二、液力偶合器结构及系统

1、上海电力修造总厂有限公司 我厂为200MW100容量、300MW50、600MW30%容量调速型锅炉给水泵所配用的调速型液力偶合器的型号主要有以下几种 ： 所配液力偶合器型号 制造商 R17K2E 德国VOITH R16K.1 德国VOITH R16K550 德国VOITH R16K400M/R16K450M/R17K500M等 德国VOITH YOT51 、YOT51A 上海电力修造厂 CO46 上海电力修造厂 YOT46-508 上海电力修造厂 YOT46550 上海电力修造厂 GCH104/GCH104A/GCH105等 日本EBARA 1.1 结构 R17K2E型液力偶合器与YOT51

2、 、YOT51A型液力偶合器的结构完全一样，它们的易损件均可互换。这类偶合器的主体部分有一对增速齿轮、工作油、润滑油来自一个齿轮泵，该齿轮泵由偶合器输入轴驱动。机组启停时，有一电动辅助齿轮油泵供油。工作油、润滑油管路合并在一个箱体中，润滑油系统除了供给本机润滑以外，还供给水泵、电动机、前置泵的轴承润滑油。箱体的下部为油箱。偶合器与电机及偶合器与给水泵之间的动力传递是由挠性联轴器来完成的。偶合器的泵轮轴与偶合器的涡轮轴间的动力传递是由工作油来传递的。偶合器的调速系统是电动执行机构来的信号，通过扇形齿轮轴带动扇形齿轮再由齿轮齿条传动使勺管在工作腔内移动，来达到调速的目的。具体结构见图21 R17K

3、2E偶合器水平剖面、图22 R17K2E偶合器垂剖面。 1输入轴 2泵轮轴 3泵轮 4易熔塞 5涡轮 6转动外壳7涡轮轴 8油滤网9逆止阀10勺管 11辅助油泵 12主油泵 1输入轴 2孔板 3大齿轮 4主油泵 5单向阀 6放气阀 7启动油泵 8启动油泵电机 9单向阀 10放气阀11压力开关 12顺序阀 13孔板 14润滑油总管 15可切换式双筒虑网 16润滑油冷油器 17工作油冷油器 18减压阀 19孔板 20涡轮轴推力轴承 21电动执行机构 22勺管调速机构 23工作腔室 24小齿轮 25泵轮轴推力轴承 工作油和润滑油都用同一种油。供应工作油和润滑油的主油泵为一齿轮油泵，由偶合器的输入轴驱

4、动。 在泵组启动、停机和损坏时，泵组的润滑油由电动辅助润滑油泵供应。1.2.1 1.2.1 工作油循环工作油循环 工作油循环是由一闭式循环迭加一开式循环所组成。 主油泵（4）提供压力油通过顺序阀（12）进入工作油闭式循环回路，向偶合器工作腔（23）供油；通过孔板（19）供给偶合器工作腔供油。偶合器的工作油由勺管吸出；在背压的作用下，工作油流过勺管排油腔体向工作油冷油器（17）和孔板（19）回到偶合器工作腔中；形成工作油闭式循环回路。多余的工作油经过减压阀（18）回到油箱。当偶合器工作腔充液量减少时，多余的工作油也是由此回到油箱。 工作油和涧滑油压力的设定与顺序阀（12）和减压阀（18）有关。如

5、果工作油温升高到160，则易熔塞就要熔化，偶合器工作腔（23）随之向外排油。若是由于油循环短时过热造成易熔塞熔化，（即冷油器故障或偶合器过载），偶合器的调节性能有略微的改变，如油箱温度略有上升，增速过程时间略有增加，但几乎仍能达到最大的输出功率。1.2.21.2.2滑油循环滑油循环 主油泵（4）输出压力油通过逆止阀（5）、润滑油冷油器（16）和双筒可切换滤网（15）到达各轴承点、齿轮润滑处。润滑油的压力由顺序阀 （12）调在约0.25MPa。为了保证各轴承在偶合器启动、停机和故障时都有油润滑，系统设有一电动辅助润滑油泵（7）在主电机启动前和停机后向各轴承供油。辅助电动油泵由一电机（8）驱动，从

6、油箱内抽油通过逆上阀（9）向润滑油循环回路供油。1.2.31.2.3外部供油外部供油 外部设备（即电机、被驱动机器或联轴器）的润猾油是由偶合器的润滑油回路提供的，其回油回到油箱。偶合器的电机侧和给水泵侧的润滑油出口管道上都已装上了孔板。 勺管用于调节偶合器工作腔的充液量，它的位置是由电动执行机构通过调节控制轴（齿轮齿条机构见图24）来调节的。1.3.1 1.3.1 增速调节增速调节 勺管向离开工作腔内油环面的方向移动，自勺管吸出的油量减少，主油泵的油量向工作腔充油。1.3.2 1.3.2 减速调节减速调节勺管移进油环面，自勺管吸出的油量增加，这些油通过减压阀（18）排入油箱。 冷油器一般配我厂

7、生产的管式、型号为：LY54（工作油冷油器）、LY16（润滑油冷油器）。 2.1 结构 R16K550型液力偶合器与YOT46550型液力偶合器的结构完全一样，它们的易损件可互换。这类偶合器的主体部分有一对增速齿轮，润滑油来自一个齿轮泵，工作油来自一个离心油泵，该齿轮泵、离心油泵同轴并由偶合器输入轴驱动。机组启停时，有一电动辅助齿轮油泵供油。工作油、润滑油管路合并在一个箱体中，润滑油系统除了供给本机以外，还供给水泵、电动机、前置泵的轴承润滑油。箱体的下部为油箱。偶合器与电机及偶合器与给水泵之间的动力传递是由挠性联轴器来完成的。偶合器的泵轮轴与偶合器的涡轮轴间的动力传递是由工作油来传递的。偶合器

8、的调速系统是电动执行机构来的信号，经过液压调节系统(有一套错油门机构)使勺管在工作腔内移动，来达到调速的目的。具体结构参加图2-5 R16K550偶合器垂直剖面、图2-6 R16K550偶合器水平剖面。 29轴承压盖 30供油腔体 31径向轴承 32轴承压盖 1输入轴 2径向轴瓦 3径向轴瓦 4大齿轮 5充油泵 6滤网 7辅助油泵 8辅助油泵电机 9排油腔体 10推力轴承 11输出轴 12勺管 13转动外壳 14连接螺栓 15剪切销 16易熔塞17涡轮 18螺栓 19泵轮 20螺栓 21导流叶轮 22泵轮轴 23径向轴瓦 24小齿轮 25径向轴瓦 26推力轴承 27-供油管 28排油管。 1输

9、入轴 2润滑油去电机、前置泵孔板 3压力开关 4工作油冷油器 5逆止阀 6润滑油溢流阀 7辅助油泵 8滤网 9润滑油去电机 10顺序阀11润滑油冷油器 12逆止阀 13定压阀 14孔板15执行机构 16工作油控制阀 17输出轴 18错油门 19勺管 20转动外壳 21易熔塞 22泵轮 23泵轮轴 24工作油离心泵 25润滑油齿轮泵 26-涡轮 工作油循环是由一闭式循环迭加一开式循环所组成。工作油由工作油泵（24）出，经过逆止阀（12）进入油环路。偶合器与工作油冷油器之间的工作油路是闭式循环回路。工作油通过勺管（19）出偶合器腔室，流向工作油冷油器，再经过控制阀（16）返回偶合器。工作油泵压力由

10、定压阀（13）调整。工作油的循环量根据偶合器的发热量由进油控制阀（16）来调节。如果工作油温升高到160，则易熔塞（21）就要熔化，偶合器工作腔（23）随之向外排油。 输出转速是由执行机构通过调节勺管位置、改变偶合器的充油量来控制。在改变工作油量同时还带去滑差产生的热量。 润滑油从润滑油泵（25）来，经过逆止阀（5）、润滑油冷油器（4）及滤油器（8）、定压阀（10）到各轴承和齿轮。在开机、停机及故障停机时，所有的轴承由辅助润滑油泵（7）提供润滑油。在机组运行期间的任何时候不能中断润滑油的供给。润滑油压力通过调整定压阀（10）及溢流阀（6）来实现。润滑油压力由压力开关（3）控制。 控制油回路是润

11、滑油回路的一个支流。它起源于润滑油回路定压阀（10）前的油压值，向错油门入油口提供控制油（一般保持供控制油压0.35MPa）,以实现勺管位置的控制。 外部设备（即电机、被驱动机器或联轴器）的润滑油是由偶合器的润滑油回路提供的，其回油回到油箱。 偶合器的电机侧和给水泵侧的润滑油出口管道上都已装上了孔板。 1执行机构 2凸轮盘3芯轴 4阀座 5阀套 6排油腔体 7勺管 8控制阀 9滚轮1 0油缸 11连杆 12连杆 13凸轮盘 勺管调节为了控制偶合器转速，勺管由一凸轮控制， 来自执行机构的信号转动凸轮盘（2）来带动连杆（11）运动，带动勺管液动控制装置的控制芯轴（3）运动，当凸轮盘转向勺管100位

12、置时，控制芯轴向下移动。压力油通过接口“B”流入勺管控制油缸（10）使勺管朝偶合器全充油方向移动，一弹簧紧压滚轮（9）使其紧贴勺管的斜面运动，而滚轮（9）与阀套（5）是由销子连接的，这样，滚轮沿斜面运动的同时控制阀芯轴将通道“A”关闭。当凸轮盘转向0勺管位置时，控制阀芯轴向上运动，压力油通过接口“A”流到勺管活塞的弹簧加载面上并使勺管朝排空偶合器内工作油的方向移动。 执行机构的转角范围设有限位块以限制凸轮旋转角。 图28 调速机构 冷油器一般配我厂配置，形式为管式或板式。根据用户需求 偶合器的主体部分有一对增速齿轮、工作油、润滑油来自一个齿轮泵，该齿轮泵由偶合器输入轴驱动。机组启停时，有一电动

13、辅助齿轮油泵供油。工作油、润滑油管路合并在一个箱体中，润滑油系统除了供给本机润滑以外，还供给水泵、电动机、前置泵的轴承润滑油。箱体的下部为油箱。偶合器与电机及偶合器与给水泵之间的动力传递是由挠性联轴器来完成的。偶合器的泵轮轴与偶合器的涡轮轴间的动力传递是由工作油来传递的。偶合器的调速系统是电动执行机构来的信号，通过扇形齿轮轴带动扇形齿轮再由齿轮齿条传动使勺管在工作腔内移动，来达到调速的目的。 工作油循环是由一闭式循环叠加一开式循环所组成，从而能改变充液量。 在闭式循环回路中，压力油经过工作油控制阀（19）向偶合器工作油腔（15）供油，作动力传送。工作腔的工作油由勺管（17）吸出在背压的作用下，

14、工作油流过工作油冷油器（22）散热后流经回到偶合器工作腔中。 开式循环由工作油泵（11）、压力保持阀（18）组成。工作油从开路流向闭路使工作油腔注满。工作油泵供给的多余的工作油经过压力保持阀（18）返回油箱，当偶合器的充液量减少时，多余的的工作油也是由此回到油箱。 工作油运行压力的设定与压力保持阀（18）有关。 如果闭式循环回路被破坏，偶合器油温升高到160，则易熔塞（14）就要熔化，偶合器工作腔随之向外排油。若是由于油循环短时过热造成易熔塞熔化，（即冷油器故障或偶合器过载），偶合器的调节性能只有略微的改变。而其它特征为：油箱温度略有上升，驱动机器的启动时间略有增加，并几乎达到最大的输出功率。

15、 主润滑油泵（10）出油通过压力保持阀（08）、润滑油冷油器（09）和双筒滤网（06）到达各轴承点、压力开关和齿轮润滑处。 润滑油压力由压力保持阀（08）整定。 为了保证各轴承在偶合器启动、停机和故障时都有润滑油润滑，由一电动辅助润滑油泵（03）在主电机启动前和停机后向各轴承供油。 电动辅助油泵由一电机驱动，从油箱内抽油通过逆止阀（17）向油循环回路供油。 外部设备（即电机、被驱动机器或联轴器）的润滑是由偶合器的润滑油回路提供的，其回油回到油箱。 工作油和润滑油都用同一种油。工作油泵（13）和润滑油主油泵（12）组合成一充油泵组，由偶合器的输入轴驱动。 在给水泵组启动、停机、损坏时，给水泵组的

16、润滑油由偶合器电动辅助润滑油泵（14）供应。 工作油循环是由一闭式循环叠加一开式循环所组成，从而能改变充液量。 在闭式循环回路中，压力油经过工作油进油孔板(22)向偶合器工作油腔（26）供油，作动力传送。工作腔的工作油由勺管（24）吸出，在背压的作用下，工作油流过工作油冷油器（20）散热后流经工作油溢流阀（21）回到偶合器工作腔中(26)。工作油泵供给的多余的工作油经过工作油溢流阀（21）返回油箱，当偶合器的充液量减少时，多余的的工作油也是由此回到油箱。 主润滑油泵（12）出油通过润滑油冷油器（19）和双筒滤网（18）到达各轴承点、压力开关和齿轮润滑处。润滑油压力由溢流阀（17）整定。 外部设

17、备（即电机、被驱动机器或联轴器）的润滑是由偶合器的润滑油回路提供的，其回油回到油箱。 一、 M型液力偶合器介绍1、结构（图3-17 M型偶合器水平剖面图、图3-18 M型偶合器垂直剖面图）M型偶合器水平剖面图M型偶合器的主体结构，与R16K550基本 相 同 ， 参 见R16K550介绍。 M型偶合器油系统与R16K550基本相同，参见R16K550介绍（勺管控制除外） 1箱体 2输入轴3增速齿轮 4泵轮轴 5泵轮 6输出轴 7涡轮 8转动外壳 9工作腔体10控制腔体11推力轴承 12径向轴瓦 13工作油泵 14润滑油泵15辅助油泵 16勺管 17VEHS控制机构 18液压缸 19位置传感器

18、20油循环阀 21工作油定压阀 22润滑油定压阀 23双筒滤网 24-润滑油冷油器 25工作油冷油器26-差压开关 27-单向阀 VEHS执行器为Voith公司自行定做开发的电液式勺管控制机构：连接220V交流电源，不仅勺管的驱动为完全电液式，执行器本身也为完全电液式，没有任何机械传动部件，大大延长了执行器的寿命、响应速度以及控制精度。 勺管（9）的位置始终由液压缸（8）上的位置传感器（7）监测，与控制室的信号（6）比较后，由控制器中（3、4）产生差动信号，差动信号控制三位四通阀（5）中的液压油流向，从而控制液压缸的运动，达到控制勺管的目的。此测量、比较的过程是连续、不间断的，控制精度可以达到0.1%。最快的响应时间可以达到5秒。 CO46/YOT45-508YOT56YT62YOT51系列YOT46-550带增速齿轮是否否是是机械传动方式调节勺管 是是是是否液压伺服传动方式调节勺管否否否否是工作油有进油控制阀 是否是否是油泵工作油为离心泵 润滑油为齿轮油泵 是是