液力耦合器課件

1、關(guān)于液力耦合器第一張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器基礎(chǔ)知識(shí)一、定義：液力偶合器又稱液力聯(lián)軸器，是以液體為工作介質(zhì)，利用液體動(dòng)能的變化來傳遞能量的葉片式傳動(dòng)機(jī)械。二、基本結(jié)構(gòu)：1、主要部件有：泵輪、渦輪、轉(zhuǎn)動(dòng)外殼。泵輪與主動(dòng)軸相聯(lián)接，渦輪與被動(dòng)軸相聯(lián)接。通常，轉(zhuǎn)動(dòng)外殼在其外緣法蘭外用螺釘與泵輪相聯(lián)接。第二張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器第三張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器二、基本結(jié)構(gòu)：2、轉(zhuǎn)動(dòng)外殼上裝有四個(gè)易熔塞。當(dāng)工作油溫達(dá)到130時(shí)，易熔塞熔化，工作油便由此孔排空，工作機(jī)械轉(zhuǎn)速下降。 3、泵輪和渦輪之間無機(jī)械聯(lián)系。兩輪側(cè)板的內(nèi)腔形狀

2、和尺寸相同，上面分別裝有相當(dāng)數(shù)量的徑向平面葉片。第四張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器三、工作原理： 流體動(dòng)力傳輸?shù)脑砘诒幂喓蜏u輪間的交互作用，這個(gè)原理通過兩個(gè)葉片渦輪來實(shí)現(xiàn)。連同一個(gè)圍繞著它們的外殼一起，這兩個(gè)葉片渦輪形成了工作腔，工作液體在其中循環(huán)。第五張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器四、基本概念：1、循環(huán)圓：泵輪、渦輪沿輪軸方向內(nèi)腔相對布置，端面間留有適量的間隙，構(gòu)成一個(gè)液流通道，叫做工作腔。工作腔的軸面投影稱為循環(huán)圓，又稱流道。循環(huán)圓的最大直徑稱為有效直徑，用D表示，兩工作輪（即泵輪和渦輪）間的間隙約為0.01D。 第六張，PPT共四十一頁，創(chuàng)

3、作于2022年6月液力偶合器四、基本概念：2、偶合器的傳動(dòng)效率0：液力偶合器在工作過程中的能量損失主要是液體在工作腔內(nèi)流動(dòng)時(shí)的流動(dòng)損失和進(jìn)入工作輪入口處的沖擊損失，工作輪面與空氣摩擦損失以及軸承、密封等機(jī)械摩擦損失。所以，液力偶合器的輸出功率P2總是小于輸入功率P1，二者的比值就是偶合器的傳動(dòng)效率0。 第七張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器四、基本概念：3、偶合器的傳動(dòng)比i：傳動(dòng)比=渦輪轉(zhuǎn)速/泵輪轉(zhuǎn)速?？梢越普J(rèn)為偶合器的傳動(dòng)效率0等于其傳動(dòng)比i。4、因?yàn)楫?dāng)偶合器在高傳動(dòng)比時(shí)，泵輪、渦輪轉(zhuǎn)速非常接近，液體的循環(huán)流動(dòng)明顯減弱，傳遞的有效扭矩值極小，而摩擦損失的扭矩所占比重相對增

4、加，所以效率明顯低于傳動(dòng)比。在i=0.98-0.99左右，0達(dá)最大值以后，不再隨渦輪轉(zhuǎn)速的增加而增加,因此液力偶合器的效率永遠(yuǎn)都不可能達(dá)到1。 第八張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器四、基本概念：5、滑差：偶合器正常工作時(shí)，必然是渦輪轉(zhuǎn)速小于泵輪轉(zhuǎn)速。泵輪、渦輪轉(zhuǎn)速之差與泵輪轉(zhuǎn)速之比稱為液力偶合器的轉(zhuǎn)差率，又稱滑差s。s=1-i.6、 為了使液力偶合器在長期運(yùn)轉(zhuǎn)中具有良好的經(jīng)濟(jì)性，滑差s不應(yīng)大于0.04。換句話說，從偶合器本身來講，應(yīng)該長期處于高傳動(dòng)比下工作，才能獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益。 第九張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器五、工作過程： 向工作腔中沖入工作液體

5、后，當(dāng)輸入軸帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在葉片和泵輪內(nèi)腔的作用下，工作液體獲得能量，以一定的壓力和速度由泵輪內(nèi)側(cè)（進(jìn)口）流向外緣（出口），再流入渦輪，沖動(dòng)渦輪，帶動(dòng)輸出軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)工作液體對渦輪作功，能量減少及速度降低以后流出渦輪，然后重新流進(jìn)泵輪腔內(nèi)吸收能量。如此繼續(xù)不斷，就實(shí)現(xiàn)了泵輪與渦輪之間的能量傳遞。液力耦合器工作動(dòng)畫.EXE第十張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器六、液力偶合器的調(diào)節(jié) ：在泵輪轉(zhuǎn)速固定的情況下，工作油量愈多傳遞的動(dòng)轉(zhuǎn)矩也愈大。要求調(diào)節(jié)負(fù)荷時(shí)，只要調(diào)節(jié)勺管的徑向位置就可。液力耦合器勺管用于調(diào)節(jié)耦合器的工作腔的充液量，它的位置是由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過調(diào)節(jié)控制軸來調(diào)節(jié)的。勺管

6、的位置由鍋爐的給水量負(fù)荷信號(hào)通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)操縱調(diào)速機(jī)構(gòu)控制。液力耦合器控制勺管位置和控制進(jìn)油閥開度，是在同一根操縱臂上，它通過凸輪、齒條、齒輪機(jī)構(gòu)來控制。 第十一張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器靜止工作液集中在液力偶合器的較低部分。第十二張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器起動(dòng)葉輪通過增加輸入轉(zhuǎn)速加速工作液，形成一個(gè)液流循環(huán)。第十三張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器額定運(yùn)行這樣的結(jié)果是固定的液流循環(huán)。第十四張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器七、液力偶合器的運(yùn)行 ：偶合器一般可在轉(zhuǎn)速比i= 20-98%范圍內(nèi)工作，可實(shí)際上轉(zhuǎn)速

7、比在40%以下時(shí)偶合器中的工作油溫上升很快，偶合器運(yùn)行不穩(wěn)定。這是因?yàn)檗D(zhuǎn)速比小，工作油油量少，工作油在泵輪里獲得的升壓值小，于是排放至冷油器的油量就小，不足以冷卻偶合器的發(fā)熱，致使油溫上升。第十五張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器八、液力偶合器的特點(diǎn)：a) 在輸入軸轉(zhuǎn)速不變的情況下，可獲得無級(jí)變化的輸出軸轉(zhuǎn)速。b) 空載啟動(dòng)。離合方便，向偶合器循環(huán)園沖油即可進(jìn)行傳遞扭矩，平穩(wěn)升速；排油即可脫離，方便離合，可實(shí)現(xiàn)空載啟動(dòng)。c) （相對于摩擦離合）無磨損，不怕發(fā)熱,堅(jiān)固結(jié)實(shí)，安全可靠，壽命長。 第十六張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月液力偶合器八、液力偶合器的特點(diǎn)：d)

8、隔離振動(dòng)。離合器的泵輪與渦輪之間沒有機(jī)械聯(lián)系，扭矩通過液體傳遞，是柔性連接，若主動(dòng)軸扭矩有周期性波動(dòng)時(shí)，不會(huì)傳到從動(dòng)軸上，具有良好的隔振效果，對沖擊負(fù)荷也能大大減緩。e) 過載防護(hù)。由于偶合器是柔性傳動(dòng)，工作時(shí)泵輪與渦輪間有滑差，當(dāng)從動(dòng)軸阻力矩突然增加時(shí)，滑差就增大，甚至制動(dòng)，而原動(dòng)機(jī)仍能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)而不致?lián)p壞。 第十七張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月一、概況熱電廠135MW機(jī)組用3臺(tái)電動(dòng)給水泵為鄭州電力機(jī)械有限公司生產(chǎn)，型號(hào)為135TSBI I - J , 配套的液力耦合器型號(hào)為YOTFQZ460，為廣東中興液力傳動(dòng)有限公司生產(chǎn)。YOTFQZ460型液力耦合器包括一級(jí)增速齒輪及調(diào)速型耦

9、合器，二者置于同一箱體內(nèi)。耦合器為單腔勺管式，各軸承均為滑動(dòng)軸承，壓力油潤滑。泵輪及渦輪軸均為有雙向瓦塊式推力軸承，潤滑油與工作油合用一個(gè)油箱。工作油泵和潤滑油泵同軸安裝于耦合器箱體內(nèi)，由增速齒輪主動(dòng)軸通過傳動(dòng)齒輪帶動(dòng)。給水泵液力偶合器第十八張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器第十九張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月型號(hào)說明 Y O T F Q Z 4 6 0 液力偶合器 葉輪有效直徑(mm)調(diào)速型 增速復(fù)合調(diào)節(jié) 前置齒輪 給水泵液力偶合器第二十張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器參數(shù)范圍電機(jī)轉(zhuǎn)速2985r/min渦輪（輸出）額定轉(zhuǎn)速4750

10、r/min調(diào)速范圍20%-97%齒輪增速比1.6324滑差3%工作壓力0.6MPa傳遞功率1750-3200KW第二十一張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器二、檢修技術(shù)要點(diǎn)1、動(dòng)平衡要求：每次更換轉(zhuǎn)子零部件時(shí)，都必須重新做轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡。2、靜平衡要求：轉(zhuǎn)子所有的連接螺釘允差在0.1克。3、每個(gè)推力軸承總間隙在0.2-0.3mm。4、泵輪與渦輪之間的間隙為40.5mm。5、各徑向軸承的間隙為0.05-0.10mm。第二十二張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器二、檢修技術(shù)要點(diǎn)6、安裝調(diào)速機(jī)構(gòu)的扇形齒輪時(shí)，必須使指針在刻度板上處于“0”位置時(shí)，勺管咀的中心至

11、基準(zhǔn)面距離為138mm，處于“100”位置時(shí)，勺管咀的中心至基準(zhǔn)面距離為31mm。7、安裝調(diào)速機(jī)構(gòu)的偏心輪時(shí)，必須使指針在刻度板上處于“55”位置時(shí)，最大偏心外緣處于最位置，并調(diào)節(jié)螺栓，使其頂端至基準(zhǔn)面距離為10mm。第二十三張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器二、檢修技術(shù)要點(diǎn)8、因?yàn)橐号紵釕B(tài)時(shí)比冷態(tài)時(shí)軸中心要抬高0.3mm.所以,為減小運(yùn)行中的軸系不對中,在進(jìn)行冷態(tài)找正時(shí)，軸心要比電機(jī)側(cè)、泵側(cè)低0.1mm(廠家建議)。第二十四張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施1、潤滑油壓低給水泵正常運(yùn)行時(shí)，潤滑油壓的建立是由液耦主動(dòng)

12、軸通過兩付齒輪傳遞扭矩帶動(dòng)主潤滑油泵來實(shí)現(xiàn)的。潤滑油泵是由主軸上的主動(dòng)齒輪帶動(dòng) 3 個(gè)圓周均布的從動(dòng)齒輪組成的齒輪油泵。潤滑油泵從液耦底部油箱吸油，排出壓力油，經(jīng)潤滑油冷卻器、溢流閥、過濾器后到潤滑油母管，從這里向耦合器本身的齒輪軸承、電機(jī)軸承、給水泵軸承供油。潤滑油壓正常范圍在 0. 160. 22MPa，當(dāng)母管油壓0. 12MPa 時(shí)，輔助潤滑油泵啟動(dòng)，當(dāng)母管油壓0. 08MPa 時(shí)，發(fā)主電機(jī)停機(jī)信號(hào)。原因判斷及處理措施：潤滑油濾網(wǎng)堵。濾網(wǎng)前后壓差超過0.03MPa，要及時(shí)切換清洗濾網(wǎng)。第二十五張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器第二十六張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2

13、022年6月給水泵液力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施1、潤滑油壓低潤滑油泵損壞。及時(shí)解體耦合器，檢查耦合器內(nèi)潤滑油泵。如發(fā)現(xiàn)齒輪損壞進(jìn)行更換，同時(shí)清理液耦油箱和潤滑油泵吸油管，加強(qiáng)濾油（2#高壓給水泵潤滑油泵曾出現(xiàn)一次齒輪損害造成油壓低的現(xiàn)象，更換完油壓正常）。潤滑油冷油器嚴(yán)重泄漏。可以開啟潤滑油冷油器水側(cè)放空門是否有油來判斷其泄漏與否，如泄漏進(jìn)行打壓查漏，消除泄漏。液耦內(nèi)部潤滑油母管連接法蘭處泄漏嚴(yán)重。對液耦內(nèi)部潤滑油母管連接法蘭進(jìn)行檢查更換法蘭墊，消除泄漏。第二十七張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施2、潤滑油溫高原因分析和處理措施

14、：潤滑油冷油器（板式換熱器）板片堵，造成換熱惡化（我廠多次出現(xiàn)因循環(huán)水質(zhì)量造成板片堵、潤滑油溫高，上蓋排氣孔冒青煙的現(xiàn)象）。及時(shí)將泵退出運(yùn)行，清洗冷油器。冷卻水濾網(wǎng)堵，造成冷卻水量不足。運(yùn)行人員巡檢設(shè)備時(shí)要注意檢查濾網(wǎng)前后壓差，定時(shí)對冷卻水濾網(wǎng)進(jìn)行清洗。第二十八張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施3 、工作油壓低原因分析和處理措施：運(yùn)行中耦合器工作油壓低常伴隨著工作油溫升高，液耦出力下降甚至跳機(jī)。工作油壓低的常見原因有： 液耦油溫高易熔塞融化，工作油從液耦泵輪殼噴至油箱。更換易熔塞，同時(shí)查找工作油溫升高原因予以消除。耦合器內(nèi)勺管底部的絲堵脫落

15、，勺管回油經(jīng)過勺管套仍回到轉(zhuǎn)動(dòng)外殼內(nèi)，無法把轉(zhuǎn)動(dòng)外殼內(nèi)的熱油經(jīng)勺管送到冷油器冷卻。及時(shí)解體耦合器，檢查耦合器內(nèi)勺管底部的絲堵，如果脫落進(jìn)行補(bǔ)焊處理。第二十九張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施3 、工作油壓低工作油泵至液耦管路存在嚴(yán)重泄漏。更換工作油泵至液耦管路各法蘭墊子，緊固各鎖母接頭。工作油冷油器嚴(yán)重泄漏，導(dǎo)致工作油跑到水側(cè)。工作油冷油器進(jìn)行打壓查漏，消除泄漏。油濾網(wǎng)堵、壓差大，造成工作油量不足（在我廠此種狀況經(jīng)常出現(xiàn)，主要因?yàn)橛唾|(zhì)差和濾網(wǎng)使用時(shí)間長須更換導(dǎo)致）。打開油濾網(wǎng)進(jìn)行清理。第三十張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液

16、力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施4、工作油溫度高原因分析和處理措施：工作油溫升高，導(dǎo)致易熔塞融化，出力降低，繼續(xù)升高導(dǎo)致停泵。常見原因有：給水泵故障、轉(zhuǎn)子卡澀或卡死，此時(shí)耦合器的渦輪不能轉(zhuǎn)動(dòng)，而耦合器泵輪仍以原速運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)所提供的功率絕大部分轉(zhuǎn)化成熱量進(jìn)入油中，使工作油溫突然升高， 引起易熔塞熔化。脫開給水泵與耦合器的聯(lián)軸器，盤動(dòng)給水泵轉(zhuǎn)子，如不能夠盤動(dòng)，說明芯包卡澀或者卡死，需要抽芯包解體檢查處理。第三十一張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施4、工作油溫度高工作油進(jìn)油量不足，工作腔中油的熱量是靠工作油的循環(huán)冷卻帶走的。工作油控制閥開

17、度與勺管位置不匹配，耦合器需要大流量工作油時(shí)控制閥開在小流量位置，耦合器內(nèi)部大量熱量不能及時(shí)帶走，從而使工作油溫急劇升高，引起易熔塞熔化。檢查耦合器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)凸輪與勺管開度是否對應(yīng)，如果在勺管開度達(dá)到 55時(shí)，而進(jìn)油控制閥沒有全開，需要調(diào)整凸輪的位置，以使得進(jìn)油控制閥全開。第三十二張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施4、工作油溫度高液耦內(nèi)動(dòng)靜部分摩擦，工作油溫迅速升高。解體檢修或更換備件，消除動(dòng)靜摩擦。冷油器（板式換熱器）板片堵，造成換熱惡化（同上我廠多次出現(xiàn)）。及時(shí)將泵退出運(yùn)行，清洗冷油器。冷卻水濾網(wǎng)堵，造成冷油器冷卻水量不足。運(yùn)行人員巡檢

18、設(shè)備時(shí)要注意檢查濾網(wǎng)前后壓差，定時(shí)對冷卻水旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)進(jìn)行清洗。第三十三張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施4、工作油溫度高冬季備用給水泵，由于油溫過低，油粘度增加，液耦瞬間啟動(dòng)快速帶高負(fù)荷，造成局部工作油溫過高跳泵。這種情況在北方冬季容易出現(xiàn)，因?yàn)檠h(huán)水溫較低，導(dǎo)致油溫過低。備用泵在事故聯(lián)動(dòng)情況下根據(jù)負(fù)荷需要，液耦又不可避免的要迅速帶高負(fù)荷。在這種工況下，運(yùn)行人員因根據(jù)外界環(huán)境溫度適當(dāng)節(jié)流冷卻水量，保證冷油器出口油溫在 20以上，在泵運(yùn)行后再根據(jù)油溫調(diào)整冷卻水量。不過最好還是在油箱內(nèi)加裝恒溫加熱裝置。第三十四張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022

19、年6月給水泵液力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施5、耦合器軸承燒壞或磨損原因分析和處理措施：耦合器軸承燒壞或磨損是耦合器發(fā)生的惡性事故之一，通常由以下幾個(gè)方面的原因所造成：潤滑油中含雜質(zhì)過多，使軸承表面被雜質(zhì)拉毛、劃傷。如是輕微損傷，檢修時(shí)稍加修刮即可，如嚴(yán)重?fù)p傷，則需調(diào)換軸承。首先應(yīng)檢查潤滑油濾網(wǎng)是否有雜物、油泥和鐵屑等；檢查銅絲布的規(guī)格是否正確，一般選 60 80 目的比較好。同時(shí)檢查油管路和潤滑油泵內(nèi)是否有異物，并且清理干凈。第三十五張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施5、耦合器軸承燒壞或磨損由于潤滑油泵故障，造成潤滑油中斷，軸與軸

20、承發(fā)生干摩擦，產(chǎn)生大量的熱量，使軸承烏金熔化。應(yīng)檢查油泵吸入管是否堵塞，油管路是否斷裂，潤滑油冷油器是否進(jìn)空氣，或是潤滑油泵軸承損壞和齒輪損壞，潤滑油冷油器是否內(nèi)漏造成潤滑油跑到水側(cè)， 同時(shí)檢查溢流閥工作是否正常，并且進(jìn)行必要的處理。第三十六張，PPT共四十一頁，創(chuàng)作于2022年6月給水泵液力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施5、耦合器軸承燒壞或磨損當(dāng)泵組發(fā)生異常情況時(shí)，例如泵發(fā)生故障，突然卡死，此時(shí)耦合器渦輪轉(zhuǎn)速為零，此時(shí)耦合器所產(chǎn)生的軸向推力最大，方向?yàn)閮奢喕ハ嗯懦猓鹜屏ν咴诔?fù)載情況下工作，造成推力軸承燒壞，回油溫度急劇上升。液耦內(nèi)部動(dòng)靜卡澀，造成轉(zhuǎn)速比下降，軸向推力增加。檢查給水泵的進(jìn)口濾網(wǎng)是否損壞，給水泵動(dòng)靜部分是否卡澀咬死，給水泵的推力軸承是否損壞，平衡鼓是否有嚴(yán)重的損壞，同時(shí)