用于使用适配器板隔离防爆电动机的导管封壳的系统及方法

用于使用适配器板隔离防爆电动机的导管封壳的系统及方法
【专利摘要】一种封壳系统包括限定封壳开口的定子封壳和具有第一进入端口(520)的适配器(510)，并且限定具有第一容积的中心腔(516)。封壳系统包括联接于定子封壳和适配器(510)中的一个或更多个的导管封壳(550)。导管封壳(550)包括基部部件(552)，其具有至少一个侧壁(554)、联接于侧壁(554)且限定第二进入端口(560)的后壁(556)、内腔(558)，以及联接于基部部件(552)且具有至少一个终端(218)的终端连接块(216)。封壳系统包括至少一条电导线(580)，其从定子封壳延伸穿过第一封壳开口、穿过第一进入端口(520)、穿过中心腔(516)、穿过第二进入端口(560)并且进入内腔(558)。电导线(580)占据第一容积的一部分并且留下其余容积。封壳系统包括与适配器(510)联接的密封化合物，使得占据大致所有其余容积。
【专利说明】用于使用适配器板隔离防爆电动机的导管封壳的系统及方 法

【技术领域】
[0001] 本发明的领域大体涉及防爆电动机，并且更具体地涉及用于隔离附接于防爆电动 机的导管封壳的系统及方法。

【背景技术】
[0002] 国家防火协会（NFPA)将防爆设备限定为"封装在外壳中的设备，其能够耐受可发 生在其内的特定气体或蒸气的爆炸，并且能够防止封壳周围的特定气体或蒸气由内部的气 体或蒸气的火花、闪光或爆炸点燃，并且在周围的可燃气氛将不由此点燃的此类外部温度 下操作"。防爆标明并非确保设备不能爆炸，而是设备能够耐受爆炸，而不引起对设备紧接 的环境的超过一定水平的损坏。
[0003] 防爆电动机为构造成容纳爆炸并且防止释放气体的一类电动机。电动机经常包括 导管封壳，电导线从电动机穿过该导管封壳。对于防爆电动机，电导线的通路代表爆炸火 焰、力和气体的潜在路径。至少一些已知的电动机使来自电动机的电导线通路与导管封壳 密封来将爆炸容纳在电动机本体内。
[0004] 隔离用于防爆电动机的导管封壳的至少一些已知方法使用缓慢固化的密封化合 物，其倒入电动机的定子组件内的模具中。电动机的电导线延伸穿过开口，并且包装材料隔 离片用于隔离密封化合物倒入其中的电动机定子内的区域。然而，在此类电动机中，密封化 合物必须施加于大区域，这增加了制造此类电动机的成本和时间。此外，在密封过程期间的 错误可引起整个电动机的定子不可用，因此导致附加的制造费用。


【发明内容】

[0005] 在一方面，提供了一种封壳系统。封壳系统包括限定第一封壳开口的定子封壳。封 壳系统还包括具有第一进入端口的适配器。适配器限定具有第一容积的中心腔。封壳系统 还包括联接于定子封壳和适配器中的一个或更多个的导管封壳。导管封壳包括基部部件， 其具有至少一个侧壁、联接于侧壁的后壁，以及内腔。后壁限定第二进入端口。导管封壳还 包括联接于基部部件并具有至少一个终端的终端连接块。封壳系统还包括至少一条电导 线，其从定子封壳延伸穿过第一封壳开口、穿过第一进入端口、穿过中心腔、穿过第二进入 端口，并且进入内腔。至少一条电导线占据第一容积的一部分，并且留下其余容积。导管封 壳还包括与适配器联接的密封化合物，使得占据大致所有其余容积。
[0006] 在又一方面，提供了一种将适配器和导管封壳附接于电动机定子的方法。该方法 包括提供适配器。适配器包括第一进入端口。适配器还包括具有第一容积的中心腔。该方 法还包括提供导管封壳，其具有基部部件、联接于基部部件的至少一个终端连接块、至少一 个侧壁，以及联接于侧壁的后壁。后壁包括第二进入端口。基部部件包括内腔。该方法还 包括使至少一条电导线从电动机定子延伸穿过第一进入端口、穿过中心腔、穿过第二进入 端口，并且进入内腔。至少一条电导线占据第一容积的一部分，并且留下其余容积。该方法 还包括施加密封化合物来填充其余容积的一部分，使得形成密封。该方法还包括将导管封 壳附接于电动机定子。

【专利附图】

【附图说明】
[0007] 当参照附图阅读如下详细描述时，本发明的这些及其它特征、方面和优点将变得 更好理解，在该附图中，同样的标记遍及附图表示同样的部件，其中 ： 图1为可联接于电动机定子的示例性导管封壳的示意图； 图2为图1中所示的导管封壳的截面视图； 图3为可联接于电动机定子的备选导管封壳的示意图； 图4为可联接于电动机定子的另一个备选封壳的示意图； 图5为图4中所示的导管封壳的截面视图； 图6为示例性适配器的示意图，其可用于联接于电动机定子和联接于导管封壳； 图7为可联接于图6中所示的适配器的又一个备选导管封壳的示意图； 图8为以示例性联接构造示出的图6中所示的适配器和图7中所示的导管封壳的截面 视图； 图9为可实施为将导管封壳（诸如图1至图5中所示的导管封壳）联接于电动机定子 的示例性方法的框图；以及 图10为可实施为将图6中所示的适配器和图7中所示的导管封壳附接于电动机定子 的示例性方法的框图。
[0008] 除非另外指出，本文提供的附图意在示出本发明的创造性特征。创造性特征被认 为是适用于包括本发明的一个或更多个实施例的多种系统。就此而言，附图并非意在包括 实践本发明所需的本领域技术人员所知的所有常规特征。
[0009] 部件列表 202导管封壳 204基部部件 206侧壁 208后壁 212内腔 214进入端口 216终端连接块 218终端 220盖部件 222第一区域 224第二区域 226中心 302导管封壳 322绝缘纸 324电导线孔 326横杆 402导管封壳 423支承件 424通道 425安装框架 426基部平台 427侧向支承件 428弯曲过渡表面 510适配器 512中心区 514外区 516中心腔 517安装孔 518后板 520进入端口 550导管封壳 552基部部件 554侧壁 556后壁 558内腔 560封壳进入端口 574安装孔 580电导线 600方法 610提供 612联接 614延伸 616延伸 618插入 620联接 622安装 700方法 710提供 711提供 712联接 714延伸 716延伸 718插入 720联接 722联接 724联接。

【具体实施方式】
[0010] 在以下说明书中，将提到许多用语，其将限定为具有以下含义。单数形式"一"、" 一个〃和〃该〃包括复数提及，除非上下文清楚地另外指出。〃可选〃或〃可选地〃意思是 随后描述的事件或情形可发生或可不发生，并且描述包括其中事件发生的情况和其中事件 不发生的情况。此外，如本文在说明书和权利要求的各处使用的近似语言可用于修改任何 数量表示，其可容许地改变而不导致与其相关的基本功能的变化。因此，由用语或多个用语 (诸如〃大约〃和〃大致"）修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言 可对应于用于测量值的器具的精度。这里和说明书和权利要求的各处，范围限制可组合和 /或互换，此类范围被识别，并且包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另外指出。
[0011] 图1为可联接于电动机定子（未示出）的示例性导管封壳202的示意图。图2 为导管封壳202的截面视图。在示例性实施例中，导管封壳202包括基部部件204,其包括 至少一个侧壁206和后壁208。后壁208包括均具有限定在其中的内部容积的一个或更多 个进入端口 214。作为备选，进入端口 214可限定在导管封壳202的任何壁中，诸如但不限 于侧壁206,其使得导管封壳202能够如本文所述地起作用。在示例性实施例中，进入端口 214为圆柱形，并且围绕中心226沿周向间隔开。在一些实施例中，后壁208可包括具有厚 度?\的第一区域222,以及比第一区域222更厚的具有厚度T 2的第二区域224。进入端口 214限定在第二区域224内。基部部件204具有限定在其中的内腔212,内腔212可利用盖 部件220盖住。基部部件204还包括终端连接块216,其包括至少一个终端218,并且可联 接于后壁208。
[0012] 在组装期间，在示例性实施例中，来自电动机定子（未示出）的一条或更多条电导 线（未示出）经由进入端口 214传送到导管封壳202的内腔212中。各条电导线仅占据限 定在进入端口 214内的容积的一部分。密封化合物注射到进入端口 214中，使得邻近各条电 导线的进入端口 214的其余容积被大致填充，并且使得密封进入端口 214被大致密封。基 部部件204接着联接于电动机定子。作为备选，基部部件204可在将密封化合物注射到进 入端口 214中之前联接于电动机定子。在示例性实施例中，密封化合物可为可形成到通路 的容积中并且在固化之后形成防爆炸密封件的任何材料。例如，在一个实施例中，密封化合 物为由 Cooper Crouse-Hinds (Syracuse, New York.)制造销售的"Chico?A"。Chico? 为 Cooper Crouse-Hinds 的注册商标。
[0013] 图3为可联接于电动机定子（未示出）的示例性导管封壳302的示意图。封壳302 类似于封壳202(图1和图2中所示），并且相同的构件在图3中使用图1和图2中使用的 相同附图标记识别。在示例性实施例中，导管封壳302包括后壁208,其具有由横杆326分 开的两个半圆形进入端口 214。后壁208中的锥形凸脊328包围各个进入端口 214。横杆 326下方的槽口 330连接进入端口 214。此外，各个进入端口 214由绝缘纸322覆盖，绝缘 纸322联接于后壁208的外表面。作为备选，绝缘纸322可联接于后壁208的内表面。绝 缘纸322包括限定在其中的一个或更多个电导线孔324。例如，在一个实施例中，使用了具 有 0· 02' ' 的厚度的〃Nomex?Type 410〃 绝缘纸，其由 DuPont (Wilmington，Delaware)制造 销售。Nomex?是DuPont的注册商标。
[0014] 在组装期间，在示例性实施例中，绝缘纸322联接于后壁208,使得限定在绝缘纸 322中的电导线孔324与进入端口 214大致同心地对齐。来自电动机定子的一条或更多条 电导线（未示出）延伸穿过各个电导线孔324,并且穿过进入端口 214而进入封壳内腔212。 密封化合物注射到进入端口 214中，使得邻近电导线的进入端口 214的其余容积被大致填 充，并且使得进入端口 214被大致密封。绝缘纸322在施加和固化期间通过界定进入端口 214的一个侧部来约束密封化合物。锥形凸脊328对密封化合物提供支承，以协助经受来自 于导管箱302的内部爆炸的压力，从而防止固体密封化合物错位。槽口 330在密封化合物 施加期间协助，并且进一步用作使密封化合物免受电动机定子（未示出）内的爆炸的支承 件。
[0015] 图4为导管封壳402的另一个7]^例性实施例的7]^意图，导管封壳402可联接于电 动机定子（未不出）。图5为导管封壳402的截面视图。封壳402类似于封壳202(图1和 图2中所示），并且相同的构件在图4和图5中使用图1和图2中使用的相同附图标记识 另 1J。在不例性实施例中，导管封壳402包括联接于后壁208的两个支承件423。在一些实施 例中，支承件423还可联接于侧壁206。安装框架425联接于支承件423。安装框架425可 具有安装于基部平台426的终端连接块216。安装框架425包括后表面430。在一些实施 例中，安装框架425包括侧向支承件427,其与后表面430 -起形成弯曲过渡表面428。后 壁208限定进入端口 214。通道424限定在支承件423之间，由后壁208限定，并且由安装 框架425限定。
[0016] 在组装期间，在示例性实施例中，来自电动机定子的一条或更多条电导线（未示 出）延伸穿过进入端口 214、穿过通道424,并且进入导管封壳402的内腔212。密封化合物 注射到通道424中，使得邻近各条电导线的通道424的其余容积中的至少一些被填充，使得 通道424被大致密封。在一些实施例中，通道424可大致完全填充有密封化合物。在其它 实施例中，绝缘纸（诸如绝缘纸322(图3中所示））可用于界定进入端口 214来在施加和 固化期间容纳密封化合物。在操作中，在一些实施例中，安装框架425由侧向支承件427大 致支承，并且通过将安装框架425联接于支承件423来大致支承。密封化合物在电动机定 子（未示出）中的爆炸期间由后表面430支承，并且在导管封壳402内的爆炸期间由后表 面208进一步支承。
[0017] 图6为可用于将电动机定子（未示出）联接于导管封壳（图6中未示出）的示例 性适配器510的示意图。在示例性实施例中，适配器510包括中心区512和外区514。中心 区512包括限定在其中的安装孔517,其可用于将适配器510联接于导管封壳，或联接于电 动机定子，或联接于两者。中心区512还包括中心腔516,中心腔516包括限定在其中的容 积。中心腔516由后板518界定，后板518包括限定在其中的多个进入端口 520。在示例性 实施例中，中心腔516为大致圆形，并且包括限定在其中的圆柱形容积。作为备选，中心腔 516可具有使得适配器510能够如本文所述地起作用的任何形状。在示例性实施例中，存 在围绕后板518的中心513沿周向间隔开的六个圆形进入端口 520。作为备选，适配器510 可包括使得适配器510能够如本文所述地起作用的任何数量、定向和形状的进入端口 520。 凹槽522沿中心腔516的内壁提供。在操作中，凹槽522有助于将密封化合物保持在中心 腔516内。
[0018] 图7为可联接于适配器510(图6中所示）的示例性导管封壳550的示意图。在 示例性实施例中，导管封壳550包括基部部件552,其包括至少一个侧壁554和后壁556。 后壁556包括限定在其中的一个或更多个封壳进入端口 560。作为备选，封壳进入端口 560 可限定在导管封壳550的任何壁中，诸如但不限于使得导管封壳550能够如本文所述地起 作用的侧壁554。在示例性实施例中，封壳进入端口 560具有部分半圆形形状，并且由横杆 562分开。作为备选，导管封壳550可包括使得适配器510和导管封壳550能够如本文所 述地起作用的任何数量、定向和形状的封壳进入端口 560。封壳进入端口 560限定在第二 区域570内。后壁556还包括安装孔574,安装孔574可用于将导管封壳550联接于适配 器510,或联接于电动机定子（未示出），或联接于两者。基部部件552具有限定在其中的 内腔558,内腔558可利用盖部件（未示出）盖住。基部部件552还可包括终端连接块（未 示出），其包括至少一个终端（未示出），并且可联接于基部部件552的后壁556。
[0019] 图8为适配器510和导管封壳550的截面视图。在组装期间，在示例性实施例中， 适配器510联接于导管封壳550。作为备选，适配器510可首先联接于电动机定子（未示 出），并且接着联接于导管封壳550。电导线580从电动机定子延伸，穿过进入端口 520、穿 过封壳进入端口 560 (图7中所示），并且进入导管内腔558 (图7中所示）。电导线仅占据 中心腔516的容积中的一些。密封化合物注射到中心腔516中，使得邻近各条电导线的中 心腔516的其余容积被大致填充，并且使得中心腔516被大致密封。在一些实施例中，绝缘 纸（诸如绝缘纸322 (图3中所示））可在适配器510上使用来产生与后板518相对的中心 腔516的第二边界。此外，在其它实施例中，密封化合物可在将适配器510联接于电动机定 子之前或在将适配器510联接于导管封壳550之前被注射。
[0020] 图9为示例性方法600的框图，示例性方法600可实施为将导管封壳（诸如导管 封壳202(图1至图5中所示））联接于电动机定子（未示出）。首先，提供610导管封壳 202,诸如封壳202(图1中所示）。在示例性实施例中，绝缘纸322(图3中所示）联接612 于导管封壳202,其中，至少一条电导线（未示出）延伸614穿过电导线孔324(图3中所 示），并且经由进入端口 214(图3中所示）延伸616到腔212(图1中所示）中。
[0021] 由于电导线仅占据限定在进入端口 214内的容积中的一些，故密封化合物（未示 出）接着插入618到端口 214中，以填充未由电导线占据的其余容积的至少一部分，使得产 生了密封。在示例性实施例中，密封化合物与进入端口 214联接来填充大致所有其余容积。 导管封壳202接着联接620于电动机。在示例性实施例中，终端连接块216 (图2中所示） 联接622于导管封壳202。
[0022] 图10为将适配器（诸如适配器510(图6中所示））和导管封壳（诸如导管封壳 550(图7中所示））联接于电动机定子（未示出）的示例性方法700的框图。在示例性实 施例中，首先提供710 了适配器510,其包括外区514(图6中所示）和中心区512(图6中 所示），其中，中心区512包括中心腔516(图6中所示）。
[0023] 另外，在示例性实施例中，提供711 了导管封壳550(图7中所示），其包括基部部 件204 (图7中所示），基部部件204包括至少一个进入端口 560 (图7中所示）。在示例性 实施例中，绝缘纸322(图3中所示）利用至少一条电导线（未示出）联接712于如上所述 的导管封壳550,该至少一条电导线延伸714穿过电导线孔，诸如电导线孔324(图3中所 示）。
[0024] 此外，在示例性实施例中，电导线延伸716穿过进入端口 520、穿过中心腔516、穿 过封壳进入端口 560,并且进入封壳内腔558。由于电导线占据中心腔516的容积中的一些， 故密封化合物接着插入718到中心腔516中，以填充未由电导线占据的中心腔516的其余 容积的至少一部分，并且形成电动机定子与封壳内腔558之间的密封。在一些实施例中，密 封化合物插入781来填充未由电导线占据的中心腔516的大致所有其余容积。
[0025] 此外，在示例性实施例中，导管封壳550联接720于电动机定子。在示例性实施例 中，导管封壳550联接722于适配器510,并且适配器510接着联接724于电动机定子。作 为备选，可使用使得适配器510和导管封壳550能够如本文所述地起作用的任何顺序和布 置的联接。此外，可使用使得适配器510和导管封壳550能够如本文所述地起作用的任何 顺序的插入718、密封和联接720, 722, 724。
[0026] 上述系统和方法提供了以成本有效且可靠的方式将导管箱可密封地联接于防爆 电动机定子的方式。本文所述的实施例便于消除将密封化合物施加在电动机定子内的需 要，其中，密封化合物仅施加在导管箱内。通过将密封化合物仅施加在导管箱内，电动机定 子内的密封化合物失效的风险便于减小或消除。就此而言，本文所述的密封化合物便于延 长导管箱的使用寿命。此外，组装所需的密封化合物的量减小，使得组装相比于已知方法更 容易且更可靠。使用较少密封化合物还便于在其固化时减少模制结构将密封化合物保持就 位的必要性，并且因此便于降低组装成本和人力要求。
[0027] 本文所述的方法、系统和设备的示例性技术效果包括以下中的至少一个：(a)消 除将密封化合物施加在电动机定子内的需要；(b)消除在施加期间破坏电动机定子的风 险；（c)延长导管箱和电动机定子的使用寿命；(d)减少组装所需的密封化合物的量；(e) 减少组装期间电动机定子内的模制结构的必要性；(f)降低组装的成本和人力要求。
[0028] 以上详细描述了用于密封联接于防爆电动机定子的导管箱的系统和方法的示例 性实施例。本文所述的系统和方法不限于本文所述的特定实施例，而是相反，系统的构件和 /或方法的步骤可与本文所述的其它构件和/或步骤独立且分开地使用。例如，方法还可与 需要构想提取系统和方法的其它系统组合使用，并且不限于仅利用如本文所述的密封系统 和方法来实践。相反，示例性实施例可结合许多其它密封应用来实施和使用。
[0029] 尽管在一些图中示出而在其它图中未示出各种实施例的特定特征，但这仅为了方 便。根据本文所述的系统和方法的原理，可组合任何其它图的任何特征来参照和/或请求 图的任何特征。
[0030] 该书面的描述使用实例以公开本发明（包括最佳模式），并且还使本领域技术人 员能够实践本发明（包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法）。本发明 的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其 它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利 要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。
【权利要求】
1. 一种封壳系统，包括： 限定第一封壳开口的定子封壳； 包括第一进入端口（520)的适配器（510)，所述适配器（510)限定具有第一容积的中心 腔（516); 联接于所述适配器（510)和所述定子封壳中的一个或更多个的导管封壳（550)，所述 导管封壳（550)包括： 基部部件（552)，其包括至少一个侧壁（554)、联接于所述侧壁（554)的后壁（556)，以 及内腔（558)，所述后壁（556)限定第二进入端口（560); 终端连接块（216)，其联接于所述基部部件（552)，并且包括至少一个终端（218);以及 至少一条电导线（580)，其从所述定子封壳延伸穿过所述第一封壳开口、穿过所述第一 进入端口（520)、穿过所述中心腔（516)、穿过所述第二进入端口（560)，并且进入所述内腔 (558)，所述至少一条电导线（580)占据所述第一容积的一部分并且留下其余容积；以及 密封化合物，其与所述适配器（510)联接，使得占据大致所有所述其余容积。
2. 根据权利要求1所述的封壳系统，其特征在于，所述中心腔（516)包括大致圆柱形形 状。
3. 根据权利要求2所述的封壳系统，其特征在于，所述适配器（510)还包括围绕所述适 配器（510)的后板（518)上的中心点沿周向间隔开的多个进入端口（520)。
4. 根据权利要求1所述的封壳系统，其特征在于，还包括附接于所述适配器（510)和所 述导管封壳（550)中的一个的绝缘纸（322)，所述绝缘纸（322)包括限定在其中的至少一个 电导线孔（324)，所述绝缘纸（322)定向成使得所述至少一个电导线孔（324)与所述第二进 入端口（560)大致同心地对齐，其中，所述至少一条电导线（580)延伸穿过所述至少一个电 导线孔（324)。
5. 根据权利要求1所述的封壳系统，其特征在于，所述第二进入端口（560)包括两个半 圆形空隙，其中，所述导管封壳（550)还包括在所述两个半圆形空隙之间附接于所述后壁 (556)的支承件（423)。
6. 根据权利要求1所述的封壳系统，其特征在于，所述后壁（556)包括具有第一厚度的 第一区域（222)和具有第二厚度的第二区域（224)，其中，所述第二厚度比所述第一厚度更 厚，并且其中，所述第二进入端口（560)设置在所述第二区域（224)内。
7. 根据权利要求1所述的封壳系统，其特征在于，所述适配器（510)还包括具有第一厚 度的第一区域（514)和具有第二厚度的第二区域（512)，其中，所述第二厚度大于所述第一 厚度，并且其中，所述第一进入端口（520)设置在所述第二区域内。
8. 根据权利要求1所述的封壳系统，其特征在于，所述适配器（510)还包括第一多个安 装孔（517)，其中，所述导管封壳（550)还包括第二多个安装孔（574)，其以大致类似于所述 第一多个安装孔（517)的构造定向，以便便于所述适配器（510)和所述导管封壳（550)的 联接。
【文档编号】H02K11/00GK104104177SQ201410139847
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2013年4月9日
【发明者】S.奈尔, P.K.加拉帕蒂 申请人:通用电气公司