液力耦合器課件

1、液力偶合器趙趙 琳琳液力偶合器基礎知識一、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)，利用液體動能的變化來傳遞能量的葉片式傳動機械。二、基本結構：1、主要部件有：泵輪、渦輪、轉(zhuǎn)動外殼。泵輪與主動軸相聯(lián)接，渦輪與被動軸相聯(lián)接。通常，轉(zhuǎn)動外殼在其外緣法蘭外用螺釘與泵輪相聯(lián)接。液力偶合器液力偶合器二、基本結構：2、轉(zhuǎn)動外殼上裝有四個易熔塞。當工作油溫達到130時，易熔塞熔化，工作油便由此孔排空，工作機械轉(zhuǎn)速下降。 3、泵輪和渦輪之間無機械聯(lián)系。兩輪側(cè)板的內(nèi)腔形狀和尺寸相同，上面分別裝有相當數(shù)量的徑向平面葉片。液力偶合器三、工作原理： 流體動力傳輸?shù)脑砘诒幂喓蜏u輪間的交互作用，這個原理通過

2、兩個葉片渦輪來實現(xiàn)。連同一個圍繞著它們的外殼一起，這兩個葉片渦輪形成了工作腔，工作液體在其中循環(huán)。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，構成一個液流通道，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。 液力偶合器四、基本概念：2、偶合器的傳動效率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)流動時的流動損失和進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

3、者的比值就是偶合器的傳動效率0。 液力偶合器四、基本概念：3、偶合器的傳動比i：傳動比=渦輪轉(zhuǎn)速/泵輪轉(zhuǎn)速。可以近似認為偶合器的傳動效率0等于其傳動比i。4、因為當偶合器在高傳動比時，泵輪、渦輪轉(zhuǎn)速非常接近，液體的循環(huán)流動明顯減弱，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加，所以效率明顯低于傳動比。在i=0.98-0.99左右，0達最大值以后，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都不可能達到1。 液力偶合器四、基本概念：5、滑差：偶合器正常工作時，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

4、液力偶合器在長期運轉(zhuǎn)中具有良好的經(jīng)濟性，滑差s不應大于0.04。換句話說，從偶合器本身來講，應該長期處于高傳動比下工作，才能獲得最佳經(jīng)濟效益。 液力偶合器五、工作過程： 向工作腔中沖入工作液體后，當輸入軸帶動泵輪旋轉(zhuǎn)時，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)（進口）流向外緣（出口），再流入渦輪，沖動渦輪，帶動輸出軸旋轉(zhuǎn)。當工作液體對渦輪作功，能量減少及速度降低以后流出渦輪，然后重新流進泵輪腔內(nèi)吸收能量。如此繼續(xù)不斷，就實現(xiàn)了泵輪與渦輪之間的能量傳遞。液力耦合器工作動畫.EXE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轉(zhuǎn)矩也愈

5、大。要求調(diào)節(jié)負荷時，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，它的位置是由電動執(zhí)行機構通過調(diào)節(jié)控制軸來調(diào)節(jié)的。勺管的位置由鍋爐的給水量負荷信號通過執(zhí)行機構操縱調(diào)速機構控制。液力耦合器控制勺管位置和控制進油閥開度，是在同一根操縱臂上，它通過凸輪、齒條、齒輪機構來控制。 液力偶合器靜止靜止工作液集中在液力偶工作液集中在液力偶合器的較低部分。合器的較低部分。液力偶合器起動起動葉輪通過增加輸入轉(zhuǎn)葉輪通過增加輸入轉(zhuǎn)速加速工作液，形成速加速工作液，形成一個液流循環(huán)。一個液流循環(huán)。液力偶合器額定運行額定運行這樣的結果是固定的這樣的結果是固定的液流循環(huán)。液流循環(huán)。液力偶合器七、

6、液力偶合器的運行 ：偶合器一般可在轉(zhuǎn)速比i= 20-98%范圍內(nèi)工作，可實際上轉(zhuǎn)速比在40%以下時偶合器中的工作油溫上升很快，偶合器運行不穩(wěn)定。這是因為轉(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。液力偶合器八、液力偶合器的特點：a) 在輸入軸轉(zhuǎn)速不變的情況下，可獲得無級變化的輸出軸轉(zhuǎn)速。b) 空載啟動。離合方便，向偶合器循環(huán)園沖油即可進行傳遞扭矩，平穩(wěn)升速；排油即可脫離，方便離合，可實現(xiàn)空載啟動。c) （相對于摩擦離合）無磨損，不怕發(fā)熱,堅固結實，安全可靠，壽命長。 液力偶合器八、液力偶合器的特點：d) 隔離振動。離合

7、器的泵輪與渦輪之間沒有機械聯(lián)系，扭矩通過液體傳遞，是柔性連接，若主動軸扭矩有周期性波動時，不會傳到從動軸上，具有良好的隔振效果，對沖擊負荷也能大大減緩。e) 過載防護。由于偶合器是柔性傳動，工作時泵輪與渦輪間有滑差，當從動軸阻力矩突然增加時，滑差就增大，甚至制動，而原動機仍能繼續(xù)運轉(zhuǎn)而不致?lián)p壞。 一、概況熱電廠135MW機組用3臺電動給水泵為鄭州電力機械有限公司生產(chǎn)，型號為135TSBI I - J , 配套的液力耦合器型號為YOTFQZ460，為廣東中興液力傳動有限公司生產(chǎn)。YOTFQZ460型液力耦合器包括一級增速齒輪及調(diào)速型耦合器，二者置于同一箱體內(nèi)。耦合器為單腔勺管式，各軸承均為滑動軸

8、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)，由增速齒輪主動軸通過傳動齒輪帶動。給水泵液力偶合器1234ABCD4321DCBAT itleN um berR evisionSizeA 4D ate:9-Jul-2004 Sheet of File:F:工 作 有 關 41SC H （ #1液 力 偶 合 .SC HD raw n B y:678912193541116171218151413102021給水泵組油系統(tǒng)1、主潤滑油泵2、電動輔助潤滑油泵3、溢流閥4、潤滑油冷油器5、濾油器6、前置泵7，9，10、聯(lián)軸器

9、8、電動機11、主給水泵12、工作油泵13、進油控制閥14、供油腔15、排油腔16、工作油冷油器17、循環(huán)圓18、勺管19、逆止閥20、泵輪21、渦輪給水泵液力偶合器型號說明 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 增速復合調(diào)節(jié) 前置齒輪 給水泵液力偶合器給水泵液力偶合器參數(shù)參數(shù)范圍范圍電機轉(zhuǎn)速2985r/min渦輪（輸出）額定轉(zhuǎn)速4750r/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給水泵液力偶合器二、檢修技術要點1、動平衡要求：每次更換轉(zhuǎn)子零部件時，都必須重新做轉(zhuǎn)子動平衡。2、靜平衡要求：

10、轉(zhuǎn)子所有的連接螺釘允差在0.1克。3、每個推力軸承總間隙在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。給水泵液力偶合器二、檢修技術要點6、安裝調(diào)速機構的扇形齒輪時，必須使指針在刻度板上處于“0”位置時，勺管咀的中心至基準面距離為138mm，處于“100”位置時，勺管咀的中心至基準面距離為31mm。7、安裝調(diào)速機構的偏心輪時，必須使指針在刻度板上處于“55”位置時，最大偏心外緣處于最位置，并調(diào)節(jié)螺栓，使其頂端至基準面距離為10mm。給水泵液力偶合器二、檢修技術要點8、因為液偶熱態(tài)時比冷態(tài)時軸中心要抬高0.3mm.所以,為減小運行中的軸

11、系不對中,在進行冷態(tài)找正時，軸心要比電機側(cè)、泵側(cè)低0.1mm(廠家建議)。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、潤滑油壓低給水泵正常運行時，潤滑油壓的建立是由液耦主動軸通過兩付齒輪傳遞扭矩帶動主潤滑油泵來實現(xiàn)的。潤滑油泵是由主軸上的主動齒輪帶動 3 個圓周均布的從動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、電機軸承、給水泵軸承供油。潤滑油壓正常范圍在 0. 160. 22MPa，當母管油壓0. 12MPa 時，輔助潤滑油泵啟動，當母管油壓0. 08MPa 時，發(fā)主電機停機信號。

12、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，要及時切換清洗濾網(wǎng)。給水泵液力偶合器給水泵液力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施1 1、潤滑油壓低、潤滑油壓低潤滑油泵損壞。及時解體耦合器，檢查耦合器內(nèi)潤滑油泵。如發(fā)現(xiàn)齒輪損壞進行更換，同時清理液耦油箱和潤滑油泵吸油管，加強濾油（2#2#高壓給水泵潤滑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）油壓正常）。潤滑油冷油器嚴重泄漏?？梢蚤_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重。對液耦

13、內(nèi)部潤滑油母管連接法蘭進行檢查更換法蘭墊，消除泄漏。給水泵液力偶合器三、常見故障原因分析和處理措施2 2、潤滑油溫高、潤滑油溫高原因分析和處理措施：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）溫高，上蓋排氣孔冒青煙的現(xiàn)象）。及時將泵退出運行，清洗冷油器。冷卻水濾網(wǎng)堵，造成冷卻水量不足。運行人員巡檢設備時要注意檢查濾網(wǎng)前后壓差，定時對冷卻水濾網(wǎng)進行清洗。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、工作油壓低原因分析和處理措施：運行中耦合器工作油壓低常伴隨著工作

14、油溫升高，液耦出力下降甚至跳機。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，勺管回油經(jīng)過勺管套仍回到轉(zhuǎn)動外殼內(nèi)，無法把轉(zhuǎn)動外殼內(nèi)的熱油經(jīng)勺管送到冷油器冷卻。及時解體耦合器，檢查耦合器內(nèi)勺管底部的絲堵，如果脫落進行補焊處理。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、工作油壓低工作油泵至液耦管路存在嚴重泄漏。更換工作油泵至液耦管路各法蘭墊子，緊固各鎖母接頭。工作油冷油器嚴重泄漏，導致工作油跑到水側(cè)。工作油冷油器進行打壓查漏，消除泄漏。油濾網(wǎng)堵、壓差大，造成工作油量不足（在

15、我廠此在我廠此種狀況經(jīng)常出現(xiàn)，主要因為油質(zhì)差和濾網(wǎng)使用時間長種狀況經(jīng)常出現(xiàn)，主要因為油質(zhì)差和濾網(wǎng)使用時間長須更換導致）。須更換導致）。打開油濾網(wǎng)進行清理。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、工作油溫度高原因分析和處理措施：工作油溫升高，導致易熔塞融化，出力降低，繼續(xù)升高導致停泵。常見原因有：給水泵故障、轉(zhuǎn)子卡澀或卡死，此時耦合器的渦輪不能轉(zhuǎn)動，而耦合器泵輪仍以原速運轉(zhuǎn)，電動機所提供的功率絕大部分轉(zhuǎn)化成熱量進入油中，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，盤動給水泵轉(zhuǎn)子，如不能夠盤動，說明芯包卡澀或者卡死，需要抽芯包解體檢查處理。給水泵液力偶

16、合器三、常見故障原因分析和處理措施4、工作油溫度高、工作油溫度高工作油進油量不足，工作腔中油的熱量是靠工作油的循環(huán)冷卻帶走的。工作油控制閥開度與勺管位置不匹配，耦合器需要大流量工作油時控制閥開在小流量位置，耦合器內(nèi)部大量熱量不能及時帶走，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)行機構凸輪與勺管開度是否對應，如果在勺管開度達到 55時，而進油控制閥沒有全開，需要調(diào)整凸輪的位置，以使得進油控制閥全開。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、工作油溫度高液耦內(nèi)動靜部分摩擦，工作油溫迅速升高。解體檢修或更換備件，消除動靜摩擦。冷油器（板式換熱器）板片堵，造成換熱惡

17、化（同（同上我廠多次出現(xiàn)）。上我廠多次出現(xiàn)）。及時將泵退出運行，清洗冷油器。冷卻水濾網(wǎng)堵，造成冷油器冷卻水量不足。運行人員巡檢設備時要注意檢查濾網(wǎng)前后壓差，定時對冷卻水旋轉(zhuǎn)濾網(wǎng)進行清洗。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，液耦瞬間啟動快速帶高負荷，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)，因為循環(huán)水溫較低，導致油溫過低。備用泵在事故聯(lián)動情況下根據(jù)負荷需要，液耦又不可避免的要迅速帶高負荷。在這種工況下，運行人員因根據(jù)外界環(huán)境溫度適當節(jié)流冷卻水量，保證冷油器出口油溫在 20以上，在泵運行后再根據(jù)油溫調(diào)整冷

18、卻水量。不過最好還是在油箱內(nèi)加裝恒溫加熱裝置。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、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，檢修時稍加修刮即可，如嚴重損傷，則需調(diào)換軸承。首先應檢查潤滑油濾網(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。同時檢查油管路和潤滑油泵內(nèi)是否有異物，并且清理干凈。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、耦合器軸承燒壞或磨損由于潤

19、滑油泵故障，造成潤滑油中斷，軸與軸承發(fā)生干摩擦，產(chǎn)生大量的熱量，使軸承烏金熔化。應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)， 同時檢查溢流閥工作是否正常，并且進行必要的處理。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、耦合器軸承燒壞或磨損當泵組發(fā)生異常情況時，例如泵發(fā)生故障，突然卡死，此時耦合器渦輪轉(zhuǎn)速為零，此時耦合器所產(chǎn)生的軸向推力最大，方向為兩輪互相排斥，引起推力瓦在超負載情況下工作，造成推力軸承燒壞，回油溫度急劇上升。液耦內(nèi)部動靜卡澀，造成轉(zhuǎn)速比下降，軸向推力增加。檢查給水泵的進口濾網(wǎng)是否損