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浅析限矩型水介质液力偶合器的使用寿命 |
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newmaker |
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液力偶合器作为一个柔性传动元件在我国工业生产的各个领域应用已有很长时间，而水介质液力偶合器在粮食，卫生和矿山等行业的应用亦越来越普遍。但是，由于水介质偶合器使用工况，结构特点和传动介质的关系，在没有采取特殊工艺的保证的情况下其使用寿命比不上油介质偶合器。因此广大用户和生产厂家一直在陆寻求提高水介质偶合器的使用寿命，提高设备的利用率，从而提高经济效益。本文试就提高限矩型水介质液力偶合器的寿命问题提出一些见解。
1 结构工艺处理
限矩型水介质偶合器是以水作为传递动力的介质，其主要零件与传动原理与油介质偶合器相同，均是由主动联轴节，从动联轴节，后辅腔，泵轮、涡轮、主轴和外壳等几个主要零件组成，但内部结构却不一样（如图1所示）。
图1
1.主动联轴节 2.从动联轴节 3.后轴腔 4.泵轮 5.外壳 6.涡轮 7.主轴 8.压盖
A---轴承前后密封 B----与水接触有部位
油介质偶合器泵轮、处壳上的两个轴承是与工作腔相通的，它利用工作腔内的油液作润滑作用，既可传递动力，又可润滑轴承，使用寿命高，但水介质偶合器泵轮与外壳上的两个轴承不能与工作腔相通，轴承要用油脂润滑并要在轴承前后加以密封，否则，让水或难燃液进入轴承内，轴承生锈便会影响使用寿命，此在结构设计上较为重要，是关键一着，必须保证。此外，工作腔内与水（难燃液）接触的部位除泵轮，涡轮和外壳是铝合金外，主轴、螺纹环、螺栓（或铆钉）和阴谋防松垫等都是采用中炭钢或铬钢做材料。由于所使用的工作液（水或难燃液）均含有一定成份的各种矿物质，会腐蚀金属表面产生锈蚀现象，这亦会影响偶合器原使用寿命。因此，必须在结构上解决，主要方法有：
（1）两个轴承前后采用油封加O型密封圈密封，防止水进入轴承，轴承的润滑有机用锂基润滑脂，此种润滑脂抗水慎重 性能好，滴点高，变温使用范围大。
（2）与水接触的主轴、螺栓（铆钉）、螺纹环和防松垫圈等可采用不锈钢做材料，防止锈蚀，但费用较高。
（3）与水接角的主轴、螺栓（铆钉）、螺纹环和防松垫圈采用中炭钢或铬钢材料，加上特殊工艺处理防锈，效果好并经济实用。
（4）各密封面应采用O型橡胶密封圈密封较为理想，能解决泄漏现象，密封可靠，寿命长。
2 正确使用
结构合理，工艺先进和质量好是提高离水介质偶合器使用寿命的主要因素，但与应用中的安装、操作、防护及保养等使用因素亦有很大关系。精确的安装，正确的操作，合理的防护、规范和定期的保养会提高偶合器的使用寿命，相反，再好的产品，如违章操作，不懂得使用的重要性，不但无法保障使用性能，还会降低偶合器的使用寿命。因此，在应用中，应注意以下几点：
（1）安装精确，要保证电机，液压偶合器和工作轴在同一直线上，如果选带皮带轮的水介质偶合器，更要注意电机的、偶合器的安装同轴度，偏差不能超过规定值，否则，会产生振动，发热，内耗、员承损坏和断轴等现象。
（2）较使用说明书上的要求正确操作，不要因为工作环境的局限而随意改变操作规程。
（3）按使用说明书上的要求，采用规定的工作用液（传动介质），不能随意改变或用各种介质混合使用，更不能将夹带有砂、泥等杂质的液体注入工作腔，否则会损坏密封件，损坏叶轮叶片，降低使用性能。
（4）做好安全防护，防止偶合器受到外力冲击、碰撞，否则，不但会损坏偶合器，还会造成人身安全事故和设备事故。
（5）在0ºC以下气温环境工作的限矩型偶合器，停机后要瘵水产清，以防腔内的水结冰胀破偶合器。
（6）当过载喷液后，要按规定重新注入适量的液体，易熔塞，防爆塞击穿后，重新更换，千万不要随便找一个木塞或铁棒塞进去。
3 合理匹配选型
选型正确，匹配合理是提高限矩型水介质偶合器使用寿命的另一个后果要因素，选 型进要根据不财的工作要和不同的使用工况选择不同结构型式的偶合器匹配，提高传动效率和经济效益，还可避免设备额外的损耗，减少维修，提高可靠性和寿命。因此，匹配选型时要注意以下几点。
3.1 型号选择
选型要恰当，选得过大，塌动矩会加大，过载能力大，不能保护电机，而且经济上亦不合算，过少电机起动后无法带动工作机运转，即使勉强带动工作机，但液体升温快或不断喷液、影响生产 ，液力偶合器的设计选 型原则一般为，电机的传递功率，比偶合器的功率大5%，而偶合器的传递功率比工作机的使用功率大5%，液力偶器的选型公式为
式中 D---偶合器工作腔的有效直径，m
N----电机额定功率，KW
λB----偶合器泵轮力矩系数（一般取λB=1.605×10-6min2/m）
r----工作液的体积质量（用水为1000kg/m3)}
n----电机的额定转速，r/min
3.2 结构选择
液力偶合器有多种结构型式。作为斗提机、刮板输送机、破碎机和无起动时间要求的带式输送机等矿山机械，选限矩型液力偶合器便可满足使用要求，如对起动时间要求大于20--40s的带式输送机，则要选加长后辅腔的偶合器；如有调速要求的则要调速型的水介质偶合器（在国内暂未有厂家生产）。
3.3 充液量要合理
充液量的多少会直接影响偶合器的使用特性，充液量必须与所选用的电机功率，转速查匹配，充液量多不但无益而且有害，达少达不到要求，一般生产厂家会在使用说明书上有充液曲线体供选择。
4 结语
综上所述，只要设计，制造工艺合理，使用得法提高水介质偶合器的使用寿命是完全可行的，笔者所在企业生产的水介质液力偶合器的使用寿命远远超过MT/T208-1995标准10000h的要求，并已在多年生产应用中得到了充分的证实。
(end)
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(10/25/2004) |
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