液力耦合器调速原理
液力偶合调速器原理
液力偶合调速器原理
液力偶合调速器是一种基于液体流体力学原理工作的传动装置。
它由驱动轮、从动轮和液力变矩器三个主要部分组成。
当驱动轴转动时，液力变矩器中的泵轮和涡轮也开始旋转。
泵轮通过泵轮叶片将工作液体（通常是液压油）向外边发送，涡轮则将工作液体带回液力变矩器内。
工作液体流经液力变矩器内的转子，产生液体的环流形成液体流动，从而产生扭矩效应。
液力变矩器的主要工作原理是通过分离泵轮和涡轮之间的液体，从而实现工作液体的能量转移。
当驱动轮的转速较低时，驱动轮叶片将工作液体喷出形成高速的液体流，液体流经涡轮叶片，使涡轮开始旋转，即产生输出扭矩。
当驱动轮的转速逐渐提高时，液体流动速度增加，液体的动能也增加，从而提高输出扭矩。
调速型液力耦合器的工作原理是通过调节液力变矩器内工作液体的流通量来实现变速调节。
通过改变泵轮叶片的角度，调节液体的流入量和流出量，从而改变输出轮的转速。
当调节泵轮叶片的角度较小时，液体的流通量较小，输出轮的转速较低；当调节泵轮叶片的角度较大时，液体的流通量较大，输出轮的转速较高。
通过这种方式可以灵活地调整输出轮的转速，实现传动装置的变速调节。
以上内容仅供参考，如需更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
3、 液力耦合器调速
液力耦合器调速
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第一节
液力耦合器工作原理
液力耦合器是一种应用很广的通用传动 元件。 它置于动力机与工作机之间传递动力
液力耦合器能改善起动性能、实现过载 保护、无级调速等。
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一、液力耦合器的结构
典型的液力耦合器结构 ( 图 3—1) 由对称布置的泵 轮、涡轮以及主轴、外壳等构件组成。 外壳与泵轮通过螺栓固定连接，其作用是防止工 作液体外溢。 输入轴(与泵轮固定连接)与输出轴(与涡轮固定连 接)分别与动力机和工作机相连接。 泵轮与涡轮均为具有径向直叶片的叶轮。 由泵轮和涡轮具有叶片的凹腔部分所形成的圆环 状空腔称为工作腔，供工作液体在其中循环流动， 传递动力进行工作。
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第二节
液力耦合器的特性参数
1、转矩T ： 由封闭力系平衡原理可知，液力耦合器 中的两个叶轮对工作腔内工作液体作用 所产生的泵轮转矩T1与涡轮转矩T2之和 等于零。即 T1+T2=0，或者 T1 = -T2
说明耦合器只能传递转矩而不能改变转 矩的大小。（这是忽略各种损耗后的理论值）
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2、转速比i： 转速比为涡轮转速与泵轮转速之比，即 n2 i= —— n1
Tmax kg = —— Tn
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起动过载系数ks为起动力矩Ts与额定力矩Tn之 比：
Ts ks= —— Tn
5、效率η
效率为输出功率P2与输入功率P1之比， 即
P2 T2 n2 η = —— = —— = i P1 T1 n1
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液力耦合器效率等于其转速比 (在忽略 轴承等功率损失的情况下)，这是液力耦 合器的重要特点之一。因此，通常使之 在高转速比下运转以求得到高效率。
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C、 反转工况(i＜o)： 位于第二象限。 特点：载荷驱动涡轮反转，电机驱动泵轮正转， 载荷与电机同时向液力耦合器输入功率，均转化 为热量，使液温迅速上升。 随着涡轮反转转速的升高，液流循环流速减弱(在 涡轮里反转趋势加强)，使传递力矩下降。 当液流在涡轮里的反转趋势上升到与泵轮里正转 相互势均力敌时，工作腔中原来的一个循环液流 变为正转(在泵轮里)和反转(在涡轮里)两个循环液 流，此时传递力矩最低。 当涡轮反转转速高于泵轮正转转速时，两个不同 旋向的循环液流又合为一个反向旋转的循环液流， 特性曲线随转速差的增加而上升。
液力耦合器调速系统设计
word目录1、液力偶合器调速简介12、液力偶合器调速工作原理12.1 液力偶合器的特点22.2 液力偶合器的传送33、液力偶合器的根本结构54、设计内容54.1转速比和效率、转差损耗的关系64.2 液力偶合器配件用冷却器的选型计算75、实例计算86、结论107、心得体会11参考文献121、液力偶合器调速简介该调速方法是通过安装在电动机和工作与之间的一种液力传动元件，它又在电动机输入转速恒定的条件下，通过操纵机构对其输入转速进展无级调速，并使电动机的功率通过液力耦合器泵轮和涡轮之间的工作油的循环流动，平稳而无冲击地传递给工作机属于低效调速方法。
液力传送元件就是液力耦合，目前有三种类型，分别是调速型、限矩型、与降速型。
调速型液力耦合器又分为进口调节型和出口调节型两种。
液力耦合器调速在与恒速电动机匹配，驱动离心式工作机时，调速X围约为1～1/5；驱动恒扭矩工作机时，调速X围约为1～1/3。
液力偶合器调速的特点是其本身存在转差，调速过程中的转差的热损耗，必须采取妥善的冷却措施。
优点是可以空载起动，不受负载大小的影响，又可吸收负载的冲击，具有对电动机和负载过载保护性能，即使负载卡住不转，电动机仍带动液力偶合器泵轮转动，不会烧坏。
该调速方法适用于大容量风机、水泵调速，液力偶合器大容量相对价格比拟廉价，投资比拟低，经济效益比拟好。
当前在大容量风机、水泵上得到广泛应用的机械调速转速装置主要是调速型液力偶合器。
液力偶合器调速技术成熟，国产装置与系列产品能适用13～3440kW X围。
2、液力偶合器调速工作原理当发动机运转时，曲轴带动液力偶合器的壳体和泵轮一同转动，泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随之一同旋转，在离心力的作用下，液压油被甩向泵轮叶片外缘处，并在外缘处冲向涡轮叶片，使涡轮在液压冲击力的作用下旋转；冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动，返回到泵轮内缘的液压油，又被泵轮再次甩向外缘。
液压油就这样从泵轮流向涡轮，又从涡轮返回到泵轮而形成循环的液流。
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，主要用于传递转矩和调节转速。
它由驱动轮、从动轮和液力传动介质组成。
液力耦合器的工作原理是利用液体的黏性和离心力来传递动力。
液力耦合器的主要组成部份是驱动轮和从动轮。
驱动轮通常由发动机驱动，从动轮与机械设备相连。
两个轮之间有一个液体介质，通常是液压油。
液力耦合器的工作过程可以分为三个阶段：启动、转速匹配和传递转矩。
在启动阶段，发动机启动后，液力耦合器开始工作。
驱动轮通过发动机的转动产生液体动力，液体通过液力耦合器的泵轮产生离心力，将液体推向从动轮。
在转速匹配阶段，液体从泵轮传递到从动轮，同时液体的离心力逐渐增大。
当液体的离心力达到一定程度时，从动轮开始转动，转速逐渐接近驱动轮的转速。
这个阶段的目的是使驱动轮和从动轮的转速匹配，以便实现顺畅的传动。
在传递转矩阶段，液体的离心力达到最大值，液力耦合器开始传递转矩。
液体通过从动轮的转动将转矩传递给机械设备，驱动轮和从动轮之间的转矩传递是通过液体的黏性来实现的。
液体黏性的特性使得转矩可以平稳地传递，从而实现机械设备的正常运转。
液力耦合器的工作原理可以通过以下公式来描述：转矩传递 = 驱动轮转速 ×液力耦合器的转矩系数液力耦合器的转矩系数是一个关键参数，它取决于液体的黏性、液压油的流量和液力耦合器的结构。
通过调节液压油的流量和液力耦合器的结构，可以改变转矩系数，从而实现对转矩的调节。
液力耦合器的优点是传动平稳，起动平稳，无需离合器和齿轮箱。
它可以吸收和减缓发动机的冲击力，保护机械设备的传动系统。
此外，液力耦合器还可以实现转速的调节和传递转矩的自动调节。
然而，液力耦合器也有一些缺点。
由于液体的黏性，液力耦合器存在一定的能量损耗。
此外，液力耦合器的转矩传递效率较低，不适合于高效率要求的传动系统。
总结起来，液力耦合器是一种通过液体的黏性和离心力来传递转矩和调节转速的传动装置。
它的工作原理是通过液体的离心力将动力传递给从动轮，实现转矩的传递。
液力耦合器的模型与工作原理
液力耦合器的模型与工作原理液力耦合器是一种运用液体介质传递转速的机械设备，其主动输入轴端与原传动机相联结，从动输出轴端与负载轴端联结，通过调节液体介质的压力，使输出轴的转速得以变化。
抱负状态下，当压力趋于无穷大时，输出转速与输入转速相等，相称于钢性联轴器。
当压力减小时，输出转速对应减少，持续变化介质压力，输出转速能够得到低于输入转速的无级调节。
液力耦合器的功控调速原理与效率根据液力耦合器的上述特点，能够等效为图1 所示的模型功率控制调速原理表明，传动速度的变化，实质是机械功率调节的成果。
因此液力耦合器输出转速的减少，实际是输出功率减小。
在调速过程中，液力耦合器的原传动转速没有发生变化，假设负载转矩不变，原传动的机械功率也不变，那么输入与输出功率的差值功率那里去了呢，显然是被液力耦合器以热能形式损耗掉了。
因此，我们不能简朴地认为液力偶合器调速是"丢转"，而实际是丢功率。
设原传动功率为PM1，输出功率为PM2，损耗功率则为液力偶合器是一种耗能型的机械调速装置，调速越深（转速越低）损耗越大，特别是恒转矩负载，由于原传动输入功率不变，损耗功率将转速损失成比例增大。
对于风机泵类负载，由于负载转矩按转速平方率变化，原传动输入功率则按转速的平方率减少，损耗功率相对小某些，但输出功率是按转速的立方率减小，调速效率仍然很低。
液力耦合器的调速效率曲线如图2 所示，平均效率在50%左右。
浅析液力耦合器推力轴承的运行维护办法摘要：本文通过对一次事故的分析，提出了液力耦合器推力轴承运行维护的办法和注意事项，供同行们参考。
核心词；推力轴承；工作面；油膜0 引言推力轴承是发电厂转动机械广泛使用的部件之一，在发电厂日常的安全运行中肩负着重要的作用。
维护好推力轴承，使其保持良好的状态就含有重要的意义。
广东省茂名热电厂＃5 机组配备的两台给水泵（沈阳水泵厂CHTC5/5SP-2 型，现场编号为A 泵、B 泵）配套进口奥地利福伊特驱动技术有限公司R15K-551.1型液力耦合器。
液力耦合器调速原理
液力耦合器调速原理调速型液力耦合器主要由泵轮、涡轮、旋转外套和勺管组成，泵轮和涡轮均为具有径向叶轮的工作轮，泵轮与主动轴固定连接，涡轮与从动轴固定连接;主动轴与电动机连接，而从动轴则与风机或水泵连接。
泵轮与涡轮之间无固体的部件联系，为相对布置，两者的端面之间保持一定的间隙。
由泵轮的内腔p和涡轮的内腔t共同形成的圆环状的空腔称为工作腔。
若在工作腔内充以油等工作介质，则当主动轴带着泵轮高速旋转时，泵轮上的叶片将驱动工作油高速旋转，对工作油做功，使油获得能量(旋转动能)。
同时高速旋转的工作油在惯性离心力的作用下，被甩向泵轮的外圆周侧，并流入涡轮的径向进口流道，其高速旋转的旋转动能将推动涡轮作旋转运动，对涡轮做功，将工作油的旋转动能转化为涡轮的旋转动能。
工作油对涡轮做功后，能量减少，流出涡轮后再流入泵轮的径向进口流道，在泵轮中重新获得能量。
如此周而复始的重复，形成了工作油在泵轮和涡轮中的循环流动。
在这个过程中，泵轮驱动工作油旋转时就把原动机的机械能转化为工作油的动能和压力势能，这个原理与叶片式泵的叶轮相同，故称此轮为泵轮;而工作油在进入涡轮后由其所携带的动能和压力势能在推动涡轮旋转时对涡轮做功，又转化为涡轮输出轴上的机械能，这个原理与水轮机叶轮的作用相同，故称此轮为涡轮。
涡轮的输出轴又与风机或水泵相联接，因此输出轴又把机械能传给风机或水泵，驱动风机水泵旋转。
这样就实现了电动机轴功率的柔性传递。
只要改变工作腔内工作油的充满度，亦即改变循环圆内的循环油量，就可以改变液力耦合器所传递的转矩和输出轴的转速，从而实现了电动机在定速旋转的情况下对风机的无级变速。
工作油油量的变化是通过一根可移动的勺管(导流管)位置的改变而实现的:勺管可以把其管口以下的循环油抽走，当勺管往上推移时，在旋转外套中的油将被抽吸，使工作腔内的工作油量减少，涡轮减速，从而使风机减速;反之，当勺管往下推移时，风机将升速。
调速型液力偶合器的工作原理
调速型液力偶合器的工作原理调速型液力偶合器，由于具有空载及慢速起动、无级调速等功能，因而在国民经济的各行业得到广泛应用。
1、液力偶合器基本构成下图是调速型液力偶合器基本构成原理图。
▲液力偶合器基本构成原理图1—背壳2—涡轮3—泵轮4—外壳5—电动执行器6—勺管7—油泵8—压力表9—温度表10—铂热电阻11—压力变送器12—油冷却器13—综合参数测试仪（现场用）14—综合参数测试仪（控制室用）15—转速传感器16—转速仪17—伺服放大器18—电动操作器19—液位传感器20—液位报警器21—电加热器22—电加热自动控制器主要是由泵轮、涡轮和旋转外套组成。
由泵轮与涡轮、涡轮与旋转外套之间分别形成两个腔室。
泵轮与涡轮之间形成的是环形空腔，两轮内分别装有20～40片径向叶片，涡轮内叶片比泵轮叶片少1～4片，以免共振。
泵轮安装在主动轴端部，主动轴与电动机轴连接；而涡轮与从动轴连接，从动轴连接泵的转轴。
当泵轮在主动轴驱动下旋转时，循环圆内的工作油在离心力作用下沿径向流道外甩而升压，在出口以径向相对速度与圆周速度的合速度冲入涡轮进口径向流道，工作油在涡轮的径向流道内动量矩降低了，进而对涡轮产生了转动力矩，使涡轮旋转。
工作油消耗了能量之后从涡轮出口流出，又流入泵轮入口径向流道，以重新获得能量。
就这样，工作油在循环圆内周而复始地自然循环，传递能量。
另一空腔是由涡轮与旋转外套构成，腔内有从泵轮与涡轮的间隙流出的工作油，随着旋转外套和涡轮旋转。
在离心力作用下，工作油在此腔室内沿外圆形成油环。
泵轮的转速是固定的，而涡轮的转速则是根据工作油量的多少而改变，工作油越多，泵轮传给涡轮的力矩越大，则涡轮转速越高，反之涡轮转速越低。
因而，只要改变工作油量就可以改变涡轮转速。
而循环圆内工作油量的控制有三种方法：（1）移动旋转内套空腔中勺管端口的位置改变工作油量；（2）改变由工作油泵经控制阀进入循环圆内的进油量；（3）这两种方法的联合使用。
液力耦合器和变频器区别
高压大功率电动机变频调速与液力偶合器调速运行比较上海发电设备成套设计研究所 李南坤一、变频调速与液力偶合器调速的工作原理电动机采用变频调速后，电动机转轴与负载直接相连，但电动机不再由电网直接供电，而是由变频器供电，变频器通过改变电动机的供电频率改变电机转速，因此可以实现相当宽的频率范围内无级调速，而且在全范围内具有优异的效率和功率因素特性。
采用变频调速后，异步电动机转速n=60f(1-s)/p，其中f为变频器输出频率，s为异步电动机转差率，p为电动机极对数。
液力偶合器是通过控制工作腔内工作油液的动量矩变化，来传递电动机能量并改变输出转速的，电动机通过液力偶合器的输入轴拖动其主动工作轮，对工作油进行加速，被加速的工作油再带动液力偶合器的从动工作涡轮，把能量传递到输出轴和负载，这样，可以通过控制工作腔内参与能量传递的工作油多少来控制输出轴的力矩，达到控制负载的转速的目地。
因此液力偶合器也可以实现负载转速无级调节。
如采用液力偶合器调速，则电动机转轴连接到液力偶合器，而负载连接到液力偶合器，电动机仍由电网供电，电动机仍全速运行。
二、变频调速与液力偶合器调速的节能比较1、功率损耗的原因电动机本身功率损耗除外，无论是变频调速还是液力偶合器调速，均存在额外的功率损耗，液力偶合器从电动机输出轴取得机械能，通过液力变速后送入负载，其效率不可能为1；变频器从电网取的电能，通过逆变后送入电动机电枢，其效率也不可能是1。
而且在全转速范围内，两种方式的效率曲线也不一样。
图1“两种调速方式效率曲线”为典型的液力偶合器和变频器（高高变频器）的效率－转速曲线，随着输出转速的降低，液力偶合器的效率基本上正比降低（例如：额定转速时效率0.95，75%转速时效率约0.72，20%转速时效率约0.19），而变频器在输出转速下降时效率仍然较高（例如：额定转速时效率0.97，75%以上转速时效率大于0.95，20%以上转速时效率大于0.9）。
交流风机调速原理
交流风机调速原理交流风机作为工业领域中的重要设备，对其调速原理的了解和应用具有重要的实际意义。
本文将主要从电磁调速、液力耦合器调速、齿轮减速器调速、变频调速、变极调速、滑差调速、液粘调速等方面阐述交流风机的调速原理。
1.电磁调速电磁调速是一种通过电磁感应原理实现交流风机调速的方法。
其主要部件包括电磁调速控制器、电磁离合器和电动机。
电磁调速控制器通过调节电磁离合器的励磁电流，改变电磁离合器的转矩，从而控制电动机的转速。
2.液力耦合器调速液力耦合器调速的原理是利用工作液在泵轮和涡轮之间的流动来传递动力，通过调节泵轮和涡轮之间的液力阻力来实现调速。
其主要部件包括液力耦合器和谐波减速器。
液力耦合器通过改变泵轮和涡轮之间的液力阻力来调节转速，谐波减速器则用于降低转速并增加转矩。
3.齿轮减速器调速齿轮减速器调速的原理是将电动机的高转速转化为低转速，并通过齿轮传动将动力传递给风机。
其主要部件包括齿轮减速器和电动机。
齿轮减速器通过改变齿轮比来降低电动机的转速，从而实现对风机的调速。
4.变频调速变频调速的原理是改变电源频率，从而改变电动机的转速。
其主要部件包括变频器和电动机。
变频器通过改变电源频率来调节电动机的转速，实现风机的调速。
5.变极调速变极调速的原理是通过改变电动机的极数来实现调速。
其主要部件包括定子绕组和电动机。
定子绕组的变化和调节可以实现电动机极数的改变，从而改变电动机的转速，实现对风机的调速。
6.滑差调速滑差调速的原理是利用滑差离合器来实现调速。
其主要部件包括滑差离合器和电动机。
滑差离合器通过与电动机的输出轴连接，通过改变滑差离合器的滑差率来调节电动机的转速，实现风机的调速。
7.液粘调速液粘调速的原理是利用液粘离合器来实现调速。
其主要部件包括液粘离合器和电动机。
液粘离合器通过与电动机的输出轴连接，通过改变离合器中液体粘度来调节电动机的转速，实现风机的调速。
综上所述，交流风机调速原理根据不同需求和场合，可采用不同的调速方法。
液力耦合器的工作原理
液力耦合器的工作原理（一）液力耦器的结构：液力耦合器是一种液力传动装置，又称液力联轴器。
液力耦合器其结构主要由壳体、泵轮、涡轮三个部分。
泵轮和涡轮相对安装，统称为工作轮。
在泵轮和涡轮上有径向排列的平直叶片，泵轮和涡轮互不接触。
两者之间有一定的间隙（约 3mm 一 4mm ) ；泵轮与涡轮装合成一个整体后，其轴线断面一般为圆形，在其内腔中充满液压油。
（二）液力耦合器的安装方式：液力耦合器的输入轴与电动机联在一起，随电动机的转动而转动，是液力耦合器的主动部分。
涡轮和输出轴连接在一起，是液力耦合器的从动部分，与负载连在一起。
在安装时，液力耦合器安装在电动机与负载之间，通常由于负载较大，且与其它设备有联锁，采用将电机后移方案，在改造方案中需重新做电机的基础。
（三）液力耦合器的工作原理：电动机运行时带动液力耦合器的壳体和泵轮一同转动，泵轮叶片内的液压油在泵轮的带动下随之一同旋转，在离心力的作用下，液压油被甩向泵轮叶片外缘处，并在外缘处冲向涡轮叶片，使涡轮在受到液压油冲击力而旋转；冲向涡轮叶片的液压油沿涡轮叶片向内缘流动，返回到泵轮内缘，然后又被泵轮再次甩向外缘。
液压油就这样从泵轮流向涡轮，又从涡轮返回到泵轮而形成循环的液流。
液力耦合器中的循环液压油，在从泵轮叶片内缘流向外缘的过程中，泵轮对其作功，其速度和动能逐渐增大；而在从涡轮叶片外缘流向内缘的过程中，液压油对涡轮作功，其速度和动能逐渐减小。
液压油循环流动的产生，是泵轮和涡轮之间存在着转速差，使两轮叶片外缘处产生压力差。
液力耦合器工作时，电动机的动能通过泵轮传给液压油，液压油在循环流动的过程中又将动能传给涡轮输出。
液压油在循环流动的过程中，除受泵轮和涡轮之间的作用力之外，没有受到其他任何附加的外力。
根据作用力与反作用力相等的原理，液压油作用在涡轮上的扭矩应等于泵轮作用在液压油上的扭矩，这就是液力耦合器的工作原理。
（四）、液力耦合器的调速方法：液力耦合器在实际工作中的情形是：电动机驱动泵轮旋转，泵轮带动液压油进行旋转，涡轮即受到力矩的作用，在液压油量较小时，当其力矩不足于克服载的起步阻力矩，所以涡轮还不会随泵轮的转动而转动，增加液压油，作用在涡轮上的力矩随之增大，作用在涡轮上的力矩足以克服负载起步阻力而起步，其液压油传递的力矩与负载力矩相等时，转速随之稳定。
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。
基于液力耦合器的高速大功率调速系统的鲁棒性分析
基于液力耦合器的高速大功率调速系统的鲁棒性分析液力耦合器是一种常用于高速大功率调速系统中的传动装置。
它能够将发动机的动力传递给其他设备，同时具有较高的鲁棒性和可靠性。
本文将从液力耦合器的工作原理、鲁棒性分析以及优化措施等方面进行阐述。
首先，我们来了解一下液力耦合器的工作原理。
液力耦合器由驱动轮、从动轮和液力传动介质组成。
当驱动轮转动时，液体通过泵轮产生动能，并将其传递给涡轮，最后通过从动轮将动能传递给输出装置。
液力耦合器的优点之一是它能够提供较高的扭矩传递比，即在启动过程中能够提供较大的启动转矩。
此外，液力耦合器还具有减振能力，能够减少传动系统中的振动和冲击。
但是，液力耦合器在高速大功率调速系统中也存在一些问题。
首先，液力耦合器的效率相对较低，会造成能量损失。
其次，液力耦合器在系统变动和负载非线性时的鲁棒性不高，容易产生振荡和不稳定现象。
此外，液力耦合器还可能受到过热和液体泄漏等问题的影响。
针对液力耦合器的鲁棒性问题，研究者们进行了一系列的分析和优化。
其中，基于模型的方法是一种常用的分析手段。
通过建立液力耦合器的数学模型，可以对其进行鲁棒性分析。
鲁棒性分析主要包括敏感性分析、稳定性分析和性能评估。
敏感性分析可以帮助我们了解输入参数对系统性能的影响程度，从而优化系统设计。
稳定性分析可以用于评估系统是否存在振荡和不稳定现象，并提供优化建议。
性能评估则是对系统性能进行定量评估，以便优化控制策略。
此外，还可以利用优化算法对液力耦合器进行优化。
优化算法可以通过搜索最优解的方法，寻找最佳的设计参数和控制策略。
常用的优化算法包括遗传算法、粒子群优化算法和模拟退火算法等。
这些算法可以帮助我们找到最佳的设计参数和控制策略，提高液力耦合器的鲁棒性和效率。
除了基于模型和优化算法的方法外，还可以采用实验和仿真的方法对液力耦合器进行鲁棒性分析。
实验可以通过测试不同工况下液力耦合器的性能，获取实际数据并进行分析。
仿真可以通过建立精确的数学模型，模拟实际运行情况下液力耦合器的工作特性，并进行性能评估和优化。
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。
3、 液力耦合器调速
2、按液力偶合器腔型特点分类 有静压泄液式、动压泄液式、复合泄液 式、长圆形、斜蛋形、扁桃形、扁圆形 等不同腔型。 前四种常用于限矩型液力偶合器和普通 型液力偶合器. 后三种腔型多用于调速型液力偶合器和 液力偶合器传动装置。
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3、按液力偶合器工作腔数量分类： 有单工作腔、双工作腔液力偶合器。 相同有效直径时，双工作腔液力偶合器 比的单工作腔传递力矩(功率)增大一倍。。 相同功率时，双工作腔比单工作腔的径 向尺寸小，但轴向尺寸大，结构复杂。
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第四节 液力偶合器的分类
液力偶合器的结构形式有很多种。 按GB／T5837—93“液力偶合器型式与基 本参数”国家标准规定，液力偶合器分 类及型号如下：
20
21
1、按应用特性分类：可分为 三个基本类型：普通型、限矩型、调速 型； 两个派生类型：液力偶合器传动装置和 液力减速器。 同一类型的液力偶合器依其腔型结构和 性能的不同，又可分为若干个品种。 同一品种的液力偶合器具有相同的腔型 结构与相同的原始特性。
n2
η= n2 / n1=k n2
（k为常数）
即η为一条通过原点的直线
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2．全特性曲线
该曲线包括液力耦合器 的牵引工况、反传工况和 反转工况在内的外待性曲 线(图3-3）
T / T1
Ⅱ
Ⅰ
0 Ⅲ Ⅳ
1
i
A、牵引工况(o≤i≤1)： 位于第一象限。
特点：泵轮驱动涡轮转动，
涡轮转速小于泵轮转速。
图3-3 全特性曲线
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B、反传工况(i＞1)： 位于第四象限。 特点：在外载荷驱动下涡轮转速大于泵轮转 速。此时动力反传，由涡轮传给泵轮。 工作腔里液流反向循环，涡轮以“泵轮工况” 运转，泵轮以“涡轮工况”运转。涡轮输入 功率，泵轮向电机输出功率。此时电机处于 “发电”状态。 泵轮和涡轮转向未变。 此时，若电机容量小而不能提供足够的发电 制动力矩，将会造成“飞车”(速度失控)事故。
调速型液力偶合器调速原理图
大齿宽螺旋线人字齿轮可以减小齿轮副中心距。
POWER TRANSMISSION
VOITH TURBO
年份
地点
数量 型号
小齿轮与齿轮轴一体化设计减小了装配尺寸。
经得住考验的手段 - 不断改进
VOITH TURBO
VOITH TURBO 组装中的R 16 K 400 M耦合器
POWER TRANSMISSION
6
8
8
3 9 PT S
5
7
4
2 1
13 11
10 12
VOITH TURBO
POWER TRANSMISSION
齿轮变速 模块
齿轮 输入轴 初动轴
小齿轮
大齿宽螺旋线人字齿轮可以减小齿轮 副中心距。 齿轮毛坯整体锻造成形. 小齿轮与齿轮轴一体化设计减小了装 配尺寸。
VOITH TURBO
POWER TRANSMISSION
输入转速 输出转速
Drehzahl 1/min
Speed RPM
ne
na
工作机 Arbeitsmaschine Driven machine
4765 4407 8073
5786 5071 8073 7844 5457 2712 8577
1495 1492 1495
1485 1493 1476 1788 1492
小齿轮与齿轮轴一体化设计减滑小油了装泵配尺寸。
经得住考验的手段 - 不断改进 VOITH TURBO
工作油泵
辅助油泵 工作腔供油回路
齿轮变速液力耦合器
油泵安装图
VOITH TURBO
POWER TRANSMISSION
齿轮变速液力耦合器
调速型液力偶合器工作原理
调速型液力偶合器工作原理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。
主要结构简介图1 调速型液力偶合器结构参看1、输入半联轴器2、输入轴3、左端盖4、轴承5、油泵传动主动齿轮6、轴承7、泵轮8、箱盖9、涡轮10、转动外壳11、呼吸器12、吊环 13、支承盘14、轴承15、导流管 16、轴承座17、轴承18、右端盖 19、输出轴衣20、输出半联轴器21、密封环 22、箱体23、挡油罩24、螺塞 25、吸油滤油网 26、闷板 27、油泵传动齿轮 28、轴承衬套 29、油泵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。
变速器液力耦合器的工作原理及调整方法
变速器液力耦合器的工作原理及调整方法变速器液力耦合器是汽车中重要的传动装置之一，它在汽车行驶过程中起到了关键的作用。
本文将探讨变速器液力耦合器的工作原理及其调整方法，以帮助读者了解和掌握这一技术。
一、工作原理变速器液力耦合器是将发动机的动力传递给车辆的传动系统的核心元件。
它由两个主要部分组成：泵轮和涡轮。
在液力耦合器内部，泵轮通过发动机输出的动力驱动，而涡轮与变速器相连，用于传递动力给车辆。
液力耦合器内充满了传动液。
当发动机启动时，泵轮开始旋转并向涡轮输送传动液。
传动液在泵轮的作用下形成了高速旋转的涡流，涡流的动能传递给涡轮，使涡轮开始旋转。
液流的旋转动能在涡轮上产生扭矩，从而将动力传递给变速器。
这样，变速器液力耦合器实现了发动机和变速器之间的动力传递。
液力耦合器的一个重要特点是其自动变速能力。
通过调整泵轮和涡轮之间的液力传递效率，可以实现不同档位的换挡。
当泵轮和涡轮的转速接近时，液力传递的效率较高，可以实现较大的输出扭矩；而当转速差距较大时，液力传递效率较低，可以实现更高的转速。
二、调整方法1. 检查液力耦合器油液液力耦合器的工作需要一定的润滑和冷却，因此检查油液的质量和量是必要的。
首先，确保油液的量在正常范围内，不得过少或过多。
然后，检查油液的质量，如果发现污浊或有金属颗粒，需要进行更换。
定期维护油液可保证液力耦合器的正常运行。
2. 调整液力耦合器的液力传递效率液力耦合器的液力传递效率直接影响车辆的加速和燃油经济性。
调整液力耦合器的液力传递效率可以通过增加或减少泵轮与涡轮之间的液力耦合程度来实现。
一般来说，液力传递效率较高时，车辆能够更快地加速，但燃油消耗也会相应增加；而液力传递效率较低时，车辆的燃油经济性更好，但加速性能相应减弱。
调整液力耦合器的液力传递效率可以通过调整液力耦合器上的控制阀来实现。
具体的调整方法可以参考汽车制造商提供的技术手册。
3. 定期检查液力耦合器的工作状态定期检查液力耦合器的工作状态是确保其正常运行的重要措施之一。
液力耦合器原理及油路流程详解
调速型液力耦合器的工作原理调速型液力耦合器主要由泵轮、涡轮、勺管室等组成，如下图所示。
当主动轴带动泵轮旋转时，在泵轮内叶片及腔的共同作用下，工作油将获得能量并在惯性离心力的作用下，被送到泵轮的外圆周侧，形成高速油流，泵轮外圆周侧的高速油流又以径向相对速度与泵轮出口的圆周速度组成合速度，冲入涡轮的进口径向流道，并沿着涡轮的径向流道通过油流动量矩的变化而推动涡轮旋转，油流至涡轮出口处又以其径向相对速度与涡轮出口处的圆周速度组成合速度，流入泵轮的径向流道，并在泵轮中重新获得能量。
如此周而夏始的重复，形成工作油在泵轮和涡轮中的循环流动圆。
由此可见，泵轮把输入的机械功转换为油的动能，而涡轮则把油的动能转换成为输出的机械功，从而实现动力的传递。
下面两张图是液力耦合器油路图，能够直观的看出液力耦合器中润滑油和工作油的油路走向及作用。
2∙D∙∙H∣n ∙MOp∙rati<Ni 1停”■新的亮体 2・人■ 3巾轮 4•轮» S 军船 6W 7片花 8壳体 9工作泊般io 勺Ir 型 11•力∙n 12平•瓦 13工作・裁 14羽滑∙K 15■助油索 O∙ar∙dVariable8p∙∙dCoupling 2.DesignandOyxration GearedVariableSpeedCoupling 16” 17VEHS 18MM 19定位∙ 20MftffMM 21工作■压力■鲁陶 22*滑泊以力,整固 23 24*冷泊冷油■ 25工作,冷泊• 26仪表 〃・向■ 28可HVK 孔旗调速型液力耦合器的无级变速是通过改变勺管的位置而改变循环圆中的工作油 量实现的。
当勺管插入液耦腔室的最深处时，循环圆中油量最小，泵轮和涡轮转速偏差大，输出转速最低；当勺管插入液耦腔室的最浅处时，循环圆中油量最大，泵轮和涡轮转速偏差小，输出转速最大。
F 图为勺管定位控制结构图，过程控制器发送信号到定位器的位置控制单元，例如设定输出速度100%。
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液力耦合器调速原理
调速型液力耦合器主要由泵轮、涡轮、旋转外套和勺管组成，泵轮和涡轮均为具有径向叶轮的工作轮，泵轮与主动轴固定连接，涡轮与从动轴固定连接;主动轴与电动机连接，而从动轴则与风机或水泵连接。
泵轮与涡轮之间无固体的部件联系，为相对布置，两者的端面之间保持一定的间隙。
由泵轮的内腔p和涡轮的内腔t共同形成的圆环状的空腔称为工作腔。
若在工作腔内充以油等工作介质，则当主动轴带着泵轮高速旋转时，泵轮上的叶片将驱动工作油高速旋转，对工作油做功，使油获得能量(旋转动能)。
同时高速旋转的工作油在惯性离心力的作用下，被甩向泵轮的外圆周侧，并流入涡轮的径向进口流道，其高速旋转的旋转动能将推动涡轮作旋转运动，对涡轮做功，将工作油的旋转动能转化为涡轮的旋转动能。
工作油对涡轮做功后，能量减少，流出涡轮后再流入泵轮的径向进口流道，在泵轮中重新获得能量。
如此周而复始的重复，形成了工作油在泵轮和涡轮中的循环流动。
在这个过程中，泵轮驱动工作油旋转时就把原动机的机械能转化为工作油的动能和压力势能，这个原理与叶片式泵的叶轮相同，故称此轮为泵轮;而工作油在进入涡轮后由其所携带的动能和压力势能在推动涡轮旋转时对涡轮做功，又转化为涡轮输出轴上的机械能，这个原理与水轮机叶轮的作用相同，故称此轮为涡轮。
涡轮的输出轴又与风机或水泵相联接，因此输出轴又把机械能传给风机或水泵，驱动风机水泵旋转。
这样就实现了电动机轴功率的柔性传递。
只要改变工作腔内工作油的充满度，亦即改变循环圆内的循环油量，就可以改变液力耦合器所传递的转矩和输出轴的转速，从而实现了电动机在定速旋转的情况下对风机的无级变速。
工作油油量的变化是通过一根可移动的勺管(导流管)位置的改变而实现的:勺管可以把其管口以下的循环油抽走，当勺管往上推移时，在旋转外套中的油将被抽吸，使工作腔内的工作油量减少，涡轮减速，从而使风机减速;反之，当勺管往下推移时，风机将升速。