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。

1.2液力偶合器技术规范
1.3检修工艺及质量标准
1.4常见故障及消除方法
1. 概述
YOT CG 调速型液力偶合器一般安装在三相异步电机和工作机之间，它可在电机输入转速不变的条件下，以电动执行机构带动勺管改变其工作腔(泵轮与涡轮间)充液量从而对其输出转速(即工作机转速)进行无级调节，调速过程柔和平滑,输出转速稳定,动力传递可靠,广泛用于风机、水泵、皮带机等负载的工况调节。

调速型液力偶合器用于拖动特性为M ∝n 2的负载（如风机、水泵）其稳定调速范围约为1～1/5；用于拖动M ＝C 负载（如皮带机）时，其稳定调速范围约为1～1/3。

2. 主要技术参数
①产品型号
结构改型（01-99）
工作机设计转速（r/min）
电机同步转速（r/min）
规格（名义有效直径，mm）
箱体结构型式（P：剖分式；F：法兰式；Z：整体式）
轴承形式（G：滚动轴承；H：滑动轴承）
轴速调节方式（C：出口调节；R：入口调节；B：变频调节；Z：增速；J降速）
主传动齿轮型式（Q：前置；H；后置）
单机或传动装置型式（T：调速型；C：传动装置）
偶合器
液力注：上述型号说明为本企业标准，完全符合国标的基本规定。

②技术参数(表一)
3.主要结构特点(图二)
液力偶合器结构如图二所示，主要由箱体、旋转组件、供油组件、排油组件、勺管拖动调速装置、仪表系统、加热器、冷却器等组成。

①旋转组件
输入侧——输入轴、背壳、泵轮、外壳
输出侧——涡轮、输出轴
旋转组件的输入部分采用简支梁结构形式支撑在箱体上；输出部分也采用简支梁结构,一端支撑在输入组件中，另一端支承在箱体上。

这种液力偶合器其泵轮与涡轮间的轴向力通过埋入轴承平衡，它即不对外输出轴向力，也不应承受外来的轴向载荷，液力偶合器的泵轮和涡轮均布有一定数量的径向直叶片。

④勺管拖动调速装置
由拖动勺管的连杆机构和电动执行器及电动操作器组成。

⑤仪表系统
由随机显示仪表、传感元件（选装）、二次仪表（选装）构成
⑥加热器
当工作油温度低于5℃（用N46油时为10℃）时，应采用电加热器加热，当工作油温度高于5℃时（用N46油时为10℃）应停止加热（选装）
⑦冷却器
调速型液力偶合器在运行过程中存在一定的转差，该转差使工作油发热，需要用油/水或油/空热交换器对工作油进行冷却。

偶合器箱体上留有两个工作油进、出油法兰用来与热交换器管路联接（选装）
4.工作原理
当电机通过液力偶合器输入轴驱动泵轮旋转时，进入泵轮里的油在叶片的带动下因离心作用由泵轮内侧流向外缘，形成高压高速液流冲向涡轮叶片，使涡轮跟随泵轮作同向旋转，油在涡轮中由外缘流向内侧减压减速，然后流入泵轮。

在这种循环过程中泵轮将电机的机械能转变成油的动能和势能，而涡轮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。

由于泵轮与转动外壳相连，因此运转时，外壳腔中的油随转动外壳一起以与泵轮相同的转速旋转，这样，可以通过改变外壳腔中勺管的位置来控制腔内油环的厚度，即改变工作腔中的油量，就可以在电机转速不变的条件下实现工作机的无级调速。

主题内容与适用范围
本标准规定了液力偶合器的结构型式、循环圆有效直径与基本性能参数。

本标准适用于冶金、矿山、电力、起重运输、工程建筑、造船、石油、化工、轻工和建材等行业设备用的各类液力偶合器。

2型式
2.1基本型式
a.普通型液力偶合器；
b.限矩型液力偶合器；
c.调速型液力偶合器。

2.2派生型式
a.液力偶合器传动装置；
b.液力减速器。

2.3型号
液力偶合器型号表示如下：
表 1
2.4标记示例
循环圆有效直径560mm的出口调节式调速型液力偶合器，表示为：
液力偶合器YOTC560 GB/T 5837
3基本参数
3.1循环圆有效直径
液力偶合器循环圆有效直径应符合表2的规定。

注：①括号内为不推荐参数。

②液力偶合器传动装置循环圆有效直径除应符合表2的规定外，亦可采用422、4
63、510三参数。

3.2基本性能参数
在雷诺数Re≥5×106条件下，液力偶合器的基本性能参数应符合表3与表4的规定。

注：q c—充液率，即充入液力元件的工作液体容积与腔体容积之比。

雷诺数Re与泵轮力矩系数λβ的计算见附录A(参考件)。

附录A
雷诺数Re与泵轮力矩系数λβ的计算
(参考件)
A1雷诺数按式(A1)计算
(A1) 式中n B——泵轮转速，r/min；
D——循环圆有效直径，m；
ν——工作液体运动粘度，m2/s。

A2泵轮力矩系数按式(A2)计算
(A2) 式中M B——泵轮力矩，N·m；
——工作液体密度，kg/m3；
g——重力加速度，m/s2；
n B——泵轮转速，r/min；
D——循环圆有效直径，m。