液力偶合器
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液力偶合器
组成:主动轴,被动轴,泵轮输入盘,涡轮
原理:当发动机带着泵轮旋转时,充满在泵轮内的工作液体也被叶片带着一起旋转,在离心力作用下,使液体由内向外运动,故使叶片外缘的压力较高而内缘压力低,(大小取决于泵轮半径与转速)如涡轮处于静止状态,则涡轮外缘与中心的压力是同一个大气压,这样涡轮外缘的压力低于泵轮外缘的压力而涡轮中心压力高于泵轮中心压力,由于两个面对面的工作轮是在同一个外壳所封闭着,所以此时被泵轮甩到外缘的工作液体就朝涡轮外缘冲过去,顺着涡轮叶片向其中心流,然后再返回到泵轮叫心,泵轮不停地旋转,返回到泵轮中心的工作液体又被泵轮叶片再次甩到外缘,泵轮内的工作液体除了径向流动外,还要随泵轮的旋转轴线作圆运动。
前者径向流动为相对运动,后者为牵连运动,两者合成的绝对运动则斜对着涡轮,冲击其叶片,然后顺着涡轮叶片再流回泵轮中心,斜向冲击涡轮叶片的液流遇到静止的涡轮,其圆周速度将顿时被迫下降到趋于零,从而对涡轮叶片造成一个沿涡轮圆周方向的冲击力,此力对涡轮产生一个与泵轮同向旋转的扭矩,于是涡轮便开始旋转,通过从动轴向外输出扭矩和转速。
液力偶合器的作用:起传递扭矩的作用(发动机传给泵轮的扭矩等于泵轮通过工作液传给涡轮的扭矩。
)
M B=R B*P*G*N B平方*D5次方
M B——液力耦合器的转矩,N*M
P—工作液的密度,
N B——泵轮的转速
D——泵轮的有效直径。
R B——转矩系数
M B=M T
工作原理图:
工作原理图:
从动轴
主动轴
涡轮
泵轮
(与泵轮输入盘与发动机曲轴相
连)
调速型液力偶合器
变速型液力偶合器组成:
泵轮,涡轮,工作室,勺管,主油泵,油箱,进油室和回油室,有的可能还有辅助油泵!
特点:1>泵轮和涡轮是带有径向叶片的碗状性结构,相互扣在一起,有的称两者间的空间为工作室,但为了便于更方便的理解我们不那样叫!我这里所说的工作室是指旋转外壳包围的
空间,勺管则是控制这里的油压来控制传动力矩,故我认为这里称为工作室更合理!
2>工作室通过涡轮圆周上的间隙与泵轮和涡轮中的空间相通.
3>进油室在轴向方面通过泵轮低部的小孔连通泵轮和涡轮中的空间
4>泵轮连接电机,涡轮连接风机(或水泵)
5>主油泵通过主轴用齿轮传动
工作原理: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。
偶合器中流体流动情况示意
运行中主油泵将油箱中的油加压后分为两路,一路进入进油室后通过泵轮低部轴向方面的小孔进入到泵轮与涡轮之间的空间,一路到各个轴承进行润滑.如果单设有辅助油泵,那轴承的
润滑油部分由辅助油泵完成.在电机的转动下带动泵轮旋转,通过离心力和叶片的作用产生一个旋转冲击矩从而冲动涡轮叶片使涡轮旋转,这样就完成了传动的过程!
当需要调节风机的出力时,只需通过调节勺管开口与工作室圆周方向的距离就能控制工作室油压(由于工作室与泵轮,涡轮间的空间相同),由于离心力的作用离圆周方向越靠近油压越大,勺管泄出的工作油越大.那么工作室的油压就很好控制,油压越大泵轮传动到涡轮的力矩越大不用说风机转动越快出力越大!通过勺管泄出的工作油经过勺管尾部的开孔进到回油室后返回油箱,完成一个循环!
工作液体图:
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
液力偶合器的型号注解:
结构组装图:
1.背壳
2.涡轮
3.泵轮
4.旋转外壳
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
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、输入轴,转动外壳(4)及支承盘组成,并有滚动轴承和轴承支承在箱体上。
2)转子部件的从动部分主要是由涡轮(2)输出轴,及输出半联轴器组成,并由轴承和轴承,支承在箱体和泵轮上。
材质:
泵轮(3)涡轮(2)转动外壳(4)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。
调速型液力偶合器的箱体部件主要有箱体,箱盖,及轴承座组成,
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,以供注油和观察油位之用,在箱体两端下部有放油螺塞以供清洗油箱放油之用。
调速型液力偶合器的油泵(7)部件主要是为偶合器提供工作油和润滑油的装置。
油泵(7)
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。
调速型液力偶合器可能出现的故障和排除方法:
调速型液力偶合器的拆卸顺序:
1)拆去外部管路系统及仪表盘;
2)拆下电动执行器,和导流管组件。
3)拆下两端的半联轴器和左端盖,右端盖。
4)拆去紧固轴承座的连接螺栓及定位销,拆去连接上下箱体的连接螺栓及定位销之后,即可反箱盖取下,然后就可反转子组件及轴座从箱体上取下。