偶合器,偶合器的分类,偶合器参数指标等|维库电子通

原理

　　这种仅有两个叶轮，只能进行扭矩传递的偶合装置称为偶合器。虽然偶合器只能传递扭矩，但“软连接”给汽车带来多方面的好处。
　　① 在没有附加其他机械操纵装置的情况下，能够通过它平稳地切断和接通发动机和驱动轮之间的动力传递，能够很好地适应汽车平稳起步的要求。
　　②“软连接”可以通过液体为介质，吸收传动系统的冲击和振动，延长零部件的寿命和减少噪声。

类型

　　液力偶合器的实质是离心泵与涡轮机的组合。主要由输入轴、输出轴、泵轮、涡轮、外亮、辅室及安全保护装置等构成。输入轴一端与动力机相连，另一端与泵鸵相连：输出轴一端与涡轮相连，另一端与工作机相连。泵轮与涡轮对称布置，轮内布置一定数量的叶片。外壳与泵轮固联成密封腔，腔内充填工作液体以传递动力；当原动机通过输入轴带动泵轮旋转时，充填在工作腔内的工作液体受离心力和工作轮叶片的作用由半径较小的泵轮入口被加速加压抛向半径较大的泵轮出口，同时液体的动量矩产生增量，即偶合器泵轮将输入的机械能转化成了液体动能：当携带液体动能的工作液体由泵轮出口冲向对面的涡轮时，液流便沿涡鸵叶片所形成的流道做向心流动，同时释放液体动能转化成机械能驱动涡轮旋转并带动负载做功。就这样工作液体在工作腔内周而复始地做螺旋环流运动，于是输出与输入在没有任何直接机械联接的情况下，仅靠液体动能便柔性地联接在一起了。保定恒生液力偶合器制造有限公司生产各种型号限矩型液力偶合器，其生产的限矩型液力偶合器具有轻载起动、过载保护、减缓冲击、隔离扭振、协调多机均衡驱动、柔韧制动和节能功能，能有效的保护电机和工作机不受损坏，广泛应用于矿山、电力、冶金、煤炭、石油、皮革、建设、建材、化工、纺织、轻工、木工、交通等行业。

性能

　　1、具有减缓冲击和隔离扭振的性能；可以使电机起动有一个延迟时间，缓慢加速，减少骤然起动而引起的零件间的相互冲击。
　　2、具有使电机轻载起动性能：由于偶合器的泵轮力矩与其转速的平方成正比，故当起动瞬间泵轮因转速低而力矩甚微，电机近似于带泵轮空载起动，所以起动时间短，起动电流小，起动平稳，尤其适合起动大惯量沉重负载。
　　3、具有过载保护性能：由于偶合器无机械直接连接，当外负荷超过一定限度后，泵轮力矩便不再上升，此时电机照常转动，输出减速直至停止，从电源吸取的功率转化为热能使偶合器升温，直至易熔塞喷液，从而输入与输出被切断，保护了电机，工作机不受损坏，从而降低了机器故障率，维护费用和停工时间，延长了电机荷工作机使用寿命。
　　4、具有节电的性能：由于偶合器有效地解决了电机起动和“大马拉小车”的现象，与刚性传动相比至少可降低一个电机机座号，加上可以降低起动电流和持续时间，降低对电网的冲击节能率达10—20%，尤其在起动大惯量沉重负载时更为显著。限矩型液力偶合器的特点：除轴承和油封外，无任何机械磨檫，使用寿命长，故障率低，不需特殊维护保养。

应用

　　以液体油作为工作介质通过泵轮将液体的动能转变为机械能连接电动机与工作机械实现动力的传递。它具有空载启动电机，平稳无级变速等特点，用于电站给水泵的转速调节，可简化锅炉给水调节系统，减少高压阀门数量，由于可通过调速改变给水量和压力来适应机组的起停和负荷变化，调节特性好，调节阀前后压降小，管路损失小，不易损坏，使给水系统故障减少，当给水泵发生卡涩、咬死等情况时，对泵和电机都可起到保护作用。故现代电站中，机组锅炉给水泵普遍采用了带液力偶合器的调速给水泵。主要部件有：泵轮、涡轮、转动外壳、输入轴、输出轴及勺管。通常，转动外壳与泵轮是在外缘用法兰用螺栓联接。泵轮与涡轮称为工作轮，两轮中均有叶片，两轮分别与输入、输出轴相联接，它们之间是有间隙的，泵轮和涡轮均有径向尺寸相同的腔形，所以，合在一起形成工作油腔室，工作油从泵轮内侧进入，并跟随动力机一起作旋转运动，油在离心力的作用下，被甩到泵轮的外侧，形成高速油流冲向对面的涡轮叶片，流向涡轮内侧逐步减速并流回到泵轮的内侧，构成了一个油的循环。工作液体在工作腔中的流动是一个三维运动。转动外壳与泵轮联接后包围在涡轮之外，使工作液体能贮于泵轮之中。输入轴与动力机相联（如电机），输出轴与被驱动机相联（如水泵）。液力偶合器的特点是：能消除冲击和振动；输出转速低於输入转速，两轴的转速差随载荷的增大而增加；过载保护性能和起动性能好，载荷过大而停转时输入轴仍可转动，不致造成动力机的损坏；当载荷减小时，输出轴转速增加直到接近於输入轴的转速，使传递扭矩趋於零。液力偶合器的传动效率等於输出轴转速与输入轴转速之比。一般液力偶合器正常工况的转速比在0.95以上时可获得较高的效率。液力偶合器的特性因工作腔与泵轮、涡轮的形状不同而有差异。它一般靠壳体自然散热，不需要外部冷却的供应。液力偶合器传动的过程可以看作合力的过程。

比较

　　液力偶合器与变频器的比较
　　不考虑液力偶合器在易维护和价格低的明显优势，以对一台典型的1500kw引风机进行调速驱动为例：液力偶合器=变频器+空调系统+滤波器+润滑油站和液压油站+齿轮箱（驱动给水泵时）。变频器的作用主要体现在调速环节，而液力偶合器在软启动、调速、改善整个轴系扭转传递、日常维护等所有环节均值得信赖。详细区别如下：
　　1、液力偶合器的价格一般比变频器低20%以上（依据功率、电压而定），较大功率只有变频器系统价格的50-70%。
　　2、变频器皆波产生的尖峰扭矩可能损害挠性联轴器甚至机器。
　　3、变频器因为由电机直接带动机器，故需选用比实际所需电机功率大的电机，以帮助顺利实现起动。
　　4、变频器输出的高阶波会降低电机效率，增加发热。为了散热，电机需加大或加装散热风扇。（电机的散热功能与转速成正比，使用液力偶合器时电机设计成恒定转速）。
　　5、变频器无法提供液力偶合器的无负载起动，隔绝轴系振动等特点。
　　6、变频器产生的波可能干扰主电源，起动时其脉冲可能影响主电源连接的其他电子系统（PLC\电脑...等）
　　7、滤波器可以防止变频器起动时产生脉冲，但滤波器相当昂贵且会降低变频器效率。
　　8、变频器对电源的频率和电压稳定性要求相当高，如遇台风或雷电导致电源异常时，极易发生故障。
　　9、变频器对温度、湿度的要求也很高，需要安放在有空调的干净房间内，这个支出也很可观，甚至可能需要备用空调系统，而空调系统本身的耗电量也不容忽视。
　　10、变频器的原理决定其结构远比液力偶合器复杂，导致其可靠性远低于液力偶合器。
　　11、变频器发生故障时，大多数现场人员无法排除，须联络供应商人员解决，且其零件昂贵，无替代品；液力偶合器则为简单的机械装置，维护保养容易，零件便宜。
　　12、电子零件发展日新月异，数年之后可能无法再采购到变频器的零配件（从计算机CPU的更新换代之快可以看出）；液力偶合器的备件可以做到终生供应。
　　13、使用液力偶合器节省安装空间；变频器则要额外的空间放置变压器，空调，波过滤器等辅助部件。
　　14、液力偶合器集成增速、润滑油系统、调速等功能于一体；而变频器无法实现被驱动机械（泵或风机）高于电机转速运转，需额外购买和安装润滑油。