液力耦合器介绍.共22页文档
化工设备基础知识-液力耦合器
化工设备基础知识-液力耦合器引言液力耦合器是一种常见的传动装置，广泛应用于化工设备中。
它具有简单可靠、传动平稳以及对负载变化具有自适应能力的特点。
本文将介绍液力耦合器的工作原理、结构组成、应用领域以及维护保养等内容。
工作原理液力耦合器利用工作液体在转动容器内的离心力产生液力传递动力。
主要由输入轴、转子、定子以及液体组成。
当输入轴带动转子旋转时，液体随着转子的运动形成旋涡，离心力将液体推向定子，随后再被转子重新抓住。
这样，动力就从输入轴传递到输出轴。
液力耦合器的工作原理可以简化为以下几个步骤： 1. 输入轴带动转子旋转。
2. 转子运动使液体形成旋涡。
3. 离心力将液体推向定子。
4. 转子再次抓住液体，形成闭合传递动力。
结构组成液力耦合器主要由转子组件、定子组件、液体以及附件组件组成。
转子组件转子组件包括转子轴、转子盘、转子鳍片等。
转子轴是液力耦合器的主轴，通过输入轴将动力输入到转子上。
转子盘位于转子轴的两端，起到固定转子鳍片的作用。
而转子鳍片则是将动能转化为离心力的关键部件。
定子组件定子组件包括定子壳体、定子鳍片等。
定子壳体是液力耦合器的外壳，起到固定转子组件的作用。
而定子鳍片则是承接离心力并传递到输出轴的部件。
液体液力耦合器中的液体是起到传递动力的媒介。
常见的液体包括油和水。
液体的选择要根据工作条件和要求来确定。
附件组件附件组件包括液力控制阀、壳体附件等。
液力控制阀用于控制液力耦合器的工作状态，例如启动和停止。
壳体附件用于安装和固定液力耦合器。
应用领域液力耦合器广泛应用于各种化工设备中，例如泵、压缩机、搅拌器等。
其主要作用是传递动力并实现转速的适应性调节。
在输送泵中，液力耦合器能够平稳启动泵，并在负载变化时保持泵的稳定工作状态，有效降低设备的损坏风险。
在压缩机中，液力耦合器可以起到起动和停止压缩机的作用，并在压缩机的负载突变时提供缓冲。
在搅拌器中，液力耦合器具有较高的转矩传递能力，能够保证搅拌器在高负载条件下的稳定运行。
液力耦合器
液力耦合器液力耦合器液力耦合器fluid coupling以液体为工作介质的一种非刚性联轴器﹐又称液力联轴器。
液力耦合器(见图液力耦合器简图)的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔﹐泵轮装在输入轴上﹐涡轮装在输出轴上。
动力机(内燃机﹑电动机等)带动输入轴旋转时﹐液体被离心式泵轮甩出。
这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转﹐将从泵轮获得的能量传递给输出轴。
最后液体返回泵轮﹐形成周而复始的流动。
液力耦合器靠液体与泵轮﹑涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。
它的输出扭矩等于输入扭矩减去摩擦力矩﹐所以它的输出扭矩恒小于输入扭矩。
液力耦合器输入轴与输出轴间靠液体联系﹐工作构件间不存在刚性联接。
液力耦合器的特点是﹕能消除冲击和振动﹔输出转速低于输入转速﹐两轴的转速差随载荷的增大而增加﹔过载保护性能和起动性能好﹐载荷过大而停转时输入轴仍可转动﹐不致造成动力机的损坏﹔当载荷减小时﹐输出轴转速增加直到接近于输入轴的转速﹐使传递扭矩趋于零。
液力耦合器的传动效率等于输出轴转速与输入轴转速之比。
一般液力耦合器正常工况的转速比在0.95以上时可获得较高的效率。
液力耦合器的特性因工作腔与泵轮﹑涡轮的形状不同而有差异。
它一般靠壳体自然散热﹐不需要外部冷却的供油系统。
如将液力耦合器的油放空﹐耦合器就处于脱开状态﹐能起离合器的作用。
变频器调速与液力耦合器调速的优缺点比较(一)[摘要]在风机，水泵类负载进行调速节能，先期应用的液力耦合器较多，高压变频器技术成熟后，也越来越多地得到了应用。
对于这两种调速节能的装置进行其优缺点的比较，提高对调速节能领域的了解。
[关键词]调速变频器液力耦合器一、引言风机、水泵是量大面广的普通机械，其耗电量占发电总量的30%左右，而高压电机拖动的大中型风机水泵的耗电量约占风机水泵耗电总量的50%。
目前大中型风机水泵基本上采用档板或阀门来调节风量或流量，以满足负荷变化的要求，其浪费电能相当严重，如若采用改变电机转速来实现调节风量或流量，无疑对节约能源，提高设备工作效率意义非常重大。
液力偶合器
液力偶合器YOTGCD型（箱体对开式调速型液力偶合器1.1概述及工作原理液力偶合器主要由箱体、泵轮、涡轮、导流管、进油腔、排油腔体、泵轮轴、涡轮轴等组成。
泵轮、涡轮和转动外壳均采用高强度铝合金制成，具有重量轻、强度高的特点，供油腔体及排油腔体分别固定在箱体的输入端及输出端，兼做泵轮轴、涡轮轴的轴承座，旋转部件通过泵轮轴和涡轮轴及轴承由箱体支撑，全部采用滚动轴承，结构紧凑。
箱体上装有供油泵，由泵轮轴上的齿轮带动。
工作机起动时，导流管处于零位，工作油不能进入工作腔。
改变传给电动执行器的信号，电动执行器将带动导流管作直线移动，从而改变导流管在转动外壳内的径向位置达到无极调速。
采用连杆机构调速比较平稳，导流管随连杆移动到最外侧位置时为最高转速。
导流管装在排油腔体上，转动外壳内的油通过导流管排出，直接进入箱体。
涡轮轴上装有测速齿轮，输出端盖上装有磁性转速传感器，输出转速通过传感器可在二次仪表上直接显示。
工作原理：如图，调速型液力偶合器由泵轮、涡轮、转动外壳、导流管等组成。
泵轮和涡轮对称布置，中间保持一定间隙，轮内有几十片径向辐射的叶片，运转时在偶合器中充油，当输入轴带动泵轮旋转时，进入泵轮的油在叶片带动下，因离心力作用由泵轮内侧流向外圆，形成高压高速液流冲向涡轮叶片，使涡轮跟随泵轮做同向旋转，油在涡轮中由外缘流向内侧，被迫减压减速，然后流入泵轮，在这种循环中，泵轮将原动机的机械能转变成油的动能和势能，而涡轮则将油的动能和势能又转变成输出轴的机械能，从而实现能量的柔性传递。
转动外壳与泵轮相连，转动外壳腔内放置一根可径向位移的导流管，运转时，腔内的油随转动外壳一起以与泵轮相同的转速旋转，以圆周速度旋转的油环碰到固定不转（只能移动）的导流管头端的孔口，动能就变成位能，油环的油即自导流管流出，偶合器中的油量只能与导流管孔口相齐平，只要改变导流管的位置，就能改变偶合器中的充油度，就可在原动机转速不变的条件下实现工作机的无机调速。
液力耦合器
1、液力偶合器的结构液力偶合器又称液力联轴器，是一种靠液体动能传递扭矩的传动元件。
YOX系列限矩型液力偶合器，主要由输入轴、输出轴、泵轮、涡轮、外壳、易熔塞等构件组成。
输入轴一端与电机相连，另一端与泵轮相连。
输出轴一端与涡轮相连，另一端与工作机相连。
泵轮与涡轮对称布置，都是具有径向直叶片的叶轮，叶轮工作腔的最大直径称为有效直径，是规格大小的标志。
外壳与泵轮固连成密封腔，供工作介质在其中做螺旋环流运动以传递扭矩。
2、液力偶合器的原理当电机通过输入轴带动偶合器泵轮旋转时，泵轮工作腔内的工作液体受离心力的作用由半径较小的泵轮入口被加速加压抛向半径较大的泵轮出口处，同时液体的动量矩产生增量，即泵轮将输入的机械能转化成了液体动能。
当携带液体动能的工作液体从泵轮出口冲向对面的涡轮时，液流便沿涡轮叶片所形成的流道做向心流动，同时释放液体动能转化机械能，驱动涡轮并带负载旋转做功。
于是，输入与输出在没有直接机械连接的情况下，仅靠液体动能便柔性的连接起来了。
二、功能与用途1、液力偶合器的功能具有柔性传动功能：能有效的减缓冲击，隔离扭振，提高转动品质；具有电机轻载起动功能：当电机起动时，力矩甚微，接近于空载起动，从而降低起动电流，缩短起动时间，起动过程平衡、顺利；具有过载保护功能：有效的保护电机和工作机，在起动或超载时不受损坏，降低机器故障率，延长使用寿命，降低维护保护费用和停工时间；具有协调多机同步起动功能：在多机起动系统，能够达到电机顺序起动，协调各电机同步、平稳驱动。
2、液力偶合器的用途限矩型液力偶合器适用于一切需要解决起动困难、过载保护、减缓冲击震动和隔离扭振，协调多机驱动的机械设备上，广泛用于矿山。
三、安装与拆卸1、液力偶合器的安装（1）安装偶合器前应将原动机与工作机轴清洁干净并涂抹润滑脂。
（2）安装时不允许用压板或铁锤敲打偶合器铝制壳体，也不可热装，以免损坏密封及元件。
可在工作机轴上绞螺纹孔，并在其上旋入螺杆，通过旋转螺杆上特制的螺母将套在螺杆上的偶合器主轴（联带偶合器）平衡代入，安装在工作设备上（如安装简图所示）。
液力耦合器工作原理介绍
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，适用于各种需要变负荷运转的给水泵、风机、粉碎机等旋转式工作机。
工作原理液力偶合器是以液体为介质传递功率的一种动力传递装置，主要由两个带有径向叶片的碗状工作轮组成。
由主动轴传动的轮称为泵轮，带动从动轴转动的轮称为涡轮，泵轮和涡轮中间有间隙，形成一个循环圆状腔室结构。
工作时，原动机带动液力偶合器主动轴——泵轮转动，泵轮内的液体介质在离心力作用下由机械能转换为动能，形成高压、高速液流冲向涡轮叶片；在涡轮内，液流沿外缘被压向内侧，经减压减速后动能转换为机械能，带动涡轮——从动轴旋转，实现能量的柔性传递。
作功后的液体介质返回泵轮，形成液流循环。
液力偶合器工作原理示意图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、涡轮必须有转速差，这是液力偶合器的工作特性所决定的。
泵轮、涡轮的转速差称为滑差，在额定工况下，滑差为输入转速的2%~3%。
调速型液力偶合器可以在主动轴转速恒定的情况下，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。
特点✍节省能源。
输入转速不变的情况可获得无级变化的输出转速，对离心机械（如泵）在部分负荷的工作情况下，与节流式相比节省了相当大的功率损失。
✍空载启动。
电动机启动后工作油系统开始工作，按需要加载控制、无级变速，电动机启动电流小，延长了使用寿命，并可选用较小电动机，节省投资。
✍离合方便。
充油即行接合，传递扭矩、平稳升速；排油即行脱离。
液力耦合器讲义
液力耦合器一、液力耦合器的名词解释二、液力耦合器的工作过程三、液力耦合器的油系统四、勺管的调节原理五、液力耦合器的运行知识六、液力耦合器的特点七、液力耦合器运转的注意事项一、液力耦合器的名词解释以液体为工作介质的一种非刚性联轴器，又称液力联轴器。
如图：液力耦合器的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮装在输入轴上,涡轮装在输出轴上。
动力机（内燃机、电动机等）带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出。
这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转，将从泵轮获得的能量传递给输出轴。
最后液体返回泵轮，形成周而复始的流动。
液力耦合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。
它的输出扭矩等于输入扭矩减去摩擦力矩，所以它的输出扭矩恒小于输入扭矩。
液力耦合器输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间不存在刚性联接。
二、液力耦合器的工作过程液力耦合器主要由泵轮、涡轮、转动外壳、主动轴及从动轴等构件组成，见图8—10。
液力耦合器和传动齿轮安装在一个箱体内，功率传输从电动机到液力耦合器，再传到泵上。
泵轮装在与原动机轴相连的主动轴上(或第一级增速齿轮轴上)，相当于离心泵的叶轮；涡轮装在与泵相连的从动轴上(或第二级增速齿轮轴上)，相当于水轮机的叶轮，两轮彼此不接触，相互之间保持几毫米的轴向间隙，不能进行扭矩的直接传递。
泵轮和涡轮的形状相似，尺寸相同，相向布置，合在一起很像汽车的车轮，分开时均为具有20～40片径向直叶片的叶轮，涡轮的片数一般比泵轮少1～4片，以避免产生共振。
这种叶轮的后盖板及轮毂在轴面上形成两个对称的碗状投影，且与叶片共同组成沿圆周对称分布的几十个凹形流道，称为工作腔。
每个工作腔的进、出口均沿轴向，且在叶轮同侧，运行时工作油就在两轮的凹形工作腔内循环流动。
为防止工作油泄漏，一般在泵轮外缘还用螺栓连接旋转外壳，将涡轮密封在壳内。
泵轮和涡轮形成的工作油腔内的油自泵轮内侧引入后，在离心力的作用下被甩到油腔外侧形成高速的油流，并冲向对面的涡轮叶片，驱动涡轮一同旋转。
液力偶合器
四、液力偶合器的优点
1 使车辆和机械可获得任意小的速度，而发动机不 使车辆和机械可获得任意小的速度， 会熄火； 会熄火； 2 防止发动机和工作机械过载； 防止发动机和工作机械过载； 3 发动机可有载启动； 发动机可有载启动； 4 吸收和隔离来自发动机或工作机械的扭振，减少 吸收和隔离来自发动机或工作机械的扭振， 冲击，保护了机械的部件，延长了使用寿命，增 冲击，保护了机械的部件，延长了使用寿命， 加了汽车的舒适性。 加了汽车的舒适性。 5生产和维护较简单容易，无刚性连接，使用寿命长。 生产和维护较简单容易， 生产和维护较简单容易 无刚性连接，使用寿命长。 6在计算工况下可获得高效率和很好的经济性。 在计算工况下可获得高效率和很好的经济性。 在计算工况下可获得高效率和很好的经济性
三、偶合器的特性
1.偶合器的转速比 偶合器的转速比
iTB=nT / nB
2.偶合器的转差率 偶合器的转差率
δ=
nB − nT ×100% nB
3.偶合器的效率 偶合器的效率 PT − TT ωT η= = PB T Bω B
偶合器的传动效率等于其转速比，汽车刚起步时， 偶合器的传动效率等于其转速比，汽车刚起步时，车 速较低，转速比小，传动效率低。 速较低，转速比小，传动效率低。
8.2 液力偶合器
液力耦合器的主要零件 是两个直径相同的叶轮， 是两个直径相同的叶轮， 称工作轮。 称工作轮。叶轮内部装有 许多半圆形的径向叶片 ， 在各叶片之间充满工作液 体。两轮装合后相对端面 之间约有2-5mm间隙。 间隙。 之间约有 间隙 它们的内腔共同构成圆形 或椭圆形的环状空腔（ 或椭圆形的环状空腔（称 为循环圆）。 为循环圆）。来自活动勺管式调速型偶合器
1涡轮 涡轮 2导流管支架 导流管支架 3涡轮轴 涡轮轴 4调节手柄 调节手柄 5泵轮 泵轮 6旋转壳体 旋转壳体 7导流管 导流管 8旋转油箱 旋转油箱 9喷油口 喷油口 10输入法兰 输入法兰
液力耦合器原理
液力耦合器原理液力耦合器是一种常见的动力传递装置，广泛应用于各种机械设备中。
它通过液体介质传递动力，具有承载能力强、起动平稳、无级调速等优点，被广泛应用于汽车、船舶、风力发电等领域。
本文将详细介绍液力耦合器的原理和工作机制。
一、液力耦合器的概述液力耦合器是由泵轮、涡轮、导向器和液体介质组成的。
其中，泵轮又称为驱动轮或泵，涡轮又称为从动轮或涡；液体介质则是通过泵轮和涡轮之间的转差，传递运动和动力。
二、液力耦合器的原理液力耦合器的原理基于液体在转动或流动时所具有的一些特性，包括离心力、黏性和旋塞效应。
1. 离心力当泵轮（驱动轮）以一定的速度旋转时，液体受到离心力的作用会被抛到涡轮（从动轮）之中。
这种离心力会使液体获得动能，从而传递给涡轮，实现能量的传递。
2. 黏性液体具有一定的粘滞性，使得液体在传递过程中能够形成一个层流的环境。
这种黏性作用使得转动的液体能够均匀地传递动力，不会因为液体在传递过程中产生明显的滑动。
因此，液力耦合器具有良好的运动平稳性。
3. 旋塞效应液体在传递动力时会形成一个旋转的流体环，这种旋转的液体环会抵消液体传递时的惯性力，从而使液力耦合器具有较小的内部转差。
这种旋塞效应保证了液力耦合器在高速工作时，能够有较小的能量损耗。
三、液力耦合器的工作机制液力耦合器的工作过程可以分为三个阶段：起动阶段、传动阶段和闭锁阶段。
1. 起动阶段当液力耦合器处于起动状态时，液体介质会被泵轮抛向涡轮，形成旋转的液体环。
在起动阶段，液体的离心力非常强，可以实现大扭矩的传递，用于启动被驱动装置。
2. 传动阶段在液力耦合器启动后，液体介质将继续形成旋转的液体环。
在传动阶段，涡轮会以与泵轮相同的速度旋转，进一步传递动力。
液力耦合器在传动阶段具有无级调速的特点，能够灵活适应不同负载的需求。
3. 闭锁阶段当传动装置需要临时断开时，液力耦合器会进入闭锁阶段。
在闭锁阶段，通过控制流体的锁紧器来实现涡轮和泵轮之间的离合和连接。
液力耦合器
五、液力偶合器故障、危害及其处 理
• ㈡、温升过高：
• • • • • 1、液力偶合器温升过高的原因？ ⑴.超负荷运转。 ⑵.带式输送机上下不转的托辊较多。 ⑶.清扫器压力大。 ⑷.刮板输送机或带式输送机在运转中有刮卡 的地方。 • ⑸.易熔合金塞失效。
五、液力偶合器故障、危害及其处 理
• 2、危害： • 温升过高而易熔合金塞不熔化，容易引起液力 偶合器爆炸或烧毁电动机及损坏减速器。 • 3、预防及处理方法： • ⑴.控制给煤量，禁止超负荷运转。 • ⑵.检修或更换带式输送机不转的托辊。 • ⑶.调节清扫器的压力。 • ⑷.清除刮卡阻碍物。 • ⑸.更换合格的易熔合金塞。
四、液力偶合器使用与维护⑴
• 1、液力偶合器的工作介质的性质决定其出力大小 • 严格按着机器规定的额定功率，用量杯注入规 定数量和规定品种的液体，并经常检查有无漏油。 在使用中更换液体时，必须把液力偶合器内原有的 油液完全倒空，否则注液量就不准，不能起到应有 的作用。 • 2、为液力偶合器创造良好的工作环境。 • 转距随着油温的升高而增大。在使用中应为液 力偶合器创造良好的通风、散热条件，并经常清除 液力偶合器上堆积的煤粉。
液力耦合器
液力耦合器
• 一、定义、结构原理及作用
• 定义：以液体为工作介质的一种非刚性联 轴器，又称液力联轴器，也叫机械软启动 装置 • 结构原理：如下图 • 作用： • 1、改善原动机的启动性能，减少启动冲击。 • 2、实现不同速度下运行。 • 3、具备过载保护功能，可以保护原动机。
• 二、保护装置
• 四、液力偶合器使用与维护
• • • • • 环境清洁 介质合格 液量充足 保护可靠 专人维护
• 五、液力偶合器故障、危害及其处理 • 常见故障现象： • 温升过高： 超载 • 易熔塞不融化：易熔合金塞材质不合格 • 漏液： • 打滑： • 软启失灵：装配问题
液力偶合器
液力偶合器一、设备概述；液力耦合器是安装在电动机与泵之间的一种传递部件，从电机至液力偶合器和偶合器至水泵之间是采用绕性联轴器连接，而偶合器与一般的联轴器不同之处是，它是通过工作油来传递和转换能量的。
它主要由主动轴、泵轮、涡轮、从动轴以及防止漏油的旋转内套等组成，泵轮与涡轮分别装在主动轮和从动轮上，它们之间无机械联系。
旋转外套在其外缘法兰处用螺栓与泵轮相连接。
泵轮与涡轮的轴心线相重合，内腔相对布置，两轮侧板的内腔形状和几何尺寸相同，轮内装有许多径向辐射形叶片，两轮端面留有适当的间隙。
构成一个液流通道，叫工作腔，工作腔的轴面投影称为流道。
运转时，在夜里偶合器中充满工作油，当主动轮带动泵轮回转时，泵轮流道中的工作油因离心力的作用，沿着径向流道由泵轮内侧（进口）流向外缘（出口）形成高压高速油。
在出口处以径向相对速度与泵轮出口圆周速度形成合速，冲入涡轮的进口径向流道，并沿着流道由工作油动量矩的改变去推动涡轮，使其跟随泵轮作同方向旋转。
但它们的转速不可能完全相同，因液体不具有刚性，假使它们在同一转数下旋转，则工作油就不会再冲击涡轮，因而就不会发生动力传递。
一般泵轮与涡轮的转差率为3%-4% 。
油在涡轮流道中由外缘（入口）流向内侧（出口）的过程中减压减速，在出口中又以径向相对速度与涡轮出口圆周形成合速。
冲入泵轮的进口径向流道，重新在泵轮中获得能量。
如此周而复始，构成工作油在泵轮和涡轮两者间的自然环流。
在这种循环中，泵轮将输入的机械功转化为工作油的动能和压力能，而涡轮则将工作油的动能和势能转换为输出的机械功。
从而实现电动机到水泵之间的动力传递。
工作油越多，则传递的动力愈大，也就增加了涡轮的传递。
而工作油减少时，情况正与上述相反。
工作油量靠勺管来调节的，二、液力偶合器构造现以德国voith公司生产的R15K-2.E型液力偶合器为例，主要部件有；箱体、传动齿轮和轴、液力偶合器、轴承、油泵、勺管调节装置、冷油器、油滤网等。