液力耦合器原理及油路流程详解

调速型液力耦合器的工作原理调速型液力耦合器主要由泵轮、涡轮、勺管室等组成,如下图所示。当主动轴带动泵轮旋转时，在泵轮内叶片及腔的共同作用下，工作油将获得能量并在惯性离心力的作用下，被送到泵轮的外圆周侧,形成高速油流，泵轮外圆周侧的高速油流又以径向相对速度与泵轮出口的圆周速度组成合速度，冲入涡轮的进口径向流道，并沿着涡轮的径向流道通过油流动量矩的变化而推动涡轮旋转，油流至涡轮出口处又以其径向相对速度与涡轮出口处的圆周速度组成合速度，流入泵轮的径向流道，并在泵轮中重新获得能量。如此周而复始的重复，形成工作油在泵轮和涡轮中的循环流动圆。由此可见，泵轮把输入的机械功转换为油的动能，而涡轮则把油的动能转换成为输出的机械功,从而实现动力的传递。下面两张图是液力耦合器油路图，能够直观的看出液力耦合器中润滑油和工作油的油路走向及作用。调速型液力耦合器的无级变速是通过改变勺管的位置而改变循环圆中的工作油量实现的。当勺管插入液耦腔室的最深处时，循环圆中油量最小，泵轮和涡轮转速偏差大，输出转速最低;当勺管插入液耦腔室的最浅处时，循环圆中油量最大，泵轮和涡轮转速偏差小，输出转速最大。下图为勺管定位控制结构图，过程控制器发送信号到定位器的位置控制单元，例如设定输出速度100%。位置控制单元的线圈对勺管实际位置和接收到的信号进行比较，信号差异决定作用于电磁阀阀芯上的磁力，改变阀芯的位置。勺管控制油缸的活塞向输出速度100%的位置移动。勺管控制油缸的控制油取于润滑油路可调节流孔板的上游。控制油压通过压力调整阀和可调节流孔板设定。当耦合器工作油腔充满油时见图(a),能量最大，传递扭矩的能力最大，当耦合器工作油腔排空油时见图(b),能量最小，传递扭矩的能力最小。如果利用一件可在耦合器中作径向移动的勺管来调节工作油腔内的油层厚度，把勺管以下内侧的循环园中的油导走，以改变工作腔内的油量，则耦合器传递的扭矩将随着勺管的上下移动带来工作腔内的油量变化，这就实现了耦合器的调速功能。调速型液力耦合器的泵轮和涡轮转速存在着一定的差值，这被称之为速度滑差。由粘性流体性质可知，耦合器滑差损失和轴承摩擦损失将生成大量的热，并被耦合器工作油吸收。耦合器滑差越大，转机功率越大，产生的热量越大。为了使耦合器油温不超过规定值，必须利用油循环系统把高温油带出，经过冷油器冷却后回到耦合器内，从而保证了液力耦合器内热量的平衡。不同的液力耦合器的油冷却方式是不同的，这也是液力耦合器在应用过程中一个比较重要的问题。电动给水泵油系统电动给水泵油系统分为两种情况，一种为备用状态，另一种为运行状态。备用状态：工作油路停运，润滑油路由辅助油泵提供油源运行状态：工作油通过流量控制阀进入偶合器，由于偶合器旋转时离心力的作用，工作油在工作腔内形成油环。勺管的位置决定了工作腔内油环勺管将工作油直接输送到冷油器进行冷却，冷却后再通过流量控制阀回到偶合器。这样形成工作油回路。如果需要增加偶合器内的工作油，可以调整勺管的位置，工作油泵流量控制阀根据能量损失控制进入偶合器工作油的多少。过多的工作油通过压力调整阀回油箱。凸轮的位置决定勺管的位置，电动执行器调整凸轮的位置。润滑油由机械润滑油泵提供油源液力耦合器运行参数工作油冷油器入口油温：正常值60~110℃，报警值110℃，停泵值130℃工作油冷油器出口油温：正常值35~75℃，报警值75℃，停泵值85℃润滑油冷油器入口油温：正常值45~65℃，报警值65℃，停泵值70℃润滑油冷油器出口油温：正常值35~55℃，报警值55℃，停泵值60℃油箱油温：正常值45~45℃，报警值45℃，停泵值40℃，启辅助油泵允许5℃耦合器轴承：正常值＜90℃，报警值90℃，停泵值95℃易熔塞熔化温度：160℃润滑油压力：正常值2.5+1.0bar，高I（主泵启动允许）1.7bar，高II（停辅泵）2.2bar，低I（启辅泵）1.5ba