Question

液力耦合器

Answer 1

以液体为工作介质的一种非刚性联轴器，又称液力联轴器。液力耦合器(见上图)的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮装在输入轴上,涡轮装在输出轴上。

动力机（内燃机、电动机等）带动输入轴旋转时，液体被离心式泵轮甩出。这种高速液体进入涡轮后即推动涡轮旋转，将从泵轮获得的能量传递给输出轴。最后液体返回泵轮，形成周而复始的流动。液力耦合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。它的输出扭矩等于输入扭矩减去摩擦力矩，所以它的输出扭矩恒小于输入扭矩。液力耦合器输入轴与输出轴间靠液体联系，工作构件间不存在刚性联接。

特点：

液力耦合器的特点是：能消除冲击和振动；输出转速低于输入转速，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于输入轴的转速。液力耦合器的传动效率等于输出轴转速乘以输出扭矩（输出功率）与输入轴转速乘以输入扭矩（输入功率）之比。一般液力耦合器正常工况的转速比在0.95以上时可获得较高的效率。液力耦合器的特性因工作腔与泵轮、涡轮的形状不同而有差异。如将液力耦合器的油放空，耦合器就处于脱开状态，能起离合器的作用。

工作原理：

液力耦合器耦合叶轮传递动力的方法是利用两个并无机械联系的叶轮，通过液压油等进行动力的连接。在耦合器封闭的壳体内有两个传力叶轮及其配套机械装置，其中主动叶轮称为泵轮，另一个叫做涡轮。两轮为沿径向排列着许多叶片的半圆环，它们相向耦合布置，互不接触，中间有3mm到4mm的间隙，并形成一个圆环状的工作轮。发动机曲轴驱动泵轮，涡轮与输出轴相联。耦合器壳体内充满液压油。当泵轮转动时，叶片带动油液，在离心力作用下，这些油液被甩向泵轮叶片边缘，并冲击涡轮叶片，使涡轮开始转动。在惯性作用下，冲向涡轮的油液进入涡轮内缘，并重新回到泵轮内缘。如此周而复始。

分类：

根据用途的不同，液力耦合器分为限矩型液力耦合器和调速型液力耦合器。其中限矩型液力耦合器主要用于对电机减速机的启动保护及运行中的冲击保护，位置补偿及能量缓冲；调速型液力耦合器主要用于调整输入输出转速比，其它的功能和限矩型液力耦合器基本一样。

局限：

液力耦合器出现的时间最早，属于损耗功率控制型（机械）调速。但是随着技术的进步，液力耦合器逐渐显现了以下的局限性：

1、液力耦合器是由电机的机械轴输出端与液力耦合器的机械轴连接；由液力耦合器改变速度通过液力耦合的输出端与风机的机械轴连接。风机与电机的距离较远，效率很差。需提供较大的安装空间，基础复杂。

2、由于液力耦合器的两端出轴为两个半轴，颈向跳动大，在短时间内就会造成设备漏油。这样必然会导致机械轴及轴承干磨。因而，故障率较高。

3、液力耦合器属于一种机械调速设备。液力耦合器的原理决定了液力耦合器有8-10%的速度损失。同时功率损失变为热量，使液压油温过高。需要大量冷却水冷却液压油。

4、在实际运行中油温高于95℃以上，使冷却器的水易结垢堵塞，造成故障。

5、由于液力耦合器是用液压油传递功率，因此速度控制不稳定、功率因数低、调速精度差。

6、当液力耦合器故障时，设备只能停止运行。严重影响生产。

7、液力耦合器整机效率低，调速本身的损耗大、维护量大、二次成本过高。

8、液力耦合器属于损耗功率控制性的调速设备，根据国家落实节能节排的政策，液力耦合器已经不是目前所发展使用的产品，从生产的安全性及运行的成本角度分析，液力耦合器已经不适合目前市场使用，必将被其他的电磁控制功率型的高效节能调速装置所代替。

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