梁银师第10周《综采运输机械》课件2014421、

1、20 13至至 20 14学年第学年第 二二 学期课件学期课件 类别：类别：南校区学生课南校区学生课 授课专业授课专业班级班级：13采掘采掘3班班 课程课程： 开课时间开课时间： 2014 年年 2月月 18日至日至 2014年年 6月月 30 日日 总课时总课时： 18周周6节节/周周1个班个班=114 使用教材使用教材全国中等职业技术学校煤矿技术专业教材全国中等职业技术学校煤矿技术专业教材 授课教师授课教师：梁银师梁银师 教研室教研室：安全采矿：安全采矿教研室教研室 授课次序授课次序第10周第一次授课课时 2授课章节名称授课章节名称四、课题一限矩液力偶合器结构特点及工作原理教学教学目标目标

2、知识目标知识目标液力偶合器的基本结构、液力偶合器的工作原理能力目标能力目标了解液力偶合器的各零部件间的相互关系掌握液力偶合器的工作原理 教学教学要点要点教学重点教学重点液力偶合器的基本结构、液力偶合器的工作原理教学难点教学难点液力偶合器的基本结构、液力偶合器的工作原理课型课型理论课安全教育安全教育河南能源企业文化宣贯:教法与学法教法与学法 （教具）（教具）多媒体 第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 任务导入 液力偶合器是以液体为工作介质的一种非刚性联轴器，又称液力联轴器。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 液力偶合器主要由泵轮和涡

3、轮组成，泵轮和涡轮之间形成了一个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。1涡轮 2轴承 3输出轴 4密封 5输出轴 6泵轮电动机带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出。这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转，将从泵轮获得的能量传递给输出轴。最后液体返回泵轮，形成周而复始的流动。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理液力偶合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。液力偶合器输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间不存在刚性联接。具有良好的传动性能和保护性能，在输送机和减速器之间使用它，可实现电动机空载启动和负载平缓启动。保护了电机和整个传动系统。所

4、以在综采工作面的可弯曲刮板输送机、顺槽转载机、可伸缩带式输送机中广泛应用，安装在电动机和减速器之间。是煤矿运输设备不可缺少的传递装置。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理限矩液力偶合器结构特点及工作原理任务目标任务目标了解液力偶合器的基本结构、掌握液力偶合器的工作原理，为拆缷、安装奠定基础。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 任务分析任务分析 掌握液力偶合器的基本结构、工作原理；是我们掌握液力偶合器的基础，正确使用液力偶合器，对我们使用好、掌握好液力偶合器有非常的意义，因为它能使设备过载保护、实

5、现空载启动、协调多台电动机同步运转的非常重要的传递机构。使煤矿运输设备必不可少传递部件之一。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理一、限矩液力耦合器的结构特点一、限矩液力耦合器的结构特点 a) b)图4-1 液力耦合器1涡轮 2轴承 3输出轴 4密封 5输出轴 6泵轮a)限矩液力偶合器实物图 b)液力偶合器简图第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 为了电动机的启动平稳，并增加保护装置，当前多数刮板输送机上均使用液力偶合器。限矩液力偶合器也称为安全型液力偶合器 ，安装在电动机和减速器之间。它主要由输入轴、输出轴、泵轮、涡轮、外壳、易熔塞等构件组成图41。 输入轴一端与电机相连，另一

6、端与泵轮相连。输出轴一端与涡轮相连，另一端与工作机相连。泵轮与涡轮对称布置，都是具有径向直叶片的叶轮，叶轮工作腔的最大直径称为有效直径，是规格大小的标志。外壳与泵轮相连成密封腔，供工作介质在其中做螺旋环流运动以传递扭矩。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理二、二、 液力偶合器的工作原理液力偶合器的工作原理 以液体为工作介质的一种非刚性联轴器。液力偶合器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。动力机(内燃机、电动机等)带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出。这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转，将从

7、泵轮获得的能量传递给输出轴。最后液体返回泵轮，形成周而复始的流动。 液力偶合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。它的输出扭矩等于输入扭矩减去摩擦力矩，所以它的输出扭矩恒小于输入扭矩。液力偶合器输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间不存在刚性联接。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 液力偶合器的特点是：能消除冲击和振动，输出转速低于输入转速，两轴的转速差随载荷的增大而增加； 过载保护性能和起动性能好，载荷过大而停转时输入轴仍可转动，不致造成动力机的损坏；第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 当载荷减小时，输出

8、轴转速增加直到接近于输入轴的转速，使传递扭矩趋于零。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 液力偶合器的传动效率等于输出轴转速与输入轴转速之比。一般液力偶合器正常工况的转速比在0.95以上时可获得较高的效率。液力偶合器的特性因工作腔与泵轮、涡轮的形状不同而有差异。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 它一般靠壳体自然散热，不需要外部冷却的供油系统。如将液力偶合器的油放空，偶合器就处于脱开状态，能起离合器的作用。 第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 当电机通过输入轴带动偶合器泵轮旋转时，泵轮工作腔内的工作液体受离心力的作用由半径

9、较小的泵轮入口被加速加压抛向半径较大的泵轮出口处，同时液体的动量矩产生增量，即泵轮将输入的机械能转化成了液体动能。 当携带液体动能的工作液体从泵轮出口冲向对面的涡轮时，液流便沿涡轮叶片所形成的流道做向心流动，同时释放液体动能转化机械能，驱动涡轮并带负载旋转做功。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 于是，输入与输出在没有直接机械连接的情况下，仅靠液体动能便柔性的连接起来了。这就是液力偶合器的基本工作原理见图4-1 第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 小结：小结：讲解了四、课题一限矩液力偶合器结构特点及工作原理作业：作业： 1限矩液

10、力偶合器结构特点是什么？ 2液力偶合器的工作原理是什么？ 授课次序授课次序第10周第二次授课课时授课课时 2 2授课章节名称授课章节名称四、课题二 限矩液力偶合器的类型 教学教学目标目标知识目标知识目标液力偶合器的分类、液力偶合器的型号含义液力偶合器的功用和用途能力目标能力目标掌握液力偶合器型号字母的含义、了解液力偶合器的功能和用途 教学教学要点要点教学重点教学重点液力偶合器的分类 教学难点教学难点液力偶合器的分类 课型课型理论课安全教育安全教育河南能源企业文化宣贯教法与学法教法与学法 （教具）（教具）多媒体第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理1、师生互相致礼2、点名，检查学生人数3、

11、河南能源义煤公司企业文化宣贯：9.严格遵守廉洁自律的各项规定，不得从事以下活动：（1）不做有损于公司利益和形象的事，未经履行出资人职责的机构同意，不得在其它企业兼职；（2）不得利用自己的职权和工作之便，为自己或亲属、好友谋取利益；（3）不准利用职务上的便利通过同业经营或关联交易为本人、近亲属或特定关系人谋取利益；（4）不准相互为对方及其近亲属和其他特定关系人从事营利性经营活动提供便利条件。4、复习上次课内容第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 限矩液力偶合器的类型限矩液力偶合器的类型 一、液力偶合器的分类一、液力偶合器的分类 限矩型液压偶合器的特性是：随着传动比的降低，力矩传递能力受到

12、一定的限制，一般不超过电动机额定力矩的22.5倍，因此可有效的保护电动机的传动系统，同时还能改变启动性能，均衡多电动机负荷分配。它分为静缷液式、动压缷液式和阀控延冲式三种。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理1、静压泄液式限矩液力偶合器 这种偶合器的主要结构特点是在涡轮背侧与外壳内侧之间有一个侧铺助室，在涡轮内緣有一块挡板。低转速比时，利用侧铺室和工作腔的静压差，液体由工作腔倾入侧铺助室而使工作腔内冲液量减少，进而限制力矩的传递。这种偶合器结构较简单，但在突然过载时，工作腔的液体倾入铺助室的速度不够快，过载动态性能较差，不一用在井下工作面上，主要用于地面负荷变化不大的设备的传动系统中。

13、第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理2、动压泄液式限矩型液力偶合器这种偶合器的结构较静压泄液式复杂，除具有侧铺助室外，在泵轮心部还设有前铺助室；泵轮背侧设有后铺助室，经过流孔分别与前铺助室和工作腔沟通。低转速比时，液流靠动压由涡轮泄如前铺助室并部分进入后铺助室。进入后铺助室的液体大于后铺助室返回工作腔的液体量，工作腔充液量减少，进而限制了传递的力矩这种液力偶合器动态性能好，动作灵敏度高，传动功率范围较宽，是一种应用广泛的液力传动元件，主要用于刮板输送机、带式输送机等要求对动力机和工作机进行有效保护和要求有一定负载均衡功能的场所。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理3、阀控延充式

14、限矩型液力偶合器延充式液力偶合器的特点是在前铺助室和铺助室之间的过流孔上安装离心式滑阀，改善耦合器的延充性能，进而改善电动机的启动状况。这种偶合器特别适宜于和异步电动机匹配，可是电动机迅速启动及延长负载启动时间，因此特别适用于大惯性设备，如破碎机、刮板输送机等的平稳启动。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理二、型号含义二、型号含义 第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理三、三、 功能与用途功能与用途1、功能（1）具有柔性传动功能：能有效的减缓冲击，隔离扭振，提高转动品质 第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理（2）具有电机轻载起动功能：当电机起动时，力矩甚微，接近于空载起动

15、，从而降低起动电流，缩短起动时间，起动过程平衡、顺利；第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理（3） 具有过载保护功能：有效的保护电机和工作机，在起动或超载时不受损坏、降低机器故障率，延长使用寿命，降低维护保护费用和停工时间；第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理（4）具有协调多机同步起动功能：在多机起动系统，能够达到电机顺序起动，协调各电机同步、平稳驱动。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理2、 用途 限矩型液力偶合器适用于一切需要解决起动困难、过载保护、减缓冲击震动和隔离扭振，协调多机驱动的机械设备上，广泛用于矿山带式输送机、刮板输送机等各式输送机，斗式提升机、球磨机、卷

16、扬机、破碎机、挖掘机、搅拌机、绞直机、起重机等各种机械，因液力偶合器是靠液体传动的可减轻机械冲击的连轴装置,当运行阻力过大,超过偶合器的传动力矩偶合器便空转打滑,起到过载保护的作用.而双速电机的作用是在启动时和正常运转时采用不同的回路,以避免由于满载起动造成的起动电流过大毁坏电机.所以电机与运输机之间必须要用液力偶合器连接。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理小结小结:讲解了四、课题二 限矩液力偶合器的类型。作业：作业：1. 液力偶合器分为那三类？2. 液力偶合器的型号含义是什么？ 授课次序授课次序第10周第三次授课课时授课课时 2 2授课章节名称授课章节名称四、课题三 液力偶合器的机

17、械特性教学教学目标目标知识目标知识目标了解液力偶合器的特性能力目标能力目标掌握液力偶合器的特性教学教学要点要点教学重点教学重点液力偶合器的机械特性教学难点教学难点液力偶合器的机械特性课型课型理论课安全教育安全教育河南能源企业文化宣贯教法与学法教法与学法 （教具）（教具）多媒体第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理1、师生互相致礼2、点名，检查学生人数3、河南能源义煤公司企业文化：10.合法、合规地开展公司业务，严格禁止下列行为：（1）严禁以私人账户持有公司资金，或账外存放资产；（2）严禁授意、指使、强令财会人员提供虚假财务报告；（3）严禁违规对外拆借资金，或将公司财产赠与、转让、出租、出

18、借、抵押给其他单位和个人；（4）严禁在物资购销、设备招标、项目开发、资源整合、资本运作等经营活动中违规操作或谋取私利；（5）严禁利用职务便利，自己经营或者为他人经营与其所任职公司、企业同类的营业； （6）严禁擅自决定对外投资、借贷、融资、担保等重大事项；（7）严禁将公司资产委托、租赁、承包、出借给自己的亲属经营；（8）严禁自定薪酬和私发各种奖金、福利和补贴；（9）严禁从事期货、基金等高风险业务；（10）严禁擅自决定应当由公司或董事会决定的事项。4、复习上次课内容第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理四、课题三四、课题三 液力偶合器的机械特性液力偶合器的机械特性一、液力偶合器的机械特性一、

19、液力偶合器的机械特性1、力矩 一般传动装置（略去空气阻力）均有3个外力矩，即来自原动力机的主动力矩M1、来自工作机构的从动力矩M2以及固定架的反作用力矩M 3。对于液力偶合器来说，它的工作构件仅有2个工作轮，并无固定架，因M3=0。于是，作用于液力偶合器的外阻力矩只有2个，即原动力矩M1和负载力矩M2，如图4-2所示。图 4-2作用于液力偶合器上的外力第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理 由于液力偶合器的泵轮与原动机相联，因而原动机力矩M1等于泵轮输入力矩Mb；涡轮与负载相联，负载力矩M2等于涡轮输出力矩MT，即：M b + M t =0 M b= - M t 4-1式4-1表明，液体

20、作用于涡轮上的力矩和液体作用于泵轮上的力矩大小相等，方向相反。如果忽略空气的阻力和轴承的摩擦力作用则可近似认为液力偶合器的输出力矩和电动机的输出力矩相等。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理当电动机带动液力偶合器的泵轮旋转时，工作液体在液力偶合器内做复合运动，即液体质点一面扰泵轴线做牵连运动（圆周运动），一面绕工作轮叶片做相对运动（环流运动）。根据动力矩定理导出其力矩方程，即液力偶合器工作轮的力矩为： M = Q 1（ R1- R22 i ) = Q ( R1 n 1R2 u2 ) 4-2 M = Q ( R1 n1 R2 u2 ) 4-3 式中 Q-环流的 质量流量；R1-泵轮出口平

21、均半径；R2- 涡轮出口平均半径；U1- 泵轮出口圆周速度；U2- 涡轮出口圆周速度；1 - 泵轮角度速度； i - 泵轮与涡轮的传动比。式中，负号表示环流对泵轮的力矩，正号表示环流对涡轮的力矩。从式4-3可以看出影响液力偶合器传递力矩的因素。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理第一个因素是工作液体的质量流量Q。这里面包含两个方面，一是冲液量的大小，一是工作液体的性质。环流流量的大小与充入工作腔液体量无关，冲液量大，能进入工作腔的环流量大，液力偶合器传递的扭矩也大；冲液量小，能进入工作腔的环流量也就小，传递的扭矩也小。而工作液体的性质，即它的重度，同样影响液力偶合器传递扭矩的大小。液体

22、的重度大，侧其出力亦大，反之侧小。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理第二个因素是液力偶合器工作腔的几何尺寸。从式4-3中可以看出，影响液力偶合器传递力矩的主要尺寸是R1(泵轮出口的平均半径)和R2(涡轮出口的平均半径)。如液力偶合器传递扭矩要大，则要求R1 要求大，R2要小，即传动功率大者，其工作轮直径应大（R1大），还须是R2小尽量接近轴径。这表明环流在工作腔中所走的循环圆大时，传递力矩就大（不考虑有一部分液体进入铺助时的力矩）；而环流沿工作腔上部做小循环运动时，传递力矩侧较小（是指工作腔充液量与前者相同时的比较）。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理第三个因素是泵轮转动速

23、度n1及涡轮转速n2。由公式4-3可知，如u1愈大，u2愈小，液力偶合器传递力矩就愈大，反之侧小。这也说明n1与n2的转速差（滑差）越大，液力偶合器传递力矩越大。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理上述诸因素彼此并不是孤立的又由于式4-3是在假设条件下推导出来的，而实际环流的运动情况要复杂得多，而且液力偶合器的具体结构不同时，各因素产生的影响也不同，所以完全从理论上对各因素进行定量分析是困难的。因此，在目前情况下只有通过实验做出液力偶合器的特性曲线，才能说明在各种不同的工况下，该液力偶合器所能传递的力矩大小，以及性能是否理想。第四章第一节限矩液力偶合器结构特点及工作原理2、液力偶合器的特性曲线1）输入特性曲线液力偶合器的特性曲线是指速比i（n2/n1）保持不变时，传动转矩M与泵轮转速n1的关系曲线，即M-n曲线，如图4-3所示。图中不同的i值的曲线表明了泵轮的环流 图4-3