偶合器的工作原理？

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偶合器是利用某种介质，将原动机的动力传给从动机的机械装置。

调速型液力偶合器其工作原理是：偶合器工作腔内充入一定量的工作液(一般为20号透平油)，工作轮泵从电机上获得机械能，并转化为液体能，推动涡轮旋转，涡轮把液体能转化为机械能，通过输出，带动工作机工作，周而复始，实现了从原动机到工作机之间的能量传递。

调速型液力偶合器之所以能够调速，是通过偶合器内部的导管改变导管开度，从而改变工作腔内工作液的充满度，在电动机转速不变的情况下，实现对工作机的无级调速，改变输出功率的大小。因在传递能量变化时，产生转差率，会使工作液发热，所以必须配备冷却器把工作液冷却。偶合器配备有电动执行器和电动操作器，与负载变化的讯号联接，也可按用户要求配自动测速装置。可以实现调速遥控或自动控制。

限矩型液力偶合器工作原理：

液力耦合器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。

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。

液力耦合器以工作液（ATF）作为传动介质，利用液体在主、从动元件之间循环流动过程中动能的变化

来传递动力。

当发动机带动泵轮3旋转时，ATF在泵轮叶片的带动下一起旋转，绕输入轴和输出轴的轴线作圆周运动。

圆周运动产生离心力，ATF从泵轮中心向四周沿叶片方面甩出；在叶片与叶片组成的空间里，ATF就是从叶片内缘向叶片外缘流动，因此，叶片外缘处压力较高，而内缘压力较低，其压力差取决于工作轮的半径和转速等参数。这样，由曲轴输入的机械能就转变为ATF的动能和压能。在ATF尚未进入涡轮4的时

候，涡轮叶片外缘的液压低于泵轮叶片外缘处的液压，于是在此压力差的作用下，ATF从泵轮流入涡

轮。与此同时，ATF冲击涡轮叶片，推动涡轮按泵轮同一方面旋转，从而带动液力耦合器的输出轴转

动。这样，ATF的动能和压能又转变为输出轴的机械能。ATF推动涡轮旋转后，顺涡轮叶片从外缘流动内缘，再返回到泵轮的内缘，重复上述过程，如此不断地循环流动，传递动力。

从上述液力耦合器工作过程可以看出，在液力耦合器内部ATF同时具有两种旋转运动。其一，是随同工作轮一起作绕工作轮轴线的圆周运动（牵速运动）；其二，是经泵轮到涡轮，又从涡轮返回泵轮，重复循环，ATF沿工作腔循环圆作环流运动（相对运动），如图3-4所示，故ATF的绝对运动是两种旋转运动

的合成，运动方向是斜对着涡轮冲击涡轮叶片的。这样ATF在液力耦合器内部的流线是一条首尾相接的

环形螺旋线。所以能量的转换是ATF在耦合器内部空间螺旋运动中完成的。因此，液力耦合器实现传动

的必要条件是ATF在泵轮和涡轮之间有循环流动，而循环流动的产生是由于两个工作轮转速不等，使两轮叶片的外缘处产生液压差所致。转递差越大，压力差也越大，则作用于涡轮叶片的力矩也越大；故液力耦合器在正常工作时，泵轮转速总是大于涡轮转速。如果二者转递相等，则液力耦合器不起传动作用。

液力偶合器又称为液力联轴器，是一种用来将动力源与传动机构连接起来，传递旋转动力的机械装置。液力偶合器主要由壳体、泵轮、涡轮三部分组成。泵轮和涡轮相对安装统称为工作轮，在泵轮和涡轮上有径向排列的平直叶片，泵轮和涡轮互不接触，两者之间有一定间隙，约3-4mm 。泵轮与涡轮装合成一个整体后，其轴线端面一般为圆形，在其内腔中充满液压油。泵轮连接传动机(也叫驱动轮),涡轮连接的执行机构(也叫被执行轮)。液力耦合器是一个内含两个环形轮片的密封机构。驱动轮称为泵轮，被驱动轮称为涡轮，泵轮和涡轮都称为工作轮。在工作轮的环状壳体中，径向排列着许多叶片。泵轮和涡轮装合后，形成环形空腔，其内充有工作油液。泵轮通常在内燃机或电机驱动下旋转，带动工作油液做比较复杂的向心力运动。高速流动的油液在科里奥利力的作用下冲击涡轮叶片，将动能传给涡轮，使涡轮与泵轮同方向旋转。

器常见故障与原因：

1、偶合器运行油温过高。

原因：

①冷油器选型不合理,冷却能力达不到实际工作要求；

②冷油器长期运行结垢,冷却能力下降；

③偶合器长期在低效区工作,发热量大增。(4)偶合器回油管通径小,影响到油循环流量。

2、偶合器轴承供油量不足。轴承润滑油供油量不足，直接造成轴瓦化瓦或烧毁。

原因:

①润滑系统油路设计不合理；

②润油油质太差。

3、偶合器漏油问题

偶合器漏油是电厂普遍存在的一个问题，主要发生在两个部位

①勺管执行机构漏油，原因是密封结构不合理；

②偶合器轴端漏油，原因是偶合器供、排油腔外采用铜齿密封,磨损后密封间隙变大。

4、偶合器勺管调节系统卡涩引起勺管卡死。

原因：

①油中含水,引起传动部件锈蚀卡死；

②执行电机限位不当,造成勺管导向键过载变形卡死；

③勺管与勺管套配合间隙较小。

偶合器是以液体作为传动介质的，泵轮和涡轮之间允许有很大的转速差，

可以保证汽车平稳的起步和加速，

但液力偶合器只起传递转矩作用，而不起改变转矩大小的作用，

因此还必须有变速机构与其配合作用。此外，液力偶合器还不能使发动机与传动系统彻底分离。

在采用普通齿轮变速器时，为了使换档时将发动机与变速器彻底分离，以减少齿轮冲击，

在液力偶合器与变速器之间还必须装离合器。

这样不但未能免除操纵离合器的动作，而且还使整个传动系统的总质量增大、纵向尺寸增加，并且由于液力偶合器中存在液流损失，传动系统效率比单用离合器低，所以目前液力偶合器在汽车上应用日益减少。

易熔塞装置为液力偶合器的过热保护装置，是必不可少的部件之一。

偶合器产生激烈的振动，会引起工作油着火，甚至造成偶合器损坏的严重后果，但安装了易熔塞后，只要工作油温度接近134℃，易熔塞中的低熔点合金就会熔化（熔点约为130-138℃），工作油在离心力的作用下，从易熔塞中喷出，使主动部分和从动部分完全断开，不再传递转矩，从而保护了偶合器和工作机械。

偶合器泵轮是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。涡轮的作用相当于水轮机的工作轮，它将工作液体的动能还原为机械功，并通过被动轴驱动负载。泵轮和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。

液力偶合器也叫液力变扭器。

在发动机曲轴的凸缘上固定着偶合器的外壳，外壳与叶轮为刚性连接，也就是和曲轴一起转动，为液力偶合器的主动部分，总称为泵轮。

而与从动轴相连的叶轮，则为偶合器的从动部分，总称为涡轮。

泵轮与涡轮统称为工作轮，二者端面相对，之间留有3－4MM的间隙。

在不同的转速和载荷下，二者总是由工作液连接传递相应的扭矩。

“偶合器”比较恰当”。起码在我手中几所大学教材里用的是偶合器。不过，就是用“耦合器” ，也不能算错，含义相同，况且一些生产耦合器的工厂，在宣传自己的产品时也是经常混用“偶”与“耦”。

液力偶合器(fluid coupling)

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会器的调速给水泵。

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绝对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.

因为液力耦合器可以实现实现软启动。无级变速。

液力偶合器又称液力联轴器。它是利用液体传递扭矩的，是电动机轴与泵或风机之间的联轴器，是在电动机轴的转速不变的情况下，改变泵与风机的转速，同时亦改变了原动机的输出功率。

特点：

1.可实现无极变速

2.可有满足低负荷工况要求

3.可以空载启动，离合方便

4.可有隔离振动

5.对动力过载起保护作用

6.液力偶合器运转时有一定的功率损失

7.为了使液力偶合器安全经济运行，还需要一套辅助设备（如增速齿轮，冷油器，伺服机等），所以要增加一些设备费用

偶合器是利用某种介质，将原动机的动力传给从动机的机械装置。

偶合器的性能: 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。

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