二、液力偶合器結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)

1、上海電力修造總廠有限公司 我廠為200MW100容量、300MW50、600MW30%容量調(diào)速型鍋爐給水泵所配用的調(diào)速型液力偶合器的型號主要有以下幾種 ： 所配液力偶合器型號 制造商 R17K2E 德國VOITH R16K.1 德國VOITH R16K550 德國VOITH R16K400M/R16K450M/R17K500M等 德國VOITH YOT51 、YOT51A 上海電力修造廠 CO46 上海電力修造廠 YOT46-508 上海電力修造廠 YOT46550 上海電力修造廠 GCH104/GCH104A/GCH105等 日本EBARA 1.1 結(jié)構(gòu) R17K2E型液力偶合器與YOT51

2、 、YOT51A型液力偶合器的結(jié)構(gòu)完全一樣，它們的易損件均可互換。這類偶合器的主體部分有一對增速齒輪、工作油、潤滑油來自一個齒輪泵，該齒輪泵由偶合器輸入軸驅(qū)動。機組啟停時，有一電動輔助齒輪油泵供油。工作油、潤滑油管路合并在一個箱體中，潤滑油系統(tǒng)除了供給本機潤滑以外，還供給水泵、電動機、前置泵的軸承潤滑油。箱體的下部為油箱。偶合器與電機及偶合器與給水泵之間的動力傳遞是由撓性聯(lián)軸器來完成的。偶合器的泵輪軸與偶合器的渦輪軸間的動力傳遞是由工作油來傳遞的。偶合器的調(diào)速系統(tǒng)是電動執(zhí)行機構(gòu)來的信號，通過扇形齒輪軸帶動扇形齒輪再由齒輪齒條傳動使勺管在工作腔內(nèi)移動，來達到調(diào)速的目的。具體結(jié)構(gòu)見圖21 R17K

3、2E偶合器水平剖面、圖22 R17K2E偶合器垂剖面。 1輸入軸 2泵輪軸 3泵輪 4易熔塞 5渦輪 6轉(zhuǎn)動外殼7渦輪軸 8油濾網(wǎng)9逆止閥10勺管 11輔助油泵 12主油泵 1輸入軸 2孔板 3大齒輪 4主油泵 5單向閥 6放氣閥 7啟動油泵 8啟動油泵電機 9單向閥 10放氣閥11壓力開關(guān) 12順序閥 13孔板 14潤滑油總管 15可切換式雙筒慮網(wǎng) 16潤滑油冷油器 17工作油冷油器 18減壓閥 19孔板 20渦輪軸推力軸承 21電動執(zhí)行機構(gòu) 22勺管調(diào)速機構(gòu) 23工作腔室 24小齒輪 25泵輪軸推力軸承 工作油和潤滑油都用同一種油。供應(yīng)工作油和潤滑油的主油泵為一齒輪油泵，由偶合器的輸入軸驅(qū)

4、動。 在泵組啟動、停機和損壞時，泵組的潤滑油由電動輔助潤滑油泵供應(yīng)。1.2.1 1.2.1 工作油循環(huán)工作油循環(huán) 工作油循環(huán)是由一閉式循環(huán)迭加一開式循環(huán)所組成。 主油泵（4）提供壓力油通過順序閥（12）進入工作油閉式循環(huán)回路，向偶合器工作腔（23）供油；通過孔板（19）供給偶合器工作腔供油。偶合器的工作油由勺管吸出；在背壓的作用下，工作油流過勺管排油腔體向工作油冷油器（17）和孔板（19）回到偶合器工作腔中；形成工作油閉式循環(huán)回路。多余的工作油經(jīng)過減壓閥（18）回到油箱。當偶合器工作腔充液量減少時，多余的工作油也是由此回到油箱。 工作油和澗滑油壓力的設(shè)定與順序閥（12）和減壓閥（18）有關(guān)。如

5、果工作油溫升高到160，則易熔塞就要熔化，偶合器工作腔（23）隨之向外排油。若是由于油循環(huán)短時過熱造成易熔塞熔化，（即冷油器故障或偶合器過載），偶合器的調(diào)節(jié)性能有略微的改變，如油箱溫度略有上升，增速過程時間略有增加，但幾乎仍能達到最大的輸出功率。1.2.21.2.2滑油循環(huán)滑油循環(huán) 主油泵（4）輸出壓力油通過逆止閥（5）、潤滑油冷油器（16）和雙筒可切換濾網(wǎng)（15）到達各軸承點、齒輪潤滑處。潤滑油的壓力由順序閥 （12）調(diào)在約0.25MPa。為了保證各軸承在偶合器啟動、停機和故障時都有油潤滑，系統(tǒng)設(shè)有一電動輔助潤滑油泵（7）在主電機啟動前和停機后向各軸承供油。輔助電動油泵由一電機（8）驅(qū)動，從

6、油箱內(nèi)抽油通過逆上閥（9）向潤滑油循環(huán)回路供油。1.2.31.2.3外部供油外部供油 外部設(shè)備（即電機、被驅(qū)動機器或聯(lián)軸器）的潤猾油是由偶合器的潤滑油回路提供的，其回油回到油箱。偶合器的電機側(cè)和給水泵側(cè)的潤滑油出口管道上都已裝上了孔板。 勺管用于調(diào)節(jié)偶合器工作腔的充液量，它的位置是由電動執(zhí)行機構(gòu)通過調(diào)節(jié)控制軸（齒輪齒條機構(gòu)見圖24）來調(diào)節(jié)的。1.3.1 1.3.1 增速調(diào)節(jié)增速調(diào)節(jié) 勺管向離開工作腔內(nèi)油環(huán)面的方向移動，自勺管吸出的油量減少，主油泵的油量向工作腔充油。1.3.2 1.3.2 減速調(diào)節(jié)減速調(diào)節(jié)勺管移進油環(huán)面，自勺管吸出的油量增加，這些油通過減壓閥（18）排入油箱。 冷油器一般配我廠

7、生產(chǎn)的管式、型號為：LY54（工作油冷油器）、LY16（潤滑油冷油器）。 2.1 結(jié)構(gòu) R16K550型液力偶合器與YOT46550型液力偶合器的結(jié)構(gòu)完全一樣，它們的易損件可互換。這類偶合器的主體部分有一對增速齒輪，潤滑油來自一個齒輪泵，工作油來自一個離心油泵，該齒輪泵、離心油泵同軸并由偶合器輸入軸驅(qū)動。機組啟停時，有一電動輔助齒輪油泵供油。工作油、潤滑油管路合并在一個箱體中，潤滑油系統(tǒng)除了供給本機以外，還供給水泵、電動機、前置泵的軸承潤滑油。箱體的下部為油箱。偶合器與電機及偶合器與給水泵之間的動力傳遞是由撓性聯(lián)軸器來完成的。偶合器的泵輪軸與偶合器的渦輪軸間的動力傳遞是由工作油來傳遞的。偶合器

8、的調(diào)速系統(tǒng)是電動執(zhí)行機構(gòu)來的信號，經(jīng)過液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(有一套錯油門機構(gòu))使勺管在工作腔內(nèi)移動，來達到調(diào)速的目的。具體結(jié)構(gòu)參加圖2-5 R16K550偶合器垂直剖面、圖2-6 R16K550偶合器水平剖面。 29軸承壓蓋 30供油腔體 31徑向軸承 32軸承壓蓋 1輸入軸 2徑向軸瓦 3徑向軸瓦 4大齒輪 5充油泵 6濾網(wǎng) 7輔助油泵 8輔助油泵電機 9排油腔體 10推力軸承 11輸出軸 12勺管 13轉(zhuǎn)動外殼 14連接螺栓 15剪切銷 16易熔塞17渦輪 18螺栓 19泵輪 20螺栓 21導流葉輪 22泵輪軸 23徑向軸瓦 24小齒輪 25徑向軸瓦 26推力軸承 27-供油管 28排油管。 1輸

9、入軸 2潤滑油去電機、前置泵孔板 3壓力開關(guān) 4工作油冷油器 5逆止閥 6潤滑油溢流閥 7輔助油泵 8濾網(wǎng) 9潤滑油去電機 10順序閥11潤滑油冷油器 12逆止閥 13定壓閥 14孔板15執(zhí)行機構(gòu) 16工作油控制閥 17輸出軸 18錯油門 19勺管 20轉(zhuǎn)動外殼 21易熔塞 22泵輪 23泵輪軸 24工作油離心泵 25潤滑油齒輪泵 26-渦輪 工作油循環(huán)是由一閉式循環(huán)迭加一開式循環(huán)所組成。工作油由工作油泵（24）出，經(jīng)過逆止閥（12）進入油環(huán)路。偶合器與工作油冷油器之間的工作油路是閉式循環(huán)回路。工作油通過勺管（19）出偶合器腔室，流向工作油冷油器，再經(jīng)過控制閥（16）返回偶合器。工作油泵壓力由

10、定壓閥（13）調(diào)整。工作油的循環(huán)量根據(jù)偶合器的發(fā)熱量由進油控制閥（16）來調(diào)節(jié)。如果工作油溫升高到160，則易熔塞（21）就要熔化，偶合器工作腔（23）隨之向外排油。 輸出轉(zhuǎn)速是由執(zhí)行機構(gòu)通過調(diào)節(jié)勺管位置、改變偶合器的充油量來控制。在改變工作油量同時還帶去滑差產(chǎn)生的熱量。 潤滑油從潤滑油泵（25）來，經(jīng)過逆止閥（5）、潤滑油冷油器（4）及濾油器（8）、定壓閥（10）到各軸承和齒輪。在開機、停機及故障停機時，所有的軸承由輔助潤滑油泵（7）提供潤滑油。在機組運行期間的任何時候不能中斷潤滑油的供給。潤滑油壓力通過調(diào)整定壓閥（10）及溢流閥（6）來實現(xiàn)。潤滑油壓力由壓力開關(guān)（3）控制。 控制油回路是潤

11、滑油回路的一個支流。它起源于潤滑油回路定壓閥（10）前的油壓值，向錯油門入油口提供控制油（一般保持供控制油壓0.35MPa）,以實現(xiàn)勺管位置的控制。 外部設(shè)備（即電機、被驅(qū)動機器或聯(lián)軸器）的潤滑油是由偶合器的潤滑油回路提供的，其回油回到油箱。 偶合器的電機側(cè)和給水泵側(cè)的潤滑油出口管道上都已裝上了孔板。 1執(zhí)行機構(gòu) 2凸輪盤3芯軸 4閥座 5閥套 6排油腔體 7勺管 8控制閥 9滾輪1 0油缸 11連桿 12連桿 13凸輪盤 勺管調(diào)節(jié)為了控制偶合器轉(zhuǎn)速，勺管由一凸輪控制， 來自執(zhí)行機構(gòu)的信號轉(zhuǎn)動凸輪盤（2）來帶動連桿（11）運動，帶動勺管液動控制裝置的控制芯軸（3）運動，當凸輪盤轉(zhuǎn)向勺管100位

12、置時，控制芯軸向下移動。壓力油通過接口“B”流入勺管控制油缸（10）使勺管朝偶合器全充油方向移動，一彈簧緊壓滾輪（9）使其緊貼勺管的斜面運動，而滾輪（9）與閥套（5）是由銷子連接的，這樣，滾輪沿斜面運動的同時控制閥芯軸將通道“A”關(guān)閉。當凸輪盤轉(zhuǎn)向0勺管位置時，控制閥芯軸向上運動，壓力油通過接口“A”流到勺管活塞的彈簧加載面上并使勺管朝排空偶合器內(nèi)工作油的方向移動。 執(zhí)行機構(gòu)的轉(zhuǎn)角范圍設(shè)有限位塊以限制凸輪旋轉(zhuǎn)角。 圖28 調(diào)速機構(gòu) 冷油器一般配我廠配置，形式為管式或板式。根據(jù)用戶需求 偶合器的主體部分有一對增速齒輪、工作油、潤滑油來自一個齒輪泵，該齒輪泵由偶合器輸入軸驅(qū)動。機組啟停時，有一電動

13、輔助齒輪油泵供油。工作油、潤滑油管路合并在一個箱體中，潤滑油系統(tǒng)除了供給本機潤滑以外，還供給水泵、電動機、前置泵的軸承潤滑油。箱體的下部為油箱。偶合器與電機及偶合器與給水泵之間的動力傳遞是由撓性聯(lián)軸器來完成的。偶合器的泵輪軸與偶合器的渦輪軸間的動力傳遞是由工作油來傳遞的。偶合器的調(diào)速系統(tǒng)是電動執(zhí)行機構(gòu)來的信號，通過扇形齒輪軸帶動扇形齒輪再由齒輪齒條傳動使勺管在工作腔內(nèi)移動，來達到調(diào)速的目的。 工作油循環(huán)是由一閉式循環(huán)疊加一開式循環(huán)所組成，從而能改變充液量。 在閉式循環(huán)回路中，壓力油經(jīng)過工作油控制閥（19）向偶合器工作油腔（15）供油，作動力傳送。工作腔的工作油由勺管（17）吸出在背壓的作用下，

14、工作油流過工作油冷油器（22）散熱后流經(jīng)回到偶合器工作腔中。 開式循環(huán)由工作油泵（11）、壓力保持閥（18）組成。工作油從開路流向閉路使工作油腔注滿。工作油泵供給的多余的工作油經(jīng)過壓力保持閥（18）返回油箱，當偶合器的充液量減少時，多余的的工作油也是由此回到油箱。 工作油運行壓力的設(shè)定與壓力保持閥（18）有關(guān)。 如果閉式循環(huán)回路被破壞，偶合器油溫升高到160，則易熔塞（14）就要熔化，偶合器工作腔隨之向外排油。若是由于油循環(huán)短時過熱造成易熔塞熔化，（即冷油器故障或偶合器過載），偶合器的調(diào)節(jié)性能只有略微的改變。而其它特征為：油箱溫度略有上升，驅(qū)動機器的啟動時間略有增加，并幾乎達到最大的輸出功率。

15、 主潤滑油泵（10）出油通過壓力保持閥（08）、潤滑油冷油器（09）和雙筒濾網(wǎng)（06）到達各軸承點、壓力開關(guān)和齒輪潤滑處。 潤滑油壓力由壓力保持閥（08）整定。 為了保證各軸承在偶合器啟動、停機和故障時都有潤滑油潤滑，由一電動輔助潤滑油泵（03）在主電機啟動前和停機后向各軸承供油。 電動輔助油泵由一電機驅(qū)動，從油箱內(nèi)抽油通過逆止閥（17）向油循環(huán)回路供油。 外部設(shè)備（即電機、被驅(qū)動機器或聯(lián)軸器）的潤滑是由偶合器的潤滑油回路提供的，其回油回到油箱。 工作油和潤滑油都用同一種油。工作油泵（13）和潤滑油主油泵（12）組合成一充油泵組，由偶合器的輸入軸驅(qū)動。 在給水泵組啟動、停機、損壞時，給水泵組的

16、潤滑油由偶合器電動輔助潤滑油泵（14）供應(yīng)。 工作油循環(huán)是由一閉式循環(huán)疊加一開式循環(huán)所組成，從而能改變充液量。 在閉式循環(huán)回路中，壓力油經(jīng)過工作油進油孔板(22)向偶合器工作油腔（26）供油，作動力傳送。工作腔的工作油由勺管（24）吸出，在背壓的作用下，工作油流過工作油冷油器（20）散熱后流經(jīng)工作油溢流閥（21）回到偶合器工作腔中(26)。工作油泵供給的多余的工作油經(jīng)過工作油溢流閥（21）返回油箱，當偶合器的充液量減少時，多余的的工作油也是由此回到油箱。 主潤滑油泵（12）出油通過潤滑油冷油器（19）和雙筒濾網(wǎng)（18）到達各軸承點、壓力開關(guān)和齒輪潤滑處。潤滑油壓力由溢流閥（17）整定。 外部設(shè)

17、備（即電機、被驅(qū)動機器或聯(lián)軸器）的潤滑是由偶合器的潤滑油回路提供的，其回油回到油箱。 一、 M型液力偶合器介紹1、結(jié)構(gòu)（圖3-17 M型偶合器水平剖面圖、圖3-18 M型偶合器垂直剖面圖）M型偶合器水平剖面圖M型偶合器的主體結(jié)構(gòu)，與R16K550基本 相 同 ， 參 見R16K550介紹。 M型偶合器油系統(tǒng)與R16K550基本相同，參見R16K550介紹（勺管控制除外） 1箱體 2輸入軸3增速齒輪 4泵輪軸 5泵輪 6輸出軸 7渦輪 8轉(zhuǎn)動外殼 9工作腔體10控制腔體11推力軸承 12徑向軸瓦 13工作油泵 14潤滑油泵15輔助油泵 16勺管 17VEHS控制機構(gòu) 18液壓缸 19位置傳感器

18、20油循環(huán)閥 21工作油定壓閥 22潤滑油定壓閥 23雙筒濾網(wǎng) 24-潤滑油冷油器 25工作油冷油器26-差壓開關(guān) 27-單向閥 VEHS執(zhí)行器為Voith公司自行定做開發(fā)的電液式勺管控制機構(gòu)：連接220V交流電源，不僅勺管的驅(qū)動為完全電液式，執(zhí)行器本身也為完全電液式，沒有任何機械傳動部件，大大延長了執(zhí)行器的壽命、響應(yīng)速度以及控制精度。 勺管（9）的位置始終由液壓缸（8）上的位置傳感器（7）監(jiān)測，與控制室的信號（6）比較后，由控制器中（3、4）產(chǎn)生差動信號，差動信號控制三位四通閥（5）中的液壓油流向，從而控制液壓缸的運動，達到控制勺管的目的。此測量、比較的過程是連續(xù)、不間斷的，控制精度可以達到0.1%。最快的響應(yīng)時間可以達到5秒。 CO46/YOT45-508YOT56YT62YOT51系列YOT46-550帶增速齒輪是否否是是機械傳動方式調(diào)節(jié)勺管 是是是是否液壓伺服傳動方式調(diào)節(jié)勺管否否否否是工作油有進油控制閥 是否是否是油泵工作油為離心泵 潤滑油為齒輪油泵 是是