福伊特r16k-550型液力偶合器调速特性分析

《福伊特r16k-550型液力偶合器调速特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据第34卷第1期华电技术V01．34No．12012年1月HuadianTechnologyJan．2012福伊特R16K一550型液力偶合器调速特性分析鄢传武，王章生(华电电力科学研究院。浙江杭州310030)摘要：针对福伊特R16K一550型液力偶合器的结构，论述了液力偶合器的调速原理，通过对国电石嘴山电厂技术改造工程。1机组A给水泵液力偶合器勺管开度、给水泵转速及给水流量等参数的测试，得出了液力偶合器调速特性，提升了给水泵自动控制品质。关键词：液力偶合器；给水泵；调速中图分类号：TH137．331文献标志码：B文章编号：16

2、74—1951(2012)01—0047—02O引言德国福伊特公司生产的R16K一550型液力偶合器结构简单、维护简便、工作可靠性较高，具有较宽的调速范围(20％～97％额定转速)和较高的效率(额定工况可达97％)，由于采用电动执行器来控制调速，所以很容易实现手动控制和自动控制。宁夏国电石嘴山电厂技术改造工程’l机组配置的3台电动给水泵均采用该类型液力偶合器进行调速，通过较长时间的运行，该液力偶合器工作稳定。ddDffiO．525；blD=O．315轴中心线1R16K一5卯型液力偶合器结构及工作原理图1福伊特R16K一踟型液力偶合器工作

3、腔型(扁桃形)液力偶合器主要由泵轮、涡轮、主轴及外壳等构件组成。液力偶合器的泵轮和涡轮被外壳密闭，泵轮与电动机相连。当液力偶合器运行时，存在于液力偶合器腔体内的工作液体在泵轮的搅动下，沿泵轮叶片组组成的径向流道从泵轮的内侧流向外侧，并在出口处形成高压高速的油流冲向涡轮叶片组组成的流道，油流推动涡轮运转的同时在涡轮叶片组组成的流道中减速减压，通过出口处回油管返回至泵轮的进口处，从而实现油循环。在此过程中，泵轮将电动机输入的机械能转换为工作油的动能和压力能，而涡轮则将工作油的动能和和压力能转换为输出的机械能，实现了电动机到给水泵的动力传递。

4、该液力偶合器为前置齿轮增速型，即电动机的输出轴不是直接与泵轮轴相连，而是通过变速箱与泵轮相连，提高泵轮轴的转速(增速比Z2／Zl_134／33)，以满足涡轮输出转速的要求。不同类型的液力偶合器具有不同的工作腔型，图l为福伊特R16K一550型液力偶合器的工作腔室形状及相关参数。收稿日期：2010—11-012R16K一550型液力偶合器调速特性分析根据力学的平衡原理，忽略液力偶合器外侧的鼓风和轴承等阻力扭矩的影响，液力偶合器的泵轮和涡轮之间是等力矩传输，即MB=MT，(1)式中：Jjlf。为泵轮的力矩；坼为涡轮的力矩。由叶轮机械及流体力

5、学相关原理可推导出叶轮力矩的表达式为肘=竽△厂，(2)Z叮r式中：p为流经叶轮介质的密度，kg／m3；g，为流经叶轮介质的体积流量，m3／s；AF为流经叶轮后的速度环量的增量，m2／s，该值与叶轮进、出口处的介质流动速度和叶轮半径有关。由式(2)可知，改变工作介质的体积流量q，就可以改变叶轮的力矩。液力偶合器便是基于此理论，通过改变泵轮和涡轮工作腔中的循环油量，从而改变泵轮与涡轮间传递的力矩，进而改变涡轮输出转速，即改变给水泵转速。显然，控制液力偶合器工作油量的准确性和灵敏性成为提高液力偶合器性能万方数据·48·华电技术第34卷的关键技

6、术，但不同类型的液力偶合器调速控制系统可能会有所不同。液力偶合器一般通过控制进入工作腔内的油量或排出工作腔的油量来控制传输的扭矩，这种仅通过控制进口或出El流量来控制液力偶合器输出转速的控制系统在灵敏性上会显得不足；而R16K一550型液力偶合器是通过勺管来控制液力偶合器的泄油量和通过配流阀来控制进入液力偶合器工作腔的油量，即通过同时控制工作腔的进、出口油量的方法来控制调速，这种调速控制系统具有很高的灵敏度。图2为R16K一550型液力偶合器的调速控制系统，图中配流阀控制液力偶合器的进油量。凸轮盘1可以操控配流阀，凸轮盘2则用来控制勺管

7、位置，当驱动伺服机接受来自锅炉的负荷信号后，驱动固定了凸轮盘1和凸轮盘2的传动杆移动，从而控制进入液力偶合器的工作油量和泄油量。当锅炉负荷增加时，驱动伺服机的驱动凸轮盘2向其径向增大的方向移动，凸轮盘2将使勺管控制阀向A端移动，使进入勺管活塞上压力空间的润滑油增多，推动勺管活塞向下压力空间移动(即液力偶合器工作腔的泄油量减少)，勺管通过勺管标尺传动杆推动勺管标尺向B端移动(即勺管开度增大)，同时，凸轮盘l将沿着其向半径减小的方向移动，从而开大工作油控制阀，所以，进入液力偶合器的工作油量增加，泄油量减少，液力偶合器的涡轮增速。当凸轮盘2在

8、驱动伺服机的驱动下向凸轮盘向半径减少的方向运动时，则上述移动方向相反。至孽塑掣器鼍．r．．It掣-,。---,4-T作油泵来—_．．．_]＼r}Ⅷ**‘I厂二+T作哩冷却器来王塑蒸啦羹白夥。r—————丽鬲