1、浅谈限矩型液力耦合器的维修与保养厂部：机械维修中心指导老师：王晓华设计人：王焙设计时间：2012.7.25简述液力耦合器的定义、功能及其广泛应用1. 液力偶合器的定义：液力偶合器是以油压来传递动力的变速传动装置，因油压大小不受等级的限制，所在它是一个无级变速的联轴器。液力偶合器的工作过程：液力偶合器主要由泵轮、涡轮和转动外壳组成。泵轮和涡轮尺寸相同，相向布置，其腔内均有许多径向叶片，涡轮的片数一般比泵轮少 1 一 4 片，以避免共振。泵轮的主轴和电动机主轴（或第一级增速齿轮轴）相连，涡轮轴和水泵主轴（或第二级增速齿轮轴）连接。2. 液力偶合器功能：1) 具有减缓启动冲击和隔离扭振的功能机器静止
2、时，由于传动系统中各元件之间存在着间隙，挠性构件是松弛的，因而在启动瞬间施加于电动机的力矩是很小的。当电动机迅速加速，由于传动元件间隙被消除，挠性构件张紧，力矩突然施加于电动机，从而产生冲击与振动。由于液力偶合器的泵轮力矩与其转速的平方成正比，因而在启动过程中，施加于电动机的力矩是随转速升高而逐渐增大的，即当电动机起动瞬间泵轮因转速低而力矩甚微，电机近似于带动泵轮空载起动，因而应用它减少启动时的冲击和振动。发动机、往复泵式机械等，在运转时产生强烈的扭振，使零件承受反复应力，易使支撑和基座产生共振，造成严重后果。应用液力偶合器，可以利用高速旋转的工作液体的惯性阻尼作用，使其扭振得以衰竭，有效地隔
3、离原动机与工作机（负载）之间的扭振。2) 具有过载保护功能机器运转时，运动部分贮存很大动能，其中很大一部分贮蓄在高速旋转的电动机转子中。负载突然被制动（急刹车或传动机构被障碍物卡塞）时，将产生很大的动力载荷。这时，原动机和工作机（负载）所有运动质量的动能，都在瞬间释放出来，为破坏机器零件而做功。应用液力偶合器，若负载突然被制动，制动的只是负载的本身，而电动机的转速不低于尖峰力矩时的转速，即使是降速也不超过 10%。因此，突然制动所产生的功比采用液力偶合器时大为减少，能够防止电动机和负载动力过载，从而保护电动机不被烧毁（或内燃机不熄火） 。3) 具有节电功能（1）电机空载起动节能。采用液力偶合器
4、，由于电机与载荷启动分开，故启动电流相互错开、不叠加（未采用液力偶合器时，是电机转子直接带动负载一起转动，启动电流是由电机自身启动电流与负载启动电流相叠加，故峰值大） ，降低了启动电流峰值及持续时间，减少了功率损失，故起动节能。尤其是在多电机驱动、执行顺序延时启动时，可使各电机启动电流错开，总启动电流峰值大幅度下降，启动节能更为显著。（2）运行节能。采用液力偶合器，电机空载起动后以高转速下的最大力矩启动负载，如匹配得当，电机可以以 95%左右的尖峰力矩（而不是启动力矩） ，去启动负载；从而提高了电机的启动负载能力，因此可降低配用电机的基座号，改变了“大马拉小车”的欠载运行状况。利用电机最大力矩
5、启动负载，在稳态运行时电机处于或接近额定工况，提高了电机运行效率和功率因数，降低了自身损耗（风损、铁损、铜损等） ，使其运行节能。4) 具有负载延时缓慢启动功能液力偶合器可使电机空载起动并快速完成电机启动，而负载可以平稳缓慢启动，使启动时间加长（限矩型液力偶合器通茶功能可加长 16S，特殊偶合器可加长40S） ，使负 载加速力矩降低，对其大惯量沉重负载起动极为有利。5) 具有协调多机驱动功能对同步驱动有严格要求时，可通过调整偶合器的充液量，对输入转速低的偶合器适当充液，即可达到同步驱动要求。对差速启动要求的系统，对充液量作适当的调整，使偶合器充液量稍有差异，即可达到差速启动的目的。6) 延长电
6、机、工作机寿命，节约维修费用由于液力偶合器是依靠液体传递动力的柔性“软”连接，主要构件泵轮和涡轮没有磨损，并可减缓冲击和工作机扭振。当工作机超载时，液力偶合器保护电机和工作机不受损，大大延长了电机和工作机寿命，节省维修费用和停工损失，另外，与摩擦离合器相比，液力偶合器寿命长，总维修费用低。7) 结构简单易用如果改造项目，只要将刚性联轴节或摩擦离合器拆掉，换上液力偶合器即可，一般不需要大的变动。2. 液力偶合器的广泛应用（1）限矩型液力偶合器可应用于起重运输机械：如刮板、皮带、门式桥式起重机、各种提升机、链式输送机等的动力传动；（2）限矩型液力偶合器可应用于矿山机械：如破碎机、球磨机、斗轮挖掘机
7、、刨煤机、矿用卷扬机等；（3）限矩型液力偶合器可应用于建筑机械：如塔式起重机、搅拌机、石材切割机、压路机、磨机、砖机等；（4）限矩型液力偶合器可应用于冶金机械如：挤压机、轧钢机、矫直机、冷拔机、炼焦炉推焦机、风机、泵等；（5）限矩型液力偶合器可应用于化工机械如：捏合机、混合机、混合搅拌机、离心机、干燥机、炼胶机等；（6）限矩型液力偶合器可应用于其他机械如：纺织机械、塑料机械、玻璃机械、陶瓷机械、铸造机械、造纸机械等。二、限矩形液力耦合器的工作原理及其分类1、限矩形液力耦合器的工作原理限矩型液力偶合器是采用某种措施在低转速比时限制力矩升高的液力偶合器。限矩型液力偶合器是以液体为介质传递功率的一种
8、液力传动装置，属于柔性传动。当电动机、内燃机等原动机带动连着泵轮的输入轴转动时，泵轮内的工作油在叶片的带动下因离心力的作用，由泵轮内侧（进口）流向外缘（出口），形成高速高压油冲向涡轮叶片，使涡轮跟着泵轮作同向旋转，油在涡轮中由外缘（进口）流向内侧（出口）的流动过程中减压减速，然后再流入泵轮进口，如此往复循环不已，在油的这种循环流动中，泵轮将由原动机输入的机械功转换为油的动能和势能，而涡轮则将油的动能和势能转换为输出的机械功，从而实现由主动轴到从动轴的动力传递，这是液力偶合器的基本工作原理。因限矩型液力偶合器有辅助室，使得起动力矩稳步上升2、限矩形液力耦合器的分类限矩型液力偶合器型式代号 X复合
9、泄液式双腔制动轮式皮带轮式易拆卸式延长后辅室水介质垂直式安装高速型闭锁离合器式结构特征代号F D Z R E Y S C G B洗选中心各厂常用到得限矩形液力偶合器有 限矩形液力耦合器的使用与保养工作介质的选择限矩型液力偶合器工作液体目前有三种：油介质、水介质和难燃介质。本厂生产的偶合器除特殊标定外，均为油介质偶合器。对工作介质的具体要求为：1. 以油为工作介质所使用的工作油应具有适宜的粘度、较大的重度、稳定的性能、低的酸值、较高的闪点、较低的凝固点和良好的润滑性能。具体要求为：粘度：=2232mm2/s（在 50）重度：p=0.86g/cm3（在 50）闪点：不低于 180凝点： -10建议
10、使用 L-TSA32、HU-20 汽轮机油或 6 号、8 号液力传动油。推荐用户使用品质优良性能优异的传动介质，如中国石化“长城牌”6 号、8 号液力传动油。2. 水介质主要以清水或水基液为工作介质。注意：水介质必须经过沉淀或过滤，即不得含泥沙和杂质。3 充液量1) 限矩型液力偶合器的充液量与传递功率有正比趋向，即在规定的充液范围内，工作腔充液量越大，其传动力矩（或传速）的能力也越大；反之亦然。在外载荷一定时，充液量越多，效率越高，偶合器启动力矩和过载系数也越大；反之亦然。2) 一定规格的偶合器有其特定的功率范围，称为功率带，此功率带与偶合器充液量相对应。偶合器充液量范围为总容积的 40-80
11、%；充液率小于 40%时，偶合器因未发挥其传递功率能力而显得不经济，也因轴承得不到润滑而加速磨损，易产生振动，同时也易于过热。充液量大于 80%时，则因工作腔内缺乏液流流态变化的足够空间而影响液力偶合器特性过热保护性能变差。如果腔内全充满液体，则不但特性变坏，更因液体受热膨胀后引起密封失效或液力偶合器壳体爆裂。为此，切不可误根据的灌注，更不可全注满。3) 充液顺序A 拧下注油塞；B 用 GF1W0.63/0.2 的过滤网过滤，按量注入偶合器。C 拧上注油塞后试车，检验充液量是否合适，若不合适适当增减；D 充液试车后，拧下注油塞，慢慢转动偶合器直到刚刚从油孔溢出为止，测出此注油孔离地基高度，或测
12、出此时注油赛对垂直中心线偏离的角度（可用偶合器周边的螺栓数计算）并打上标记，作为以后检查液位的基准。E 最后拧上注油塞，即可开车。4 ) 充液量检查：偶合器工作一段时间或易熔塞溶化喷液后，需检查工作液是否减少，检查方法：A 拧下注油塞；B 缓慢转动偶合器至原来高度或角度或标记，若无液溢出，则说明液量不够，应补充到刚刚溢出为止；C 拧上注油塞；E 垂直安装偶合器充液量检查；用特制油位计检查；5) 多机驱动系统充液量检查：在运转过程中，两台电机驱动同一负载，载荷的分配可能很不平均，载荷大的偶合器充液量增加或载荷小的偶合器充液量减小，从而使各电机的载荷均衡。在多于两台电机的系统中，上述方法亦同。对同
13、步驱动严格要求时，应设法测出工作状态下偶合器输出转速，对输出转速低的偶合器适当充液，直到输出转速近似一致为止；对各电机有差速启动要求的机械，则可使偶合器充液量稍有差异，以达到差速启动的目的。使用中注意事项1) 不得急剧频繁的正反转。从理论上讲偶合器是可以正反转的，但急剧的正反转，则因惯性太大而损坏偶合器的联接部件，故应严格遵守操作规程，避免急剧频繁的正反转，尤其在塔式吊车和桥式吊车的主机上使用偶合器要特别注意这一点。2) 偶合器输出轴的转向与电机轴转向相同，在首次试车时应检查电机转向是否符合要求。3）当电机达到额定转速时，从动机必须开始运转，若从动机不动，必须马上停机，检查负载是否过大而产生制
14、动现象。4）连续运转时，偶合器工作温度不得超过 90，水介质工作温度不得超过100。5）定期（每隔 3000 小时）应检查工作油的品质，如发现油质变坏，应立即更换。6）定期检查电机轴与工作机轴的位置精度并随时校正。7）定期检查电机、工作机安装基础，以避免因基础刚性差产生振动及偶合器而引起早期损坏。8）定期检查弹性连轴节的弹性块或弹性盘磨损情况，并定期更换。9）不允许随意拆解偶合器壳体，以免破坏密封和装配精度以及平衡精度，导致意外事故发生。10）不允许将耦合器油介质改为水介质。11）不允许随意充液，更不允许充满，应严格按说明书规定充液。注: 在具有轴承腔的偶合器中，出厂时已在轴承腔中填满润滑脂（
15、俗称甘油） 。当偶合器运转过程中，由于轴承的发热使润滑脂变稀渗出，这并不是偶合器工作介质的渗漏，应注意区别。12）为有助于自冷式液力偶合器的散热，应使液力偶合器处于通风良好的场所，以助冷却。13）为防止意外，偶合器应安装可靠的防护罩。安全保护装置1） 易熔塞是偶合器的过热保护装置，绝对不可用其它螺塞替代使用。易熔塞可有效保护偶合器不过热，但工作介质喷出可造成污染和不便，用户特殊要求，可采用两种不喷液温控开关（非接触式无线声光报警装置，拨杆推动行程开关装置）。 耦合器在制动或过载时，其最大扭矩为额定扭矩的 2-2.5 倍或更高，这样大的发热功率会使工作油温度急剧升高，并接近工作由闪点，同时会使耦
16、合器产品剧烈的振动，会引起工作油着火，甚至造成耦合器破坏的严重后果。安装了易熔塞后，只要工作油温度接近 130，易熔塞中的低熔点合金就会熔化（130-140)，工作油在离心力的作用下，从易熔塞中喷出，使主从部分完全断开，不在传递扭矩，从而保护了耦合器和从动机械。由此可见，易容塞得作用非常重要。2） 易爆塞主要用于水介质和难燃液介质偶合器易用来防止介质所引起的液力耦合器自身的压力爆炸。易爆塞工作原理：易爆塞塞体芯部压着一块在大于 1.4Mpa 即自行暴烈的易爆合金片，当达到预定压力时，易爆片破裂，工作液体和气体从偶合器中喷出，即可防止过压爆裂。限矩型液力偶合器故障及排除方法故障 原因 排除方法达
17、不到额定转速电机故障或连接不正确；工作机卡死；工作及消耗功率过大；充液量过多，电动机无法达到额定功率；充液量过少；液力偶合器漏油。(1)检查电动机的电流，转速和消耗功率；(2)检查工作机，消除卡死原因；(3)检查功率消耗，并核算是否超过标准数值；(4)检查充液量，放出适量的工作液；(5)检查充液量，按规定充液；(6)更换密封，拧紧螺栓。易熔塞经常溶化（120）充液量太少；液力偶合器漏油；工作机消耗功率过高；启动时间过长；工作机制动时间过长；液力偶合器启动频繁；易熔合金熔点过低；偶合器型号规格选择不当。(1)按规定量充液；(2)按规定量充液，更换密封，拧紧螺栓；(3)核实功率是否超过规定值；(4
18、)加速时电动机切换成三角形接线；(5)排除工作机长时间制动故障；(6)排除不应有的频繁启动，适当选用大规格低充液量偶合器，适当提高易熔金融化温度；(7)测定并选用合适的易熔塞；(8)重新选配规格大的偶合器。运行不平稳安装不当，不同轴；基础刚性差，松动；偶合器或电机或工作机轴承损坏；弹性块或弹性盘磨损。（1）重新找正；（2）检查并拧紧基础螺栓，增强刚性；(3)根据噪音和振动判断，若损坏则更换；(4)更换失效的弹性块或弹性盘。限矩形液力偶合器的拆卸与安装偶合器通常用铝合金制造，不论安装与拆卸都不允许用锤直接敲击。安装时应在工作机与动力机的轴上涂润滑脂。有专用安装及拆卸工具在以往更换偶合器时，一般使
19、用偶合器退卸丝杠进行拆卸，但由于偶合器运转时间较长、装配过紧、轴端锈蚀等原因导致退卸丝杠很难拆卸处偶合器；在无法退卸偶合器时，现场还采用偶合器解体法进行拆卸，这样无形中延长了检修时间。安装时也采用垫铜棒锤击法，这样很容易损伤退卸丝扣和铝制偶合器外壳。拆卸偶合器时，合理利用偶合器自身的退卸丝扣，把空心丝杠与偶合器退卸丝扣连接，前顶板装到连接套上并与空心丝杠连接好，将顶杆穿入连接套与电机或减速器轴端面接触，装好千斤顶后用连接杆、M20 螺母将后顶板连接好，千斤顶工作时就将偶合器退卸出来。安装偶合器时，用双头螺栓把顶杆和轴端连接好后，把空心丝杠连接到偶合器退卸丝扣上并与连接套装连接，装入空心千斤顶、挡板，最后用 M30 螺母固定好，千斤顶工作时就把偶合器顺利的安装到合适的位置。使用该工具，降低了劳动强度，加快了检修进度，缩短了分厂液力偶合器的检修时间，从而为分厂的安全生产赢得了宝贵的时间。一、限矩型液力偶合器拆卸简图： 偶 合 器减顶 杆空 心 丝 杠 连 接 套 连 接 杆 根 连 接 螺 栓M208后 顶 板前 顶 板连 接 孔 8个螺 栓 实 心 千 斤 顶2、限矩型液力偶合器装配简图：电 机或 减速 器 偶 合 器 双 头 螺 栓 空 心 丝 杠连 接 套 M30螺 栓顶 杆空 心 千 斤 顶 挡 板使用工装拆卸耦合器型号对应的丝扣大小
