基于不同需求的阀控充液式液力偶合器
用于放顶煤后部刮板机的阀控充液型液力偶合器
20 0 6年 第 6期
煤 炭 工 程
用于放顶煤后 部刮板 机的 阀控充液 型液 力偶合器
韩纪 志
( 矿 集 团 兴 隆 庄 煤 矿 ,山 东 兖 州 2 2 0 ) 兖 7 0 2
摘 要 :论 文介 绍在 兴隆 庄煤 矿后 部刮 板机 上使 用 阀控 充液 型 液 力偶 合 器获得 的 良好 经验 。
该后 部 刮板 机 的驱 动 系统装 备 了福 伊特 驱 动 技 术 有 限公 司生 产 的 阀控 充液 型 液 力 偶合 器 ,该 液 力偶 合 器确保 了生产 的 高度 可 靠 。这是 该类 设备 在后 部刮 板机 上 的全球 第 一例应 用。
关 键 词 :放 顶 煤 ; 刮 板 机 ; 阀控 充 液 型 液 力 偶 合 器
1 概 况
兴 隆 庄 矿 位 于 兖 州 矿 区 ,该 矿 煤 层 平 均 厚 度 8 9 ~ m,
目前 有 两 个 长 壁 采 孔 工 作 面 ,井 下 煤 炭 运 输 使 用 带 式 输 送 机总长约 1k l m,平 均 每 天 出煤 约 2 5万 t . ,年 产 量 高 达 7 0 0 多 万 吨 。 预 计 已探 明储 量 可 再 开 采 3 0多 年 。
、 、
采 时间并提高产出率。
3 后 部 刮 板 机 的 驱 动 系 统
3. 驱 动 系统 1
在 兴 隆庄 矿 ,后 部 刮 板 机 在 机 头 和 机 尾 各 有 一 个 驱 动
、 ’ ’
2 两 种 方 法 分 析 比 较
1 )磁 开 关 法 所 测 到 的 是 箕 斗 的 实 际 位 置 。 角 度 法 测 出
2 放 顶 煤 技 术
对于 特 厚 煤 层 ,传 统 采 煤 方 法 是 根 据 支 架 的 高 度 对 煤 层 从 上 至 下 分 层 开 采 ,直 至 全 煤 层 采 完 。现 在 通 常 采 用 最 初 在 法 国发 展 起 来 的 放 顶 煤 技 术 。 采 用 这 种 技 术 , 除 了 传 统 的前 部 采 煤 方 法 ( 用 带 刮 板 机 的 采 煤 机 ) 应 ,还 需 要 使 用
液力偶合器工作原理
液力偶合器工作原理液力偶合器是一种常见的传动装置,广泛应用于汽车、工程机械、船舶等领域。
它的主要作用是传递动力,并且具有扭矩放大和平稳传动的特点。
液力偶合器的工作原理是利用液体在转子间传递动力,下面我们来详细了解一下液力偶合器的工作原理。
液力偶合器由泵轮、涡轮和导向轮组成。
泵轮和涡轮之间充满了液体,通常是液压油。
当发动机转动时,驱动泵轮产生液体流动,液体流动的动能被传递到涡轮上,从而驱动涡轮转动。
而导向轮则起到引导液体流动的作用,使得液体能够顺利地从泵轮传递到涡轮。
液力偶合器的工作原理可以用流体力学来解释。
当液体在泵轮上受到驱动时,它会产生离心力,使得液体流向涡轮。
液体在涡轮上转动时,产生的动能被传递到涡轮上,从而驱动涡轮转动。
这样就实现了动力的传递。
液体的流动还会产生一定的涡流,使得涡轮上的液体也产生一定的离心力,从而形成一种“自扭矩放大”的效应。
液力偶合器还具有一个重要的特点,就是可以通过调整液体的流动速度来实现扭矩的调节。
当液体流动速度增加时,传递到涡轮上的动能也会增加,从而实现了扭矩的放大。
这使得液力偶合器可以适应不同工况下的扭矩需求,提高了传动系统的灵活性和适应性。
此外,液力偶合器还具有平稳传动的特点。
由于液体的流动具有一定的缓冲和减震作用,液力偶合器可以实现动力的平稳传递,减小了传动系统的冲击和振动,保护了传动系统的零部件,延长了使用寿命。
总的来说,液力偶合器的工作原理是利用液体在泵轮和涡轮间传递动能,实现动力的传递和扭矩的放大。
它具有扭矩放大、平稳传动和扭矩调节的特点,适用于各种工况下的传动需求。
液力偶合器在汽车、工程机械、船舶等领域有着广泛的应用,是一种高效、可靠的传动装置。
液力耦合器 结构
液力耦合器结构液力耦合器是一种通过液体转动来传递扭矩的机械装置。
它由外壳、泵轮、涡轮和液体组成,可用于连接两个轮轴,使其能够相对旋转。
液力耦合器被广泛应用于各种机械设备中,如汽车、船舶、工程机械等。
本文将详细介绍液力耦合器的结构和工作原理。
液力耦合器的结构主要由外壳、泵轮、涡轮和液体组成。
外壳是整个液力耦合器的外部保护壳,起到固定和保护内部零件的作用。
泵轮和涡轮是液力耦合器的主要转动部件,它们分别连接到两个轮轴上。
液体则填充在外壳内,形成一个封闭的液力传动系统。
液力耦合器的工作原理是基于液体的流体力学原理。
当泵轮转动时,它会产生离心力,将液体向外壁推进。
这个过程中,液体的动能增加,同时也会增加液体的压力。
液体经过外壳内的导向叶片后,进入涡轮,使涡轮开始旋转。
涡轮的转动速度取决于液体的流速和泵轮的转速。
液力耦合器的工作原理可以简单理解为泵轮传递动能给液体,然后液体再传递给涡轮,从而实现轮轴的相对旋转。
液体在传递过程中发挥了重要的作用,它能够缓冲和平衡扭矩的变化,提高传动的平稳性和可靠性。
液力耦合器具有以下几个特点。
首先,它能够实现非接触式传动,减少了磨损和噪音。
其次,液力耦合器可以在一定范围内自动调节传动扭矩,适应不同工况下的需求。
再次,液力耦合器的传动效率相对较低,但在启动和低速工况下表现出良好的性能。
此外,液力耦合器还具有较大的扭矩传递能力和较高的可靠性。
液力耦合器在实际应用中有着广泛的用途。
在汽车领域,液力耦合器常用于自动变速器中,通过调节泵轮和涡轮之间的液体流量来实现换档。
在船舶和工程机械中,液力耦合器可以用于传递发动机的扭矩,提高动力输出和驾驶平稳性。
此外,液力耦合器还可以用于其他各种需要传递扭矩的机械设备中。
液力耦合器是一种通过液体转动来传递扭矩的机械装置。
它由外壳、泵轮、涡轮和液体组成,利用液体的流体力学原理实现轮轴的相对旋转。
液力耦合器具有非接触式传动、自动调节扭矩、较低的传动效率和较高的可靠性等特点,被广泛应用于汽车、船舶、工程机械等领域。
液力耦合器工作原理
液力耦合器工作原理液力耦合器是一种常见的传动装置,广泛应用于各种机械设备中。
它的主要作用是通过液体的流动来传递动力,并实现不同轴之间的传动。
液力耦合器的工作原理可以简单地概括为液体的流动和转动力矩的传递。
下面将详细介绍液力耦合器的工作原理。
液力耦合器由驱动轮、从动轮和液体填充的转子组成。
驱动轮和从动轮通过液体填充的转子相互连接。
当驱动轮旋转时,液体填充的转子也会随之旋转。
液力耦合器的工作过程可以分为三个阶段:启动阶段、加速阶段和稳定工作阶段。
在启动阶段,当驱动轮开始旋转时,液体填充的转子也开始旋转。
由于液体的黏性,转子旋转时会产生涡流,涡流的方向是与转子旋转方向相反的。
这种涡流会使液体填充的转子产生扭矩,从而带动从动轮旋转。
在启动阶段,液力耦合器的输出扭矩较小。
在加速阶段,随着驱动轮的转速逐渐增加,涡流的强度也会增加。
涡流的增强会使液力耦合器的输出扭矩逐渐增大,直到达到最大扭矩。
在加速阶段,液力耦合器的输出扭矩与驱动轮的转速成正比。
在稳定工作阶段,当驱动轮的转速达到稳定值时,涡流的强度也会达到稳定值。
在这个阶段,液力耦合器的输出扭矩保持不变,只要驱动轮的转速不发生变化,液力耦合器就能保持稳定的工作状态。
液力耦合器的工作原理可以通过以下几个关键概念来解释:1. 液体填充的转子:液力耦合器中的液体填充的转子起到传递动力的作用。
它由螺旋形叶片组成,当驱动轮旋转时,液体填充的转子也会旋转,并通过涡流传递动力。
2. 涡流:涡流是液力耦合器中液体流动时形成的旋转流动。
涡流的方向与液体填充的转子的旋转方向相反。
涡流的产生和增强会使液力耦合器的输出扭矩逐渐增大。
3. 输出扭矩:液力耦合器的输出扭矩是指从动轮所承受的转动力矩。
输出扭矩的大小取决于驱动轮的转速和液力耦合器的设计参数。
液力耦合器具有以下几个优点:1. 起动平稳:液力耦合器在启动过程中,由于液体的黏性,可以实现平稳的启动,减少机械设备的冲击和振动。
2. 自动变速:液力耦合器可以根据驱动轮的转速自动调整输出扭矩,实现自动变速,适应不同工况的需求。
阀控充液型液力偶合器水介质管理问题探讨
具体T作原 理是 : 电机一开始启动 , 偶合器 内水介 质 压 人 排 液泵 管 , 并 通 过排 液 阀排 出 , 实 现 电机 空 载 启 动 。直至电机加速到额定转速时 , 1 Y A、 2 Y A通电, 充液 阀、 循环 阀开启 , 排液阀关闭 , 偶合器工作腔充液 , 随着
充 液量 增加 , 平 稳 建 立 力 矩 直 至 刮 板 输 送 机 开 始 运 动 。刮 板输 送 机 启 动 后 , I Y A断 电 、 2 Y A通 电 , 充液 阀、
2 . 2 应 对措 施
1 ) 严格控制偶合器使用的水质 由于煤矿井下用水 杂质很 多 , 加之偶合器进水 过 滤能力有限 , 这就要求 : ①定期对偶合器 内部水介 质进 行抽样检测 , 使水 的硬度 、 p H值 、 微生物 、 固体颗粒等 符合要求 。②增加水处理装置 , 严格控制水介质污染。 2 ) 严 格 控制 偶合 器 内部 水 温 ( 1 ) 研制高 响应 、 高可靠性水介 质控制 阀 , 通过温 度传感器监测偶 合器 内部水 温 , 若超过温度设定 的上
号消失 , 1 YA通 电 , 充 液 阀开 启 , 更换 工作 腔 内热水 , 直
态。在这种高温状态下 , 水中的钙 、 镁离子会在 阀孑 L 内 部或元件表面形成水垢 。水垢积累过多将会加大水流 阻力 , 堵塞 阻尼 孔 或过 滤 器 , 当水垢 脱 落 游离 于 工 作 系
统 中, 就会 对 元 件造 成磨 损 、 冲蚀 。
限值 , 控 制 阀能 快速 响应 执 行高 温换 水 功能 。
至温度降到设定下 限值 , 1 Y A断电 、 2 Y A通电 , 充液 阀 、 排液阀关闭 , 循环 阀开启 , 水介质又开始闭路循环工作 状态 , 这 是 偶 合器 正常 运 行状 态 。切 断控 制 电流 , 电机 停机 , 1 Y A 、 2 Y A断 电 , 充液 阀 、 循 环 阀关 闭 , 排液 阀开 启, 闭 路 循 环 中断 , 工 作 腔 内水 介 质 通 过 排 液 阀排 出 。 刮 板 输 送 机 在 运 行 中若 出 现 异 常 工 况 , 可 通 过合 理 控
基于LabVIEW袖变频技术的阀控式液力偶合器试验系统
短、 启动电流低 、 电网冲击小等优点 , 动性 能有较大 号。惯性 负载启动时变频器 的容量计算公式为皿: 对 启 ] 的改善。待电机运行稳定后 , 阀控式液力偶合器才 开始 往腔体 内充 液体 , 随着充 液量 逐步增加 , 传递 力矩也逐 k A;一 渐增大 , 直到达到预设工况 的参数为止 , 因此 电动机 可 式中 : 『变频器的额定容量 ,V 电流波形 的修正系 P . 1 5 D- 0 0 , d i; a 以在 电动机曲线中低 电流 区域工பைடு நூலகம் , 远达不到最大峰值 数 ,WM时通常取 1 ~ . ;N 电动机额定转速 ,r n
液 阀 和 排 液 阀 同时 关 闭 , 成 液 体 的动 态循 环 , 此 不 形 因
试验系统加载电机也采用交流电机 ,电机额定功率
00 W, 0 %, 3 会存 在限矩型液力耦合器 因内腔液体 温度过高 易熔塞 2 0 k 转速误差 ≤± . 与交流变频调速系统组成闭 可节约电能约 7 %, 0 大大降低了电能的损 熔 化 造 成 喷 液 的现 象 , 不会 造成 电机 堵 转 闷车 烧 毁 的情 环电封闭系统 , 降低了试验成本。 况。电机停机时 , 阀控式液力偶合器腔体 内的液体会在 耗 , ( ) 动器 4制 离 心力 的作用 下全 部 排 出 。
流 电机 作 为 加 载 电机 ,与 交 流变 频 调 速 系统 组成 闭 环 电
量 范 围 ≤ 1 0 0 m, 量误 差 ≤- .%; 口液 体压 力 及 0 0 N・ 测 01 进
封闭系统 , 大大减少 电能的损耗 。 阀控式液力耦合器 的试
验 台 的组 成如 图 1 示 。 所
I .
核验 算 , 更需 要 整 体分 析 、 综合 考 虑 才 能使 整个 系统 工作 ( ) 装 置 5测试
液力耦合器工作原理
液力耦合器工作原理引言概述:液力耦合器是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各种工业领域。
它通过液体的动力传递来实现机械的连接和传动。
本文将详细介绍液力耦合器的工作原理,包括液力传递、液力变速和液力控制等方面。
一、液力传递1.1 流体动力传递液力耦合器内部填充着液体,通常是油。
当液体在转子内部流动时,它会产生动力,这种动力可以传递给其他机械部件,实现动力传递。
液力传递的基本原理是利用液体的动能和压力来传递转矩和功率。
1.2 液力耦合器的结构液力耦合器由驱动轴、从动轴和液力传递介质组成。
驱动轴和从动轴通过液力传递介质连接在一起。
液力传递介质通常由转子、泵和涡轮组成。
泵将液体从驱动轴端抽出,然后通过转子和涡轮的作用,将液体传递到从动轴端。
1.3 液力传递的特点液力传递具有一定的特点。
首先,液力传递可以在无接触的情况下实现动力传递,减少了磨损和噪音。
其次,液力传递可以实现连续的动力传递,不受转速比的限制。
此外,液力传递还具有一定的扭矩放大效应,可以在启动和低速工况下提供更大的扭矩输出。
二、液力变速2.1 液力耦合器的变速原理液力耦合器可以通过改变液体的流动状态来实现变速。
当液体在转子内部流动时,它的流速和流量会发生变化,从而改变液力传递的效果。
通过调整液体的流动状态,可以实现不同的转速比和扭矩输出。
2.2 液力变速的调节方式液力耦合器的变速可以通过调节泵和涡轮的转速来实现。
当泵和涡轮的转速不同时,液体的流动状态会发生变化,从而实现不同的变速效果。
此外,还可以通过改变液体的粘度和密度来调节液力变速的效果。
2.3 液力变速的优势和应用液力变速具有一定的优势。
首先,液力变速可以实现平滑的变速过程,减少机械部件的磨损和冲击。
其次,液力变速可以实现无级变速,满足不同工况下的需求。
液力变速广泛应用于汽车、船舶、工程机械等领域。
三、液力控制3.1 液力耦合器的控制方式液力耦合器的控制可以通过调节液体的流量和压力来实现。
液力耦合器的工作原理
液力耦合器的工作原理
液力耦合器是一种常见的动力传递装置,它利用液体的流动来实现动力的传递
和调节。
液力耦合器主要由泵轮、涡轮和导向轮等部件组成。
在液力耦合器中,液体被用作传递力的媒介,通过转动的涡轮和泵轮之间的液体流动来实现动力的传递。
下面我们来详细了解一下液力耦合器的工作原理。
首先,液力耦合器的工作原理是基于液体动力传递的原理。
当发动机工作时,
泵轮叶片将液体抛出,形成液体流,这个液体流会带动涡轮叶片旋转。
涡轮叶片接受液体流的动力,从而带动涡轮的转动。
这样,动力就从泵轮传递到了涡轮,实现了动力的传递。
其次,液力耦合器的工作原理还涉及到液体的黏性和摩擦。
当液体流经泵轮和
涡轮之间的间隙时,液体会受到泵轮和涡轮的摩擦力的作用,从而产生扭矩。
这个扭矩会带动涡轮的转动,实现了动力的传递。
同时,液体的黏性也会影响液力耦合器的工作效果,黏性越大,液体的流动阻力越大,从而影响动力的传递和调节。
最后,液力耦合器的工作原理还涉及到液体的流动调节。
液力耦合器中的导向
轮起着调节液体流动的作用,通过调节导向轮的位置,可以改变液体流的流向和流量,从而实现对动力传递的调节。
这样,液力耦合器可以根据实际工况的需要,调节液体流的流量和传递动力的效果。
总的来说,液力耦合器的工作原理是基于液体动力传递、液体的黏性和摩擦以
及液体流动调节的原理。
通过这些原理的相互作用,液力耦合器可以实现动力的传递和调节,广泛应用于各种机械设备中,发挥着重要的作用。
希望通过本文的介绍,可以更加深入地理解液力耦合器的工作原理。
液力耦合器的工作原理
液力耦合器的工作原理
液力耦合器是一种广泛应用于机械传动系统中的装置,其主要作用是传递动力和扭矩。
液力耦合器的工作原理基于液体的流动和液体动力传递的特性。
液力耦合器主要由两个相互连接的转子和一定量的液体组成。
第一个转子称为泵轮,通过引入动力源(通常是内燃机或电动机)的旋转,使液体形成离心运动,从而产生离心力。
此时,液体在泵轮中形成高速流动的环流。
第二个转子称为涡轮,其位置相对于泵轮稍微偏移。
涡轮受到泵轮中液体流动的离心力作用,也开始自身旋转,产生液体的旋转运动。
涡轮的旋转动力可以被传递至其他装置或系统,实现动力的输送和驱动。
液力耦合器的液体填充在泵轮和涡轮之间形成环形空间,这一空间被称为液力耦合器的工作腔。
当液体在此腔中流动时,液体的旋转运动会传递泵轮的动力至涡轮,从而实现动力的传递和扭矩的转移。
液力耦合器的特点是具有较大的传递扭矩和平滑的启动特性。
当泵轮和涡轮之间的转速差异较大时,液力耦合器可以通过液体的流动来缓冲差速,减小启动时的冲击和振动,保护传动系统的其他部件。
此外,由于液力耦合器不需要机械接触,因此具有较长的使用寿命和低维护成本的优势。
液力耦合器的工作原理可以通过控制液体的流动实现速度的调
节和动力输出的控制。
通过改变泵轮和涡轮的结构和液体的流动方式,可以适应不同的工况和传动需求。
液力耦合器工作原理
液力耦合器工作原理液力耦合器是一种常见的动力传递装置,主要用于将发动机的动力传递给车辆的传动系统。
它通过液体的黏性和转动的惯性来传递扭矩,实现发动机与传动系统之间的连接和协调工作。
下面将详细介绍液力耦合器的工作原理。
液力耦合器由两个主要部分组成:泵轮和涡轮。
泵轮由发动机驱动,涡轮连接到传动系统。
两个部分之间通过液体进行传动。
液力耦合器内部充满了液体,通常是液压油。
当发动机工作时,泵轮开始旋转,液体被泵轮的叶片抛向涡轮。
液体在涡轮的叶片上产生压力,从而推动涡轮旋转。
液体的流动形成一个旋涡,使得扭矩从泵轮传递到涡轮。
液体的黏性和转动的惯性是液力耦合器工作的关键。
当液体从泵轮流向涡轮时,由于液体的黏性,液体受到泵轮的拖曳,产生一个相对转动的速度差。
这个速度差使得液体产生摩擦力,将动力从泵轮传递到涡轮。
液力耦合器的工作原理还涉及到一个重要的参数,即液力耦合器的扭矩倍增特性。
在液力耦合器中,液体的黏性和转动的惯性使得扭矩在传递过程中得到放大。
当发动机输出的扭矩传递到液力耦合器时,液体的旋转会使得扭矩倍增,最终传递给传动系统。
液力耦合器还具有一个重要的特点,即自动变速功能。
当车辆需要改变速度时,液力耦合器可以根据驾驶员的操作自动调整扭矩的传递。
通过改变液体的流动速度和压力,液力耦合器可以实现平稳的变速过程,提供更好的驾驶体验。
液力耦合器的工作原理使得它在车辆传动系统中具有重要的作用。
它能够有效地传递发动机的动力,提供平稳的驾驶感受,并具有自动变速功能。
在实际应用中,液力耦合器还可以根据需要进行设计和调整,以满足不同车辆的需求。
总结起来,液力耦合器是一种通过液体的黏性和转动的惯性来传递扭矩的动力传递装置。
它由泵轮和涡轮组成,液体在两者之间流动,实现扭矩的传递。
液力耦合器具有自动变速功能,能够提供平稳的驾驶感受。
在车辆传动系统中,液力耦合器发挥着重要的作用,提高了驾驶的舒适性和性能。
液力耦合器原理
液力耦合器原理液力耦合器是一种常见的动力传递装置,广泛应用于各种机械设备中。
它通过液体介质传递动力,具有承载能力强、起动平稳、无级调速等优点,被广泛应用于汽车、船舶、风力发电等领域。
本文将详细介绍液力耦合器的原理和工作机制。
一、液力耦合器的概述液力耦合器是由泵轮、涡轮、导向器和液体介质组成的。
其中,泵轮又称为驱动轮或泵,涡轮又称为从动轮或涡;液体介质则是通过泵轮和涡轮之间的转差,传递运动和动力。
二、液力耦合器的原理液力耦合器的原理基于液体在转动或流动时所具有的一些特性,包括离心力、黏性和旋塞效应。
1. 离心力当泵轮(驱动轮)以一定的速度旋转时,液体受到离心力的作用会被抛到涡轮(从动轮)之中。
这种离心力会使液体获得动能,从而传递给涡轮,实现能量的传递。
2. 黏性液体具有一定的粘滞性,使得液体在传递过程中能够形成一个层流的环境。
这种黏性作用使得转动的液体能够均匀地传递动力,不会因为液体在传递过程中产生明显的滑动。
因此,液力耦合器具有良好的运动平稳性。
3. 旋塞效应液体在传递动力时会形成一个旋转的流体环,这种旋转的液体环会抵消液体传递时的惯性力,从而使液力耦合器具有较小的内部转差。
这种旋塞效应保证了液力耦合器在高速工作时,能够有较小的能量损耗。
三、液力耦合器的工作机制液力耦合器的工作过程可以分为三个阶段:起动阶段、传动阶段和闭锁阶段。
1. 起动阶段当液力耦合器处于起动状态时,液体介质会被泵轮抛向涡轮,形成旋转的液体环。
在起动阶段,液体的离心力非常强,可以实现大扭矩的传递,用于启动被驱动装置。
2. 传动阶段在液力耦合器启动后,液体介质将继续形成旋转的液体环。
在传动阶段,涡轮会以与泵轮相同的速度旋转,进一步传递动力。
液力耦合器在传动阶段具有无级调速的特点,能够灵活适应不同负载的需求。
3. 闭锁阶段当传动装置需要临时断开时,液力耦合器会进入闭锁阶段。
在闭锁阶段,通过控制流体的锁紧器来实现涡轮和泵轮之间的离合和连接。
VTC阀控调速型液力耦合器的特点及应用
重新紧固或更换密封 清理
不排液、排液 不畅、耦合器
内部过冲
常排液
启动过快
5 结束语
水从输出侧溢流 管流出、水从轴 承底部小孔流出、 水从输出侧排气
孔流出
排液阀 不能打开
冷却器内部堵塞 排液阀体质量问题 排液活塞故障、先导孔堵或过大 先导控制回路故障 (堵塞、阀芯卡死、阀杆变形等)
清理 更换 更换 清洗阀组、更换器件
g - 9.8m/s2 ; nB - 泵轮转数 (原动机转数); D - 耦合器循环圆直径 0.562 m; λ- 耦合器力矩系数。
3 耦合器对工作液的要求
(1) 工作液—水。 (2) 供水压力— 4~12 bar。 (3) 供水流量— 240L/min。 (4) 回水不得有压力。 (5) 耦合器出口必须安装溢流阀。 (6) 必须保证工作液的清洁,供水系统中必 须加装 150μm 或更高精度的过滤器。 (7) 供水压力 >12 bar 时,必须使用减压阀。
文献标识码:B
文章编号:1007- 1083(2012)05- 0045- 02
Characteristics and application of hydraulic coupler
to VTC valve regulated variable speed
TIAN Quan
1 引言
东庞矿 2612 综采工作面,采用德国 VOITH 公 司生产的 562 - DTPKWL2 - 1000 型阀控调速型液 力耦合器,该器件采用水介质作为工作液,可实现 大功率运输设备的软启动,多驱动系统的功率平 衡,具有原理简单、启动转矩大等特点。
质量
562DTPKWL2- 1000 1000kW 水 min4bar, max12bar 240L/min 1490r/min 2100kg
液力偶合器工作原理
液力偶合器工作原理
液力偶合器是一种常见的传动装置,它通过液体在转子之间传递动力,实现机
械传动。
液力偶合器的工作原理主要包括液体传递动力、转子之间的流体摩擦和动力调节三个方面。
首先,液力偶合器的工作原理涉及液体传递动力。
当原动机转动时,液体被带
动产生旋转,形成一个旋涡。
这个旋涡会带动液体在转子之间流动,从而传递动力。
这种液体传递动力的方式使得液力偶合器能够实现无级调速,使得其在各种机械传动中应用广泛。
其次,液力偶合器的工作原理还涉及转子之间的流体摩擦。
当液体在转子之间
流动时,会产生流体摩擦。
这种摩擦会使得转子之间产生一定的阻力,从而实现动力的传递。
流体摩擦的作用使得液力偶合器能够承受一定的负载,同时也能够保证传动的稳定性和可靠性。
最后,液力偶合器的工作原理还包括动力调节。
通过改变液体的流动状态和流速,可以实现对动力的调节。
例如,在车辆的变速器中,通过控制液体的流动,可以实现对车速的调节。
这种动力调节的方式使得液力偶合器能够适应不同工况下的动力需求,提高了其在实际应用中的灵活性和适用性。
综上所述,液力偶合器的工作原理主要包括液体传递动力、转子之间的流体摩
擦和动力调节。
这些原理使得液力偶合器能够在各种机械传动中发挥重要作用,为工程和技术领域提供了便利和支持。
液力偶合器的工作原理深入浅出,希望能够对大家有所帮助。
CPC1600阀控充液型液力偶合器研发及应用
王明(陕煤集团神南产业发展有限公司,陕西神木 719300)引言刮板输送机是用来运输煤矿等物料的重要工具。
实践中发现,当刮板输送机在综采工作面工作时,若上煤量过大,或出现片帮、刮板链卡滞等情况,则其在运行会产生冲击、刮卡现象,导致频繁过载和停机。
目前双速电动机驱动系统在刮板输送机中应用较多,其缓解了刮板输送机的上述问题,但其多机驱动模式也带来了负载分配不均衡问题[1-2]。
随着刮板输送机装机功率的不断加大(目前最大单机功率达到1 600 kW),其起动及运行问题势必将更加突出[3-4]。
阀控充液型液力偶合器是一种源于国外的刮板输送机驱动装置,其系统功能完善、技术经济性合理,是重型刮板输送机理想的软起动装置[5],在陕煤集团神南产业发展有限公司(以下简称“神南产业”)及所属各矿中得到了广泛应用,但其价格高、供货周期长、服务不及时,严重影响了煤矿连续生产。
针对上述问题,神南产业自行研究与开发了CPC1600阀控充液型液力偶合器,先后完成了产品设计、样机生产制造以及应用测试等工作,以实现国外阀控充液型液力偶合器的功能和指标,有效提高刮板输送机的运行可靠性及开机率,减少采购成本。
本文首先阐述CPC1600阀控充液型液力偶合器的工作原理;然后论述各元部件、各控制系统的研发关键技术;最后介绍试验室试验和现场工业性试验情况。
1 工作原理1.1 系统组成原始的液力偶合器利用一个泵轮、一个涡轮及其中的液体实现无磨损传动。
具有较高能量的液体以离心方式从泵轮流至涡轮(从动部分),并转换成机械能(力)。
在能量从泵轮传递至涡轮的过程中,二者完全没有接触,故也不会发生磨损[6],只有轴承和密封件会出现正常疲劳和磨损。
阀控充液型液力偶合器是由两个泵轮、两个涡轮组成的双腔液力偶合器,其采用控制阀控制液体的液位。
阀控充液型液力偶合器由主机、电气控制系统和液压供水控制系统三个功能模块组成。
其中主机实现电动机至工作机的动力传动;液压供水控制系统实现主机的充排液,控制主机传动的软起动;电气控制系统用于接收来自组合开关的信号,对主机的充排液进行控制。
液力偶合器的若干方面阐述
液力偶合器的若干方面阐述液力偶合器分为恒充式液力偶合器以及阀控充液式液力偶合器,以动力学原理为基础并经过工程学天才赫尔曼·费丁格尔教授的创新,实际上实现了无磨损的动力传动,传动元件之间相互无接触,产生磨损的零部件只有轴承和密封等。
基本的恒充式偶合器由泵轮、涡轮和外壳组成。
以这种结构形式为基础,通过添加一些功能部件,就可衍生出其他类型的偶合器。
(1)双回路型液力偶合器:具有两个同轴排列、平行发挥作用的工作循环回路。
在偶合器规格相同的情况下,通过这种双回路方式,可使功率传递倍增。
(2)延充型液力偶合器:通过在基本型液力偶合器外轮侧通过法兰连接一个延充腔发展而成。
在某些要求更高应用的场合,可以加大延充腔,起动力矩进一步降低,设备的加速时间更长,起动更加平稳。
(3)改进型:在某些情况下,还可以通过内置离心阀或者通过液力回流设计来进一步提高延充腔的性能,也可在加大延充腔液力偶合器基础上再增加侧辅腔。
阀控充液式液力偶合器可以有效保护驱动系统和部件。
它可以平稳地控制您的机器,并实现平稳加速,同时保护动力传动系统不会因为过载而受损。
工作机可能会因为过载而突然堵转。
当过载现象发生时,阀控充液式液力偶合器的“滑差”特性能够有效地保护动力传动系统。
通过改变充液量,阀控充液式液力偶合器可以平稳并无级地调节扭矩传输以及运行速度。
与电子起动控制系统配合,加速起动时间可达几分钟,带式输送机起动时输送带的张力将减至最小。
1 皮带机设计参数皮带机需要高性能的运行可靠性,设计参数如下:2 大型皮带机对驱动系统提出的要求(1)电机无负载启动;(2)利用经济性好且维修工作少的普通鼠笼电机;(3)非常平缓地建立起动力矩直到皮带开始移动;(4)在驱动过程中对最大力矩进行限制;(5)根据负载情况自动调整力矩;(6)减少皮带的纵向波动及震荡;(7)驱动方案能够保护胶带,并能降低设计选型时的胶带强度;(8)多机驱动时实现负载平衡;(9)在多机驱动时,实现顺序起动以避免对电网的冲击;(10)紧凑设计,便于井下运输及安装;(11)低磨损免维护设计;(12)应用于井下时,尽可能使用水介质,以利安全;(13)较长的起动时间;(14)起动非常频繁;(15)过载保护、隔离冲击和扭振。
阀控充液式液力偶合器电液阀阻塞问题分析
电液阀阻塞成因分析
电液阀阻塞问题一般是由于主阀芯上阻尼孔阻塞引起,
而阻尼孔的直径一般只有o.8—1.2mm"J,加上阀控充液式 偶合器的机理和特殊的应用环境,造成其电液阀组极易阻 塞。电液阀的阻塞主要是因为其长时间运行,一些污物在阻 尼孔处淤积,导致流道不通畅,电液阀无法进行正常工作。 阻塞问题主要是水介质中污物所致,其来源有以下两种: 第一,水介质中所含煤粒。由于偶合器工作在煤矿井 下,水质的清洁度很难保证,其工作介质中常含有大量煤 粒。电液阀长期运行,煤粒在阻尼孔处淤积,造成流道不 通畅或被堵住,电液阀无法进行正常工作。 第二,偶合器发热产生的水垢。偶合器主要是通过液 体动能传递功率,在其运转过程中不可避免产生热量,尤 其是在大滑差的情况下,偶合器内局部温度能达到80℃, 甚至沸腾状态。在这种高温状态下,水垢不断析出,并且 晶粒有变大的趋势。大量水垢淤积会造成截止阀和排液阀 阻尼孔阻塞,阀组运行不正常。煤矿井下偶合器运行时, 电液阀经常遇到问题,尤其是在一些水质条件较差的地区, 在对阀组拆开进行清洗时常见到有大量的白色颗粒存在。 水介质中颗粒的存在除了会造成阻塞,还会引起冲蚀的存 在,尤其是在阀口处,流速很高,冲蚀加剧,对阀芯造成 破坏,降低了阀的使用寿命。
简单,但是当内部循环液体夹杂着水垢时极易造成电液阀 阻塞。因此可通过具有纯净液体介质的外部控制油路来控 制主阀的开启,这样可杜绝因水垢造成的阻塞,但是增加 了电液阀的制造难度,且需另外设置独立的供水端。
3结语
大流量电液阀作为充液式液力偶合器的关键元件,其 性能对偶合器整个系统的性能起到很重要的作用。阻塞问 题的发生严重影响了煤矿开采的连续性,并对企业的经济 效益造成一定的损失。本文分析了偶合器用电液阀阻塞的 成因,提出了相应的应对措施,对偶合器用电液阀的研究
阀控充液型液力偶合器专用试验系统的研制
阀控充液型液力偶合器专用试验系统的研制张胜达;张庚云;李建国;刘伟;贾运红;王腾【摘要】阀控充液型液力偶合器出厂试验工艺复杂,而且难以实现批量生产条件下快速出厂检验.针对这些问题,研制了一套阀控充液型液力偶合器专用试验系统.重点分析了试验系统的性能要求,介绍了试验系统的组成与功能.实际使用效果表明,该系统具有组装速度快、可扩展性强、操作方便和试验成本低等优点.【期刊名称】《煤矿机电》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】4页(P62-64,69)【关键词】阀控充液型液力偶合器;试验系统;变频驱动;组态软件【作者】张胜达;张庚云;李建国;刘伟;贾运红;王腾【作者单位】中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,山西太原030006;中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,山西太原030006;中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,山西太原030006;中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,山西太原030006;中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,山西太原030006;中国煤炭科工集团太原研究院有限公司,山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】TM921.51阀控充液型液力偶合器是一种以水为工作介质,将自动控制技术和涡轮传动技术紧密结合的新型软启动装置,主要应用于综采工作面大功率刮板输送机。
刮板输送机采用该液力偶合器后,可以实现刮板输送机电动机空载启动、输送机软启动、自动负载平衡和过载保护。
阀控充液型液力偶合器是刮板输送机驱动部的核心部件,按规定必须要逐台进行严格的出厂检验,完善的测试体系和测试设备是保证产品质量的前提和基础[1]。
阀控充液型液力偶合器没有通行的国际标准和国内行业标准,对进口同类产品一般采用标准MT/T 923—2002进行检验,但该标准是针对矿用勺管型调速液力偶合器的检验标准,其对应产品与阀控充液型液力偶合器相差较大。
山西天地煤机装备有限公司在阀控充液型液力偶合器企业标准的基础上,起草了该产品的行业标准(已报批),标准对阀控充液型液力偶合器的试验方法作了详细规定。
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收稿日期:2007-06-05 作者简介:宋伟刚(1963-),辽宁丹东人,博士,教授。
主要研究方向为现代物流技术与装备。
基于不同需求的阀控充液式液力偶合器宋伟刚(东北大学机械工程与自动化学院,辽宁沈阳 110004) 摘 要:讨论在不同的应用领域中选用液力偶合器的各种可能性,基于带式输送机及刮板输送机对控制系统的不同需求,指出对于每一种应用需要特定的控制逻辑的必要性。
并通过已投入使用的带式输送机和刮板输送机两个例子简要介绍了福伊特阀控充液式液力偶合器的解决方案。
关键词:阀控充液式液力偶合器;带式输送机;刮板输送机 中图分类号:TH1371331 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2007)0920107204 液力偶合器在运转时总会存在输入与输出转速差,也就是所谓的滑差,滑差在偶合器中产生热量,这些热量需要散发出去。
当前存在两种完全不同的液力偶合器,恒充式液力偶合器和阀控充液式液力偶合器。
其散热方式完全不同:恒充式液力偶合器只利用其表面散热,而阀控充液式液力偶合器使用外部冷却器来克服由于带动大转动惯量或功率消耗非常高的重载机械而产生的热量,并可提供更好的可控性从而能够实现更缓慢、更平稳的起动,它可以更好地适应工作机的要求。
下面详细介绍福伊特公司的阀控充液式液力偶合器及其控制方法。
1 阀控充液式液力偶合器111 工作原理以TPK L 型阀控充液式液力偶合器为例(如图1所示),工作原理简述如下:一定数量的热的工作液通过节流孔(12)从工作腔(13)注入与电动机同速旋转的偶合器外壳(11),然后进入随电动机旋转方向的液体收集环,最后工作液可以通过排液泵(10),将工作液排出偶合器外壳。
产生的压力完全能够驱动工作液通过冷却器(8)直接回流到工作回路中,而不需额外的动力。
112 闭路循环系统的主要优点1)在偶合器工作腔空腔时,电动机起动。
因而电动机是无负载起动,只需对其自身和质量小的泵轮加速。
2)多电动机起动时,各电动机可顺序起动且无任何时间限制,在电网不稳定时能够保护电网安全。
3)通过给偶合器工作腔充液起动工作机时,电动机可以在电动机曲线中稳定的低电流区域工作,远达不到最大峰值力矩。
4)液体动力学原理提供了力矩限制,能够将最大传递的力矩保持在电动机峰值力矩以下,保护电动机,避免堵转情况发生。
这对于那些容易发生堵转的工业应用(例如:破碎机可能因破碎物过大而突然发生阻塞)来说非常重要。
另外,力矩不至于太高可保护减速器以及工作机。
5)通过选择合适的冷却器(福伊特公司根据项目相关数据进行选择),各类工作机能够满足工作要求而没有热容量限制。
区内积聚的CO 气体大量涌出使检测的CO 浓度值变大。
在经历CO 浓度增高的过程后CO 气体浓度开始趋于降低,说明灾区的火势得到了有效的控制,CO 浓度的逐渐下降表明了燃烧的慢慢熄灭。
在最后的测量中矿区瓦斯浓度和氧气浓度都在抑爆范围之内,从而起到了控制瓦斯爆炸的作用。
3 结 语M KY 型CO 2发生器是一种预防和治理煤矿火灾的新型安全设备。
用于消灭矿井火灾,抑制瓦斯爆炸。
使用过程安全、可靠,操作方便,造气原料丰富,灭火效果显著,在煤矿防灭火设备研制上属首创,达到国内领先水平,具有重要的应用前景。
但在平时的救灾演练和实际运用上也有一定的不足,产生C O 2气体的同时伴随有液体成分喷出,经检验含有一定的酸性,表明H 2S O 4和NH 4HC O 3没有完全反应,产气质量和产气总量有待改进,反应设备体积重量大,运输不便,反应残液排放受限等这都需要进一步改进和完善。
MKY 型二氧化碳发生器是一种新型的灭火装置,其发生原理易懂,结构简单,在煤矿的实际灭火救灾中发挥了巨大的作用,改变了传统的依靠水灭火的单一思路,另外,M KY 型二氧化碳发生器的发生原理及其灭火原理也适用于地面消防和灭火,相信经过技术更新后该设备会在实际生产和生活中发挥更大作用,为我国矿山防灭火工作带来更大的经济利益和社会效益。
(责任编辑 崔永丰)701 6)在额定工作状态下,无需对偶合器进行主动控制,它就可提供自动功率平衡。
所有偶合器传递给工作机的功率是相同的。
113 控制逻辑如图1所示,为了阀控充液式液力偶合器充分发挥其功能,需要安装控制器,为了更好控制液力偶合器,还需要对以下参数进行监测:工作液温度;充液泵;充液阀和排液阀;根据不同型号的偶合器,监测压力或流速以便监测轴承润滑情况和过滤器的压差;多数情况下还需要监测输出转速。
1—焊接箱体;2—自支撑单元;3—轴承润滑管路;4—滤油器;5—充液泵;6—充液阀;7—排液阀;8—冷却器;9—封闭的油路;10—排液泵;11—偶合器外壳;12—节流孔;13—工作腔图1 应用于带式输送机的TPK L 型阀控充液式液力偶合器结构图不同应用过程下控制方法也不同。
起动和额定工作状态下最基本的控制参数为传递的力矩。
力矩值可以直接通过电动机电流或更准确地通过电动机的单相功率消耗进行监测。
由于偶合器传递的力矩和电动机实际产生的力矩完全相同,因此,在整个过程和控制中该数值就足够了。
因此,不需要测量工作回路中的充液量,因为充液量仅反应已测得的电动机力矩或电流值。
而且,在测量转动系统中的充液量比仅显示电动机电流困难的多。
而其它所有测量及监测的数值仅增加系统的安全性,例如,防止温度过高以及轴承润滑情况不良等。
2 阀控充液式液力偶合器在刮板输送机上的应用211 工作原理刮板输送机是恒负载力矩机械,转动惯量(传递至减速器输入轴)非常小。
但当有突然的过载或堵转情况发生时(例如,上部煤或岩石掉落到刮板机上时),需要驱动系统快速反应以传递更大的力矩。
在刮板输送机停机状态下,负载变化也会比较大。
在考虑刮板输送机用偶合器的控制器时,上述事实必须予以考虑。
安装控制器要保证刮板输送机能够在任何工况条件下重新起动以降低矿工的工作强度。
主要目的是保护链条及链轮完好,避免在系统中增加过高力矩。
因此,在具有限制要求并避免峰值力矩的地方需要较快且稳定的建立力矩。
为了实现刮板输送机的这些起动要求,偶合器需要快速充液以建立所需的最大力矩来克服堵转。
根据偶合器和电动机大小,水(介质液体)流速度可达240L /m in 。
由于具有这样的流速和快速建立力矩的能力,实现最大的偶合器力矩并在所有驱动部件保持10s 成为可能。
为了减少刮板输送机阀控充液式液力偶合器的水量消耗,福伊特公司最新开发了闭合回路循环系统。
为了起动需要,偶合器在较短时间内快速充液(大约需要15s 内就完成偶合器充液)。
充液完成后,水会一直在偶合器内循环,直到达到热容量限制值时才排水,也仅在这时才进行换水以满足温度限制条件。
这要求一些电气设备监测偶合器的功能。
在温度传感器下需要监测偶合器的充液量以避免溢流或偶合器的排液,否则会造成较低的传递力矩。
212 应用实例以在德国百斯伯-韩尼尔矿使用的两台(一台头部驱动和一台尾部驱动)DTPK WL2-800型阀控充液式液力偶合器为例,介绍福伊特阀控充液式液力偶合器在刮板机上的应用。
图2为安装两台800k W 的562DTPK WL2-800型阀控充液式液力偶合器的刮板输送机空载起动曲线。
如图2所示,首先,电动机空载顺序起动,这种起动方式可以保护电网。
此阶段,偶合器内没有工作液。
只有两台驱动在怠速状态下电动机达到稳定运行时,刮板输送机起动过程才完成。
在电动机起动过程中偶合器排液阀打开,排出上次运行时偶合器壳体可能遗留的热水。
在起动刮板输送机时,尾部驱动的偶合器将先于头部驱动进行充液,以防止回程段链条松弛。
该操作仅仅通过打开充液阀同时关闭排液阀即可实现。
大约仅需15s,就会有冷水以240L /m in 的速度进入偶合器并建立力矩。
头部驱动仅在大约1s (该数值为变量,可以根据刮板输送机的要求,例如长度、系统阻力等进行调整)中进行跟进。
当控制器获得完全充满(压力开关触点闭合)的信号反馈时,充液阀将关闭,偶合器将使用闭合回路中未达到热容量限制的水并以额定速度运行。
此后,刮板输送机以正常速度运转。
当通过链条与头部和尾部驱动直联时,各驱动装置转速相同,因此各偶合器传递相同的功率,这种流体动力学效应称为自动负载平衡。
这时,控制器的主要作用只是监测闭合回路中的水温。
如果任意一台偶合器的水温达到55℃,P LC 将自动转换至换水模式,热水将被供水系统中的冷水替换,直到偶合器的水温重新降到45℃。
用户也可以选择在闭合回路中加装水冷却器,这样就无需进行换水操作。
801因为偶合器不需用P LC 控制来限制力矩,所以偶合器的这种起动和充液方式称为非控制性起动。
可以看出,只有在特定载荷需要(较高的负载或堵转)的情况下,才建立最大的力矩。
经过分析,未发生堵转的刮板输送机的起动系数为118至210,而且不需P LC 控制。
起动系数为310的情况也只有在发生过载或堵转时出现。
在刮板输送机轻载时,偶合器部分充液就可使刮板输送机起动并加速。
在偶合器工作液完全充满之前,刮板输送机已经达到额定运转速度。
图2 装有两台800k W 的562DTPK WL 2-800型偶合器的刮板输送机空载起动曲线图3 阀控充液式液力偶合器在带式输送机上的应用311 工作原理带式输送机是恒负载机械,其功率消耗主要依赖于带式输送机的几何布置。
较长的水平布置带式输送机的转动惯量(等效到减速器的输入轴)相对较大;大倾角带式输送机必须克服高度差造成的较大的功率消耗。
与刮板输送机不同,在停机时带式输送机的负载不会发生变化,并且带式输送机也不可能出现堵转现象。
如果发生堵转情况,滚筒会在输送带下面打滑。
为了保护输送带———带式输送机中最昂贵的部件,需要起动过程尽可能的平缓。
在任何条件下,都要避免纵向波动和峰值力矩。
力矩应限制在能满足使输送带加速的最小值处。
这样,控制器的作用是记录输送带的负载情况(即保存上次额定工况时的功率要求,将其存储到内存并在下次起动时使用该数值)。
这里的控制参数是电动机功率及相应的电动机电流。
此外,还需实时监测电动机输出转速。
另外如果起动时间较长(目前地面带式输送机最长起动时间可达715m in ),必要时各个驱动应实现负载平衡。
带中部驱动(加力驱动或线性加力驱动)的带式输送机的另一个重要特点在于其主动随负载而变化的控制。
也就是说,力矩仅应传递到输送带的负载段,因为只有那部分才需要功率以移动负载。
这时,应该降低空载段的传递力矩,所以回程段不能拉动输送带,回程段会产生过高的张力。
312 应用实例以在摩洛哥试车的一条10k m 长的带式输送机为例介绍福伊特阀控充液式液力偶合器在带式输送机上的应用。
首先,充液泵起动将润滑油注入轴承。
P LC 首先检查油箱内的油位以及油温是否正常。
通过压力开关对润滑油进行监测,显示润滑油至轴承的流量。