调速型液力偶合器工作原理

调速型液力偶合器工作原理

《液气压世界》2010年第1期阅读次数：30

YOT系列调速型液力偶合器是以液体为介质传递功率并实现无级调速的液体联轴装置。调速型液力偶合器主要用于各种风机和水泵等设备上，经国内外用户使用普遍反映节能效果显著。调速型液力偶合器与其它机械联轴装置相比具有以下特点：

1．调速型液力偶合器可以在原动机转速不变的情况下连续无级调节被驱动机械的转速，当与离心式风机、水泵相配时，其调速范围为1 ～ 1/4，当与活塞式机械相配时，其调速范围为1 ～ 1/3；

2．调速型液力偶合器能使电机空载启动，不必选择过大功率余量能力的电动机等原动机，并且可以减少电网负荷的波动；

3．调速型液力偶合器具有过载保护的性能；

4．隔离振动，减缓冲击；

5．调速型液力偶合器的传动部件间无直接机械接触、使用寿命长；

6．调速型液力偶合器在额定负载下有较高的传动效率；

7．调速型液力偶合器具有液力控制调速装置和两个半轴，易于实现远距离自动操作；

调速型液力偶合器具有结构合理，性能先进，可靠性高，能满足冶金、建材、发电等行业长期连续运转工况要求。

主要结构简介

调速型液力偶合器结构参看（图1）

1、输入半联轴器7、泵轮 13、支承盘19、输出轴衣 25、吸油滤油网

2、输入轴 8、箱盖 14、轴承20、输出半联轴器 26、闷板

3、左端盖 9、涡轮 15、导流管21、密封环 27、油泵传动齿轮

4、轴承 10、转动外壳 16、轴承座22、

箱体 28、轴承衬套

5、油泵传动主动齿轮 11、呼吸器 17、轴承23、挡油罩 29、油泵

6、轴承12、吊环18、右端盖24、螺塞 30、电动执行器

调速型液力偶合器主要由转子部件、箱体部件、油泵部件、调速机构、管系及控制仪表组成。

1．调速型液力偶合器的转子部件：

1）YOT系列调速液力偶合器转子部件的主动部分主要是由输入半联轴器（1）、输入轴（2）转动外壳（10）及支承盘（13）组成，并有滚动轴承（4）和轴承（14）支承在箱体上。

2）转子部件的从动部分主要是由涡轮（9）输出轴（19）及输出半联轴器（20）组成，并由轴承（6）和轴承（17）支承在箱体和泵轮上。

泵轮（7）涡轮（9）转动外壳（10）均采用高强度铝合金铸造而成，材料具有足够的抗拉强度，保证偶合器有足够的工作可靠性，转子部件经过高精度的动、静平衡校验，确保工作平稳。

2、调速型液力偶合器的箱体部件：

调速型液力偶合器的箱体部件主要有箱体（22）箱盖（8）及轴承座（16）组成，箱体为水平部分式。这可使偶合器检修方便，在不移动电机和被驱动机械的情况下就可以把转子

部件吊出，由于箱体固定不动也就不会破坏装置的对中状况。箱体、箱盖及轴承座均为高强度铸铁制成，箱体底壳兼作油箱，故箱体下部较大，使整个装置稳定性及刚性提高。箱体的一侧有注油口和油位观察孔（参看图5），以供注油和观察油位之用，在箱体两端下部有放油螺塞（24）以供清洗油箱放油之用。

3、调速型液力偶合器的油泵部件：（参看下图）

调速型液力偶合器的油泵部件主要是为偶合器提供工作油和润滑油的装置。油泵（29）装在输入端入箱体上，借助花键与传动齿轮相联，从外部拧下紧固螺栓即可很方便的拆换油泵，调压阀装在油泵的端盖上，只要拧下防护帽松开防松螺母就可调节调压螺杆实现压力调整，顺时针旋转油压增高，逆时针旋转油压降低，油压调定后拧紧防松螺母。

4、调速型液力偶合器的调速机构部件

调速型液力偶合器的调速机构部件主要由电动执行器（30）及导流管（15）组成，通过电动执行器可以方便的实现手动，机旁电动，操作室电动，也可与自控系统连接，实

现无级自动调速，当导流管外移时为高速，内移时为低速。

5、调速型液力偶合器的管系及控制仪表（参看图5）

在管路系统中，工作油经油泵经滤油器过滤后至冷却器，冷却后的工作油进入偶合器进油口。

在油路系统中，装有油泵出口压力表和温度表，调速型液力偶合器的进口（冷却之后）压力表和温度表，以指示冷却器前后的油温和油压，压力表为远传压力表，油温表为电接点式。

调速型液力偶合器的工作原理

YOT系列调速液力偶合器是以液体为介质传递动力并实现无级调速的液力传动装置，液力偶合器主要由与输入轴相联的泵轮，与输出轴联接的涡轮以及把涡轮包容在其中的转动外壳组成。在调速型液力偶合器密封的空腔中充满工作油，泵轮和涡轮对称布置，它们的流道几何形状相同。工作轮叶片为经向布置的直叶片，当原动机驱动泵轮旋转时，工作油在泵轮叶片的作用下由叶片内侧向外缘流动，形成离心水泵出口处的高速高压液流，该液流进入涡轮，冲击涡轮叶片，带动涡轮与泵轮同向旋转，工作油在涡轮中由外缘向内侧流动过程中减速减压，然后再流回泵轮进口，这里传递能量的介质是工作油，泵轮的作用就是把原动机的机械能传给被驱动机械。（图3）所示为偶合器中流体流动情况示意图。

改变液力偶合器工作腔中工作油的充满度就可在输入轴转速

不变的情况下无级地改变输出轴的转速，调速原理如（图4）所示。当导流管管口处于靠近旋转轴线位置时（即把导流管拉出）偶合器工作腔中的油环最厚，即工作腔中工作油充满度最大，此时输出轴转速最高，当导流管管口处于远离旋转轴线位置时（即把导流管插进），油环最薄。即工作腔中工作油充满度最小，此时输出轴转速最低。本系列偶合器是采用电动执行器作为执行元件来拉动导流管实现无级调速的。

图3 YOT系列调速液力偶合器中液体流动情况示意图

图4 YOT系列调速液力偶合器液力调速原理图