液力變矩器。

何為柔？

液力變矩器的渦輪、導輪和泵輪都是葉片組成的，是一種非剛性連接的傳動裝置。小小的葉片把機械能轉(zhuǎn)換為液能，再將液能轉(zhuǎn)換為機械能，起著能量傳遞的作用。液力變矩器以區(qū)區(qū)不過升把的ATF油，卻可以傳遞發(fā)動機的萬鈞之力，并自動適應(yīng)性放大發(fā)動機扭矩，此乃柔之一也。由于前置泵的工作轉(zhuǎn)速較低，所需的泵進口倒灌高度（即汽蝕裕量）較小，從而降低了除氧器的安裝高度，除氧器的安裝平臺高度為27。

液壓傳動有著良好的防振、隔振性能，以及過載保護，任你發(fā)動機波濤洶涌的振動，經(jīng)過液力變矩器的液力傳動，均消于無形，此為柔之二也。

正可謂“化為繞指柔。”  當然，這也是以犧牲傳遞效率為代價的。

何為剛？

正如上文所提到的，液力傳動是以犧牲傳遞效率為代價的。那么，液力變矩器里面有沒有拳拳到肉的剛性連接呢？(我們熱電廠現(xiàn)在的2#給水泵就是采用液力偶合器連接方式把電機和給水泵連接起來的)。當然有了，那就是帶有減振器的鎖止離合器。有了它之后，在穩(wěn)定工況下，液力變矩器可以結(jié)合鎖止離合器，這時候發(fā)動機的扭矩就直接剛性無損的傳遞到變速箱，實現(xiàn)媲美手動變速箱的傳遞效率。而其它工況下，如起步時，液力變矩器仍可以提供液力傳動。

亦柔亦剛，剛?cè)嵯酀?，陰陽之道，真乃一代太極宗師！

2基本結(jié)構(gòu)

了解了液力變矩器的基本特性后，讓我們好好認識一下它的基本結(jié)構(gòu)。簡而言之，兩大部件總成，一是柔之部件，包括泵輪，導輪和渦輪；二是剛之部件，包括鎖止離合器等。

2.1 柔之部件現(xiàn)代汽車的液力變矩器基本都是由泵輪pump、導輪stator和渦輪turbine三個部件組成其液壓傳動部分。不過在其他工業(yè)領(lǐng)域你可以看到四元件的液力變矩器，其中有兩個導輪哦。

其中泵輪為主動件，與液力變矩器殼體焊接在一起，而殼體又與發(fā)動機曲軸后端的撓性飛輪相連，順便說一句，其中撓性飛輪就相當于普通飛輪，只是由于液力變矩器的轉(zhuǎn)動慣量較大，替代了普通實心飛輪的轉(zhuǎn)動慣量，因此只需要匹配薄薄的撓性飛輪就夠了。

與泵輪相對而立的渦輪為從動件，中心有花鍵，與變速器輸入軸為內(nèi)外花鍵連接，一般渦輪葉片的數(shù)量少于泵輪，可以防止因泵輪與渦輪振動的頻率相同而產(chǎn)生共振。

位于泵輪與渦輪之間，固定在與自動變速器殼體連接的軸上，可改變液流方向，是變矩器的反作用力零件，與泵輪和渦輪之間沒有機械連接。

2.2   渦流和環(huán)流讓我們從簡單的生活常識出發(fā)來認識液力變矩器。一個接了電源的電風扇A和另一個不接電源的電風扇B，相對而立并在密閉在一個環(huán)形的腔體內(nèi)，當A轉(zhuǎn)動后，我們可以想象B也會慢慢轉(zhuǎn)動，假如，沒有任何能量損失的話，B的轉(zhuǎn)速終肯定能等于A的轉(zhuǎn)速。這不就實現(xiàn)了傳動了么？3、用加長連接套筒找正時，先測量液力偶合器的總長，按總長將電機和減速器布置好，目測使之成為一條直線。

如果把空氣換成ATF油，而把風扇A換成泵輪，風扇B換成渦輪，然后，渦輪和泵輪扣在一起，加上蓋子，蓋子連上發(fā)動機的撓性飛輪，恭喜你，你已經(jīng)得到了液力變矩器的雛形了—液力偶合器了。 在這里，所謂偶合就是不能放大扭矩，至于為什么？此故障由變矩器箱內(nèi)的變速器輸出軸驅(qū)動的超越離合器失效而造成的。少安毋躁，后面會提到的。

暫時忘記掉導輪吧，當泵輪隨飛輪轉(zhuǎn)動時，由于離心力的作用，液體沿泵輪葉片間的通道向外緣流動，造成外緣油壓高于內(nèi)緣油壓，油液從泵輪外緣沖向渦輪葉片外緣，又從渦輪葉片內(nèi)緣流入泵輪內(nèi)緣。就像下圖一樣：

可見在軸向斷面（循環(huán)圓）內(nèi)，液體流動形成了循環(huán)流，稱為“渦流”。它就像個泵輪和渦輪葉片面對面之間的微循環(huán)，見左下圖， 換個角度看渦流。而環(huán)流則是泵輪和渦輪沿著發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)的主循環(huán)液流。

液力變矩器ATF油的運動實際上是渦流和環(huán)流的合成，就像一個首尾相接的螺旋流，從而將發(fā)動機的扭矩傳遞到自動變速箱。液力偶合器就是這么簡單快樂的工作著。

液力耦合器又稱液力聯(lián)軸器，是一種用來將動力源(通常是發(fā)動機或電機)與工作機連接起來傳遞旋轉(zhuǎn)動力的機械裝置。曾應(yīng)用于汽車中的自動變速器，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，又稱液力聯(lián)軸器。液力耦合器(見圖)的泵輪和渦輪組成一個可使液體循環(huán)流動的密閉工作腔，泵輪裝在輸入軸上,渦輪裝在輸出軸上。動力機(內(nèi)燃機、電動機等)帶動輸入軸旋轉(zhuǎn)時，液體被離心式泵輪甩出。這種高速液體進入渦輪后即推動渦輪旋轉(zhuǎn)，將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸。后液體返回泵輪，形成周而復始的流動。液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產(chǎn)生動量矩的變化來傳遞扭矩。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。液力耦合器的特點是:能消除沖擊和振動;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;過載保護性能和起動性能好,載荷過大而停轉(zhuǎn)時輸入軸仍可轉(zhuǎn)動,不致造成動力機的損壞;當載荷減小時，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，耦合器就處于脫開狀態(tài)，能起離合器的作用。這樣在掛檔后，由于慣性的作用，容易使主、從動盤同步時間延長，從面使主、從動盤處于滑動狀態(tài)的時間也延長，進而造或摩擦盤燒蝕。液力減速器性能參數(shù)型號適用轉(zhuǎn)速/r·min制動力矩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力的方法是利用兩個并無機械聯(lián)系的葉輪，通過液壓油等進行動力的連接。在耦合器封閉的殼體內(nèi)有兩個傳力葉輪及其配套機械裝置，其中主動葉輪稱為泵輪，另一個叫做渦輪。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，并形成一個圓環(huán)狀的工作輪。發(fā)動機曲軸驅(qū)動泵輪，渦輪與輸出軸相聯(lián)。耦合器殼體內(nèi)充滿液壓油。當泵輪轉(zhuǎn)動時，葉片帶動油液，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，使渦輪開始轉(zhuǎn)動。在慣性作用下，沖向渦輪的油液進入渦輪內(nèi)緣，并重新回到泵輪內(nèi)緣。如此周而復始。如果把空氣換成ATF油，而把風扇A換成泵輪，風扇B換成渦輪，然后，渦輪和泵輪扣在一起，加上蓋子，蓋子連上發(fā)動機的撓性飛輪，恭喜你，你已經(jīng)得到了液力變矩器的雛形了—液力偶合器了。

優(yōu)缺點優(yōu)點（1）具有柔性傳動自動適應(yīng)功能。

（2）具有減緩沖擊和隔離扭振功能。

（3）具有改善動力機啟動能力，使之帶載荷或空載啟動功能。

（4）具有在外載荷超載時保護電機和工作機不受損壞的過載保護功能。

（5）具有協(xié)調(diào)多動力機順序啟動、均衡載荷和平穩(wěn)并車功能。

（6）具有柔性制動減速功能（指液力減速器和堵轉(zhuǎn)阻尼型液力耦合器）。

（7）具有使工作機緩慢啟動功能，能平穩(wěn)地啟動大慣量機械。

（8）對環(huán)境的適應(yīng)性強，可以在寒冷、潮濕、粉塵、需防爆的環(huán)境下工作。

（9）可以使用廉價的籠型電機替代價格昂貴的繞線式電機。

（10）對環(huán)境沒有污染。

（11）傳遞功率與其輸入轉(zhuǎn)速的平方成正比，輸入轉(zhuǎn)速高時，能容量大，性能價格比高。

（12）具有無級調(diào)速功能，調(diào)速型液力耦合器可以在輸入端轉(zhuǎn)速不變的條件下，通過在運行中調(diào)節(jié)工作腔的充液量而改變輸出力矩和輸出轉(zhuǎn)速。

（13）具有離合功能，調(diào)速型和離合型液力耦合器，可以在電機不停止轉(zhuǎn)動的條件下，使工作機啟動或制動。

（14）具有擴大動力機穩(wěn)定運行工作范圍功能。

（15）具有節(jié)電效果，能降低電機的啟動電流和持續(xù)時間，降低對電網(wǎng)的沖擊，降低電機的裝機容量，大慣量難啟動機械應(yīng)用限矩型液力耦合器和離心式機械應(yīng)用調(diào)速型液力耦合器節(jié)能效果顯著。

（16）除軸承、油封外無任何直接機械摩擦，故障率低，使用壽命長。

（17）結(jié)構(gòu)簡單，操作維護簡便，不需要特別復雜的技術(shù)，養(yǎng)護費用低。

（18）性能價格比高，價格低廉，初始投資少，投資回收期短。缺點（1）始終存在轉(zhuǎn)差率，有轉(zhuǎn)差功率損失，限矩型液力耦合器的額定效率約等于0.96，調(diào)速型液力耦合器與離心式機械匹配相對運行效率在0.85~0.97之間。

（2）輸出轉(zhuǎn)速始終低于輸入轉(zhuǎn)速，且輸出轉(zhuǎn)速不能像齒輪傳動那樣準確不變。

（3）調(diào)速型液力耦合器需要附加冷卻系統(tǒng)，增加投資費用和運行費用。

（4）占地面積較大，需要在動力機與工作機之間占有一定空間。

（5）調(diào)速范圍相對較窄，與離心機械匹配調(diào)速范圍為1~1/5，與恒力矩機械匹配調(diào)速范圍為1~1/3。

（6）無變矩功能。

（7）傳遞功率的能力與其輸入轉(zhuǎn)速的平方成正比，輸入轉(zhuǎn)速過低時，耦合器規(guī)格增大，性能價格比降低。

   液力偶合器的葉輪是由泵輪、渦輪組成的一對工作輪。它的制造技術(shù)包括工序、工藝、工步、檢測手段以及試驗等。由于它是工作輪，因此，制造過程中的質(zhì)量保證非常重要，直接影響到其使用性能、可靠性和使用壽命。在制造過程中，不管采用哪種方法和工藝手段，都應(yīng)滿足和保證工作輪的設(shè)計要求，符合使用性。并且給水經(jīng)前置泵升壓后，其出水壓頭高于給水泵所需的有限汽蝕裕量和在小流量下的附加汽化壓頭，能夠有效地防止給水泵的汽蝕。

河南省華銳礦機設(shè)備有限公司是研制、開發(fā)、生產(chǎn)、銷售液力傳動產(chǎn)品-液力偶合器的專業(yè)廠家，擁有專業(yè)技術(shù)人員20余名，主要生產(chǎn)設(shè)備100余臺，其中精密檢驗設(shè)備10余臺（套），產(chǎn)品設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)緊湊，外型美觀，性能可靠，使用效果良好，已達到同類產(chǎn)品的先進水平。產(chǎn)品經(jīng)國家安全生產(chǎn)礦用設(shè)備檢測中心檢驗，符合MT/T208-1995、MT/T100-1995、MT/T466-1995標準的規(guī)范要求，安標國家礦用產(chǎn)品安全標志中心已頒發(fā)了煤安標志準用證。可以使電機起動有一個延遲時間，緩慢加速，減少驟然起動而引起的零件間的相互沖擊。