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液力偶合器

液力偶合器

液力耦合器又称液力联轴器,是一种用来将动力源(通常是发动机或电机)与工作机连接起来,靠液体动量矩的变化传递力矩的液力传动装置。

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液力偶合器介绍

液力耦合器是以液体为工作介质的一种非刚性联轴器。液力耦合器(见图)的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔,泵轮装在输入轴上,涡轮装在输出轴上。两轮为沿径向排列着许多叶片的半圆环,它们相向耦合布置,互不接触,中间有3mm到4mm的间隙,并形成一个圆环状的工作轮。驱动轮称为泵轮,被驱动轮称为涡轮,泵轮和涡轮都称为工作轮。泵轮和涡轮装合后,形成环形空腔,其内充有工作油液。

液力偶合器优势

优点

(1)具有柔性传动自动适应功能。
(2)具有减缓冲击和隔离扭振功能。
(3)具有改善动力机启动能力,使之带载荷或空载启动功能。
(4)具有在外载荷超载时保护电机和工作机不受损坏的过载保护功能。
(5)具有协调多动力机顺序启动、均衡载荷和平稳并车功能。
(6)具有柔性制动减速功能(指液力减速器和堵转阻尼型液力耦合器)。
(7)具有使工作机延时缓慢启动功能,能平稳地启动大惯量机械。
(8)对环境的适应性强,可以在寒冷、潮湿、粉尘、需防爆的环境下工作。
(9)可以使用廉价的笼型电机替代价格昂贵的绕线式电机。
(10)对环境没有污染。
(11)传递功率与其输入转速的平方成正比,输入转速高时,能容量大,性能价格比高。
(12)具有无级调速功能,调速型液力耦合器可以在输入端转速不变的条件下,通过在运行中调节工作腔的充液量而改变输出力矩和输出转速。
(13)具有离合功能,调速型和离合型液力耦合器,可以在电机不停止转动的条件下,使工作机启动或制动。
(14)具有扩大动力机稳定运行工作范围功能。
(15)具有节电效果,能降低电机的启动电流和持续时间,降低对电网的冲击,降低电机的装机容量,大惯量难启动机械应用限矩型液力耦合器和离心式机械应用调速型液力耦合器节能效果显著。
(16)除轴承、油封外无任何直接机械摩擦,故障率低,使用寿命长。
(17)结构简单,操作维护简便,不需要特别复杂的技术,养护费用低。
(18)性能价格比高,价格低廉,初始投资少,投资回收期短。

缺点

(1)始终存在转差率,有转差功率损失,限矩型液力耦合器的额定效率约等于0.96,调速型液力耦合器与离心式机械匹配相对运行效率在0.85~0.97之间。
(2)输出转速始终低于输入转速,且输出转速不能像齿轮传动那样准确不变。
(3)调速型液力耦合器需要附加冷却系统,增加投资费用和运行费用。
(4)占地面积较大,需要在动力机与工作机之间占有一定空间。
(5)调速范围相对较窄,与离心机械匹配调速范围为1~1/5,与恒力矩机械匹配调速范围为1~1/3。
(6)无变矩功能。
(7)传递功率的能力与其输入转速的平方成正比,输入转速过低时,耦合器规格增大,性能价格比降低。


液力偶合器工作原理

液力耦合器结构形式比较多,不同的液力耦合器在结构与原理上略有不同,但是其基本原理是相同的,都是通过泵轮将机械能转化为液体的动能,再由流动的液体冲击涡轮,实现液体动能向机械能的转化,向外输出动力,如图2所示。下面分别介绍普通型、限矩型、调速型液力耦合器的典型结构与原理。

液力偶合器技术参数
液力偶合器实际案例

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