限矩型液力耦合器的研究与应用
发布时间：2017-11-22
限矩型液力耦合器是一种应用广泛的通用传动元件，置于动力机与工作机之间传递扭矩，在塔山煤矿主要应用于胶带输送机中电机与减速机之间的连接。笔者结合塔山煤矿的实际，从液力耦合器的原理、功能、特点、分类与参数来阐述液力耦合器的使用与维修。
1 限矩型液力耦合器原理
在动力机带动耦合器转动时，首先由泵轮将耦合器腔内液体搅动，在离心力的作用下，腔内液体从半径较小的流道进口处被加速，并抛向半径较大的流道口处，从而液体的动量加大，在泵轮出口处液流以较高的速度和压强冲向涡轮叶片，释放液体动能来推动涡轮旋转做功，实现涡轮将液体动能转化为机械能的过程。当液体的动能减小后，在其后的液体推动下由涡轮流出而进入泵轮，再开始新的能量转化。如此周而复始，输入与输出在没有直接机械连接的情况下由液体动能完成柔性的成功连接（见图1、图 2）。
2 限矩型液力耦合器功能
（1）柔性传动功能。限矩型液力耦合器具有柔性传动功能，能有效地减缓冲击，隔离扭振，提高传动品质。
（2）电机轻载启动功能。当电机启动时，力矩甚微，接近于空载启动，从而降低启动电流，缩短启动时间，启动过程平缓、顺利。
（3）过载保护功能。限矩型液力耦合器能有效地保护电机和工作机，在启动或超载时不受损坏，降低机器故障率，延长零部件和整机使用寿命，降低维护费用和减少停工时间。
（4）协调多机同步启动。在多机启动系统中能够达到电机顺序启动，协调各电机同步、平稳驱动。
3 限矩型液力耦合器特点
限矩型液力耦合器除轴承、油封外无任何机械摩擦，使用寿命长，故障率低，不需特殊的维护保养。
4限矩型液力耦合器的分类及常规参数
限矩型液力耦合器的型号表示见图 3，表 1 为限矩型液力耦合器的结构特征代号。
5安装与拆卸
5.1安装
（1）安装耦合器前应将原动机与工作机轴清洁干净并涂抹润滑脂。
（2）安装时不允许用压板或铁锤敲打耦合器铝制壳体，也不可热装，以免损坏密封及元件。可在工作机轴上绞螺纹孔，并在其上旋入螺杆，通过旋转螺杆上特制的螺母将套在螺杆上的耦合器主轴（联带耦合器）平衡代入，安装在工作设备上。
（3） 直线传动式耦合器安装在原动机及工作轴上后一定要精心找正，原动机及工作机轴的中心线不平行度≤0.25 mm，角误差≤30′,可用千分表检测不同轴度及角误差。找正时可用垫片或弹簧板调整原动机及工作机底座，调整完毕原动机及工作机底座应考虑相应定位紧固措施。
（4）耦合器外部应设有稳固的防护罩，防护罩应有利于通风散热，露天场所应考虑防雨措施，防护罩还应考虑耦合器喷液时的防护。
5.2 拆卸
先将原动机（电机）底板紧固螺栓松开，再移动电机使联轴节左右半分离，卸下电机轴上的半联轴节，最后用拆卸螺杆旋入耦合器主轴的拆卸螺纹孔将耦合器主体顶出卸下，不可敲击耦合器铝制外壳进行拆卸。拆卸工具为选配件，如需要请在订货时提出购买。未与专业维修人员联系之前不得随意拆解耦合器主体，避免破坏密封及平衡精度等问题的发生。如用户自行拆卸造成损坏，将不予保修。
6 工作油的使用方法
6.1 工作油的作用
油是液力耦合器的传递扭矩介质，充油量的多少对液力耦合器的扭矩传递有较大的影响。利用不同的充油量，可使一个耦合器能够同相应的不同功率电机匹配，以适应不同的工作要求。
6.2 工作油的性能
工作油的性能直接影响耦合器传递扭矩的能力，要求工作油具有低的黏度、高的闪点、大的密度、腐蚀性小和耐老化。具体要求为：黏度 υ＝32mm2/s（在 500 ℃时）；υ＝28.8 mm2/s～35.2 mm2/s（在 400 ℃时）；密度 ρ＝860 kg/m3（20 ℃时）；闪点不低于 800 ℃。推荐使用 TSA32 号汽油轮机或 6 号液力传动油。
6.3 充油和充油检查
工作油必须经过滤网过滤后才能充入液力耦合器，正确的油位对耦合器的安全运转很重要，因此建议定期进行油位检查。耦合器最大充油量为工作腔满容量的 80％，不允许充油过多，更不能充满，否则会在运转中引起升温，产生压力，使耦合器损坏；最小充油量为工作腔满容量的 40％，否则会使轴承得不到充分润滑而缩短使用寿命。
7 使用与维护
使用时应注意以下事项：
（1）传动方向。液力耦合器在正反方向都能传动，当安装完毕第一次试车时，必须检查耦合器是否符合所要求的旋转方向，不得急剧正反转。
（2）在耦合器上安装网状防护罩。
（3）当电机达到额定转速时，必须从动机开始运转，若从动机不动，必须马上停机，检查负载是否有制动现象。
（4）运转时，不允许耦合器渗漏。
（5）连续运转时，工作油温不超过90 ℃。
（6）运转3 000 h后，对工作油进行老化检查，若油已老化，则需换油。
（7） 应随工作机检修周期而定期检查联轴节弹性盘的磨损情况，定期检查电机和工作机轴（如减速机）安装的同轴精度并进行校正，保证运行平稳。
（8）不允许随意拆卸耦合器，以免破坏密封及装配精度。
（9）易熔塞、易熔合金的熔点为 120 ℃，如果由于故障工作油温升高，使移熔合金熔化，工作油就喷出，此时应排除故障、重新充油。注意，切不可用金属螺塞取代移熔塞。
（10）不得频繁启动，以防工作油超温。
（11）应有良好的通风条件，防止太阳光直接照射。
8 限矩型液力耦合器故障及排除方法
限矩型液力耦合器故障及排除方法见表2。
9安全保护装置
易熔塞为外负载或制动时的过热保护装置，其原理为：当工作机过载或制动时，耦合器产生大滑差或堵转，引起工作液升温，易熔塞芯部易熔合金深化喷液，传动介质喷出，从而原动机与工作机间传动、递动力被分开，保护了整个机械系统。易熔塞绝对不允许用其他螺塞代替，也不允许将易熔塞中心孔用其他金属堵死。
摘自：中国计量测控网
