液粘调速离合器常见故障分析处理

第24卷,总第136期2006年3月,第2期《节能技术》

E NERGY C ONSERVATI ON TECH NO LOGY Vol.24,Sum.No.136

Mar.2006,No.2

液粘调速离合器常见故障分析处理

郑志强

(开封大学现代教育技术中心,河南　开封　475004)

摘　要:简述了液粘调速器的结构及工作原理,通过对液粘调速离合器调速运行中易出故障的

分析,提出应对措施,确保负载(风机、水泵等)在调速工况下的安全运行。

关键词:离合器;调速;故障;分析处理

中图分类号:TH13314 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2006)02-0165-04

Analyse and Process of the Common Trouble in the Liquid

G lue and Adjust Speed Clutch

ZHE NG Zhi -qiang

(M odern T echnological Education Center ,K aifeng University ,K aifeng Henan 475004,China )

Abstract :This paper introduces the function and structure of liquid speed clutch ,and analyzes the creation conditions of accident.

K ey w ords :Clutch ;Adjust speed ;Trouble ;Analyse and process

收稿日期　2006-02-27 修订稿日期　2005-03-16作者简介:郑志强(1953～),男,实验师。

1　液粘调速离合器的结构和工作原理

液粘调速离合器是基于牛顿内摩擦定律,利用液体的粘性可传递动力的特性、设计而成的液粘传动元件。因为液粘调速离合器具有无级调速,空载起动,过载保护等优越性能而获得广泛的应用,特别在水泵风机调速节能领域产生了显著的投资效益。

液粘调速离合器液压控制系统原理如图1,主机结构如图2,以下分别说明工作原理。

液压系统(图1)由压力控制部分和润滑冷却部分组成。润滑冷却部分由齿轮泵9、油粗滤清器10、冷油器7和溢流阀6组成,通常为低压大流量,以便保持工作油在主机主、从动摩擦片间的油膜形成和带走热量及排屑。压力控制部分包括齿轮泵1、油

精滤清器2、电液比例溢流阀3、电控器系统4和电磁阀8,是一个机电仪一体化的系统。电控器为转

速控制的枢纽,捻动调速旋纽即改变控制(指令)电流,则电液比例溢流阀改变了系统油压,也改变了主机加压活塞的压力,从而调整了主从摩擦片间的油膜厚度,从而调整了液粘调速离合器的输出转速。如此,指令电流大,则输出转速高,反之亦然。转速控制十分灵敏,动态响应快。

主机结构(图2)及工作原理为:从冷油器过来的工作油沿通道通过输入轴摩擦片(主动片)3和输出轴摩擦片(从动片)4的间隙时,形成圆盘形状油膜。输入轴经花键带动主动摩擦片转动时,由于油液的粘附作用,使圆盘油膜厚度层上产生剪切力τ带动从动摩擦片也转动,从动片又经花键带动输出轴5转动至使工作机(水泵、风机)转动工作。输入轴转速与电机同步,输出轴经圆盘油膜变速调节后与工作机同步运行。需要调速时,可在集控室进行

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图1　液粘调速离合器液压系统原理图

1-控制油泵;2-油精滤清器;3-电液比例液流阀;4-电控器系

统;5-主机;6-液流阀;7-冷却器;8-电磁换向阀;9-工作油泵;10-

油粗滤清器

图2　液粘调速离合器安装及工作原理示意图

1-输入轴(联接电机);2-调速活塞;3-输入轴摩擦片;4-输出

轴摩擦片;5-输出轴(联接水泵);6-活塞回位弹簧

远控,捻动调速旋纽,调节指令电流,使控制油进入油缸作用于活塞,令活塞轴向前后位移调节主从动摩擦片间隙,如使摩擦片愈靠近则油膜愈薄,产生的剪切力就愈大,输出轴的转速也愈高。如果活塞将摩擦片压紧,就破坏了油膜而成为机械静摩擦传动,此时调速器就相当于一个联轴器,为1∶1的机械传动。回位弹簧可使活塞退回初始状态,这时油膜厚度最大,可使电机轻负荷或零负荷启动,减少了电机的启动电流,提高电机的使用寿命。

液粘调速离合器自上世纪80年代兴起以来,已在冶金、化工、石油、电力及城市供水等行业得到了广泛的应用,取得显著的节能效益。

现举几例:

1993年,河北省迁安化肥厂采用Y T40型液粘

调速离合器,其中一台安装在尿素车间柱塞泵上。电机功率为115kW ,取代了原电磁调速装置,年节电2516万kWh ,节电率2718%。

北京第一热电厂1992年10月把4#灰渣泵改为高效泵的同时,加装了HC -4型液粘调速离合器变额定转速运行、节流调节流量为调速节流运行,按灰渣泵年运行5000h 计算,年节电量31.18×104(kW ・h )。

开封化肥厂1997年10月在清水泵上安装Y T40型内传动式液粘调速离合器,电机功率310kW ,年节电52万kWh ,节电率21%。

开封供水总公司一水厂,1997年4月年安装Y T40型液粘调速离合器,电机功率380kW ,年节电60万kWh ,节电率21.7%。

开封火电厂1995年～1999年先后在3#锅炉送风机、4#锅炉送风机和吸风机甲乙两侧安装了6台Y T80型液粘调速离合器成功应用至今,年节电152万kWh ,节电率为25%。将液粘调速技术应用

于锅炉送风机,变挡板调节风机流量为调速调节风机流量,这在电力系统查无先例。以下以此例研究其实际应用中的一些问题。

2　液粘调速离合器常见运行故障分析及处

理办法

211　转速突变

电站锅炉风机用液粘调速离合器通常是连续数

千小时运行,有时在无任何操作的情况下,风机转速发生突变,下面分两种状态进行分析研究:2.1.1　转速突然下跌

由调速离合器的工作原理知,负载转速突然下跌的原因有两个:一是负载的载荷突然加大,如风道异物阻塞,风机叶轮损坏,煤粉量不均等原因。此时摩擦片间隙油膜厚度不变,润滑油压、控制油压均正常而无变化,一般不易发生,如出现时也会有较显著的故障特征;二是调速器系统本身可能出现下列问题。

(1)润滑油泵电机联动,润滑油量增加一倍,使

润滑油压力突然增大。由于该压力可直接作用在摩擦片之间,使得调整油膜厚度的活塞左移,从而使摩擦片间的油膜厚度增大,降低了调速传递转矩的能力,使得风机转速突然下跌。出现这种情况时,可停下一台润滑泵即可,如果停不下来可使润滑泵退出联锁后再停泵。此种情况属于电气联锁部分出现故障,应进行电气检修处理。

(2)当需要风机转速很低(低负荷工况)即控制

油压较低摩擦片间隙较大时,润滑油通过摩擦片间的阻力减小,当达到润滑油压的下限设定值时,备用

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