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限矩型液力耦合器的研究與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2017-11-22
限矩型液力耦合器是一種應(yīng)用廣泛的通用傳動(dòng)元件，置于動(dòng)力機(jī)與工作機(jī)之間傳遞扭矩，在塔山煤礦主要應(yīng)用于膠帶輸送機(jī)中電機(jī)與減速機(jī)之間的連接。筆者結(jié)合塔山煤礦的實(shí)際，從液力耦合器的原理、功能、特點(diǎn)、分類與參數(shù)來(lái)闡述液力耦合器的使用與維修。
1 限矩型液力耦合器原理
在動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)耦合器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，首先由泵輪將耦合器腔內(nèi)液體攪動(dòng)，在離心力的作用下，腔內(nèi)液體從半徑較小的流道進(jìn)口處被加速，并拋向半徑較大的流道口處，從而液體的動(dòng)量加大，在泵輪出口處液流以較高的速度和壓強(qiáng)沖向渦輪葉片，釋放液體動(dòng)能來(lái)推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)做功，實(shí)現(xiàn)渦輪將液體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程。當(dāng)液體的動(dòng)能減小后，在其后的液體推動(dòng)下由渦輪流出而進(jìn)入泵輪，再開(kāi)始新的能量轉(zhuǎn)化。如此周而復(fù)始，輸入與輸出在沒(méi)有直接機(jī)械連接的情況下由液體動(dòng)能完成柔性的成功連接（見(jiàn)圖1、圖 2）。
2 限矩型液力耦合器功能
（1）柔性傳動(dòng)功能。限矩型液力耦合器具有柔性傳動(dòng)功能，能有效地減緩沖擊，隔離扭振，提高傳動(dòng)品質(zhì)。
（2）電機(jī)輕載啟動(dòng)功能。當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，力矩甚微，接近于空載啟動(dòng)，從而降低啟動(dòng)電流，縮短啟動(dòng)時(shí)間，啟動(dòng)過(guò)程平緩、順利。
（3）過(guò)載保護(hù)功能。限矩型液力耦合器能有效地保護(hù)電機(jī)和工作機(jī)，在啟動(dòng)或超載時(shí)不受損壞，降低機(jī)器故障率，延長(zhǎng)零部件和整機(jī)使用壽命，降低維護(hù)費(fèi)用和減少停工時(shí)間。
（4）協(xié)調(diào)多機(jī)同步啟動(dòng)。在多機(jī)啟動(dòng)系統(tǒng)中能夠達(dá)到電機(jī)順序啟動(dòng)，協(xié)調(diào)各電機(jī)同步、平穩(wěn)驅(qū)動(dòng)。
3 限矩型液力耦合器特點(diǎn)
限矩型液力耦合器除軸承、油封外無(wú)任何機(jī)械摩擦，使用壽命長(zhǎng)，故障率低，不需特殊的維護(hù)保養(yǎng)。
4限矩型液力耦合器的分類及常規(guī)參數(shù)
限矩型液力耦合器的型號(hào)表示見(jiàn)圖 3，表 1 為限矩型液力耦合器的結(jié)構(gòu)特征代號(hào)。
5安裝與拆卸
5.1安裝
（1）安裝耦合器前應(yīng)將原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)軸清潔干凈并涂抹潤(rùn)滑脂。
（2）安裝時(shí)不允許用壓板或鐵錘敲打耦合器鋁制殼體，也不可熱裝，以免損壞密封及元件。可在工作機(jī)軸上絞螺紋孔，并在其上旋入螺桿，通過(guò)旋轉(zhuǎn)螺桿上特制的螺母將套在螺桿上的耦合器主軸（聯(lián)帶耦合器）平衡代入，安裝在工作設(shè)備上。
（3） 直線傳動(dòng)式耦合器安裝在原動(dòng)機(jī)及工作軸上后一定要精心找正，原動(dòng)機(jī)及工作機(jī)軸的中心線不平行度≤0.25 mm，角誤差≤30′,可用千分表檢測(cè)不同軸度及角誤差。找正時(shí)可用墊片或彈簧板調(diào)整原動(dòng)機(jī)及工作機(jī)底座，調(diào)整完畢原動(dòng)機(jī)及工作機(jī)底座應(yīng)考慮相應(yīng)定位緊固措施。
（4）耦合器外部應(yīng)設(shè)有穩(wěn)固的防護(hù)罩，防護(hù)罩應(yīng)有利于通風(fēng)散熱，露天場(chǎng)所應(yīng)考慮防雨措施，防護(hù)罩還應(yīng)考慮耦合器噴液時(shí)的防護(hù)。
5.2 拆卸
先將原動(dòng)機(jī)（電機(jī)）底板緊固螺栓松開(kāi)，再移動(dòng)電機(jī)使聯(lián)軸節(jié)左右半分離，卸下電機(jī)軸上的半聯(lián)軸節(jié)，最后用拆卸螺桿旋入耦合器主軸的拆卸螺紋孔將耦合器主體頂出卸下，不可敲擊耦合器鋁制外殼進(jìn)行拆卸。拆卸工具為選配件，如需要請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)提出購(gòu)買。未與專業(yè)維修人員聯(lián)系之前不得隨意拆解耦合器主體，避免破壞密封及平衡精度等問(wèn)題的發(fā)生。如用戶自行拆卸造成損壞，將不予保修。
6 工作油的使用方法
6.1 工作油的作用
油是液力耦合器的傳遞扭矩介質(zhì)，充油量的多少對(duì)液力耦合器的扭矩傳遞有較大的影響。利用不同的充油量，可使一個(gè)耦合器能夠同相應(yīng)的不同功率電機(jī)匹配，以適應(yīng)不同的工作要求。
6.2 工作油的性能
工作油的性能直接影響耦合器傳遞扭矩的能力，要求工作油具有低的黏度、高的閃點(diǎn)、大的密度、腐蝕性小和耐老化。具體要求為：黏度 υ＝32mm2/s（在 500 ℃時(shí)）；υ＝28.8 mm2/s～35.2 mm2/s（在 400 ℃時(shí)）；密度 ρ＝860 kg/m3（20 ℃時(shí)）；閃點(diǎn)不低于 800 ℃。推薦使用 TSA32 號(hào)汽油輪機(jī)或 6 號(hào)液力傳動(dòng)油。
6.3 充油和充油檢查
工作油必須經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾后才能充入液力耦合器，正確的油位對(duì)耦合器的安全運(yùn)轉(zhuǎn)很重要，因此建議定期進(jìn)行油位檢查。耦合器最大充油量為工作腔滿容量的 80％，不允許充油過(guò)多，更不能充滿，否則會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)中引起升溫，產(chǎn)生壓力，使耦合器損壞；最小充油量為工作腔滿容量的 40％，否則會(huì)使軸承得不到充分潤(rùn)滑而縮短使用壽命。
7 使用與維護(hù)
使用時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
（1）傳動(dòng)方向。液力耦合器在正反方向都能傳動(dòng)，當(dāng)安裝完畢第一次試車時(shí)，必須檢查耦合器是否符合所要求的旋轉(zhuǎn)方向，不得急劇正反轉(zhuǎn)。
（2）在耦合器上安裝網(wǎng)狀防護(hù)罩。
（3）當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，必須從動(dòng)機(jī)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，若從動(dòng)機(jī)不動(dòng)，必須馬上停機(jī)，檢查負(fù)載是否有制動(dòng)現(xiàn)象。
（4）運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不允許耦合器滲漏。
（5）連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，工作油溫不超過(guò)90 ℃。
（6）運(yùn)轉(zhuǎn)3 000 h后，對(duì)工作油進(jìn)行老化檢查，若油已老化，則需換油。
（7） 應(yīng)隨工作機(jī)檢修周期而定期檢查聯(lián)軸節(jié)彈性盤的磨損情況，定期檢查電機(jī)和工作機(jī)軸（如減速機(jī)）安裝的同軸精度并進(jìn)行校正，保證運(yùn)行平穩(wěn)。
（8）不允許隨意拆卸耦合器，以免破壞密封及裝配精度。
（9）易熔塞、易熔合金的熔點(diǎn)為 120 ℃，如果由于故障工作油溫升高，使移熔合金熔化，工作油就噴出，此時(shí)應(yīng)排除故障、重新充油。注意，切不可用金屬螺塞取代移熔塞。
（10）不得頻繁啟動(dòng)，以防工作油超溫。
（11）應(yīng)有良好的通風(fēng)條件，防止太陽(yáng)光直接照射。
8 限矩型液力耦合器故障及排除方法
限矩型液力耦合器故障及排除方法見(jiàn)表2。
9安全保護(hù)裝置
易熔塞為外負(fù)載或制動(dòng)時(shí)的過(guò)熱保護(hù)裝置，其原理為：當(dāng)工作機(jī)過(guò)載或制動(dòng)時(shí)，耦合器產(chǎn)生大滑差或堵轉(zhuǎn)，引起工作液升溫，易熔塞芯部易熔合金深化噴液，傳動(dòng)介質(zhì)噴出，從而原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)間傳動(dòng)、遞動(dòng)力被分開(kāi)，保護(hù)了整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)。易熔塞絕對(duì)不允許用其他螺塞代替，也不允許將易熔塞中心孔用其他金屬堵死。
摘自：中國(guó)計(jì)量測(cè)控網(wǎng)
