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液力偶合器 1.液力偶合器 液力偶合器用来对高速的工业机器进行无级调速控制，偶合器的主体部分与增速齿轮合并在同一个箱体中，箱体的下部分作为油箱。 2.液力偶合器基础知识 2.1.液力偶合器的主要构造： 液力偶合器主要由泵轮、涡轮和转动外壳组成。它们形成了两个腔室，工作腔：泵轮和涡轮之间的腔室；副油腔：涡轮与转动外壳腔室。一般泵轮和涡轮内装有20～40片径向辐射形叶片，副油腔壁上亦装有叶片或开有油孔、凹槽。 2.2.液力偶合器的泵轮和涡轮的作用： 泵轮：偶合器的泵轮是指和电动机轴连接的主动轴上的工作轮，其功用是将输入的机械功转换为工作液体的动能，即相当于离心泵叶轮，故称为泵轮。 涡轮：偶合器的涡轮是指和被驱动设备连接的从动轴上的工作轮，其功用是将工作液体的动能还原成机械功，并通过被动轴驱动负载。 泵轮与涡轮具有相同的形状、相同的有效直径（循环圆的最大直径）只是轮内径向辐射形叶片数不能相同，一般泵轮与涡轮的径向叶片数差1～4片，以避免引起共振。 2.3.液力偶合器中工作油的动力传递： 在泵轮与涡轮间的腔室中充有工作油，形成一个循环流道；在泵轮带动的转动外壳与涡轮间又形成了 一个油室。若主轴以一定转速旋转，工作油腔中的工作液体由于泵轮叶片在旋转离心力的作用下，将工作油从靠近轴心处沿着径向流道向泵外周处外甩升压，在出口处以径向相对速度与泵轮出口圆周速度组成合速，冲入涡轮外圆处的进口径向流道， 2.3.液力偶合器中工作油的动力传递： 并沿着涡轮径向叶片组成的径向流道流向涡轮，靠近从动轴心处，由于工作油动量距的改变去推动涡轮旋转。在涡轮出口处又以径向相对速度与涡轮出口圆周速度组成合速，冲入泵轮的进口径向流道，重新在泵轮中获取能量，泵轮转向与涡轮相同，如此周而复始，构成了工作油在泵轮合涡轮间的自然环流，从而传递了动力。 2.3.液力偶合器中工作油的动力传递： 2.4.偶合器的油循环： 2.5.偶合器的调速原理、调速的基本方法： 在泵轮转速固定的情况下，工作油量愈多，传递动转距也愈大。反过来，如果动转距不变，那么工作油量愈多，涡轮的转速也愈大（因为泵轮的转速是固定的），从而可以通过改变工作油油量的多少来调节涡轮的转速去适应泵的转速、流量、扬程及功率。通过充油量的调节，液力偶合器的调速范围可达0.2～0.975。 2.5.偶合器的调速原理、调速的基本方法： 在夜里偶合器中，改变循环圆内充油量的方法基本上有： A.调节循环圆的进油量； B.调节循环圆的出油量； C.调节循环油的进出油量。 调节工作油的进油量是通过工作油泵和调节阀来进行的。调节工作油的出油量是通过旋转内套里的勺管位移来实现的。但是采用前二种调节方法，在发电机组要求迅速增加负荷或迅速减负荷时，均不能满足要求。只有采用第三种方法，在改变工作油进油量的同时，移动勺管位置，调节工作油的出油量，才能使涡轮的转速迅速变化。 2.6.偶合器种产生轴向推力的原因，为什么要设置双向推力轴承？ 轴向推力产生的原因是： 由于工作轮受力面积不均衡，在次压力作用下必然会引起轴向作用力。 液体在工作腔中流动时，要产生动压力，动压力的大小与旋转速度有关。 由于泵轮和涡轮间存在滑差，因此在循环圆和转动内套的腔内液体动压力值是有差异的，也会引起轴向推力。 工作腔内充液量的改变，也会引起推力的变化。而偶合器在额定工作下工作时轴向推力很小。 在偶合器稳定运行时，两个工作轮承受的推力大小相等、方向相反。工作过程中随负荷的变化，推力的大小和方向都可能发生变化，因此要设置双向推力轴承。 2.7.勺管是如何调节涡轮转速的？ 勺管用改变工作腔内充液量的方法来改变偶合器特性，获得不同的涡轮转速，调节工作机械的转速，常用的方法是在旋转内套与涡轮间的副油腔中，安置一个导流管，即勺管。勺管的管口迎着工作液的旋转方向。勺管由操纵机构控制，在副油腔中做径向移动。当勺管移到最大半径位置时，将不断地把工作腔中供入的油全部排出，偶合器处于脱离状态。 当勺管处在最小半径位置时，偶合器则处于全充油工作状态。这样当勺管径向移动每一个位置，即可得到一个相应的不同充液度，从而达到调节负荷的目的。 2.7.勺管是如何调节涡轮转速的？ 液力偶合器有那些损失？ 机械损失：轴承密封损失，外部转子摩擦鼓风损失，以及为了冷却起见，需向液力偶合器通入若干工作流体，从而造成系统、泵轮能量消耗等（这种损失也称为空载损失）。 液力损失：在泵轮和涡轮间的流道中，由于涡流和流体的内部摩擦和进入工作轮入口处的冲击损失等所造成的能量损失。 2.8.转速比和滑差率 涡轮和泵轮的转速之比叫转速比，即：i=n’/n=η 它实际上反映了液力偶合器的传动效率，也就是说涡轮转速越接近泵轮转速，传动效率越高（但不可能为1），所以偶合器很少在低转速比下工作。 滑差