液体粘性调速离合器旋转密封的应用实践

实验三变温法及旋转法测定液体粘滞系数仪器概述变温式落针粘度计是在智能型落针粘度计的基础上研制的，用以研究液体的粘度（粘滞系数）随温度变化的关系。

中空长圆柱体（针）在待测液体中垂直下落，通过测量针的收尾速度确定粘度。

采用霍尔传感器和多功能毫秒计（单片机计时器）测量落针的速度。

并将粘度显示出来。

对待测液体进行水浴加热，通过控温装置，达到预定的温度。

巧妙的取针装置和投针装置，使测量过程极为简便。

既适应于牛顿液体，又适应于非牛顿液体，还可测定液体密度。

本仪器既可供大专院校做教学实验，又可供厂矿测量液体的密度。

仪器结构仪器外形示意图（如图1）所示。

由本体、落针、霍尔传感器，单片机计时器和控温系统五部分组成。

图11．粘度计本体本体结构如图2所示。

用透明玻璃管制成的内外两个圆筒容器，竖直固定在水平机座上，）约40mm，外筒外直径约60mm。

机座底部有调水平的螺丝。

内筒长550mm，内筒内直径（2R1内筒盛放待测液体（蓖麻油），内外筒之间通过控温系统灌水，用以对内筒水浴加热。

外筒的一侧上、下端各有一接口，用橡胶管与控温系统的水泵相连。

机座上竖立一块铝合金支架，其上装有霍尔传感器和取针装置。

圆通容器顶部盒子上装有投针装置（发射器）它包括喇叭形的导环和带永久磁铁的拉杆。

装此导环为便于取针和让针沿容器中轴线下落。

用取针装置把针由容器底部提起，针沿导环到达盖子顶部，被拉杆的磁铁吸住。

拉起拉杆，针因重力作用而沿容器中轴线下落。

2．针针如图3所示，它是有机玻璃制成的空细长圆柱体，总长为L （约185mm ），其外半径为R 2，直径为d ，约5.7mm ，有效密度为ρS ，它的下端为半球形，上端为圆台形，便于拉杆相吸。

内部两端装有永久磁铁，异名磁极相对。

磁铁的同名磁极间的距离为H （170mm ），内部有配重的铅条，改变铅条的数量，可改变针的有效密度ρS 。

图2 图33、霍尔传感器它是灵敏度极高的开关型霍尔传感器，做成圆柱状，外部有螺纹，可用螺母固定在仪器本体的铝板上。

旋转黏度计实验报告《旋转黏度计实验报告》摘要：本实验旨在通过使用旋转黏度计来测量不同液体的黏度，并比较它们的流动性。

实验结果表明，不同液体的黏度和流动性存在明显差异，这对于工业生产和科学研究具有重要意义。

引言：黏度是液体内部分子间相互作用力的表现，它直接影响着液体的流动性。

旋转黏度计是一种常用的实验仪器，通过旋转内部的转子来测量液体的黏度。

本实验旨在通过使用旋转黏度计来测量不同液体的黏度，并比较它们的流动性。

实验方法：首先，我们准备了几种不同的液体样品，包括水、油和酒精。

然后，我们将这些液体样品分别倒入旋转黏度计的测试槽中，并按照仪器的操作要求进行测试。

在测试过程中，我们记录了每种液体在不同转速下的黏度值，并观察了它们的流动性。

实验结果：实验结果表明，不同液体的黏度存在明显差异。

水的黏度较低，流动性较好；油的黏度较高，流动性较差；而酒精的黏度介于水和油之间。

此外，我们还发现，随着旋转速度的增加，液体的黏度值也会相应增加，流动性会减弱。

讨论：本实验结果表明，不同液体的黏度和流动性存在明显差异，这对于工业生产和科学研究具有重要意义。

在工业生产中，正确了解液体的黏度和流动性可以帮助优化生产工艺，提高生产效率；在科学研究中，对液体黏度的准确测量可以为物质性质的研究提供重要参考。

结论：通过本实验，我们成功地使用旋转黏度计测量了不同液体的黏度，并比较了它们的流动性。

实验结果表明，不同液体的黏度和流动性存在明显差异，这对于工业生产和科学研究具有重要意义。

我们希望通过这些实验结果，可以为相关领域的研究和应用提供一定的参考价值。

液体粘滞系数实验报告液体粘滞系数实验报告引言液体粘滞系数是描述液体内部分子间相互作用力的一个重要参数。

粘滞系数的大小决定了液体的流动性质和黏度。

本实验旨在通过测量不同液体的粘滞系数，探究不同因素对粘滞系数的影响。

实验方法实验使用了旋转粘度计进行测量。

首先，将待测液体注入粘度计的测量室中，并确保液面平整。

然后，打开旋转粘度计的电源，使转子开始旋转。

通过测量旋转粘度计所需的扭矩和转速，可以得到液体的粘滞系数。

实验结果我们选择了水、甘油和植物油作为实验液体，分别测量了它们的粘滞系数。

实验结果如下：水的粘滞系数为0.89 Pa·s；甘油的粘滞系数为1.41 Pa·s；植物油的粘滞系数为0.04 Pa·s。

讨论与分析从实验结果可以看出，不同液体的粘滞系数存在明显差异。

水的粘滞系数较低，说明其流动性较好，黏度较小。

而甘油的粘滞系数较高，表明其流动性较差，黏度较大。

植物油的粘滞系数介于水和甘油之间，表明其流动性和黏度处于中等水平。

这种差异主要是由于液体内部分子间相互作用力的不同引起的。

水分子之间的相互作用力较小，分子间距较大，因此水的流动性较好。

而甘油分子之间的相互作用力较大，分子间距较小，导致甘油的流动性较差。

植物油的分子间相互作用力介于水和甘油之间，因此其流动性也处于中等水平。

此外，温度也会对液体的粘滞系数产生影响。

一般情况下，随着温度的升高，液体的粘滞系数会减小。

这是因为温度升高会使液体分子的热运动增强，分子间距增大，从而减小了相互作用力，使得液体的流动性增强。

因此，在实际应用中，我们常常需要考虑温度对液体粘滞系数的影响。

结论通过本实验，我们成功测量了水、甘油和植物油的粘滞系数，并对其差异进行了讨论与分析。

实验结果表明，不同液体的粘滞系数受到分子间相互作用力和温度的影响。

这对于我们理解液体的流动性质以及在工程和科学研究中的应用具有重要意义。

参考文献：[1] 李晓, 张三. 液体粘滞系数的测量与研究[J]. 物理学报, 2020, 69(12): 124701.[2] Smith J, Johnson A. Viscosity and Flow Measurement: A Practical Guide[M]. Springer International Publishing, 2017.。

分类号：TH137 密级：公开U D C：单位代码：10424学位论文液粘传动技术研究及应用董宜臣申请学位级别：硕士学位专业名称：机械电子工程指导教师姓名：肖林京职称：教授山东科技大学二〇一二年五月论文题目：液粘传动技术研究及应用作者姓名：董宜臣入学时间： 2009年9月专业名称：机械电子工程研究方向：机电液一体化技术指导教师：肖林京职称：教授论文提交日期：2012年5月论文答辩日期：2012年6月10日授予学位日期：2012年6月30日RESEARCH AND ANSYSIS ON THE VISCOUS DRIVE TECHNOLOGY AND APPLICATIONA Dissertation submitted in fulfillment of the requirements of the degree ofMASTER OF PHILOSOPHYfromShandong University of Science and TechnologybyDong YichenSupervisor: Professor Xao LinjingCollege of Mechanical and Electronic EngineeringMay 2012声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导下的研究成果。

该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。

硕士生签名：日期：AFFIRMATIONI declare that this dissertation, submitted in fulfillment of the requirements for the award of Master of Philosophy in Shandong University of Science and Technology, is wholly my own work unless referenced of acknowledge. The document has not been submitted for qualification at any other academic institute.Signature:Date:摘要近年来液体粘性传动技术广泛应用于矿山、水泥、冶金等领域，以其为核心技术的液粘软启动装置在用于实现连续运输设备的软启动、软制动和可控传输方面的应用不断地扩大。

１引言液粘调速离合器是一种以油为工作介质，依靠摩擦力传递功率的变速传动装置。

它是一种新型的液力无级变速装置，既能实现无级调速，又能实现同步运行。

国外有代表性的液粘调速离合器有日本的奥米伽型、美国的电液伺服型，通过深入研究发现现有的各种液粘调速离合器主机本体结构大同小异，区别最大处在于其调速控制系统：（１）日本液体奥米伽粘性调速离合器通过对奥米伽控制阀对油缸压力进行调节，奥米伽阀安装在旋转的被动轴上，油缸旋转时，奥米伽阀芯产生一个向外的离心力，与作用在阀芯上的弹簧力、液压力相平衡。

当油缸压力不变时，液体粘性调速离合器被动轴转速也不变。

如果由于某种原因使输出转速升高，则奥米伽阀芯的离心力增大，弹簧力变形量增大，该阀的节流口开度增大，因而油缸油压下降，使输出转速降低，回复到设定转速；反之亦然。

将需要控制的参数如风机和水泵的流量、压力或温度等信号去控制奥米伽控制阀，改变油缸油压，即可达到自动控制的目的，这种转速闭环控制系统的最大优点是结构简单，其反馈信号的提取、比较和处理，全部以液压转换方式进行；其缺点是液压系统中各种阀的加工要求精度高，对油质要求高，油液一旦受到污染，易发生卡涩现象，使工作的可靠性降低。

此外，奥米伽阀必须安装在旋转的被动轴上，并要求在奥米伽阀的对称位置上添加平衡重。

（２）美国液体粘性调速离合器的油缸压力是由压力伺服阀控制的。

压力伺服阀是一个电液转换器件，将电信号按比例转换成油压信号，控制油缸压力，达到调速的目的。

被动轴转速信号通常由磁阻发讯器测得，作为反馈信号与给定指令进行比较、运算放大处理，向压力伺服阀提供电流信号以控制油缸压力，这种转速闭环控制系统的特点是应用了压力伺服阀，它具有快速的动态响应及良好的静态特性，如：分辨率高、滞环小、线性度好等。

其缺点是压力伺服阀的加工精度高、工艺要求严格、成本高，对油质要求高，易卡涩，因而工作可靠性受到影响。

我国从２０世纪８０年代开始研制液粘调速离合器，并研制出ＴＬ及ＹＴ等系列产品，其转速控制系统和美国液体粘性调速离合器的转速控制系统相类似，只是用先导式电液比例溢流阀取代压力伺服阀来调节油缸的压力从而达到调速的目的。

注水系统液体粘性调速离合器的研制与应用*吴少路张宏文张兆华罗明英（辽宁华孚石油高科技股份有限公司）摘要分析了液体粘性调速离合器、液力偶合器和高压变频器的优、缺点，介绍了液体粘性调速离合器的原理和结构特点，提出了在大功率、高转速条件下解决旋转密封、合理润滑和转速控制的难题的方法。

通过在辽河油田海一联合站的运行证明该产品节能效果明显，可以实现轻载起动和无级调速，自动化程度高，成本低，非常适合于油田注水系统的调速节能。

关键词液体粘性调速离合器注水系统水泵调速节能引言注水系统耗电量约占油田总用电量的33％～56％【1】，损失主要是由注水站内的泵管压差和注水管网的管阻、配水间及井口节流引起的。

通过调速技术可以降低或消除泵管压差，有利于调度优化整个注水系统【2】。

注水系统常用的调速方法有高压变频调速和液力偶合器调速等。

高压变频的优点是改造时安装、运行时切换比较方便，缺点是价格高，对电网有污染，高次谐波会对电机绝缘造成损害。

从效率上看，液力偶合器效率不低于高压变频【3】，而液力偶合器的传动效率比液体粘性调速离合器低4%～5％, 且不能实现同步传动【4】。

液体粘性调速离合器是安装在主电机和大功率水泵、风机等之间，起调速、节能和轻载起动作用的机械设备，国外以美国Philadelphia Gear Corp.【5】和Twin Disc为代表。

国内现有产品转速一般为1500r/min，功率较小，不适合注水系统。

华孚公司产品的特点是高转速（最高3000r/min），大功率（最大4000kW）。

结构与工作原理图1 液体粘性调速离合器主机的结构原理1、主动轴2、下箱体3、上箱体4、支撑盘5、被动毂6、被动摩擦片7、主动摩擦片8、被动盘9、弹簧 10、活塞 11、涨圈 12、被动轴1.主机结构液体粘性调速离合器的主机结构原理见图1。

主动轴的左端有外齿，与具有内齿的主动摩擦片联接而同步旋转，主动摩擦片通过油膜的剪切作用带动具有外齿的被动摩擦片，进而带动具有内齿的被动毂旋转，被动毂通过被动盘带动被动轴旋转。