液力偶合器專講(GCH105A-55)

1、 液力偶合器的概述及設備圖 液力偶合器結(jié)構(gòu)及示意圖 液力偶合器伺服調(diào)節(jié)原理及視圖 液力偶合器油流程示意圖 液力偶合器原理調(diào)節(jié)循環(huán)示圖 液力偶合器檢修工藝與要求 液力偶合器故障與分析見魚刺圖 設備概述: 鍋爐蒸發(fā)電量隨電負荷的變化而變化,為此要求給水泵必須及時迅速地改變鍋爐的供水量; 現(xiàn)代大型火電機組從經(jīng)濟性和適應滑參數(shù)啟動以及變壓運行考慮,給水泵大多采用變轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)方法; 采用液力偶合器來改變給水泵的轉(zhuǎn)速,以適應機組的啟動工況,提高了機組的經(jīng)濟性,避免了高壓閥門因節(jié)流造成沖刷磨損而報廢的現(xiàn)象; 國華錦能公司每臺機組配置350電動調(diào)速給水泵組,正常時兩套運行一套備用; 主要部件：箱體、傳動齒輪和

2、軸、芯包、軸承、油泵、勺管調(diào)節(jié)裝置、冷油器、油濾網(wǎng)等。 （1）箱體。箱體包括軸承座、箱座及油箱，箱座是承擔全部負荷的載體,其上部由軸承、箱蓋螺栓與油箱連接,使得箱體和油箱組成一個緊湊的整體。箱蓋對齒輪起保護作用。 （2）傳動齒輪和軸。傳動齒輪是經(jīng)滲碳、淬火及精磨的不銹鋼制成的斜齒圓柱齒輪，且是熱裝到軸上的。齒輪軸為碳鋼制成，在齒輪嚙合處壓力噴油進行潤滑。 （3）芯包。偶合器芯包的滑動調(diào)節(jié)靠改變進油或出油量，此調(diào)節(jié)通過操作勺管來完成，偶合器泵輪及渦輪上具有較多的葉片，葉片數(shù)一般為2040片，為避免共振，渦輪的葉片一般比泵輪少14片。在偶合器的旋轉(zhuǎn)外殼上裝有安全易熔塞，以防止偶合器內(nèi)工作油溫過高。

3、 （4）齒輪傳動裝置的軸承。每個齒輪軸都由兩個滑動軸承支撐，這些軸承均為中分結(jié)構(gòu)的軸瓦組成。偶合器轉(zhuǎn)動時的軸向力分別由泵輪、渦輪上的雙向止推軸承來承受，止推軸承由止推盤的止推瓦塊構(gòu)成。軸承及止推軸承均用壓力油來潤滑。 （5）勺管調(diào)節(jié)裝置。在渦輪側(cè)靠近旋轉(zhuǎn)內(nèi)套處固定一勺管裝置，改變勺管行程可改變液力傳動油量，從而實現(xiàn)泵轉(zhuǎn)速的改變。勺管向離開工作腔方向即向油面的方向移動，自勺管排出的油量減少，主油泵油量向工作腔充油，泵轉(zhuǎn)速增加；勺管移進油面，自勺管排出的油量增加，泵轉(zhuǎn)速下降。 （6）油系統(tǒng)。 a、工作用油系統(tǒng)：工作油泵從油槽內(nèi)把油吸出，經(jīng)過進油控制閥向葉輪室內(nèi)供給開始工作時的潤滑用油，然后，利用勺

4、管前部產(chǎn)生的油流動壓，經(jīng)過油冷卻器再流入葉輪室內(nèi)，形成循環(huán)閉路。0.33-0.40MPa0.15-0.20MPa0.13-0.22MPa#1#2#3#4#5#6 液力偶合器在運轉(zhuǎn)時，工作油泵泵對管路內(nèi)油量池漏不斷進行補充以及由于輸出軸增速造成管路內(nèi)油量減少時及時給于補充，剩余的油通過設在泵出口的溢流閥流回油槽內(nèi)。 工作用油系統(tǒng)采用閉路方式有很多優(yōu)點。如：油槽容量小型化，增速反應快，泵的容量減小了等等。由于安裝在工作用油管路中的油量調(diào)節(jié)閥同勺管連動，可調(diào)節(jié)向葉輪內(nèi)供油油量，可進行穩(wěn)定控制。 b 潤滑油系統(tǒng)。同輸入一側(cè)的大齒輪軸運動的主齒輪泵供給的潤滑油，在油冷卻器中冷卻后經(jīng)雙聯(lián)轉(zhuǎn)換式過濾器過慮，

5、再向液力連軸節(jié)、增速齒輪、其它機器（電動機、泵等）及齒輪面供油潤滑。 泵的出口處裝有溢流閥，經(jīng)常保持供油壓力。剛開始起動或主齒輪泵發(fā)生故障等造成油壓下降時，可用另外的電動機驅(qū)動的輔助齒輪泵供給潤滑油. 勺管的操作: 增速 若使電力傳動裝置向左旋轉(zhuǎn),通過旋轉(zhuǎn)式導桿使油壓室B的油排出,因油壓減低,追述活塞及勺管向增速方向操作. 若使電力傳動裝置向右旋轉(zhuǎn),通過旋轉(zhuǎn)式導桿使油壓室B側(cè)供油,因油壓上升,追述活塞及勺管向減速方向操作.0.33-0.22MPa0.15-0.20MPa0.13-0.22MPa 液力偶合器運轉(zhuǎn)時，在液力偶合器中充滿油，當主動軸帶動泵輪回轉(zhuǎn)時，泵輪流道中的工作油因離心力的作用，沿

6、著徑向流道由泵輪內(nèi)側(cè)（進口）流向外緣（出口），形成高壓高速油在出口處以徑向相對速度與泵輪出口圓周速度形成合速，沖入渦輪的進口徑向流道，并沿著流道由工作油動量矩的改變?nèi)ネ苿訙u輪，使其跟隨泵輪做同方向旋轉(zhuǎn)但它們的轉(zhuǎn)速不可能完全相同，因液體不具有剛性，假使它們在同一轉(zhuǎn)數(shù)下旋轉(zhuǎn)，則工作油就不會再沖擊渦輪，因而不會發(fā)生動力傳遞一般泵輪與渦輪的轉(zhuǎn)差率為偶合器動畫.exe 油在渦輪流道中由外緣（入口）流向內(nèi)側(cè)（出口）的過程中減壓減速，在出口中又以徑向相對速度與渦輪出口圓周速度形成合速，沖入泵輪的進口徑向流道，重新在泵輪中獲得能量如此周而復始，構(gòu)成工作油在泵輪和渦輪兩者間的自然環(huán)流在這種循環(huán)中，泵輪將輸入的機

7、械功轉(zhuǎn)化為工作油的動能和壓力能，而渦輪則將工作油的動能和勢能轉(zhuǎn)換為輸出的機械功，從而實現(xiàn)了電動機到水泵之間的動力傳遞工作油量越多，則傳遞的動力越大，也就增加了渦輪的轉(zhuǎn)速；而工作油減少時，情況正與上述相反工作油量的改變是靠勺管來調(diào)節(jié)的 主動齒輪頂隙:1.65mm;側(cè)隙:0.31-0.41mm; 從動齒輪頂隙:1.05mm;側(cè)隙:0.24-0.31mm; 勺管與勺管套間隙為:0.03-0.05mm 泵輪與渦輪間隙:2-2.2mm #3.#6推力軸承推力間隙:0.20-0.26mm;各滑動軸承的緊力:0.00-0.03mm 各滑動軸承間隙: #1.#2軸瓦 0.15-0.25mm #3.#4軸瓦 0

8、.12-0.21mm #5.#6軸瓦 0.10-0.18mm液力偶合器故障與分析偶合器油壓不穩(wěn)定工作油溢流閥故障工作油泵吸入管堵塞工作油泵吸入空氣潤滑油溢流閥故障潤滑油管路泄露潤滑油泵吸入空氣潤滑油溢流閥壞工作油溢流閥調(diào)整不當潤滑油濾網(wǎng)堵塞偶合器油溫過高轉(zhuǎn)差率過大冷卻器效果不好軸瓦調(diào)整不當聯(lián)軸器中心不良偶合器振動大泵輪和渦輪共振芯包部件動平衡不良齒輪傳動裝置中心不好基礎(chǔ)支撐不牢固潤滑油質(zhì)劣化軸瓦溫度高的原因工作油循環(huán)不良 大唐集團某電廠(2600MW),#1機組帶520MW運行,正常情況下為#1.2電動給水泵運行,#3電動給水泵備用,因#2電泵偶合器異音大,切#3電泵運行,在切換的過程中,因鍋

9、爐水位持續(xù)下降無法控制,最終導致#2偶合器箱體冒煙起火,#1機停機事件發(fā)生,請大家分析原因及采取的防范措施？(此時鍋爐無泄露,給水泵操作盤監(jiān)視正常,無論如何升速,均改變不了鍋爐水位下降) 原因分析: （1）#2電動給水泵出口逆止門卡澀，引發(fā)#2電動給水泵倒轉(zhuǎn)（#1.3電動給水泵的給水通過#2給水泵倒轉(zhuǎn)直接進入除氧器，致鍋爐水位持續(xù)下降無法控制），導致#2電泵偶合器箱體冒煙起火，#1機組停機的直接原因； （2）集控運行人員事故預想不到位，經(jīng)驗不足，缺乏遇到突發(fā)事件處理應變能力，如果當時能果斷判段#2電動給水泵出口逆止門卡澀，立即關(guān)閉#2電動給水泵出口門，將會避免這次事件的發(fā)生； 防范措施： （1

10、）遇到機組重大操作和切換，必須制定嚴格的安全技術(shù)保障措施，做好事故預想，保障機組重大操作和切換的成功； （2）加大設備治理力度，把設備隱患消滅在萌芽狀態(tài)。 中電投集團某電廠#3機組#2電動給水泵在切換過程中,突然工作油壓降低到0.08MPa,最終切換失效,轉(zhuǎn)入停泵檢查,試分析工作油壓變化的因素？ 原因分析：給水泵偶合器芯包的工作油溫度超過150，將引發(fā)偶合器部分易熔色的擊竄和融化，導致偶合器芯包的工作油泄掉，起到保護偶合器的作用，在#2電泵切換過程中，偶合器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速太快使偶合器泵輪和渦輪滑差太大，偶合器芯包內(nèi)的工作油來不及循環(huán)便溫度急劇升高，導致偶合器部分易熔色擊竄。 某電廠#1機組#2電動給水泵在調(diào)試勺管刻度的過程中,調(diào)節(jié)油壓為0.25MPa,而勺管無變化,試分析原因？ 原因分析：在勺管存在油壓調(diào)節(jié)裝置中，勺管的調(diào)節(jié)需要油壓克服活塞的壓差和勺管與勺管套的磨檫阻力，以上主要是調(diào)節(jié)油壓太低（低于標準0.33-0.40MPa）所致，具體調(diào)節(jié)見電液伺服調(diào)節(jié)圖； 某電廠#1機組#1電動給水泵在正常運行過程中,潤滑