)# 年 月 !#$%’() $%%! $%%! # *+,+-. 矿用隔爆型干式变压器箱体法兰和螺栓 的强度简化计算 ! ! ! ! 彭朝晖 ，潘文浩 ，黄海军 ，郭欲平 ，周志雄 ，黄向明 （ ； ） !长沙顺特变压器厂，湖南 长沙 !##! #湖南大学机械与汽车工程学院，湖南长沙 !##$% 根据矿用隔爆型干式变压器的设计要求，对箱体螺栓和矩形法兰的受力进行了分析，提出了螺栓与法 摘要： 兰的强度计算方法。 关键词：变压器；螺栓；矩形法兰；强度；计算 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） #$%’ ( ! !)*%’+ ’% *),)% 根据-(.*./’)’ 《爆炸性气体环境用电气 用电器设备》标准第+’/ 条的规定的前提下，根据 设备》标准 !+! 条规定，矿用隔爆型干式变压器箱 变压器箱体结构而确定的。本文提出的法兰及螺栓 体必须做压力为 !$01 ，时间为 !2 的静压试验（一 强度设计计算是在此前提下按第一强度理论 （最大 般采用水压试验）。因此，该类变压器箱体必须有足 拉应力理论）对法兰厚度和螺栓直径进行校核和计 够的机械强度，特别是容量较大的变压器，要采用顶 算。 开盖结构的箱体。该结构箱体由上下法兰通过螺栓 螺栓强度计算 连接而成，法兰为矩形，面积相对较大，法兰及螺栓 对该类箱体强度影响较大。因没有合适的计算方法， 法兰螺栓力 的计算 !# ! 通常采用参数对比的方法进行设计，法兰和螺栓的 矩形法兰尺寸见图’ 。 选择缺乏足够的理论依据，容易造成材料浪费或强 度不够的现象。笔者通过对箱体螺栓和矩形法兰的 受力进行简化分析，提出了螺栓与法兰的强度简化 计算方法，以便在工程设计时参考。 ! 结构及计算原则 该类变压器箱体隔爆结合面为平面结合面，其 结构如图 所示。图 中螺栓孔外径到法兰内边缘 ! ! 的最小尺寸 为隔爆距离，其中隔爆距离 和法兰 ! ! 图 矩形法兰尺寸图 宽度 是在符合 《爆炸性气体环境 ! -(.*./’)’ 与圆形法兰相比，矩形法兰单个螺栓轴向载荷 分布不均匀， 的计算方法，因矩形法兰的长宽比 # # 不同而不同。如设箱体法兰的长边为 ，短边为 ，