液力耦合器工作原理

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1、液力偶合器工作原理一、工作原理1、概述液力偶合器又称液力联轴器，是以液体为工作介质，利用液体的动能的变化来传递能量的叶片式传动机械。2、特点能消除冲击和振动，输出转速低于输入转速。两轴的转速差随符合的增加而增加，过载保护性能和启动性能好，载荷过大而停转时输入轴仍能转动，不致造成原动机的损坏。当载荷减小时输出轴转速增加直到接近于输入轴转速，使传动扭矩趋于零。传递效率等于输出转速与输入转速之比，一般情况下转速之比在0.95以上即可获得较高的效率。它具有空载启动电机，平稳无级变速等特点，用于电站给水泵的转速调节，可简化锅炉给水调节系

2、统，减少高压阀门数量，由于可通过调速改变给水量和压力来适应机组的起停和负荷变化，调节特性好，调节阀前后压降小，管路损失小，不易损坏，使给水系统故障减少，当给水泵发生卡涩、咬死等情况时。对泵和电机都可起到保护作用，故现代电站中，机组锅炉给水泵普遍采用了带液力偶会器的调速给水泵。2、用途液力偶合器作为节能设备，可以无级变速运转，工作可靠，操作简便，调节灵活，维修方便。采用液力偶合器便于实现工作机全程自动调节，以适应载荷的变化，可节约大量电能，广泛适用于电力、冶金、石化、工程机械、矿山、市政供水供气和纺织、轻工等行业，适用于各种需要

3、变负荷运转的给水泵、风机、粉碎机等旋转式工作机。3、耦合器的基本结构偶合器的基本结构主要部件：泵轮、涡轮、转动外壳、主动（输入）轴、从动（输出）轴及勺管。泵轮与涡轮称为工作轮，两轮中均有叶片，两轮分别与输入、输出轴相联接，它们之间是有间隙的，泵轮和涡轮均有径向尺寸相同的腔形，所以，合在一起形成工作油腔室，工作油从泵轮内侧进入，并跟随动力机一起作旋转运动，油在离心力的作用下，被甩到泵轮的外侧，形成高速油流冲向对面的涡轮叶片，流向涡轮内侧逐步减速并流回到泵轮的内侧，构成了一个油的循环。4、偶合器调速范围调速型液力偶合器可以在主动轴

4、转速恒定的情况下，通过调节液力偶合器内液体的充满程度实现从动轴的无级调速（调速范围为0到输入轴转速的97%~98%），调节机构称为勺管调速机构，它通过调节勺管的工作位置来改变偶合器流道中循环液体的充满程度，实现对被驱动机械的无级调速，使工作机按负载工作范围曲线运行。5、偶合器工作原理l工作液体在工作腔中的绝对流动是一个三维运动。l转动外壳与泵轮联接后包围在涡轮之外，使工作液体能贮于泵轮之中。l输入轴与动力机相联（如电机），输出轴与被驱动机相联（如给水泵）当偶合器工作油腔充满油时（见图1－1(a)),能量最大，传递扭矩的能力最大

5、，当偶合器工作油腔排空油时（见图1－1(b)),能量最小，传递扭矩的能力最小。如果利用一件可在偶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，则偶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，这就实现了偶合器的调速功能。二、滑差率S和效率η液力偶合器内液体的循环是由于泵轮——涡轮流道间不同的离心力产生压差而形成，因此泵轮nB（n1)和涡轮nt(n2)必须有转速差，这是液力偶合器的工作特性所决定的。泵轮转速nB、涡轮nt的转速差称为滑差，在额定工况下，滑差为

6、输入转速的2%~3%。1、滑差率S实际上，偶合器在运转中，其泵轮转速（nB表示）,一定要稍大涡轮的转速（nt表示）只有这样，循环园泵轮出口油压才能高于涡轮入口油压，从而完成扭矩的传递。我们把泵轮、涡轮的转速差与泵轮转速之比称作液力偶合器的滑差，用S表示，即有：S=(nB-nt)/nB=1-nt/nB………………(1)从(1)式中可以看出nt/nB为两轮的传动比，用i表示在偶合器的名牌上，我们引用额定滑差率的慨念，所谓额定滑差即为：偶合器传递额定负荷时的滑差乘以百分之百，用S额％表示。1、效率η液力偶合器在工作过程中的能量损失主

7、要是液体在工作腔内流动的流动损失和进入工作轮入口处的冲击损失，工作轮与空气摩擦损失以及轴承、密封、齿轮付等的机械损失，所以，液力偶合器的输出功率N2总是小于输入功率N1，二者的比值就是偶合器的传动效率η02、η0=N2/N1=ηv×ηm×ηh……………..(2)3、式中，ηv、ηm、ηh分别为容积效率、机械效率和液力效率。2.1ηv(容积效率）从泵轮中流出的工作液体，绝大部分进入涡轮，并有很少一部分可能通过工作轮之间的轴向间隙直接流向泵轮人口，另有很少一部分从涡轮与转动外壳间的间隙流出，而未流人涡轮，这就引起了容积损失。但是，

8、这一损失量是相当小的，若忽略这一损失，则ηv＝1。2.2ηm（机械效率）l机械效率ηm为工作轮输入扭矩与输出扭矩之比，其中:l泵轮机械效率：ηBm=MB-Y/MB………….(3)lMB-Y——泵轮对液体的作用扭矩lMB——原动机对泵轮的输入扭矩l涡轮机械效率：ηTm=MT/M