液力透平工作原理解析

常见透平机械工作原理图解

风机包括通风机、透平鼓风机、罗茨鼓风机和透平压缩机，详细划分为离心式压缩机、轴流式压缩机、离心式鼓风机、罗茨鼓风机、离心式通风机、轴流式通风机和叶氏鼓风机等

7大类

一、离心式压缩机

离心式压缩机是一种叶片旋转式压缩机（即透平式压缩机）。在离心式压缩

机中，高速旋转的叶轮给予气体的离心力作用，以及在扩压通道中给予气体的扩

压作用，使气体压力得到提高。早期，由于这种压缩机只适于低，中压力、大流

量的场合，而不为人们所注意。由于化学工业的发展，各种大型化工厂，炼油厂

的建立，离心式压缩机就成为压缩和输送化工生产中各种气体的关键机器，而占

有极其重要的地位。随着气体动力学研究的成就使离心压缩机的效率不断提高，

又由于高压密封，小流量窄叶轮的加工，多油楔轴承等技术关键的研制成功，解

决了离心压缩机向高压力，宽流量范围发展的一系列问题，使离心式压缩机的应

用范围大为扩展，以致在很多场合可取代往复压缩机，而大大地扩大了应用范围。

有些化工基础原料，如丙烯、乙烯、丁二烯、苯等，可加工成塑料、纤维、橡胶

等重要化工产品。在生产这种基础原料的石油化工厂中，离心式压缩机也占有重

要地位，是关键设备之一。除此之外，其他如石油精炼，制冷等行业中，离心式

压缩机也是极为关键的设备。我国在五十年代已能制造离心式压缩机，从七十年

代初开始又以石油化工厂，大型化肥厂为主，引进了一系列高性能的中、高压力

的离心式压缩机，取得了丰富的使用经验，并在对引进技术进行消化、吸收的基

础上大大增强了自己的研究、设计和制造能力。

性能特点：

优点：

离心式压缩机之所以能获得这样广泛的应用，主要是比活塞式压缩机有以下

一些优点。

1、离心式压缩机的气量大，结构简单紧凑，重量轻，机组尺寸小，占地面

积小。

2、运转平衡，操作可靠，运转率高，摩擦件少，因之备件需用量少，维护

费用及人员少。

3、在化工流程中，离心式压缩机对化工介质可以做到绝对无油的压缩过程。

4、离心式压缩机为一种回转运动的机器，它适宜于工业汽轮机或燃汽轮机

三 液力缓速器工作原理及结构

液力缓速器具有高速制动力矩大、制动平稳、噪声小、寿命长、体积较小等优点，使其在军用车辆、重型载货车以及工程机械等领域得到了广泛应用。为了保证车辆具有良好的制动性能，一般采用联合制动方式，即：在车辆上，机械制动器和液力缓速器配合使用。

3.1 液力缓速器基本结构

常见液力缓速器的型号不同，其结构和组成部分有着一定的区别，但是转子、定子、工作腔、壳体等是它们共同不可缺少的组成部分。如图3-1所示为德国福伊特（VOITH）公司液力缓速器结构简图。它是由转子、定子、工作腔、输入轴、热交换器、储油箱和壳体组成。定子和转子对置形成工作腔经阀门和工作液贮槽（油池）相通。缓速时，电子控制系统控制比例阀向工作液贮槽内施加气压使工作液充入工作腔，转子产生缓速力矩，使汽车减速；而转子在工作液里旋转的过程中，工作液在运动所形成的进出口压力差的作用下循环流过热交换器，热交换器通向发动机冷却系统的冷却水管把热量带到发动机冷却系统散逸掉。当缓速作用解除时，控制装置系统把工作液释放会回工作液贮槽，从而消除对转子的阻力作用。转子和定子通常采用30。或45。的前倾叶片，转子的力矩系数约为相同轮腔径向叶片液力偶合器的3~10倍。

其安装方式一般分为与传动轴串连和并连两种。串连时可在变速器前、后安装; 如果采取并连, 则缓速器和变速器做成一个整体来安装。对于装有带液力变矩器的自动变速器车辆来说, 原变速器系统已配备了储油罐、油泵和散热器等部件, 因此, 在配有自动变速器的客车和载货汽车上安装液力缓速器成本更低。

图3-1 福伊特液力缓速器结构组成

1.控制阀 2.定子 3.转子 4.空心轴 5.凸缘 6.储油箱 7.热交换器

3.2 液力缓速器工作原理

缓速器工作时, 压缩空气经电磁阀进入储油箱,将储油箱内的变速器油经油路压进缓速器内, 缓速器开始工作。转子带动油液绕轴线旋转; 同时, 油液沿叶片方向运动, 甩向定子。定子叶片对油液产生反作用, 油液流出定子再转回来冲击转子, 这样就形成对转子的阻力矩,

蒸汽透平工作原理

1. 工作原理

蒸汽透平（或称汽轮机）是用蒸汽做功的旋转式原动机，它将蒸汽的热能转变成透平转子旋转的机械能，这一转变过程需要经过两次能量转换，即蒸汽通过透平喷嘴（静叶片）时，将蒸汽的热能转换成蒸汽高速流动的动能，然后高速气流通过工作叶片时，将蒸汽的动能转换成透平转子旋转的机械能。

蒸汽透平按工作原理分为两类：

a. 冲动式

b. 反动式

冲动式透平的蒸汽热能转变成动能的过程，仅在喷嘴中进行，而工作叶片只是把蒸汽的动能转换成机械能，即蒸汽在喷嘴中膨胀，速度增大，温度压力降低，而在叶片中仅将其动能部分转变为机械能（汽体流速降低），而由于叶片沿流动方向的间槽道截面不变，因而蒸汽不再膨胀，压力也不再降低；而在反动式透平中，蒸汽在静叶片中膨胀，压力温度均下降，流速增大，然后进入动叶片（工作叶片），由于动叶片沿流动方向的间槽道截面形状与静叶片间槽道截面变化相同，所以蒸汽在动叶片中继续膨胀，压力也要降低，由于汽流沿着动叶片内弧流动时方向是改变的，因此，叶片既受到冲击力的作用，同时又受到蒸汽在动叶片中膨胀，高速喷离动叶片产生反动力的作用，冲动力和反动力的合力就是动叶片所承受的力，，这就是说，在反动式透平中，蒸汽热能转变成动能的过程，不仅在静叶片中进行，也在动叶片中进行。

按热力过程分，透平可分为：

a. 背压式

b. 凝汽式

c. 抽汽凝汽式：

背压式透平——在透平中工作后的蒸汽，在较高压力（大于0.1MPa）下排出，供作它用；

凝汽式透平-----KT2501、KT1503等属于凝汽式透平――蒸汽在透平中作功后全部排入凝汽器中冷凝；

抽汽凝汽式-----KT1501B属于抽汽凝汽式透平――将在透平高压缸作过功的蒸汽抽出一部分供作它用，而另一部分蒸汽在透平低压缸继续作功后全部排入凝汽器中冷凝。

只有一个叶轮的蒸汽透平称为单级透平，这种透平功率小、转速高、效率低，一般用于驱动小型油泵或水泵；为了提高能量转换的效率，透平往往不是仅有一只叶轮，而是让蒸汽依次通过几个叶轮（一个叶轮为一级），逐级降低其压力、温度，蒸汽每经过一次热能——动能——机械能的转换，称为工作的一个级，级与级之间用隔板隔开，第一级出来的蒸汽进入第二级，第一级的喷嘴装在汽缸的隔板上，蒸汽经过第二级喷嘴，再次降压、降温、升速，然后去推动第二个叶轮，依次类推，这种透平称为多级透平，多级透平的喷嘴和动叶片是相间排列的，大功率透平将几级叶轮装在一个汽缸内，根据蒸汽工作压力分为高、中、低压缸，有时一个缸还可分成几段，每段都有几个叶轮。

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三液力缓速器工作原理及结构

液力缓速器具有高速制动力矩大、制动平稳、噪声小、寿命长、体积较小等优点，使其在军用车辆、重型载货车以及工程机械等领域得到了广泛应用。为了保证车辆具有良好的制动性能，一般采用联合制动方式，即：

在车辆上，机械制动器和液力缓速器配合使用。

3.1液力缓速器基本结构

常见液力缓速器的型号不同，其结构和组成部分有着一定的区别，但是转子、定子、工作腔、壳体等是它们共同不可缺少的组成部分。如图3-1所示为德国福伊特（VOITH）公司液力缓速器结构简图。它是由转子、定子、工作腔、输入轴、热交换器、储油箱和壳体组成。定子和转子对置形成工作腔经阀门和工作液贮槽（油池）相通。缓速时，电子控制系统控制比例阀向工作液贮槽内施加气压使工作液充入工作腔，转子产生缓速力矩，使汽车减速；而转子在工作液里旋转的过程中，工作液在运动所形成的进出口压力差的作用下循环流过热交换器，热交换器通向发动机冷却系统的冷却水管把热量带到发动机冷却系统散逸掉。当缓速作用解除时，控制装置系统把工作液释放会回工作液贮槽，从而消除对转子的阻力作用。

转子和定子通常采用30或45的前倾叶片，转子的力矩系数约为相同轮腔径向叶片液力偶合器的3~10倍。

其安装方式一般分为与传动轴串连和并连两种。串连时可在变速器前、后安装;如果采取并连,则缓速器和变速器做成一个整体来安装。对于装有带液力变矩器的自动变速器车辆来说,原变速器系统已配备了储油罐、油泵和散热器等部件,因此,在配有自动变速器的客车和载货汽车上安装液力缓速器成本更低。。。

图3-1xx伊特液力缓速器结构组成

1.控制阀

2."定子

3."转子

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4."空心轴

5."凸缘

6."储油箱

7."热交换器

3.2液力缓速器工作原理

缓速器工作时,压缩空气经电磁阀进入储油箱,将储油箱内的变速器油经油路压进缓速器内,缓速器开始工作。转子带动油液绕轴线旋转;同时,油液沿叶片方向运动,甩向定子。