第四章 液力调速装置

第四章液力调速装置

第一节调速型液力偶合器的结构与工作原理

一、结构

调速型液力偶合器由泵轮、涡轮、勺管、输入轴、输出轴、付油腔、箱体等组成（图4-1-1、图4-1-2）泵轴经输入轴与电机相连，为功率输入端，涡轮经输出轴与减速器相连，为功率输出端，泵轮为主动轮，涡轮为从动轮，两者结构形状相似，成轴向对称排列，共同组成液流循环园。在涡轮及泵轮内各有许多径向辐射叶片，工作时，供油泵经输出轴芯部向循环圆中充油。在涡轮背面有一个付油腔，该腔以孔道与循环圆沟通，在付油腔内插入一个可以移动的勺管，用于调节偶合器的充油量。

二、原理

工作时，在循环圆中充入工作油，当电机驱动泵轮旋转时，工作油在叶片的带动下，因离心力的作用由泵轮内侧（进口）流向外缘（出口），形成高压高速液流冲击涡轮叶片，使涡轮跟着泵轮同向旋转。工作油在涡轮中由外缘（进口）流向内侧（出口）的流动过程中减压减速，然后再流入泵轮进口，如此循环不已，在这种循环流动过程中，泵轮把输入的机械功转换为工作油的动能和升高压力的势能，而涡轮则把工作油的动能和势能转换为输出的机械功，从而实现功率的传递。

第二节液力调速装置的工作原理

一、慢速起动

液力调速型液力偶合器，电动执行器，供油泵，油箱。电接点温度计磁传感器等组成，（图4-2-1）

在勺管移动轨迹下装有三个行程开关，用以确定勺管的三个位置，（前位、中位、后位）。起动步骤如下：

在起动主电机前，勺管必须于前位，即全部插入，否则不能起动。

先后起动两个主电机，待其达到额定转速。

起动伺服电机，带动勺管缓慢向外抽出，待勺管达到一个特定的位置（该位置由试验确定，它所对应的输入转矩应略小于输送机起动转矩），起动供油泵向偶合器供油，随着勺管缓慢出偶合器内充油也逐渐增大，涡轮的转矩及转速不断提高，当涡轮转矩大于输送机的起动转矩时输送机起动。随着勺管抽出，输送机被不断加速，直至输送机达到额定转速运转。

伺服电机由速度、加速度检测器控制开停，使输送机起动加速度保持在0.1～0.3m/s2范围内实现起动。由于两个主电机空载起动，使得输送机起动平稳，减小动载荷。

二、功率平衡

该功能是通过勺管的自动插入和轴出从而调节偶合器的充油量来实现的。

由于电动机的功率P=UICOSφ，在额定负载点附近运行时，两个主电机的功率因数COS φ近似相等，且端电压相等，所以只要使两个主电机的负荷电流1、2相等，就能实现两电机的功率平衡。电控系统以两个主电机电流平衡为基维，如1主电机电流大于平均值，则主电机电流将小于平均值，当电流变化值在允许范围内，系统不能进行调节，当电流变化值超出允许范围，电控系统输出调节型号，使2伺服电机正转，勺管抽出，力矩加大，2主电机功率增大；同时，1伺服电机反转，勺管插入，力矩减小，1主电机功率减小，如此不断调节，直至两主电机功率平衡为止。

力矩的传递随着偶合器的充油量变化，而充油量又随着勺管的移动而变化，勺管的移动又受伺服电机的控制，这里均存在时间差，为防止勺管的动作惯性在中件和后位之间设有一

个地位，使勺管只能在后位和中位之间调节。

第三节使用与维护

1、在开车前检查勺管是否全部插入偶合器。

2、运行中，液力偶合器的油温不得超过85℃。

3、确定勺管的三个传感器，一经调好后，不得随意变动。

4、定期清洗油泵进油口的滤网及油箱上面两个空气过滤器。保证供油泵有足够的流量。

5、该液力调速系统采用22号透平油作介质，使用一段时间后，观察油位，如低于油位下限应及时加油。定期检查油的污染情况，如污染严重应立即更换，并清洗油箱及管件。

6、供油压力为2㎏/㎝2；油泵上的调压阀一经调好就予以固定。

7、经常检查管路，有无漏油现象。

8、液力调速装置所有固定螺栓不得有松动现象。

9、经常清洗执行器连杆，油箱上的油垢，定期检查执行器内部减速器的润滑情况，使执行器经常保持灵活运转状态。

10、在偶合器上标有转向，勺管排油机构与偶合器的旋转方向有关，如偶合器反向旋转，勺管不起排油作用。检修人员在拆装过程中应注意勺管的进油口与转向的关系。

1、泵轮轴

2、涡轮轴

3、勺管

图4-1-1调速型液力偶合器

图4-1-2调速型液力偶合器刨面

图4-2-1液力偶合器调速装置