液力耦合器又稱(chēng)液力聯(lián)軸器，是一種用來(lái)將動(dòng)力源(通常是發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī))與工作機(jī)連接起來(lái)傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的機(jī)械裝置。曾應(yīng)用于汽車(chē)中的自動(dòng)變速器，在海事和重工業(yè)中也有著廣泛的應(yīng)用。

液力耦合器

正在加載電廠用液力耦合器動(dòng)態(tài)模擬

以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)軸器，又稱(chēng)液力聯(lián)軸器。液力耦合器(見(jiàn)圖)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。其運(yùn)動(dòng)方向是斜對(duì)著渦輪2，沖擊渦輪葉片，然后順著渦輪葉片再流回泵輪1，油液路線是一個(gè)螺旋線方向，如下圖所示。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(lái)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。液力耦合器的特點(diǎn)是:能消除沖擊和振動(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;過(guò)載保護(hù)性能和起動(dòng)性能好,載荷過(guò)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(kāi)狀態(tài)，能起離合器的作用。液力減速器性能參數(shù)型號(hào)適用轉(zhuǎn)速/r·min制動(dòng)力矩N·m力矩系數(shù)/min·mYZQ-2000S450~1520200053.1×10Z5109202000(kW)

液力耦合器耦合葉輪傳遞動(dòng)力的方法是利用兩個(gè)并無(wú)機(jī)械聯(lián)系的葉輪，通過(guò)液壓油等進(jìn)行動(dòng)力的連接。在耦合器封閉的殼體內(nèi)有兩個(gè)傳力葉輪及其配套機(jī)械裝置，其中主動(dòng)葉輪稱(chēng)為泵輪，另一個(gè)叫做渦輪。兩輪為沿徑向排列著許多葉片的半圓環(huán)，它們相向耦合布置，互不接觸，中間有3mm到4mm的間隙，并形成一個(gè)圓環(huán)狀的工作輪。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)泵輪，渦輪與輸出軸相聯(lián)。耦合器殼體內(nèi)充滿液壓油。當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，葉片帶動(dòng)油液，在離心力作用下，這些油液被甩向泵輪葉片邊緣，并沖擊渦輪葉片，使渦輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。在慣性作用下，沖向渦輪的油液進(jìn)入渦輪內(nèi)緣，并重新回到泵輪內(nèi)緣。1×10Z5109202000(kW)液力耦合器耦合葉輪傳遞動(dòng)力的方法是利用兩個(gè)并無(wú)機(jī)械聯(lián)系的葉輪，通過(guò)液壓油等進(jìn)行動(dòng)力的連接。如此周而復(fù)始。

.液力變矩器油溫過(guò)高原因　　經(jīng)分析認(rèn)為液力變矩器油溫過(guò)高原因有5點(diǎn)：一是油液黏度不合格或數(shù)量不足；二是濾油器堵塞；三是冷卻器和油管堵塞；四是機(jī)件異常摩擦；五是使用不合理。

　?。?）油液黏度不合格或數(shù)量不足

　　液力傳動(dòng)油黏度過(guò)大，會(huì)造成油液在液力變矩器內(nèi)的流動(dòng)阻力加大，導(dǎo)致油溫過(guò)高。液力傳動(dòng)油黏度過(guò)低，會(huì)造成行星齒輪組的擋位離合器打滑，導(dǎo)致油溫過(guò)高。

　　若未按照該液力變矩器使用說(shuō)明書(shū)推薦用油，或隨意向系統(tǒng)中加入液壓油或機(jī)油，均可造成液力變矩器油溫過(guò)高。

　　若液力傳動(dòng)油過(guò)少，將造成運(yùn)動(dòng)部件潤(rùn)滑不良、摩擦生熱以及冷卻效果下降，從向?qū)е掠蜏剡^(guò)高。若液力傳動(dòng)油過(guò)多，則會(huì)造成運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)阻力增加，引起油溫升高。

　　（2）濾油器堵塞

　　液力變矩器磨損下來(lái)的雜質(zhì)，會(huì)被液壓泵吸至進(jìn)油口的粗濾器。若粗濾器堵塞，會(huì)造成吸油阻力增大，導(dǎo)致系統(tǒng)的散熱不良，引起油溫升高。若細(xì)濾器堵塞，會(huì)造成雜質(zhì)隨油液其旁通閥進(jìn)入潤(rùn)滑系統(tǒng)，導(dǎo)致摩擦阻力加大。引起油溫升高。

　　（3）冷卻器和油管堵塞

　　冷卻器的作用是對(duì)變矩器排出的熱油進(jìn)行冷卻。如果冷卻器和油管堵塞，則通往冷卻器的油量就會(huì)減少。變矩器油液得不到冷卻，便會(huì)致使油溫升高。

　　（4）機(jī)件異常摩擦

　　變矩器在工作時(shí)，齒輪、軸承、離合器片等機(jī)件正常配合（或嚙合）摩擦產(chǎn)生熱量很少，很快就能被油液帶走。如果這些機(jī)件損壞，產(chǎn)生大量的摩擦熱量，也會(huì)導(dǎo)致油溫過(guò)熱。

　?。?）使用不合理

　　在溫度較低的環(huán)境下使用時(shí)，由于溫度低，油液黏度太高。造成潤(rùn)滑油難以在機(jī)件上形成油膜，導(dǎo)致金屬零件干摩擦和機(jī)件快速磨損。當(dāng)使用環(huán)境溫度較低時(shí)，應(yīng)掛空擋運(yùn)行10～15min進(jìn)行預(yù)熱，待油溫達(dá)到10～15℃時(shí)才可掛擋運(yùn)行。

  限矩型液力偶合器的結(jié)構(gòu)及使用

 限矩型液力偶合器的結(jié)構(gòu)有兩個(gè)泵輪和兩個(gè)渦輪組成，兩個(gè)泵輪的中間設(shè)有中間連接體。泵輪與渦輪的內(nèi)緣有前輔腔，兩個(gè)單腔之間有過(guò)流孔。小規(guī)格雙腔偶合器，不設(shè)中間連接體，兩個(gè)泵輪各外伸一段殼體，以形成容納兩個(gè)渦輪的空間。

   限矩型液力偶合器的葉輪結(jié)構(gòu)有三種形式：

   1) 葉輪結(jié)構(gòu)與單腔偶合器完全相同。等于將兩個(gè)單腔偶合器的泵輪與渦輪通過(guò)中間連接體和主軸連接在一起。

   2) 葉輪結(jié)構(gòu)與單腔偶合器不同。通常采用葉柵深度等于0.09D的淺腔型，葉輪中部有擋流環(huán)。

   3）采用沖壓焊接葉輪結(jié)構(gòu)。葉柵平均深度約等于0.08D，且外淺內(nèi)深，這有利于減小液流的收縮損失。雙腔型液力偶合器中葉輪帶內(nèi)環(huán)，但內(nèi)環(huán)較淺，對(duì)特性影響不大。加上內(nèi)環(huán)可能是為了增加各葉片之間的聯(lián)系，提高葉片強(qiáng)度和剛度。

   限矩型液力偶合器又稱(chēng)液力聯(lián)軸器。具有輕載起動(dòng)、過(guò)載保護(hù)、減緩沖擊、隔離扭振、協(xié)調(diào)多機(jī)均衡驅(qū)動(dòng)、柔韌制動(dòng)和節(jié)能功能。能有效的保護(hù)電機(jī)和工作機(jī)不受損壞。廣泛應(yīng)用于：礦山、電力、冶金、煤炭、石油、皮革、建設(shè)、建材、化工、紡織、輕工、木工、交通等行業(yè)。③在多電動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)的沒(méi)備中，采用液力偶合器，可使各電動(dòng)機(jī)的輸出功率趨于平衡。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　液力耦合器是如何匹配動(dòng)力機(jī)的

   動(dòng)力機(jī)和液力偶合器是有對(duì)應(yīng)的匹配方法的，如果匹配不對(duì)是會(huì)影響到液力偶合器的使用的。主要需要注意的要點(diǎn)有以下五個(gè)：

     1、盡量將液力偶合器i=0時(shí)輸入特性曲線與電動(dòng)機(jī)的強(qiáng)轉(zhuǎn)矩點(diǎn)相交，以利于電動(dòng)機(jī)能以強(qiáng)的轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)負(fù)載。

     2、耦合器過(guò)載系數(shù)要低于電動(dòng)機(jī)過(guò)載系數(shù)，以利于保護(hù)電動(dòng)機(jī)不受損壞。

     3、讓電動(dòng)機(jī)功率留有一定裕度。若工作機(jī)軸功率為1，則工作機(jī)、耦合器、電動(dòng)機(jī)功率比取1:1，05:1.1為好。

     4、限矩型液力偶合器盡量選用功率上限。

     限矩型液力偶合器傳遞功率上限對(duì)應(yīng)80%充液，傳遞功率下限對(duì)應(yīng)50%充液率。

     因高充液率性能曲線優(yōu)于低充液率的性能曲線，且高充液率時(shí)偶合器的不穩(wěn)定區(qū)縮小，所以應(yīng)盡量選擇較小規(guī)格、高沖液力偶合器，而不要選擇低充液率，較大規(guī)格的偶合器。

     5、液力偶合器沒(méi)有保護(hù)電動(dòng)機(jī)壓降過(guò)載的功能，所以長(zhǎng)期低電壓工作的電動(dòng)機(jī)匹配偶合器時(shí)應(yīng)注意過(guò)載保護(hù)問(wèn)題。

     有資料表明，當(dāng)天電壓下降10%，在全負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)超載而偶合器未超載，因而不會(huì)引起發(fā)熱噴液，保護(hù)電動(dòng)機(jī)。

     解決的辦法是降低偶合器的充液率，降低輸出力矩，這樣才有可能保護(hù)電動(dòng)機(jī)在超載時(shí)不被燒毀。