液力偶合器工作原理

1、l第一节 前言l第二节 液力耦合器的应用领域l第三节 液力偶合器的结构l第四节 液力耦合器的工作原理l第五节 液力耦合器的节能应用与选型l第六节 液力耦合器的局限性姓名：谭明月学号：0803020504班级：08级机自9班l液力耦合器液力耦合器 （fluid coupling ）以液体为工作介质的一种非刚性联以液体为工作介质的一种非刚性联轴器，又称液力联轴器。轴器，又称液力联轴器。 液力耦合器是利用液体为工作介质，为动液传动，即通过液体在循环流动过程中，液体动能变化来传递动力，这种传动称为液力传动。液力传动原理简图 液力传动装置要完成能量转换与传递的过程，必须具有如下机构： 1、盛装与输送工作

2、循环液体的密闭、盛装与输送工作循环液体的密闭工作腔；工作腔； 2、一定数量的带叶片的工作轮及输、一定数量的带叶片的工作轮及输入输出轴，实现能量转换和传递；入输出轴，实现能量转换和传递； 3、满足一定性能要求的工作液体与、满足一定性能要求的工作液体与其辅助装置，以实现能量的传递并保证正其辅助装置，以实现能量的传递并保证正常工作。常工作。l液力耦合器的特点是：能消除冲击和振液力耦合器的特点是：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速差随载荷的增大而增加;过载保护性能过载保护性能和起动性能好和起动性能好,载荷过大而停转时输入轴载荷过大

3、而停转时输入轴仍可转动仍可转动,不致造成动力机的损坏不致造成动力机的损坏;当载荷当载荷减小时，输出轴转速增加直到接近于输减小时，输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速。入轴的转速。l液力偶合器广泛应用于矿山、石油、化液力偶合器广泛应用于矿山、石油、化工、冶金、轻工、水泥、制革、建筑、工、冶金、轻工、水泥、制革、建筑、建材、陶瓷、邮电、交通、电力、食品、建材、陶瓷、邮电、交通、电力、食品、纺织、铸造、游艺等部门行业。纺织、铸造、游艺等部门行业。l液力偶合器已成功解决了例如带式输送液力偶合器已成功解决了例如带式输送机、油田抽油机、铸造混砂机、电厂空机、油田抽油机、铸造混砂机、电厂空预热、水泥厂辊式破

4、碎机、钢厂除磷系预热、水泥厂辊式破碎机、钢厂除磷系统、石油钻井平台动力传递系统等设备统、石油钻井平台动力传递系统等设备应用液力偶合器的常见易发故障，有效应用液力偶合器的常见易发故障，有效地减少了设备维修次数并延长了产品使地减少了设备维修次数并延长了产品使用寿命。用寿命。1.泵轮壳2-涡轮3-泵轮4-输入轴 5-输出轴 6、7-尾部切去一片 的叶片l 液力耦合器的结构 液力耦合器的主要零件式两个直径相同的叶轮，称工作轮，由发动机曲轴通过输入轴4驱动的叶轮3为泵轮，与输出轴5装在一起得为涡轮2。叶轮内部装有许多半圆形的径向叶片 ，在各叶片之间充满工作液体。两轮装合后相对端面之间约有2-5mm间隙。

5、它们的内腔共同构成圆形或椭圆形的环状空腔（称为循环圆）；循环圆的剖面图如下：该剖面图是通过输入轴与输出轴所作的截面（称轴截面）工作油液的螺旋形路线l涡轮旋转后，由于涡轮内的离心力对液体环流的阻碍作用，使油液的绝对运动方向有改变。此时，螺旋线拉长如图所示，涡轮转速越高，油液的螺旋形路线拉得越长。当涡轮和泵轮转速相同时，两轮离心力相等，油液沿循环圆流动停止，油液随工作轮绕轴线作圆周运动,这时，偶合器不再传递动力。l 液力耦合器的类型与应用特点液力耦合器的类型与应用特点l液力耦合器按其应用特性可分为液力耦合器按其应用特性可分为3 3个基本个基本类型：普通型，限矩型，调速型。类型：普通型，限矩型，调速

6、型。l普通型液力耦合器结构相对简单，但腔普通型液力耦合器结构相对简单，但腔体有效容积大，传动效率高。其零速力体有效容积大，传动效率高。其零速力矩可达额定力矩的矩可达额定力矩的6 67 7倍，有时甚至达倍，有时甚至达2020倍，因之过载系数大，过载保护性能倍，因之过载系数大，过载保护性能很差。多用于不需要过载保护与调速的很差。多用于不需要过载保护与调速的传动系统中，起隔离扭振和缓冲击作用。传动系统中，起隔离扭振和缓冲击作用。l限矩型液力耦合器采取了结构措施来限制低传限矩型液力耦合器采取了结构措施来限制低传动比时力矩的升高，解决了普通型液力耦合器动比时力矩的升高，解决了普通型液力耦合器过载系数过大

7、的特点，可有效地保护动力机过载系数过大的特点，可有效地保护动力机（及工作机）不过载，扩大了液力耦合器的应（及工作机）不过载，扩大了液力耦合器的应用领域。用领域。l调速型液力耦合器是在输入转速不变的情况下，调速型液力耦合器是在输入转速不变的情况下，通过改变工作腔充满度（通常以导管调节）来通过改变工作腔充满度（通常以导管调节）来改变输出转速及力矩，即所谓的容积式调节。改变输出转速及力矩，即所谓的容积式调节。与普通型、限矩型液力耦合器可自身冷却散热与普通型、限矩型液力耦合器可自身冷却散热的特点不同，调速型液力耦合器因自身结构原的特点不同，调速型液力耦合器因自身结构原因和其输出转速调节幅度大、传递功率

8、大的特因和其输出转速调节幅度大、传递功率大的特点，必须有工作液体的外循环和冷却系统，使点，必须有工作液体的外循环和冷却系统，使工作液体不断地进出工作腔，以调节工作腔的工作液体不断地进出工作腔，以调节工作腔的充满度和散逸热量。充满度和散逸热量。 液力耦合器出现的时间最早，属于损耗功率控制液力耦合器出现的时间最早，属于损耗功率控制型（机械）调速。但是随着技术的进步，液力耦型（机械）调速。但是随着技术的进步，液力耦合器逐渐显现了以下的局限性：合器逐渐显现了以下的局限性： l1、液力耦合器是由电机的机械轴输出端与液力、液力耦合器是由电机的机械轴输出端与液力耦合器的机械轴连接；由液力耦合器改变速度通耦合

9、器的机械轴连接；由液力耦合器改变速度通过液力耦合的输出端与风机的机械轴连接。风机过液力耦合的输出端与风机的机械轴连接。风机与电机的距离较远，效率很差。需提供较大的安与电机的距离较远，效率很差。需提供较大的安装空间，基础复杂。装空间，基础复杂。 l2、由于液力耦合器的两端出轴为两个半轴，颈、由于液力耦合器的两端出轴为两个半轴，颈向跳动大，在短时间内就会造成设备漏油。这样向跳动大，在短时间内就会造成设备漏油。这样必然会导致机械轴及轴承干磨。因而，故障率较必然会导致机械轴及轴承干磨。因而，故障率较高。高。 l3、液力耦合器属于一种机械调速设备。液力耦合器的、液力耦合器属于一种机械调速设备。液力耦合器的原理决定了液力耦合器有原理决定了液力耦合器有8-10%的速度损失。同时功率的速度损失。同时功率损失变为热量，使液压油温过高。需要大量冷却水冷损失变为热量，使液压油温过高。需要大量冷却水冷却液压油。却液压油。 ll4、在实际运行中油温高于、在实际运行中油温高于95以上，使冷却器的水易以上，使冷却器的水易结垢堵塞，造成故障。结垢堵塞，造成故障。 l5、由于液力耦合器是用液压油传递功率，因此速度控、由于液力耦合器是用液压油传递功率，因此速度控制不稳定、功率因数低、调速精度