一、?液力耦合器的名詞解釋
以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)軸器,又稱液力聯(lián)軸器。
如圖:
液力耦合器的泵輪和渦輪組成一個(gè)可使液體循環(huán)流動(dòng)的密閉工作腔,泵輪裝在輸入軸上,渦輪裝在輸出軸上。動(dòng)力機(jī)(內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)等)帶動(dòng)輸入軸旋轉(zhuǎn)時(shí),液體被離心式泵輪甩出。這種高速液體進(jìn)入渦輪后即推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn),將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸。***后液體返回泵輪,形成周而復(fù)始的流動(dòng)。
液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產(chǎn)生動(dòng)量矩的變化來傳遞扭矩。它的輸出扭矩等于輸入扭矩減去摩擦力矩,所以它的輸出扭矩恒小于輸入扭矩。液力耦合器輸入軸與輸出軸間靠液體聯(lián)系,工作構(gòu)件間不存在剛性聯(lián)接。
液力耦合器主要由泵輪、渦輪、轉(zhuǎn)動(dòng)外殼、主動(dòng)軸及從動(dòng)軸等構(gòu)件組成,見圖8—10。液力耦合器和傳動(dòng)齒輪安裝在一個(gè)箱體內(nèi),功率傳輸從電動(dòng)機(jī)到液力耦合器,再傳到泵上。泵輪裝在與原動(dòng)機(jī)軸相連的主動(dòng)軸上(或******級增速齒輪軸上),相當(dāng)于離心泵的葉輪;渦輪裝在與泵相連的從動(dòng)軸上(或第二級增速齒輪軸上),相當(dāng)
于水輪機(jī)的葉輪,兩輪彼此不接觸,相互之間保持幾毫米的軸向間隙,不能進(jìn)行扭矩的直接傳遞。泵輪和渦輪的形狀相似,尺寸相同,相向布置,合在一起很像汽車的車輪,分開時(shí)均為具有20~40片徑向直葉片的葉輪,渦輪的片數(shù)一般比泵輪少1~4片,以避免產(chǎn)生共振。這種葉輪的后蓋板及輪轂在軸面上形成兩個(gè)對稱的碗狀投影,且與葉片共同組成沿圓周對稱分布的幾十個(gè)凹形流道,稱為工作腔。每個(gè)工作腔的進(jìn)、出口均沿軸向,且在葉輪同側(cè),運(yùn)行時(shí)工作油就在兩輪的凹形工作腔內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。為防止工作油泄漏,一般在泵輪外緣還用螺栓連接旋轉(zhuǎn)外殼,將渦輪密封在殼內(nèi)。
泵輪和渦輪形成的工作油腔內(nèi)的油自泵輪內(nèi)側(cè)引入后,在離心力的作用下被甩到油腔外側(cè)形成高速的油流,并沖向?qū)γ娴臏u輪葉片,驅(qū)動(dòng)渦輪一同旋轉(zhuǎn)。然后,工作油又沿渦輪葉片流向油腔內(nèi)側(cè)并逐漸減速,流回到泵輪內(nèi)側(cè),構(gòu)成一個(gè)油的循環(huán)流動(dòng)圓,見圖8—11。
圖8 11液力稍合器中工作油循環(huán)
在渦輪和轉(zhuǎn)動(dòng)外殼的腔中,自泵輪和渦輪的間隙(或渦輪上開設(shè)的進(jìn)油孔)流入的工作油隨轉(zhuǎn)動(dòng)外殼和渦輪旋轉(zhuǎn),在離心力的作用下形成油環(huán)。這樣,工作油在泵輪內(nèi)獲得能量,又在渦輪里釋放能量,完成了能量的傳遞。由于流體只能依靠壓降在主、從動(dòng)輪問流通,這就要求渦輪的轉(zhuǎn)速低于泵輪的轉(zhuǎn)速,即泵輪和渦輪之間必須有轉(zhuǎn)速差。泵輪轉(zhuǎn)速和渦輪轉(zhuǎn)速之差與泵輪轉(zhuǎn)速的比值,稱為轉(zhuǎn)差率或滑差s,在額定工況下滑差為輸入轉(zhuǎn)速的2%~3%?;畹拇笮∨c耦合器主、被動(dòng)葉輪中充油量的多少有關(guān)。
如果不計(jì)泵輪、渦輪內(nèi)的流動(dòng)阻力,那么泵輪和渦輪的力矩相等,即。若把兩者的旋轉(zhuǎn)角速度分別記作和,不計(jì)機(jī)械損失和容積損失(工質(zhì)泄漏等),則工質(zhì)從泵輪得到的功率為,渦輪從工質(zhì)得到的功率為,則耦合器的效率為
(8-1)
可見,在不計(jì)流動(dòng)損失、機(jī)械損失和容積損失的理想情況下,耦合器的傳動(dòng)效率等于它的轉(zhuǎn)速比。另外,轉(zhuǎn)速比i與滑差s有如下的關(guān)系,即
(8—2)
也就是說,滑差等于轉(zhuǎn)速差除以泵輪轉(zhuǎn)速。
當(dāng)工質(zhì)物性參數(shù)保持恒定時(shí),泵的扭矩M、耦合器效率與轉(zhuǎn)速比i的變化關(guān)系,稱為液力耦合器的外特性。圖8—12是液力耦合器的外特性曲線。
由圖8—12可以看出,液力耦合器的效率隨著轉(zhuǎn)速比i的增大呈直線增大,而扭矩M則呈下降趨勢。當(dāng)?shù)竭_(dá)A點(diǎn)之后,扭矩M迅速下降,當(dāng)i=0.99時(shí),M=0。對液力耦合器的要求是既要有高的效率,又要有足夠大的扭矩M,故通常設(shè)計(jì)時(shí)取i=0.95~0.975。
由于耦合器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),其動(dòng)力的傳遞是依靠泵輪、渦輪之間能量交換進(jìn)行的,若兩者以同樣的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn),泵輪工作油的出口壓力等于渦輪工作油的進(jìn)口壓力,此時(shí)兩者的工作油不存在壓差,無法形成環(huán)流,所以工作油的循環(huán)流動(dòng)油量為0,即雖然有油,但并不流動(dòng),其傳動(dòng)扭矩為0。反之,如果渦葉輪不轉(zhuǎn)(相當(dāng)于給水泵停運(yùn)狀況),而泵輪以某一轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),工作油在壓力差的作用下形成環(huán)流,對渦輪作用很大的傳動(dòng)扭矩,但沒有推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)做功,這時(shí)傳動(dòng)效率也等于0。
耦合器的這些特性使其在啟動(dòng)、防止過載及調(diào)速方面具有極大的優(yōu)越性,因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)只和耦合器的泵輪相連接,啟動(dòng)之前如將耦合器流道中的液體排空,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)只帶上耦合器部分噴量就可輕載啟動(dòng)了。之后,逐步對耦合器的流道充油,就能可控地逐步加大其傳遞的力矩,電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷逐漸增大。另外,在正常工作時(shí),耦合器有不大的滑差,當(dāng)渦輪的阻力矩突然增大時(shí),耦合器的滑差s會(huì)自行增大,此時(shí)電動(dòng)機(jī)仍可繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而不致停車,從而可避免整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系
統(tǒng)遭到?jīng)_擊,防止動(dòng)力過載。在耦合器上裝上調(diào)速機(jī)構(gòu)后,就可以在運(yùn)行中任意改變耦合器流道中工作油的充滿程度。因此,在主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速不變的情況下可以實(shí)現(xiàn)渦輪的無級調(diào)速。
耦合器油路根據(jù)功能不同分為兩路,一路是工作油路,一路是潤滑油路,兩者使用同樣的油。提供工作油循環(huán)和潤滑油循環(huán)的齒輪泵由液力耦合器的輸入軸驅(qū)動(dòng)。啟停、發(fā)生故障的情況下由輔助油泵提供潤滑。
液力耦合器工作時(shí),功率損失轉(zhuǎn)換為熱量使工作油油溫升高,勺管將熱油排出,經(jīng)冷油器冷卻后與工作油泵補(bǔ)充的較冷的油匯合,再進(jìn)入液力耦合器做功。潤滑油系統(tǒng)除自身需要外,還可提供包括工作機(jī)、電動(dòng)機(jī)的軸承潤滑用油。潤滑油泵輸出的潤滑油分別經(jīng)過溢流閥、冷油器、濾網(wǎng)后進(jìn)入潤滑油母管,以提供機(jī)組軸承潤滑,回油仍進(jìn)人液力耦合器油箱內(nèi)。工作油泵與潤滑油泵同軸安裝于耦合器箱體內(nèi),由輸人軸經(jīng)過傳遞齒輪帶動(dòng)。在機(jī)組處于備用狀態(tài)時(shí),由一電動(dòng)輔助齒輪油泵提供系統(tǒng)潤滑油,見圖8—15。
1.工作油系統(tǒng)
工作油回路由一個(gè)閉式回路與一個(gè)疊加在它上面的開式回路構(gòu)成。因此充油過程可以是變化的,并可以改變耦合器內(nèi)循環(huán)圓的充油量。齒輪泵通過一個(gè)壓力整定閥進(jìn)入工作油回路來對液力耦合器注油;通過一個(gè)可調(diào)的節(jié)流口供給耦合器的工作油;通過勺管調(diào)節(jié)耦合器的注油量。在動(dòng)態(tài)壓力的作用下工作油通過分配室,工作油冷油器,可調(diào)節(jié)流口回到耦合器。齒輪泵提供的多余油量將通過另一個(gè)壓力釋放閥回到油箱。
在閉合回路里,工作油泵將耦合器油箱內(nèi)的油經(jīng)油管調(diào)節(jié)閥供給耦合器開始工作的用油,然后利用勺管前部產(chǎn)生的油流動(dòng)壓,經(jīng)過冷油器、止回閥與工作油泵供給的油再流回耦合器內(nèi),形成循環(huán)回路。調(diào)節(jié)閥控制耦合器進(jìn)油量的多少。
開放回路由工作油泵與溢流閥組成,其作用是調(diào)節(jié)循環(huán)圓的供油量,當(dāng)耦合器所需的供油量降低時(shí),則工作油泵過量的供油可以通過溢流閥重新回到油箱;當(dāng)由于管路內(nèi)油量泄漏以及輸出軸增速造成供油量減少時(shí)會(huì)及時(shí)地給予補(bǔ)充,剩余的油再經(jīng)過溢流閥回到油箱。
2.潤滑油系統(tǒng)
齒輪泵經(jīng)過止回閥、潤滑油冷油器和可切換的雙濾油器送到各個(gè)軸承、壓力開關(guān)和傳動(dòng)齒輪。
潤滑油泵將油箱中的油加壓后經(jīng)止回閥、安全閥、潤滑油冷油器與雙向?yàn)V油器、節(jié)流孔板通往泵組各軸承、齒輪箱潤滑冷卻,同時(shí)在節(jié)流孔板前有一路作為控制勺管的壓力用油。潤滑油壓力通過一個(gè)壓力釋放閥設(shè)定在2.5bar。為了保證軸承在耦合器啟動(dòng)、停止和發(fā)生故障的情況下軸承的潤滑,應(yīng)配有一臺(tái)輔助油泵,用于主電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)前和停止后的供油。輔助油泵也是由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),從油箱中抽油通過一個(gè)止回閥進(jìn)入油循環(huán)。在電動(dòng)給水泵啟動(dòng)前,應(yīng)先啟動(dòng)輔助油泵,使各軸承得到充分潤滑后,才可啟動(dòng)電動(dòng)給水泵,停運(yùn)前也應(yīng)開啟。
3.外部供油
電動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)機(jī)械、聯(lián)軸器的潤滑油來自潤滑油回路,剩余的油再經(jīng)過溢流閥回到油箱。
調(diào)速型液力耦合器是在主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速恒定的情況下,通過調(diào)節(jié)液力耦合器內(nèi)油的充滿程度實(shí)現(xiàn)從動(dòng)軸無級調(diào)速的。耦合器的流道充油量越多,其傳遞力矩越大,渦輪的轉(zhuǎn)速也就越高,所以可通過改變工作油量來調(diào)節(jié)渦輪的轉(zhuǎn)速,以適應(yīng)給水泵的調(diào)速需要。目前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)多采用勺管調(diào)速機(jī)構(gòu),見圖8—13。
勺管根據(jù)控制信號動(dòng)作,由于控制軸的齒輪和勺管的齒輪相嚙合,所以當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)桿帶動(dòng)控制軸的齒輪動(dòng)作時(shí),勺管也跟著移動(dòng)。圖8—13所示,通過曲柄和連桿帶動(dòng)扇形齒輪軸旋轉(zhuǎn),扇形齒輪與加在勺管上的齒條相嚙合,從而帶動(dòng)勺管在工作腔內(nèi)作垂直方向的運(yùn)動(dòng),改變液力耦合器內(nèi)的充油量,以實(shí)現(xiàn)輸出轉(zhuǎn)速的無級調(diào)節(jié)。
勺管操作方式采用電液伺服機(jī)構(gòu)。電液伺服系統(tǒng)由一個(gè)電磁執(zhí)行器、一個(gè)雙作用液壓缸和一個(gè)位置檢測器組成。電磁執(zhí)行器接收4~20mA的控制信號,并由此信號控制執(zhí)行器的位置,電液伺服系統(tǒng)的位置由一個(gè)有內(nèi)部定位器的電磁閥控制。信號觸發(fā)磁力控制器動(dòng)作。電磁力是通過控制多向液壓閥的活塞來進(jìn)行控制的。位置檢測器能檢測位置差,并將信號反饋到定位器。系統(tǒng)能夠能******而迅速地進(jìn)行操作。這樣就可使耦合器進(jìn)行“軟啟動(dòng)”(例如,電動(dòng)機(jī)在耦合器轉(zhuǎn)動(dòng)外殼少油的情況下啟動(dòng),伺服機(jī)構(gòu)非常迅速地將油充人轉(zhuǎn)動(dòng)外殼,這樣就能迅速啟動(dòng)了)。
圖8-14為勺管控制閥及其與之相連的勺管的結(jié)構(gòu)細(xì)部,圖中位置處于滿負(fù)荷位置,此時(shí)勺管伸出部分***少,同時(shí)閥芯和閥套也處于平衡位置,沒有調(diào)節(jié)油流動(dòng)。當(dāng)需要降低聯(lián)軸器輸出轉(zhuǎn)速時(shí),凸輪旋轉(zhuǎn)一定角度,勺管控制閥芯在彈簧作用下相應(yīng)向上有一個(gè)位移,此時(shí)控制閥油室A打開,調(diào)節(jié)油通過閥套窗口從進(jìn)油口進(jìn)入B室再進(jìn)入A室,***后從出油口至油缸的底部,同時(shí)油室C也因閥芯上移而打開,油缸右部的壓力油通過進(jìn)出油口進(jìn)入油室C、D進(jìn)行泄油,于是在彈簧與及底部油壓的作用下勺管右移,朝零負(fù)荷方向移動(dòng)(圖中朝右)。
由于滾輪槽的右移使?jié)L輪上升,帶動(dòng)與之相連的閥套上升,使各油室關(guān)閉,閥芯、閥套達(dá)到新的平衡位置,勺管停止運(yùn)動(dòng)。與此相反,當(dāng)凸輪使閥芯向下時(shí),油室C打開,調(diào)節(jié)油從進(jìn)油口經(jīng)B、C室,進(jìn)出油口進(jìn)入油缸,在油壓作用下克服彈簧力推動(dòng)活塞使勺管油向
左移動(dòng),即朝滿負(fù)荷方向運(yùn)動(dòng)(圖中朝左),同時(shí)滾輪槽誘使?jié)L輪帶動(dòng)閥套下移,關(guān)閉控制閥,又達(dá)到新的平衡。可見,只要控制凸輪,就可調(diào)節(jié)工作油的勺油(出口)量。
在實(shí)現(xiàn)勺管勺油量調(diào)節(jié)的同時(shí),腔室的進(jìn)口油由循環(huán)油控制閥調(diào)節(jié),其作用是向渦輪腔室提供足夠的,并保證液力聯(lián)軸器回油溫度不致過高的循環(huán)用工作油。注意,勺管控制閥的凸輪和循環(huán)油控制閥是聯(lián)動(dòng)的,同時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)口油量和勺油量,互相配合以達(dá)到平衡,循環(huán)油控制閥還可通過工作油壓力維持閥來調(diào)節(jié),以保持滑閥前壓力的恒定,并將來自工作油冷油器的過量油排人油箱。當(dāng)勺管達(dá)不到滿負(fù)荷位置時(shí),可調(diào)整壓力維持閥,使油壓升高,從而讓勺管左移到“滿負(fù)荷”位置。
對勺管的調(diào)節(jié)過程,總結(jié)如下:升速過程,當(dāng)勺管離開耦合器的進(jìn)油環(huán)時(shí),勺管的供油量下降,這時(shí)齒輪泵提供工作油填充耦合器的工作室,充油量越多,轉(zhuǎn)速越快;降速過程,當(dāng)勺管向耦合器的進(jìn)油環(huán)移動(dòng)時(shí),勺管的供油量上升,這樣一部分工作油會(huì)通過壓力釋放閥流掉,充油量越少,轉(zhuǎn)速越慢。
(一)調(diào)試
(1)液力耦合器開始運(yùn)行時(shí),必須滿足正常的油溫油壓值。
(2)液力耦合器只能在規(guī)定的運(yùn)行參數(shù)條件下,才允許功率傳輸和速度控制。
(3)啟動(dòng)時(shí)油的運(yùn)動(dòng)黏度不能超過400mm2/s,******溫度為5℃,如低于5℃,則油箱需要加熱。
(二)試運(yùn)行
(1)對整個(gè)系統(tǒng)檢查正常,可以投運(yùn)。
(2)啟動(dòng)輔助油泵,當(dāng)油壓正常時(shí)啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)。
(3)主電動(dòng)機(jī)運(yùn)行升速后,觀察輔助油泵自動(dòng)停止,也可以手動(dòng)停輔助油泵,檢查潤滑油壓正常。
(4)以***小轉(zhuǎn)速啟動(dòng)設(shè)備,檢查運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),油溫、油壓和濾油器正常。
(5)緩慢升速。通過冷卻水流量來調(diào)整潤滑油和工作油的溫度。但必須保證***小流量通過冷油器。檢查油溫變化直到其穩(wěn)定。按要求重新調(diào)整工作油流量,進(jìn)入工作油冷油器的溫度不能大于110℃。
(6)記錄下整組設(shè)備運(yùn)行的轉(zhuǎn)速、振動(dòng)和勺管的位置。
(7)將轉(zhuǎn)速降至***小。停主電動(dòng)機(jī)后,觀察油壓下降過程中輔助油泵自動(dòng)啟動(dòng)。在主電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械停止后停輔助油泵。
(8)試運(yùn)行后,清理濾油器,然后重新充油,檢查油位正常。
(三)備用
(1)耦合器在停用一天、幾天,甚至幾個(gè)星期后,必須每天啟動(dòng)輔助油泵至少5min。
(2)防止液力耦合器浸水和受潮。
(3)為了防止液力耦合器受到腐蝕(浸油),每一二個(gè)月必須短時(shí)啟動(dòng)液力耦合器一次。
(四)液力耦合器的運(yùn)行
對耦合器溫度、油壓和油位的持續(xù)監(jiān)視意味著無故障運(yùn)行和低維護(hù)率。
1.液力耦合器的啟動(dòng)
(1)啟動(dòng)時(shí)油的黏度不能超過400mm2/s,******溫度為5℃,如低于5℃,則油箱需要加熱。
(2)一般來說,耦合器可以在任何位置啟動(dòng),但是保持耦合器在***小位置,能夠使主電動(dòng)機(jī)空載啟動(dòng)。
(3)輔助油泵必須先于主電動(dòng)機(jī)前5min啟動(dòng)。
(4)滿足油壓正常后啟動(dòng)主電動(dòng)機(jī)。
(5)達(dá)到油壓設(shè)定值后,延時(shí)5min停輔助油泵。
(6)將勺管位置升至******100%位置。
2.液力耦合器的運(yùn)行
(1)為了能使油中空氣析出,因此連續(xù)運(yùn)行時(shí)油箱溫度不應(yīng)低于45℃(潤滑油冷油器進(jìn)口溫度)。
(2)經(jīng)常檢查油溫、油壓和油位是否正常。
(3)通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)整勺管位置來決定轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的輸入功率和速度。
(4)運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí),監(jiān)控儀器發(fā)報(bào)警信號,并啟動(dòng)輔助油泵,或停止整組設(shè)備運(yùn)行。
3.液力耦合器的停止
(1)一般來說,耦合器可以在任何位置停止,但是保持耦合器在***小位置,能夠使主電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行。
(2)控制液力耦合器至***小速度。
(3)啟動(dòng)輔助油泵運(yùn)行。
(4)停止主電動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械,然后停止輔助油泵運(yùn)行。
(5)輔助油泵運(yùn)行時(shí),允許從動(dòng)軸以******轉(zhuǎn)速的1/3反轉(zhuǎn)運(yùn)行。如果超過這個(gè)轉(zhuǎn)速或者輔助油泵在停止的情況下,請按以下說明處理:
下列情況輸出軸反轉(zhuǎn)允許1~3min:①從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)向在監(jiān)視狀態(tài);②發(fā)生反轉(zhuǎn)時(shí)輔助油泵啟動(dòng);③勺管移至100%位置;④電動(dòng)給水泵出口閥關(guān)閉。
(6)如果反轉(zhuǎn)發(fā)生在沒有事先注意的情況下,請?jiān)谙麓螁?dòng)前檢查軸承和易熔栓。
4.液力耦合器的運(yùn)行參數(shù)限額(見表8—10)
表8—10 ???液力耦合器的運(yùn)行參數(shù)限額
項(xiàng)????目 |
單??位 |
高報(bào)警 |
低報(bào)警 |
跳閘值 |
1~10號軸承溫度 |
℃ |
90 |
|
95 |
工作油冷油器出口溫度 |
℃ |
75 |
|
85 |
工作油冷油器人口溫度 |
℃ |
110 |
|
130 |
潤滑油冷油器出口溫度 |
℃ |
>55 |
|
>60 |
潤滑油冷油器人口溫度 |
℃ |
>67 |
|
>72 |
油箱加熱器 |
℃ |
100(聯(lián)停) |
10(聯(lián)投) |
|
潤滑油壓力 |
MPa |
|
O.13(聯(lián)啟AOP) |
O.1 |
潤滑油壓低閉鎖 |
MP |
|
O.17(閉鎖電動(dòng) 給水泵啟動(dòng)) |
|
潤滑油差壓高 |
MPa |
0.08 |
|
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液力耦合器的特點(diǎn)是:能******沖擊和振動(dòng);輸出轉(zhuǎn)速低于輸入轉(zhuǎn)速,兩軸的轉(zhuǎn)速差隨載荷的增大而增加(發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩就是指發(fā)動(dòng)機(jī)從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系,轉(zhuǎn)速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽車在一定范圍內(nèi)的負(fù)載能力);過載保護(hù)性能和起動(dòng)性能好,載荷過大而停轉(zhuǎn)時(shí)輸入軸仍可轉(zhuǎn)動(dòng),不致造成動(dòng)力機(jī)的損壞;當(dāng)載荷減小時(shí),輸出軸轉(zhuǎn)速增加直到接近于輸入軸的轉(zhuǎn)速。液力耦合器的傳動(dòng)效率等于輸出軸轉(zhuǎn)速乘以輸出扭矩(輸出功率)與輸入軸轉(zhuǎn)速乘以輸入扭矩(輸入功率)之比。一般液力耦合器正常工況的轉(zhuǎn)速比在0.95以上時(shí)可獲得較高的效率。液力耦合器的特性因工作腔與泵輪、渦輪的形狀不同而有差異。如將液力耦合器的油放空,耦合器就處于脫開狀態(tài),能起離合器的作用。
電動(dòng)給水泵由定轉(zhuǎn)速的交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng),但在變工況時(shí),只能依靠液力耦合器來改變給水泵的轉(zhuǎn)速,以滿足相應(yīng)工況的要求。液力耦合器是以工作油為介質(zhì)將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能傳遞給工作機(jī)的一種液力傳動(dòng)變速裝置,并具有平穩(wěn)地改變扭轉(zhuǎn)力矩和角速度的能力。在電動(dòng)給水泵中,液力耦合器具有高轉(zhuǎn)速、功率大、調(diào)速靈敏等特點(diǎn),能使電動(dòng)給水泵在接近空載下平穩(wěn)、無沖擊地啟動(dòng),這樣可選用功率較小的電動(dòng)機(jī)以節(jié)約廠用電;因油壓的大小不受等級限制,便于無極變速以實(shí)現(xiàn)給水系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié),使給水泵能夠適應(yīng)主汽輪機(jī)和鍋爐的滑壓變負(fù)荷運(yùn)行的需要,一般在機(jī)組負(fù)荷率低于70 9/6~80%時(shí)可以顯現(xiàn)良好的節(jié)能效益。此外,采用液力耦合器可以減少軸系扭振和隔離載荷振動(dòng),且能起到過負(fù)荷保護(hù)的作用,提高運(yùn)行的安全性和可靠性,延長設(shè)備的使用壽命。因此,液力耦合器廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電廠中為給水泵調(diào)速。
調(diào)速給水泵與定速給水泵相比具有的優(yōu)點(diǎn)
調(diào)速給水泵被廣泛的應(yīng)用于大型發(fā)電機(jī)組中,與定速給水泵比較主要有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)在使用液力耦合器后,調(diào)速給水泵可在較小的轉(zhuǎn)速下啟動(dòng),啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小,電動(dòng)機(jī)的容量就不必要過于富裕。
(2)與定速給水泵的節(jié)流調(diào)節(jié)相比,調(diào)速給水泵無節(jié)流損失。
(3)采用變速調(diào)節(jié),可以大幅度調(diào)整負(fù)荷,能滿足單元機(jī)組滑參數(shù)運(yùn)行和參加電網(wǎng)調(diào)峰的需要,且提高了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
七、?液力耦合器運(yùn)轉(zhuǎn)的注意事項(xiàng)
1.液力耦合器不可倒轉(zhuǎn)
在與主電動(dòng)機(jī)直接連接之前,需使主電動(dòng)機(jī)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn),在確認(rèn)旋轉(zhuǎn)方向之后,再進(jìn)行與液力耦合器的直接連接。若在液力耦合器倒轉(zhuǎn)的情況進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),油泵吸人側(cè)將被止回閥斷流,油泵本體會(huì)損壞。
2.輔助油泵不可倒轉(zhuǎn)
在確認(rèn)旋轉(zhuǎn)方向時(shí),請使用輔助油泵的電動(dòng)機(jī)微動(dòng)進(jìn)行確認(rèn)。微動(dòng)時(shí)間為一秒以內(nèi)。
若發(fā)生輔助油泵倒轉(zhuǎn)而不處理,使之繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),油泵本體、軸承會(huì)損壞。
3.在液力耦合器本體的工作油入口上安裝了止回閥
在試運(yùn)轉(zhuǎn)之前,務(wù)必確認(rèn)安裝了止回閥,否則,當(dāng)流動(dòng)方向相反時(shí),勺管及其他器件會(huì)損壞。