第四章 限矩型液力耦合器
限矩型液力偶合器的工作原理
限矩型液力偶合器的工作原理限矩型液力偶合器是一种动力式液力传动元件，由于它效率高，结构简单，能够带动负载平稳起动，改善起动性能，提高起动能力；具有过载保护作用；能隔离扭振和冲击；在多台电动机传动链中均衡各电动机的负荷，并减小电网的冲击电流。
所以在矿山机械、化学工业、冶金工业、食品、建筑、交通等领域得到了广泛应用。
常见的限矩型液力偶合器如下图所示。
▲限矩型液力偶合器外部结构图1、限矩型液力偶合器基本结构限矩型液力偶合器主要由泵轮、涡轮、转壳、后辅室等组成，通常泵轮通过输入联轴节与电动机连接，涡轮通过涡轮轴及输出联轴节与负载连接，转壳与泵轮外缘法兰连接，其作用是防止工作液体的散失。
后辅室能自动调整工作腔内的充液量。
下图为限矩型液力偶合器基本结构。
▲限矩型液力偶合器原理结构1—注油塞2—泵轮3—后半连轴节4—O形圈5—垫圈6—紧固螺栓7—前半连轴节8—弹性块9—外壳10—涡轮11—轴12—螺栓13、14—油封15—密封圈盖16、17—轴承18—热保护塞泵轮和涡轮对称布置，它们的若干径向辐射状叶片及内壁所组成的圆环状空腔叫做工作腔，工作腔的最大直径即为偶合器的规格尺寸。
2、工作原理如上图所示，当偶合器的工作腔内注入工作液体后，电动机带动泵轮旋转，工作液体在泵轮叶片的带动下获得能量并冲向涡轮，使涡轮跟着泵轮旋转。
工作液体在工作腔内的流动过程中，泵轮把电动机输入的机械能转换为工作液体的能量并传给涡轮，而涡轮是把工作液体的能量转换为机械能传给负载，从而实现了功能的传递。
3、易熔塞的作用易熔塞是液力偶合器的过热保护装置，是必不可少的部件之一。
它中间的填料是由低熔点合金配制而成的，熔点的温度是根据液力偶合器的使用环境和配套设备的具体要求而确定的，一般控制温度在100～140℃之间。
偶合器在制动或过载时，其损失功率约为额定功率的2～2.5倍或更高些，这样大的发热功率会使工作油温度急剧升高，并接近工作油的闪点；同时会使偶合器产生激烈的振动，会引起工作油着火，甚至造成偶合器损坏的严重后果，但安装了易熔塞后，只要工作油温度接近134℃，易熔塞中的低熔点合金就会熔化（熔点约为130～138℃），工作油在离心力的作用下，从易熔塞中喷出，使主动部分和从动部分完全断开，不再传递转矩，从而保护了偶合器和工作机械。
限矩型液力偶合器技术功率平衡分析
限矩型液力偶合器技术功率平衡分析【摘要】液力偶合器是一种电动机、工作机之间的流体传动元件，具有柔性传递动力功能，可以实现电动机过载保护、无级调速、启动性能及功率平衡等方面的改善，有限矩型、调速型两种。
本文就限矩型液力偶合器进行探讨，分析限矩型液力偶合器的结构和工作原理，并探讨了如何合理使用限矩型液力偶合器。
【关键词】限矩型液力偶合器；充油量；功率平衡1、限矩型液力偶合器的结构及工作原理1.1 结构液力偶合器也被称为液力联轴器，主要组成部分包括输入、输出轴，涡轮，易熔塞，泵轮及外壳等构件。
输入轴一端相连电机，一端相连泵轮，输出轴一端相连涡轮，另一端则相连工作机。
泵轮与涡轮呈现对称分布的特点，它们均有一定数量的径向辐射叶片叶轮，外壳与泵轮固结成密封腔，以向腔内充填工作液体的形式实现传递力。
其结构如下图1所示。
1. 2 工作原理液力偶合器实际是涡轮机、离心泵的组合，其主要组成部分如上述所讲。
工作原理如下：原动机利用输入轴实现泵轮旋转，受到工作腔形状限制以及离心力的作用，填充在工作腔里面的工作液体会经过较小的泵轮入口，在加速加压的作用下冲向半径较大的泵轮出口，这时会加大液体动量矩增量，也就是说偶合器的泵轮实现了将输入机械能转化为液体的功能。
工作液体受力从泵轮出口冲出，冲向对面涡轮，依据涡轮叶片形成的路径，液流开始做向心流动并实现将释放的液体功能向机械能转化，由驱动涡轮进行旋转充分带动负载实现做功功能。
这样工作液体就实现了在工作腔内的循环螺旋环流运动，在没有任何输入、输出直接机械连接状况下，只用依靠液体动能就可以实现柔性连接。
2、合理使用限矩型液力偶合器的措施2.1 与工作机特性相匹配工作机在起动的瞬间会产生最大的阻力负载，伴随着不断增加的转速，摩擦力矩会逐渐减小直至稳态运转。
但标准鼠笼型异步电动机输出转矩则相反，在起动时相对较小，伴随转速的不断增加会逐渐提升，直至最大转矩点，如图2（a）所示。
因此，处于直接驱动系统的电机，为了工作机基于带负载起动最不利情况下，确保电动机启动瞬间能够将最大静阻力矩克服，才可确保工作机顺利启动，就必须将电机机座号增强，不过这种方式较浪费能源。
限矩式液力耦合器的功能
限矩式液力耦合器的功能
限矩式液力耦合器主要用于传动系统中，具备多种功能和优势，以下是其主要功能：
1.平稳起动和软启动：
-当设备启动时，限矩型液力偶合器通过改变液体动能的方式来逐渐增加扭矩的传递，使得电动机或发动机能够更加平稳地启动负载，降低启动瞬间对机械设备及传动系统的冲击和振动。
2.过载保护：
-当负载过大或者发生意外卡死时，液力耦合器内部的液体不能快速加速，从而使传递到涡轮的扭矩受到限制，超过这个限制值时，耦合器会自动打滑，从而防止电动机或发动机因过载而损坏。
3.扭振隔离与冲击吸收：
-可以有效隔离和衰减由电动机或发动机产生的扭转振动以及由于外部冲击造成的瞬时过载，起到缓冲和保护作用。
4.负载分配和均衡：
-在多电机并联驱动同一负载的场合，限矩型液力耦合器有助于平衡各个电机之间的负荷，保证所有电机按照各自的能力均匀输出功率。
5.减缓电网冲击：
-减少启动时对电网的冲击电流，尤其是在大型设备启动时，能够显著降低电网的启动负荷。
6.速度调节：
-虽然不是连续的速度调节装置，但在一定范围内可以通过改变工作腔内的液体量或使用控制阀调整工作腔的有效容积，进而影响耦合器的输出扭矩和转速。
7.简化维护：
-液力耦合器内部无接触摩擦部件，因此相较于传统的机械连接方式，它具有更低的磨损和更长的使用寿命。
限矩型液力偶合器说明书
限矩型液力偶合器使 用 说 明 书《注意事项》z产品合格证及装箱单在本说明书最后一页z在使用前请仔细阅读使用说明书，z本使用说明书应送至实际操作人员手中且务必妥善保管上海交华液力机械有限公司Shanghai jiaohua Hydraulic Machinery Co.Ltd.地址：上海崇明绿华镇新建路575号 邮编：202151网址： 邮箱：shjh575@电话：021‐59351563 传真：021‐59351202目 录1．基本机构 (1)2. 代号含义及出厂编号 (2)3．液力偶合器的工作液体 (3)4. 安全保护装置 (4)5. 限矩型液力偶合器的安装与拆卸 (4)6. 限矩型液力偶合器的使用、维护和保养 (6)7. 常见故障的原因及排除 (6)8. 本台偶合器常用易损件明细 (7)9. 本台偶合器的充油量及拆卸螺纹 (7)10. 产品装箱单及合格证 (8)1．基本结构1-1） 液力偶合器是一种液力传动装置，其典型结构主要由泵轮、涡轮、转壳、后辅室、涡轮轴以及联接法兰组成。
转壳与泵轮通过螺栓连接，其作用是防止工作液体外溢。
后辅室能自动调节工作腔内工作液体的充液量。
1-2） 泵轮和涡轮相对安装，在泵轮和涡轮上有径向排列的平直叶片且互不接触，由泵轮和涡轮具有叶片的凹腔所形成的圆环状空腔称为工作腔，供工作液体在其中循环流动，传递动力进行工作。
工作腔的最大直径为有效直径，也是液力偶合器规格大小的标志尺寸。
1-3）工作原理：液力偶合器的泵轮和涡轮相对安装，两者之间有一定的间隙，这是一个可使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮和涡轮各自装在输入和输出轴上，涡轮和泵轮上都径向分布着叶片。
电机运行时输入轴带动泵轮和壳体一同转动，泵轮叶片内的液压油被离心式泵轮甩出，这种高速液体进入涡轮后使涡轮在受到液压油冲击力而旋转，涡轮将获得的能量传递给输出轴，其速度和动能逐渐增大，最后液体返回泵轮，形成周而复始的流动。
当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。
限矩型液力偶合器结构
限矩型液力偶合器限矩型液力偶合器是一种动力式液力传动元件、由于它效率高，结构简单，能够带动负载平稳起动，改善起动性能，提高起动能力；具有过载保护作用；能隔离扭振和冲击；在多台电机传动链中均衡各电机的负荷；并减小电网的冲击电流；所以在矿山机械、化学工业、冶金工业、食品、建筑、交通等部分得到了广泛应用。
特点和工作原理：我厂生产的限矩型液力偶合器有YOX型和TVA型两个系列。
YOX型主要由主动部分和被动部分组成。
主动部分包括后辅室、前半联轴节、后半连轴节、弹性块、泵轮和外壳。
从动部分主要包括轴和涡轮。
主动部分与原动机联接，被动部分与工作机联接。
TVA型的结构基本上与YOX型相同，但是密封型式采用外密封，增加了装拆结构。
原动机的扭矩，通过偶合器中的工作液体来传递，泵轮将原动机的机械能转变为工作液体的动能，涡轮又将工作液体的动能变为机械能。
通过输出轴驱动负载。
泵轮和涡轮之间没有机械联系。
用户如对液力偶合器的结构有特殊要求，我们可根据需要予以设计。
限矩型液力偶合器可装上温度报警安监器，当温度达到需要保护的临界值时，立即发出声响和闪光报警，同时切断电源，实现安全保护，用户如需要，在产品订货时必须提出。
限矩型液力偶合器结构图1.注油塞、2.泵轮、3.后半连轴节、4.O型圈、5.垫圈、6.紧固螺栓、7.前半连轴节、8.弹性块、9.外壳、10.涡轮、11.轴、12.螺栓、13.油封14.油封、15.密封圈盖、16.轴承、17.轴承、18.热保护塞YOXL TVAL型（带皮带轮式）YOX、TVA型YOXS、TVAS型（水介质）YOXE、TVAE型YOXZL YOXIIZ型（带制动轮式）。
限矩液力偶合器使用说明书
限矩液力偶合器使用说明书一、限矩型液力偶合器结构工作原理1、结构液力偶合器又称液力连轴器,是一种应有很广的通用液力传动元件。
它置于动力机（电机）与工作机之间传递动力。
典型的限矩型液力偶合器结构由对称布置的叶轮、外壳、涡轮以及后辅室、主轴等构件组成.外壳与泵轮通过螺栓固定连接，其作用是防止工作液体外溢。
主动部分包括主动半联轴节、弹性块、从动半联轴节、泵轮和外壳。
从动部分包括主轴、涡轮。
主动部分与原动机联结，从动部分与工作机连接。
泵轮与涡轮均为具有径向叶片的叶轮由泵轮和涡轮的凹腔所形成的圆环状空腔称为工作腔，供工作液体在其中循环流动，传递动力进行工作。
工作腔的最大直径称为有效直径，是液力偶合器的特征尺寸—规格大小的标志尺寸。
2、工作原理在液力偶合器被动力机（电机）带动运转时,存在于液力偶合器腔体内的工作液体，受泵轮的搅动，既随泵轮作圆周（牵连）运动，同时又对泵轮做相对运动。
由于旋转运动的离心力作用,液体从半径较小的流道进口处被加速，并被抛向半径较大的流道出口处，从而使液体的动量矩加大，即泵轮从动力机吸收机械能并转化为液体的动能.在泵轮出口处液流较高的速度和压强冲向涡轮叶片时，由于液流对涡轮叶片的冲击减低了自身的速度和压强，使液体动能矩降低，释放的液体动能推动涡轮（工作机)旋转做功,实现了涡轮将液体动能转化为机械能的过程。
当液体的动能减少后，在其后的液体推动下，由涡轮流出而进入泵轮，再开始下一个能量转化的循环流动，如此周而复始不断循环。
于是,输入与输出在没有直接机械连接情况下，仅靠液体动能便柔性的连接起来了。
二、限矩型液力偶合器的功能和用途1、功能1）具有减缓启动冲击和隔离扭振的功能机器静止时,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。
安顺限矩型液力偶合器
安顺限矩型液力偶合器一、引言液力偶合器是一种常见的传动装置，广泛应用于各种机械设备中。
安顺限矩型液力偶合器是一种新型的液力偶合器，具有限矩特性和高效率等优点，在工业生产中得到了广泛的应用。
二、安顺限矩型液力偶合器的基本原理安顺限矩型液力偶合器是一种通过流体动力传递转矩的装置。
它由驱动轮、从动轮和工作油路组成。
当驱动轮旋转时，它将工作油推入从动轮内部，由于从动轮内部有定量叶片，因此工作油受到阻碍，产生旋转惯量。
这样就实现了驱动轮和从动轮之间的转矩传递。
三、安顺限矩型液力偶合器的结构特点1. 限制最大扭矩值：安顺限矩型液力偶合器采用了特殊的设计结构，在运行过程中可以精确地控制扭矩输出值，避免超载和过载现象发生。
2. 高效率：相比传统的液力偶合器，安顺限矩型液力偶合器具有更高的传递效率，因为它能够在转速较低时提供较高的输出扭矩。
3. 具有自冷却功能：由于安顺限矩型液力偶合器内部采用了特殊的设计结构，使得工作油可以在内部形成循环流动，从而实现自冷却的效果。
四、安顺限矩型液力偶合器的应用领域1. 工程机械：如挖掘机、装载机、推土机等。
2. 冶金设备：如轧钢机、起重机等。
3. 石油化工设备：如离心泵、离心压缩机等。
4. 车辆传动系统：如汽车变速箱、巴士变速箱等。
五、安顺限矩型液力偶合器的优点1. 扭矩输出精确可控。
2. 传递效率高。
3. 具有自冷却功能，不需要外部冷却系统。
4. 体积小，重量轻，结构简单。
六、安顺限矩型液力偶合器的缺点1. 价格相对较高。
2. 对工作油质量要求较高，需要定期更换工作油。
3. 在高转速下，效率可能会降低。
七、结论安顺限矩型液力偶合器作为一种新型的液力偶合器，在工业生产中具有广泛的应用前景。
它具有精确可控的扭矩输出、高效率、自冷却等优点，适用于各种机械设备中。
虽然价格相对较高，但其性能和效率可以带来更高的经济效益。
限矩型液力耦合器使用说明书
一、结构与原理1、结构限矩型液力偶合器是一种应用广泛的通用液力传动元件。
它置于动力机与工作机之间传递动力。
典型的限矩型液力偶合器机构由对称布置的泵轮与涡轮及主轴、外壳等构件组成。
外壳与泵轮通过螺栓联接，其作用是防止传动介质外溢。
输入端（与泵轮固定联接）与输出墙（与涡轮固定联接）分别与动力机和工作机相联接。
泵轮与涡轮均为具有径向直叶片的叶轮。
由泵轮和涡轮具有叶片的凹腔所形成的圆环空腔称为工作腔，供传动介质（工作液体）在其中循环流动，传递动力进行工作。
工作腔的最大直径称为液力偶合器的有效直径，是液力偶合器的重要特征尺寸——规格大小的标志尺寸。
2、工作原理在液力偶合器泵轮被动力机带动旋转时，存在于偶合器腔体内的工作液体，受泵轮搅动，既液体对泵轮做相对运动又随泵轮做圆周牵连运动。
由于旋转运动的离心力作用，工作液体从半径较小的流道进口被加速，并被抛向半径较大的流道出口处，从而工作液体的动量矩加大，即泵轮从动力机吸收机械能，并转化为液体的动能。
在泵轮出口处液流以较高的速度和压强冲向涡轮叶片，并沿着叶片的表面与工作腔外环所构成的流道做向心流动。
液流对涡轮叶片的冲击减低了自身的速度和压强，使液体的动量矩降低，释放的液体能推动涡轮及工作机旋转做功（涡轮将液体能转化为机械能）。
液流的液体能释放减少后，在其后液流的推动下，由涡轮流入泵轮，再开始下一个能量转化的循环流动，如此周而复始不断循环。
泵轮与涡轮之间无机械联接，仅靠工作液体传动扭矩，由此，液流偶合器可使动力机与工作机之间的动力联接变成一种柔性联接。
二、功能与用途1、功能具有减缓启动冲击与隔离扭振的功能。
具有过载保护功能。
具有轻载启动功能，有效解决沉重大惯量负载启动困难的问题，从而降低电机机座型号，节电节能。
具有使负载延时缓慢启动的功能。
具有协调多机驱动的功能。
具有延长所在的整个传动系统使用寿命的功能，易于维护检修，节约费用。
2、用途限矩型液力偶合器广泛使用于矿山、电力、钢铁、化工、冶金、水泥、铸造、纺织、建筑、陶瓷、石油、制革、轻工、邮电等行业和部门，在连续输送机、破碎机、球磨机、搅拌机、塔机、抽油机、斗提机、绞直机、梳棉机、分离机等机械设备上均收到极好的经济效益。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
定义：是以液体为工作介质的一种非刚性 联轴器。 组成：由泵轮和涡轮组成，泵轮和涡轮之 间形成一个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。
§4-1液力耦合器的结构特点及工作原理
一、液力耦合器的结构特点 a，按其应用特性分为（普通型）、（限矩 型）、（调速型）。 b，限矩型液力耦合器也称为安全性液力耦 合器，安装在电动机和减速器之间。 c，结构：输入轴、输出轴、泵轮、涡轮、 外壳、易熔塞等构件组成。
小结
液力耦合器
结构特点
工作原理
特 点
综采运输机械
主讲人：西山煤电高级技工学校 郭广林第四Fra bibliotek 限矩型液力耦合器
复习： 刮板输送机机头部组成 桥式转载机机头部组成 皮带输送机机头部组成
区别：皮带输送机（制动轮梅花弹性联轴器）
导入新课：为什么使用的联轴器不同？
联轴器的基本类型
弹性联轴器
刚性联轴器
液力耦合器
液力联轴器
三、限矩型液力耦合器的特点
1，能消除传动部的冲击和振动； 2，有良好的过载保护性能和启动性能； 3，当载荷减小时，输出轴转速增加直到接 近输入轴的转速，使传递扭矩趋于零； 4，壳题自然散热，不需要外部冷却； 5，多电机系统，均衡负载，便于多机起动。
知识拓展
调速型液力耦合器
分类：进口调节式、出口调解式和复合调 解式。 工作原理（外部falsh）
二、液力耦合器的工作原理 a， 基 本 原 理
b,液力耦合器结构示意图
c,液力耦合器工作示意图
电动机通过输入轴带动泵轮旋转，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，液流便沿涡轮叶片形成 的流道做向心流动，同时将释怀的液体动 能转化为机械能，驱动涡轮并带负载旋转 做功。 ***输入与输出仅靠液体动能便柔性地连接 起来。这就是液力耦合器的工作原理