液力偶合器工作原理

1、l第一節(jié) 前言l第二節(jié) 液力耦合器的應(yīng)用領(lǐng)域l第三節(jié) 液力偶合器的結(jié)構(gòu)l第四節(jié) 液力耦合器的工作原理l第五節(jié) 液力耦合器的節(jié)能應(yīng)用與選型l第六節(jié) 液力耦合器的局限性姓名：譚明月學(xué)號(hào)：0803020504班級(jí)：08級(jí)機(jī)自9班l(xiāng)液力耦合器液力耦合器 （fluid coupling ）以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)軸器，又稱液力聯(lián)軸器。軸器，又稱液力聯(lián)軸器。 液力耦合器是利用液體為工作介質(zhì)，為動(dòng)液傳動(dòng)，即通過(guò)液體在循環(huán)流動(dòng)過(guò)程中，液體動(dòng)能變化來(lái)傳遞動(dòng)力，這種傳動(dòng)稱為液力傳動(dòng)。液力傳動(dòng)原理簡(jiǎn)圖 液力傳動(dòng)裝置要完成能量轉(zhuǎn)換與傳遞的過(guò)程，必須具有如下機(jī)構(gòu)： 1、盛裝與輸送工作

2、循環(huán)液體的密閉、盛裝與輸送工作循環(huán)液體的密閉工作腔；工作腔； 2、一定數(shù)量的帶葉片的工作輪及輸、一定數(shù)量的帶葉片的工作輪及輸入輸出軸，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞；入輸出軸，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳遞； 3、滿足一定性能要求的工作液體與、滿足一定性能要求的工作液體與其輔助裝置，以實(shí)現(xiàn)能量的傳遞并保證正其輔助裝置，以實(shí)現(xiàn)能量的傳遞并保證正常工作。常工作。l液力耦合器的特點(diǎn)是：能消除沖擊和振液力耦合器的特點(diǎn)是：能消除沖擊和振動(dòng)；輸出轉(zhuǎn)速低于輸入轉(zhuǎn)速，兩軸的轉(zhuǎn)動(dòng)；輸出轉(zhuǎn)速低于輸入轉(zhuǎn)速，兩軸的轉(zhuǎn)速差隨載荷的增大而增加速差隨載荷的增大而增加;過(guò)載保護(hù)性能過(guò)載保護(hù)性能和起動(dòng)性能好和起動(dòng)性能好,載荷過(guò)大而停轉(zhuǎn)時(shí)輸入軸載荷過(guò)大

3、而停轉(zhuǎn)時(shí)輸入軸仍可轉(zhuǎn)動(dòng)仍可轉(zhuǎn)動(dòng),不致造成動(dòng)力機(jī)的損壞不致造成動(dòng)力機(jī)的損壞;當(dāng)載荷當(dāng)載荷減小時(shí)，輸出軸轉(zhuǎn)速增加直到接近于輸減小時(shí)，輸出軸轉(zhuǎn)速增加直到接近于輸入軸的轉(zhuǎn)速。入軸的轉(zhuǎn)速。l液力偶合器廣泛應(yīng)用于礦山、石油、化液力偶合器廣泛應(yīng)用于礦山、石油、化工、冶金、輕工、水泥、制革、建筑、工、冶金、輕工、水泥、制革、建筑、建材、陶瓷、郵電、交通、電力、食品、建材、陶瓷、郵電、交通、電力、食品、紡織、鑄造、游藝等部門行業(yè)。紡織、鑄造、游藝等部門行業(yè)。l液力偶合器已成功解決了例如帶式輸送液力偶合器已成功解決了例如帶式輸送機(jī)、油田抽油機(jī)、鑄造混砂機(jī)、電廠空機(jī)、油田抽油機(jī)、鑄造混砂機(jī)、電廠空預(yù)熱、水泥廠輥式破

4、碎機(jī)、鋼廠除磷系預(yù)熱、水泥廠輥式破碎機(jī)、鋼廠除磷系統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)等設(shè)備統(tǒng)、石油鉆井平臺(tái)動(dòng)力傳遞系統(tǒng)等設(shè)備應(yīng)用液力偶合器的常見易發(fā)故障，有效應(yīng)用液力偶合器的常見易發(fā)故障，有效地減少了設(shè)備維修次數(shù)并延長(zhǎng)了產(chǎn)品使地減少了設(shè)備維修次數(shù)并延長(zhǎng)了產(chǎn)品使用壽命。用壽命。1.泵輪殼2-渦輪3-泵輪4-輸入軸 5-輸出軸 6、7-尾部切去一片 的葉片l 液力耦合器的結(jié)構(gòu) 液力耦合器的主要零件式兩個(gè)直徑相同的葉輪，稱工作輪，由發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸通過(guò)輸入軸4驅(qū)動(dòng)的葉輪3為泵輪，與輸出軸5裝在一起得為渦輪2。葉輪內(nèi)部裝有許多半圓形的徑向葉片 ，在各葉片之間充滿工作液體。兩輪裝合后相對(duì)端面之間約有2-5mm間隙。

5、它們的內(nèi)腔共同構(gòu)成圓形或橢圓形的環(huán)狀空腔（稱為循環(huán)圓）；循環(huán)圓的剖面圖如下：該剖面圖是通過(guò)輸入軸與輸出軸所作的截面（稱軸截面）工作油液的螺旋形路線l渦輪旋轉(zhuǎn)后，由于渦輪內(nèi)的離心力對(duì)液體環(huán)流的阻礙作用，使油液的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)方向有改變。此時(shí)，螺旋線拉長(zhǎng)如圖所示，渦輪轉(zhuǎn)速越高，油液的螺旋形路線拉得越長(zhǎng)。當(dāng)渦輪和泵輪轉(zhuǎn)速相同時(shí)，兩輪離心力相等，油液沿循環(huán)圓流動(dòng)停止，油液隨工作輪繞軸線作圓周運(yùn)動(dòng),這時(shí)，偶合器不再傳遞動(dòng)力。l 液力耦合器的類型與應(yīng)用特點(diǎn)液力耦合器的類型與應(yīng)用特點(diǎn)l液力耦合器按其應(yīng)用特性可分為液力耦合器按其應(yīng)用特性可分為3 3個(gè)基本個(gè)基本類型：普通型，限矩型，調(diào)速型。類型：普通型，限矩型，調(diào)速

6、型。l普通型液力耦合器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但腔普通型液力耦合器結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但腔體有效容積大，傳動(dòng)效率高。其零速力體有效容積大，傳動(dòng)效率高。其零速力矩可達(dá)額定力矩的矩可達(dá)額定力矩的6 67 7倍，有時(shí)甚至達(dá)倍，有時(shí)甚至達(dá)2020倍，因之過(guò)載系數(shù)大，過(guò)載保護(hù)性能倍，因之過(guò)載系數(shù)大，過(guò)載保護(hù)性能很差。多用于不需要過(guò)載保護(hù)與調(diào)速的很差。多用于不需要過(guò)載保護(hù)與調(diào)速的傳動(dòng)系統(tǒng)中，起隔離扭振和緩沖擊作用。傳動(dòng)系統(tǒng)中，起隔離扭振和緩沖擊作用。l限矩型液力耦合器采取了結(jié)構(gòu)措施來(lái)限制低傳限矩型液力耦合器采取了結(jié)構(gòu)措施來(lái)限制低傳動(dòng)比時(shí)力矩的升高，解決了普通型液力耦合器動(dòng)比時(shí)力矩的升高，解決了普通型液力耦合器過(guò)載系數(shù)過(guò)大

7、的特點(diǎn)，可有效地保護(hù)動(dòng)力機(jī)過(guò)載系數(shù)過(guò)大的特點(diǎn)，可有效地保護(hù)動(dòng)力機(jī)（及工作機(jī)）不過(guò)載，擴(kuò)大了液力耦合器的應(yīng)（及工作機(jī)）不過(guò)載，擴(kuò)大了液力耦合器的應(yīng)用領(lǐng)域。用領(lǐng)域。l調(diào)速型液力耦合器是在輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下，調(diào)速型液力耦合器是在輸入轉(zhuǎn)速不變的情況下，通過(guò)改變工作腔充滿度（通常以導(dǎo)管調(diào)節(jié)）來(lái)通過(guò)改變工作腔充滿度（通常以導(dǎo)管調(diào)節(jié)）來(lái)改變輸出轉(zhuǎn)速及力矩，即所謂的容積式調(diào)節(jié)。改變輸出轉(zhuǎn)速及力矩，即所謂的容積式調(diào)節(jié)。與普通型、限矩型液力耦合器可自身冷卻散熱與普通型、限矩型液力耦合器可自身冷卻散熱的特點(diǎn)不同，調(diào)速型液力耦合器因自身結(jié)構(gòu)原的特點(diǎn)不同，調(diào)速型液力耦合器因自身結(jié)構(gòu)原因和其輸出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)幅度大、傳遞功率

8、大的特因和其輸出轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)幅度大、傳遞功率大的特點(diǎn)，必須有工作液體的外循環(huán)和冷卻系統(tǒng)，使點(diǎn)，必須有工作液體的外循環(huán)和冷卻系統(tǒng)，使工作液體不斷地進(jìn)出工作腔，以調(diào)節(jié)工作腔的工作液體不斷地進(jìn)出工作腔，以調(diào)節(jié)工作腔的充滿度和散逸熱量。充滿度和散逸熱量。 液力耦合器出現(xiàn)的時(shí)間最早，屬于損耗功率控制液力耦合器出現(xiàn)的時(shí)間最早，屬于損耗功率控制型（機(jī)械）調(diào)速。但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，液力耦型（機(jī)械）調(diào)速。但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，液力耦合器逐漸顯現(xiàn)了以下的局限性：合器逐漸顯現(xiàn)了以下的局限性： l1、液力耦合器是由電機(jī)的機(jī)械軸輸出端與液力、液力耦合器是由電機(jī)的機(jī)械軸輸出端與液力耦合器的機(jī)械軸連接；由液力耦合器改變速度通耦合

9、器的機(jī)械軸連接；由液力耦合器改變速度通過(guò)液力耦合的輸出端與風(fēng)機(jī)的機(jī)械軸連接。風(fēng)機(jī)過(guò)液力耦合的輸出端與風(fēng)機(jī)的機(jī)械軸連接。風(fēng)機(jī)與電機(jī)的距離較遠(yuǎn)，效率很差。需提供較大的安與電機(jī)的距離較遠(yuǎn)，效率很差。需提供較大的安裝空間，基礎(chǔ)復(fù)雜。裝空間，基礎(chǔ)復(fù)雜。 l2、由于液力耦合器的兩端出軸為兩個(gè)半軸，頸、由于液力耦合器的兩端出軸為兩個(gè)半軸，頸向跳動(dòng)大，在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成設(shè)備漏油。這樣向跳動(dòng)大，在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成設(shè)備漏油。這樣必然會(huì)導(dǎo)致機(jī)械軸及軸承干磨。因而，故障率較必然會(huì)導(dǎo)致機(jī)械軸及軸承干磨。因而，故障率較高。高。 l3、液力耦合器屬于一種機(jī)械調(diào)速設(shè)備。液力耦合器的、液力耦合器屬于一種機(jī)械調(diào)速設(shè)備。液力耦合器的原理決定了液力耦合器有原理決定了液力耦合器有8-10%的速度損失。同時(shí)功率的速度損失。同時(shí)功率損失變?yōu)闊崃?，使液壓油溫過(guò)高。需要大量冷卻水冷損失變?yōu)闊崃?，使液壓油溫過(guò)高。需要大量冷卻水冷卻液壓油。卻液壓油。 ll4、在實(shí)際運(yùn)行中油溫高于、在實(shí)際運(yùn)行中油溫高于95以上，使冷卻器的水易以上，使冷卻器的水易結(jié)垢堵塞，造成故障。結(jié)垢堵塞，造成故障。 l5、由于液力耦合器是用液壓油傳遞功率，因此速度控、由于液力耦合器是用液壓油傳遞功率，因此速度控制不穩(wěn)定、功率因數(shù)低、調(diào)速精度