液力耦合器
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。
液力耦合器工作原理
液力耦合器工作原理
液力耦合器是一种常见的传动装置，它通过液体的动力传递来实现机械设备的
启动和运转。
其工作原理涉及到流体力学和动力学的知识，下面我们将详细介绍液力耦合器的工作原理。
液力耦合器主要由泵轮、涡轮和液体填充物组成。
当发动机启动时，泵轮开始
旋转，液体填充物被泵轮带动产生旋转运动。
涡轮则受到液体填充物的冲击而开始旋转，从而驱动机械设备的转动。
在液力耦合器中，液体填充物起着至关重要的作用。
液体填充物会随着泵轮的
旋转而产生离心力，使得液体填充物沿径向流动，形成一个旋涡。
这个旋涡将动能传递给涡轮，从而实现机械设备的传动。
液力耦合器的工作原理可以用流体力学和动力学的知识来解释。
在液体填充物
的流动过程中，涡流的产生和传递涉及到液体的动量守恒和能量守恒。
液体填充物的流动速度和压力分布对液力耦合器的传动特性有着重要的影响。
液力耦合器的工作原理可以简单概括为液体填充物的动能转换。
当泵轮旋转时，液体填充物的动能被传递给涡轮，从而实现机械设备的传动。
这种传动方式具有平稳、无级变速的特点，适用于需要频繁启停和变速的机械设备。
总之，液力耦合器是一种通过液体动力传递实现机械传动的装置，其工作原理
涉及到流体力学和动力学的知识。
通过液体填充物的流动和动能转换，液力耦合器能够实现机械设备的平稳传动，具有重要的应用价值。
希望本文能够帮助读者更好地理解液力耦合器的工作原理。
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）。
化工设备基础知识-液力耦合器
• 充液范围为耦合器总容积的40～80％，不
允许超出此范围，更不允许充满，因为充液 量超出容积80％，耦合器转动时，因过载而 急剧升温升压，工作液体积膨胀,耦合器内 压增大，破坏密封,引起漏液，甚至造成耦 合器壳体开裂、机械损坏。 • 而充液量少于容积的40％，轴承可能润滑不 足，耦合器得不到充分利用，且体积大，无 甚意义，建议选小一规格型号。
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。
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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。
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• 液力耦合器一般采用油介质。工作液推荐使
用32号汽轮机油、6号液力传动油、8号液力 传动油。 • 拧下注液塞，用80-100目滤网过滤工作液， 按量注入耦合器内，旋紧注液塞进行试车。 当注油塞口旋至距垂直中心线最高点约55 ，腔内工作液刚好流出时可视为耦合器能传 递较高的额定功率的较佳油位。 • 项目开车时，将由设备厂家（德国福伊特） 和开车试运小组根据实际工作负载的大小及 22 工况要求来调整充油量的多少。
大刻度之间）。 • 7、检查电源电压是否正确连接到电力系统及 传输/过程信号。 • 8、使用水/油换热器，打开水侧阀门，排空 油冷器水侧气体并检查流量。 • 9、通过VEHS位置控制单元和执行机构勺管 位置从0%到100%，检查设定值（信号420mA）。 • 10、勺管位置处在0%。 40 • 11、检查整个系统是否为运行做好准备。
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• 旋转油环靠自身旋转所形成的压头，当遇
到勺管头时，工作液体便由勺管导出。于 是通过电动执行器操纵勺管的伸缩程度， 便可以改变导管腔内的油环厚度。由于导 管腔与工作腔连通，所以也就改变了工作 腔内的充液度，实现无级调速。勺管排出 的油通过回油三通重新回到油箱。 • 由于勺管吸油和油泵的进、出油口均与耦 合器的转向有关。所以油泵转子与勺管安 装方向要与耦合器转向相适应。也就是说 ，第一，勺头开口方向必须迎着导管腔油 18
液力耦合器工作原理
液力耦合器工作原理引言概述：液力耦合器是一种常用的动力传动装置，广泛应用于各种机械设备中。
它通过液体的力学传动来实现两个轴之间的动力传递。
本文将详细介绍液力耦合器的工作原理，包括液力传动原理、结构组成、工作过程、优缺点以及应用领域。
一、液力传动原理：1.1 流体动力传递机制液力耦合器利用液体流体的动力传递机制来实现动力的转换和传递。
当液体在转子内部流动时，由于离心力的作用，液体会形成一个涡流，涡流的动能将通过液体的黏性传递给输出轴，从而实现动力的传递。
1.2 流体动力传递的特点液力传动具有以下几个特点：- 平稳传动：液力耦合器的液体传动机制使得传动过程平稳无冲击，减少了机械设备的振动和噪音。
- 自动变速：液力耦合器能够根据负载的变化自动调整转速，实现自动变速的功能。
- 负载分配：液力耦合器能够根据负载的大小合理分配动力，确保机械设备的正常运行。
- 起动平稳：液力耦合器的起动过程平稳，不会对机械设备造成冲击和损坏。
1.3 液力耦合器的基本构造液力耦合器由输入轴、输出轴和液力传动装置组成。
液力传动装置包括泵轮、涡轮和导向叶片。
输入轴通过泵轮将动力传递给液体，液体经过涡轮的作用将动力传递给输出轴。
导向叶片用于控制液体流动的方向和速度，从而实现动力的传递和调节。
二、工作过程：2.1 起动过程当启动机械设备时，输入轴开始转动，泵轮通过输入轴将动力传递给液体。
液体在泵轮的作用下形成涡流，涡流的动能将通过液体的黏性传递给涡轮，从而使输出轴开始转动。
2.2 调速过程在机械设备工作时，负载的大小会发生变化，液力耦合器能够根据负载的变化自动调整转速。
当负载增加时，涡轮的转速会下降，导致液体流动速度减小，涡轮上的动力也会减小。
相反，当负载减小时，涡轮的转速会增加，液体流动速度加快，涡轮上的动力也会增加。
2.3 停止过程当停止机械设备时，输入轴停止转动，液体的动力传递也会停止。
液体停止流动后，涡轮上的动力也会消失，输出轴停止转动。
液力耦合器工作原理
液力耦合器工作原理引言概述：液力耦合器是一种常见的机械传动装置，广泛应用于各种工业领域。
它通过液体的动力传递来实现机械的连接和传动。
本文将详细介绍液力耦合器的工作原理，包括液力传递、液力变速和液力控制等方面。
一、液力传递1.1 流体动力传递液力耦合器内部填充着液体，通常是油。
当液体在转子内部流动时，它会产生动力，这种动力可以传递给其他机械部件，实现动力传递。
液力传递的基本原理是利用液体的动能和压力来传递转矩和功率。
1.2 液力耦合器的结构液力耦合器由驱动轴、从动轴和液力传递介质组成。
驱动轴和从动轴通过液力传递介质连接在一起。
液力传递介质通常由转子、泵和涡轮组成。
泵将液体从驱动轴端抽出，然后通过转子和涡轮的作用，将液体传递到从动轴端。
1.3 液力传递的特点液力传递具有一定的特点。
首先，液力传递可以在无接触的情况下实现动力传递，减少了磨损和噪音。
其次，液力传递可以实现连续的动力传递，不受转速比的限制。
此外，液力传递还具有一定的扭矩放大效应，可以在启动和低速工况下提供更大的扭矩输出。
二、液力变速2.1 液力耦合器的变速原理液力耦合器可以通过改变液体的流动状态来实现变速。
当液体在转子内部流动时，它的流速和流量会发生变化，从而改变液力传递的效果。
通过调整液体的流动状态，可以实现不同的转速比和扭矩输出。
2.2 液力变速的调节方式液力耦合器的变速可以通过调节泵和涡轮的转速来实现。
当泵和涡轮的转速不同时，液体的流动状态会发生变化，从而实现不同的变速效果。
此外，还可以通过改变液体的粘度和密度来调节液力变速的效果。
2.3 液力变速的优势和应用液力变速具有一定的优势。
首先，液力变速可以实现平滑的变速过程，减少机械部件的磨损和冲击。
其次，液力变速可以实现无级变速，满足不同工况下的需求。
液力变速广泛应用于汽车、船舶、工程机械等领域。
三、液力控制3.1 液力耦合器的控制方式液力耦合器的控制可以通过调节液体的流量和压力来实现。
液力耦合器工作原理
液力耦合器工作原理引言概述：液力耦合器是一种常见的动力传输装置，广泛应用于各种机械设备中。
它通过液体的流动来传递动力，具有承载能力强、传动效率高等特点。
本文将详细介绍液力耦合器的工作原理及其应用。
一、液力耦合器的基本构造：1.1 液力耦合器的外壳：液力耦合器外壳由两个相互套合的壳体组成，内壳连接到动力源，外壳连接到工作机械。
外壳的内部充满了液体，形成一个密闭的工作环境。
1.2 液力耦合器的转子：液力耦合器内部有两个转子，分别称为泵轮和涡轮。
泵轮由内壳驱动，涡轮与外壳相连。
1.3 液力耦合器的液体：液力耦合器中充满了液体，通常使用油作为液体介质。
液体的流动是实现动力传递的关键。
二、液力耦合器的工作原理：2.1 初始状态：当液力耦合器处于静止状态时，泵轮和涡轮之间没有直接的机械连接。
液体充满整个液力耦合器，但没有形成液流。
2.2 动力传递：当内壳驱动泵轮旋转时，泵轮产生离心力将液体向外壁挤压。
液体的流动使得涡轮开始旋转，从而将动力传递到外壳。
2.3 液力变矩：液体流动产生的离心力作用于涡轮，使其产生转矩。
液力耦合器的转矩传递比取决于液体的流动速度和涡轮的转速。
当液体流动速度增加时，液力耦合器的传递比也会增加。
三、液力耦合器的应用：3.1 汽车传动系统：液力耦合器广泛应用于汽车的自动变速器中。
它可以平稳地传递动力，提高汽车的行驶舒适性。
3.2 工业机械：液力耦合器也被用于各种工业机械设备中，如起重机、钢铁厂等。
它可以承载较大的转矩，实现高效的动力传递。
3.3 发电机组：在发电机组中，液力耦合器可以起到启动发电机的作用，使得发电机可以平稳地启动并达到额定转速。
四、液力耦合器的优势与劣势：4.1 优势：液力耦合器具有承载能力强、传动效率高、传递平稳等优点。
它可以适应大范围的负载和转速变化。
4.2 劣势：液力耦合器的传递比不是固定的，会随着负载和转速的变化而改变。
同时，液力耦合器在传递动力时会有一定的能量损耗。
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。
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• 液力偶合器是一种耗能型的机械调速装置，
调速越深（转速越低）损耗越大，特别是 恒转矩负载，由于原传动输入功率不变， 损耗功率将转速损失成比例增大。 • 对于风机泵类负载，由于负载转矩按转速 平方率变化，原传动输入功率则按转速的 平方率降低，损耗功率相对小一些，但输 出功率是按转速的立方率减小，调速效率 仍然很低。液力耦合器的调速效率曲线如 下图所示，平均效率在50%左右。 下图所示，平均效率在50%左右。
• 如此周而复始的重复，形成工作油在泵轮
和涡轮中的循环流动圆，在这个过程中， 泵轮驱动工作油循环时就把原动机的机械 能转化为工作油的动能和压力势能，而工 作油在进入涡轮后其所携带的机械能在推 动涡轮旋转时对涡轮做功，又转化为输出 轴的机械能，传递给风机，从而实现了电 动机轴功率的柔性传递。
根据液力耦合器的上述特点， 根据液力耦合器的上述特点，可以等效为下图的模型
工作原理
• 调速型液力耦合器主要是由泵轮、涡轮、勺管室
等组成，当主动轴带动泵轮旋转时，在泵轮内叶 片及腔的共同作用下，工作油将获得能量并在惯 性离心力的作用下，被送到泵轮的外圆周侧，形 成高速的油流，泵轮外圆周侧的高速油流又以径 向相对速度与泵轮出口的圆周速度组成合速度， 冲入涡轮的进口径向流道，并沿着涡轮的径向流 道通过油流动量矩的变化而推动涡轮旋转，油流 至涡轮出口处又以其径向相对速度与涡轮出口处 的圆周速度组成合速度，流入泵轮的径向流道， 并在泵轮中重新获得能量。
模
型
• 液力耦合器的功控调速原理与效率 • 功率控制调速原理表明，传动速度的改变，实质 •
是机械功率调节的结果。因此液力耦合器输出转 速的降低，实际是输出功率减小。 在调速过程中，液力耦合器的原传动转速没有发 生变化，假设负载转矩不变，原传动的机械功率 也不变，那么输入与输出功率的差值功率那里去 了呢，显然是被液力耦合器以热能形式损耗掉了。 因此，我们不能简单地认为液力偶合器调速是" 因此，我们不能简单地认为液力偶合器调速是"丢 转"，而实际是丢功率。
液力耦合器结构示意图
液力耦合器工作示意图
液力耦合器
模型与工作原理
• 液力耦合器是一种利用液体介质传递转速的机
械设备，其主动输入轴端与原传动机相联结， 从动输出轴端与负载轴端联结，通过调节液体 介质的压力，使输出轴的转速得以改变。 • 理想状态下，当压力趋于无穷大时，输出转速 与输入转速相等，相当于钢性联轴器。 • 当压力减小时，输出转速相应降低，连续改变 介质压力，输出转速可以得到低于输入转速的 无级调节。