限矩型液力偶合器使用 说明书
一、 限矩型液力偶合器结构工作原理 1、结构
液力偶合器又称液力连轴器，是一种应有很广的通用液力传动元件。它置于动力机（电机）与工作机之间传递动力。典型的限矩型液力偶合器结构由对称布置的叶轮、外壳、涡轮以及后辅室、主轴等构件组成。外壳与泵轮通过螺栓固定连接，其作用是防止工作液体外溢。主动部分包括主动半联轴节、弹性块、从动半联轴节、泵轮和外壳。从动部分包括主轴、涡轮。动部分与原动机联结，从动部分与工作
机连接。
泵轮与涡轮均为具有径向叶片的叶轮。由泵轮和涡轮的凹腔所形成的圆环状空腔称为工作腔，供工作液体在其中循环流动，传递动力进行工作。工作腔的最大直径称为有效直径，是液力偶合器的特征尺寸——规格大小的标志尺寸。
2、工作原理
在液力偶合器被动力机（电机）带动运转时，存在于液力偶合器腔体内的工作液体，受泵轮的搅动，既随泵轮作圆周（牵连）运动，同时又对泵轮做相对运动。由于旋转运动的离心力作用，液体从半径较小的流道进口处被加速，并被抛向半径较大的流道出口处，从而使液体的动量矩加大，即泵轮从动力机吸收机械能并转化为液体的动能。在泵轮出口处液流较高的速度和压强冲向涡轮叶片时，由于液流对涡轮叶片的冲击减低了自身的速度和压强，使液体动能矩降低，释放的液体动能推动涡轮（工作机）旋转做功，实现了涡轮将液体动能转化为机械能的过程。当液体的动能减少后，在其后的液体推动下，由涡轮流出而进入泵轮，再开始下一个能量转化的循环流动，如此周而复始不断循环。于是，输入与输出在没有直接机械连接情况下，仅靠液体动能便柔性的连接起来了。
二、 限矩型液力偶合器的功能和用途 1、功能
1） 具有减缓启动冲击和隔离扭振的功能
机器静止时，由于传动系统中各元件之间存在着间隙，挠性构件是松弛的，因而在启动瞬间施加于电动机的力矩是很小的。当电动机迅速加速，由于传动元件间隙被消除，挠性构件张紧，力矩突然施加于电动机，从而产生冲击与振动。由于液力偶合器的泵轮力矩与其转速的平方成正比，因而在启动过程中，施加于电动机的力矩是随转速升高而逐渐增大的，即当电动机起动瞬间泵轮因转
速低而力矩甚微，电机近似于带动泵轮空载起动，因而应用它减少启动时的冲击和振动。
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发动机、往复泵式机械等，在运转时产生强烈的扭振，使零件承受反复应力，易使支撑和基座产生共振，造成严重后果。应用液力偶合器，可以利用高速旋转的工作液体的惯性阻尼作用，使其扭振得以衰竭，有效地隔离原动机与工作机（负载）之间的扭振。
2） 具有过载保护功能
机器运转时，运动部分贮存很大动能，其中很大一部分贮蓄在高速旋转的电动机转子中。负载突然被制动（急刹车或传动机构被障碍物卡塞）时，将产生很大的动力载荷。这时，原动机和工作机（负载）所有运动质量的动能，都在瞬间释放出来，为破坏机器零件而做功。
应用液力偶合器，若负载突然被制动，制动的只是负载的本身，而电动机的转速不低于尖峰力矩时的转速，即使是降速也不超过10%。因此，突然制动所产生的功比采用液力偶合器时大为减少，能够防止电动机和负载动力过载，从而保护电动机不被烧毁（或内燃机不熄火）。
3） 具有节电功能
（1）电机空载起动节能。采用液力偶合器，由于电机与载荷启动分开，故启动电流相互错开、不叠加（未采用液力偶合器时，是电机转子直接带动负载一起转动，启动电流是由电机自身启动电流与负载启动电流相叠加，故峰值大），降低了启动电流峰值及持续时间，减少了功率损失，故起动节能。尤其是在多电机驱动、执行顺序延时启动时，可使各电机启动电流错开，总启动电流峰值大幅度下降，启动节能更为显著。
（2）运行节能。采用液力偶合器，电机空载起动后以高转速下的最大力矩启动负载，如匹配得当，电机可以以95%左右的尖峰力矩（而不是启动力矩），去启动负载；从而提高了电机的启动负载能力，因此可降低配用电机的基座号，改变了“大马拉小车”的欠载运行状况。
利用电机最大力矩启动负载，在稳态运行时电机处于或接近额定工况，提高了电机运行效率和功率因数，降低了自身损耗（风损、铁损、铜损等），使其运行节能。
4） 具有负载延时缓慢启动功能
液力偶合器可使电机空载起动并快速完成电机启动，而负载可以平稳缓慢启动，使启动时间加长（限矩型液力偶合器通茶功能可加长16S ，特殊偶合器可加长40S ），使负载加速力矩降低，对其大惯量沉重负载起动极为有利。
5） 具有协调多机驱动功能
（1） 对同步驱动有严格要求时，可通过调整偶合器的充液量，对输入转速低的偶合器适当充
液，即可达到同步驱动要求。
（2） 对差速启动要求的系统，对充液量作适当的调整，使偶合器充液量稍有差异，即可达到
差速启动的目的。
6） 延长电机、工作机寿命，节约维修费用
由于液力偶合器是依靠液体传递动力的柔性“软”连接，主要构件泵轮和涡轮没有磨损，并可减缓冲击和工作机扭振。当工作机超载时，液力偶合器保护电机和工作机不受损，大大延长了电机和工作机寿命，节省维修费用和停工损失，另外，与摩擦离合器相比，液力偶合器寿命长，总维修费用低。
7） 结构简单易用
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如果改造项目，只要将刚性联轴节或摩擦离合器拆掉，换上液力偶合器即可，一般不需要大的变动。
2、用途
限矩型液力偶合器适用于一切需要解决启动困难、过载保护、减缓冲击振动和隔离扭动、协调多机驱动的机械设备上。广泛应用于矿山、化工、冶金、轻工、水泥、制革、建筑、建材、陶瓷、邮电、交通、电力、食品、纺织、铸造、石油等部门和行业，均收到极好的经济效益。
三、 充液与检查
1、 工作介质的作用：工作液体是液力偶合
器的工作介质，它具有传递动力和润滑轴承的作用。 2、 工作介质的选择
限矩型液力偶合器工作液体目前有三种：油介质、水介质和难燃介质。本厂生产的偶合器除特殊标定外，均为油介质偶合器。 对工作介质的具体要求为： （1） 以油为工作介质
所使用的工作油应具有适宜的粘度、较大的重度、稳定的性能、低的酸值、较高的闪点、较低的凝固点和良好的润滑性能。具体要求为：
粘度：ν=22~32mm2/s（在50℃） 重度：p=0.86g/cm3（在50℃） 闪点：不低于180℃ 凝点：
建议使用L-TSA32、HU-20汽轮机油或6号、8号液力传动油。推荐用户使用品质优良性能优异的传动介质，如中国石化“长城牌”6号、8号液力传动油。 （2） 水介质
主要以清水或水基液为工作介质。
注意：水介质必须经过沉淀或过滤，即不得含泥沙和杂质。 3、 充液量
1） 限矩型液力偶合器的充液量与传递功率有正比趋向，即在规定的充液范围内，工作腔充液
量越大，其传动力矩（或传速）的能力也越大；反之亦然。在外载荷一定时，充液量越多，效率越高，偶合器启动力矩和过载系数也越大；反之亦然。
2） 一定规格的偶合器有其特定的功率范围，称为功率带，此功率带与偶合器充液量相对应。
偶合器充液量范围为总容积的40-80%；充液率小于40%时，偶合器因未发挥其传递功率能力而显得不经济，也因轴承得不到润滑而加速磨损，易产生振动，同时也易于过热。充液量大于80%时，则因工作腔内缺乏液流流态变化的足够空间而影响液力偶合器特性——过热保护性能变差。如果腔内全充满液体，则不但特性变坏，更因液体受热膨胀后引起密封失效或液力偶合器壳体爆裂。为此，切不可误根据的灌注，更不可全注满。 3） 充液顺序
a) 拧下注油塞；
b) 按《限矩型液力偶合器充油（水）量一览表》（见表3）查出所需充液量，用
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的过滤网过滤，按量注入偶合器。
c) 拧上注油塞后试车，检验充液量是否合适，若不合适适当增减；
d) 充液试车后，拧下注油塞，慢慢转动偶合器直到刚刚从油孔溢出为止，测出此注油孔离地
基高度，或测出此时注油赛对垂直中心线偏离的角度（可用偶合器周边的螺栓数计算）并打上标记，作为以后检查液位的基准。 e) 最后拧上注油塞，即可开车。
4） 充液量检查：偶合器工作一段时间或易熔塞溶化喷液后，需检查工作液是否减少，检查方
法：
a ） 拧下注油塞；
b ） 缓慢转动偶合器至原来高度或角度或标记，若无液溢出，则说明液量不够，应补充到刚刚
溢出为止； c ） 拧上注油塞；
（1） 垂直安装偶合器充液量检查；用特制油位计检查； （2） 多机驱动系统充液量检查：
（a ） 在运转过程中，两台电机驱动同一负载，载荷的分配可能很不平均，载荷大的偶合器充
液量增加或载荷小的偶合器充液量减小，从而使各电机的载荷均衡。在多于两台电机的系统中，上述方法亦同。
（b ） 对同步驱动严格要求时，应设法测出工作状态下偶合器输出转速，对输出转速低的偶合
器适当充液，直到输出转速近似一致为止；
（c ） 对各电机有差速启动要求的机械，则可使偶合器充液量稍有差异，以达到差速启动的目
的。
四、 安全保护装置
1、 过热保护装置：易熔塞是偶合器的过热保护装置。 1） 易熔塞结构
塞体留有阶梯通孔，在此孔中灌注易熔合金。易熔塞布置在液力偶合器内腔最大直径处。易熔塞不允许安装在注液孔上，更不允许有意或无意以普通螺塞或将易熔塞焊死代替易熔塞进行工作。 2） 过热保护原理
当夜力偶合器处于制动或过载工况时，所损失的功率转化为热量，使工作腔内液体急剧加热。当工作液体温度升高到所允许的极限值时，低熔点易熔合金溶化，工作液体便在离心压力作用下从工作腔经由易熔塞小孔喷出，工作腔中的液体喷空时，液力偶合器输入和输出因失去工作介质被切断而不再传递功率，有效地保护了电机、偶合器、工作及。 3） 易熔塞作用温度的选择原理
（1） 从安全方面考虑，易熔塞作用温度低一些更可靠，由此而引发液力偶合器频繁的喷空。因此
在保证安全和正常运转条件下，易熔塞的作用温度尽可能选择高一些，但过高将加速密封件老化和偶合器壳体承压能力下降。
（2） 作用温度必须低于工作液体闪点。一般情况下，易熔塞熔点为125℃，特殊时也可选择140 ℃。 （3） 液力偶合器用于具有爆炸性气体的环境中，应慎重选择易熔合金熔点（适当选择低一些） ； （4） 防喷液温控开关，为解决偶合器喷液所造成的污染及不便，本厂采用自行设计的温控开关； 喷液温控开关的工作原理：YOXWK 型温控开关，在原易熔塞中增加一滑杆，过热时滑杆弹出，推动拨杆，拨杆再推动行程开关将电源切断或报警。
2、 过压保护装置：易爆塞是液力偶合器的过压保护装置。
1） 易爆塞主要用于水介质和难燃液液力偶合器，用来防止介质所引起的液力耦合器自身的压力爆
炸。
2） 易爆塞工作原理：易爆塞塞体芯部压着一块在大于1.4Mpa 即自行暴烈的易爆合金片（该合金片公司名称:陕西延河水泥机械有限公司 电话 Tel ：(029)83549326
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必须向本厂购买，务必注意不要用其他金属片代替），当达到预定压力时，易爆片破裂，工作液体和气体从偶合器中喷出，即可防止过压爆裂。
五、 限矩型液力偶合器使用和维护
1、 不得急剧频繁的正反转。从理论上讲偶合器是可以正反转的，但急剧的正反转，则因惯性太大
而损坏偶合器的联接部件，故应严格遵守操作规程，避免急剧频繁的正反转，尤其在塔式吊车和桥式吊车的主机上使用偶合器要特别注意这一点。
2、 偶合器输出轴的转向与电机轴转向相同，在首次试车时应检查电机转向是否符合要求。
3、 当电机达到额定转速时，从动机必须开始运转，若从动机不动，必须马上停机，检查负载是否
过大而产生制动现象。
4、 连续运转时，偶合器工作温度不得超过90℃，水介质工作温度不得超过100℃。 5、 定期（每隔3000小时）应检查工作油的品质，如发现油质变坏，应立即更换。 6、 定期检查电机轴与工作机轴的位置精度并随时校正。
7、 定期检查电机、工作机安装基础，以避免因基础刚性差产生振动及偶合器而引起早期损坏。 8、 定期检查弹性连轴节的弹性块或弹性盘磨损情况，并定期更换。
9、 不允许随意拆解偶合器壳体，以免破坏密封和装配精度以及平衡精度，导致意外事故发生。 10、 不允许将耦合器油介质改为水介质。 11、 不允许随意充液，更不允许充满，应严格按说明书规定充液。 12、 在具有轴承腔的偶合器中，出厂时已在轴承腔中填满润滑脂（俗称甘油）。当偶合器运转过
程中，由于轴承的发热使润滑脂变稀渗出，这并不是偶合器工作介质的渗漏，应注意区别。 13、 为有助于自冷式液力偶合器的散热，应使液力偶合器处于通风良好的场所，以助冷却。
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