新型传动装置液粘调速离合器及应用
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液力耦合器工作原理液力耦合器是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各种工业领域。
它的主要功能是将发动机的动力传递到其他机械部件,实现机械的启动、加速和改变转速等功能。
下面将详细介绍液力耦合器的工作原理。
液力耦合器由驱动轮、从动轮和液力传动介质组成。
驱动轮连接到发动机的输出轴上,从动轮连接到其他机械部件,通过液力传动介质将动力传递给从动轮。
液力传动介质主要由液体组成,通常是液压油。
当发动机启动时,驱动轮开始旋转,使液力传动介质也开始旋转。
旋转的液力传动介质产生离心力,使液体向外挪移,形成液体环流。
液力耦合器的驱动轮和从动轮之间有一个液力传动介质的转动区域,称为液力耦合器的工作腔。
液体在工作腔中形成的液体环流产生一个液力传递的力矩,将动力传递给从动轮。
液力耦合器的工作原理可以分为三个阶段:启动阶段、加速阶段和稳定阶段。
在启动阶段,当发动机启动时,液力传动介质开始旋转。
由于液体的粘性,液体环流的速度比驱动轮的转速慢,这导致液力耦合器的输出轴转速较低。
在加速阶段,随着驱动轮的转速增加,液体环流的速度也逐渐接近驱动轮的转速。
液体环流的速度增加,液力传递的力矩也增加,从而使从动轮的转速逐渐接近驱动轮的转速。
在稳定阶段,当液力耦合器的输出轴转速达到稳定状态时,液体环流的速度与驱动轮的转速相等,液力传递的力矩也达到最大值。
此时,液力耦合器实现了稳定的动力传递。
液力耦合器的工作原理具有以下特点:1. 起动平稳:液力耦合器通过液体环流实现动力传递,起动过程中没有机械接触,因此启动平稳,减少了机械部件的磨损。
2. 自动变速:液力耦合器可以根据负载的变化自动调整传递的力矩,实现自动变速。
当负载增加时,液力传递的力矩也增加,从而保持动力传递的稳定性。
3. 防止过载:液力耦合器具有一定的扭矩限制功能,当负载超过液力耦合器的承载能力时,液力耦合器会自动滑动,从而保护机械部件不受损坏。
4. 减震降噪:液力耦合器通过液体环流实现动力传递,具有一定的减震降噪效果,可以减少机械部件的振动和噪音。
液压传动与气压传动班级:112090102学号:11209010205姓名:侯晓婷课题名称:《在书海中翱翔》在书海中翱翔——————翱翔于《液压传动》摘要:液压传动与气压传动技术以其可靠性高,传递功率大等特点在动力传动与控制技术方面无可替代,广泛应用于工业自动化工程中。
随着科技技术的发展,液压传动与液压传动与我们的生活息息相关,若想液压传动与气压传动在未来有更大,更好的发展,我们就必须了解掌握液压与气压传动技术的相关内容。
在本篇文章中,我们主要讲液压传动。
关键词:液压传动,发展前景,机械能转换,机电一体化。
一.液压传动的概述。
液压传动是指以流体为介质,来实现能量的转换,传递及控制的科学。
液压传动是利用各种元件(液压元件或气压元件)组成具有不同控制功能基本贿赂,再由若干个基本回路组成传动系统来进行能量转换、传递和控制。
我们本学期学习的教材,是21世纪高等学校机械设计制造及其自动化专业系列教材,这本书的内容主要包括:液压流体力学基础,液压元件(泵、马达、缸、开关控制阀、比例阀、数字阀、伺服阀和辅助元件)的结构原理,液压基本回路,典型液压系统,液压系统的设计计算等。
这本教材的特色在于,它紧密的结合“机械类专业人才培养方案及教学内容体系改革的研究与实践”与“工程制图与机械基础系列课程教学内容和课程体系改革的研究与实践”两个重大的教学改革项目,集中反映了在改革机械类人才培养模式和课程内容体系方面所取得的成果。
如果要想好好的学习这门课,就必须好好的研究这门学科,要掌握液压流体力学和气体力学的基础知识,需要熟悉组成系统的各类元件的结构、工作原理、工作性能及由这些元件所组成的各种基本控制回路的性能特点,并在此基础上根据主机负载的需要进行液压与气压的设计。
二.液压系统的设计计算。
液压系统的设计计算步骤大致如下:i.明确系统设计要求。
ii.分析系统工况,确定主要参数。
iii.理定液压系统原理图。
iv.液压元件的计算与选择。
CST的调速原理及技术性能特点山东科技大学 邹爱英 谭永海 李孝忠兖矿集团南屯煤矿 管振翔 摘 要 目前,带式输送机软启动装置有好几种,CST是一种新型的、机电一体化的软件启动装置。
该文对该系统从结构、调速原理及技术性能特点进行了综合的介绍和分析。
关键词 带式输送机 CST 启动装置 原理 技术性能 三相交流异步电动机以运行可靠、控制方便和价格低廉等因素被广泛应用于带式输送机。
但由于电机启动性能和调速性能差、启动转矩小,与带式输送机直接相连启动,会增加皮带的张力。
输送带是具有粘弹性的弹性体,带式输送机系统可以认为是弹簧—质量系统。
若运输系统启动时间过短,启动加速度过大,胶带产生的动张力就越大,瞬间引起的冲击力也相当大,会加速托棍、滚筒及其它部件的损坏,缩短胶带的使用寿命。
可控启动就是把启动时间和启动加速度进行控制,把加速段、减速段的胶带张力及瞬间值减至最小,以延长带式输送机胶带及其它部件的使用寿命。
目前大型带式输送机可控启动装置主要有:液力调速装置、CST装置、液体粘性传动装置、变频调速装置、交流电机软启动装置等几种。
本文对CST调速装置的调整原理及其技术性能作一阐述。
1 结构及调速原理1.1 结构该系统是由美国道奇公司研制开发的一种专为大型带式输送机配套的带有电液反馈控制及齿轮减速器、在低速轴端装有线性、湿式离合器的新型机电一体化软启动系统。
该装置通过比例阀及控制系统,实现软启动与功率平衡,是集减速、离合、调速于一体的传动装置。
主要由机械传动系统、电气控制系统、风冷热交换器、油泵系统及冷却控制系统等五部分组成。
在传动稳定阶段,CST与液力偶合器不同,CST 的反应盘像液压制动器一样安全锁住,不会产生滑差,没有效率损失。
CST是唯一能保证在紧急停车或突然断电时提供可控停车的驱动系统。
1.2 调整原理CST可控启动传输系统是由湿式离合器装置和液压控制系统组成的一个多级齿轮减速器。
它是专门以逐渐加速的加速度平滑启动运送大惯性载荷,如煤炭或金属矿石的长距离带式输送机而设计的。
江西工业工程职业技术学院毕业论文题目学生姓名指导教师专业班级学号液压传动系统在机械制造中的运用摘要液压传动控制是工业中经常用到的一种控制方式,它采用液压完成传递能量的过程。
因为液压传动控制方式的灵活性和便捷性,液压控制在工业上受到广泛的重视。
液压传动是研究以有压流体为能源介质,来实现各种机械和自动控制的学科。
液压传动利用这种元件来组成所需要的各种控制回路,再由若干回路有机组合成为完成一定控制功能的传动系统来完成能量的传递、转换和控制。
从原理上来说,液压传动所基于的最基本的原理就是帕斯卡原理,就是说,液体各处的压强是一致的,这样,在平衡的系统中,比较小的活塞上面施加的压力比较小,而大的活塞上施加的压力也比较大,这样能够保持液体的静止。
所以通过液体的传递,可以得到不同端上的不同的压力,这样就可以达到一个变换的目的。
我们所常见到的液压千斤顶就是利用了这个原理来达到力的传递。
关键字:液压,传动系统,万能外园磨床Pick toHydraulic pressure drive control is a kind of control mode is often used in the industry, it adopts hydraulic pressure to complete energy transfer process. For hydraulic drive control method of flexibility and convenience, hydraulic control is being widely in industry. Hydraulic transmission is the study of pressure in a fluid medium for energy, to achieve a variety of machinery and automatic control subjects. Hydraulic drive needed to use this component to form a variety of control circuit, and completed by several loop organic combination for a certain control function of the transmission system to accomplish the transmission of energy, conversion and control.In principle, the hydraulic transmission is based on the basic principle is the PASCAL's principle, that is, in all parts of the liquid pressure is consistent, in this way, the balance of the system, the smaller piston top pressure is small, and the big pressure on the piston is bigger, it can keep the liquid stationary. Through liquid, so can be different on the different pressure, so that you can achieve the goal of a transformation. We are common to the hydraulic jack is to use the principle to achieve the force transfer.Key words: hydraulic transmission system, universal cylindrical grinderII目录第1章前言 (1)1.1液压传动的基本原理 (2)1.2基于单一技术的传动方式 (3)1.2.1机械传动 (3)1.2.2液力传动 (3)1.2.3液压传动 (4)1.2.4电力传动 (5)1.3发展中的复合传动技术 (5)1.3.1液压与机械和液力的传动的复合 (5)1.3.2液压与电力的传动复合 (6)第二章液压传动系统在万能外圆磨床中的运用 (7)2.1能外圆磨床的设计 (9)2.2.1磨料 (10)2.2.2粒度 (10)2.3. 3结合剂 (11)2.3. 4硬度 (12)2.3.5目前,液压传动发展的动向 (13)第3章液压系统的工作原理 (13)参考文献 (22)致谢 (23)1江西工业工程职业技术学院毕业论文第一章前言1.1液压传动基本原理液压传动中所需要的元件主要有动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件等。
图1 液粘调速离合器原理图
新型传动装置液粘调速离合器及应用
四平鼓风机厂成套装备公司 郭立平
四平师范学院
(四平136000)
姜守霞
摘要介绍了液粘调速离合器的工作原理及应用状况,并采用对比方法,指出了
这种新型传动装置的优越性,说明该产品是一种理想的节电产品,具有很好的实用价
值。
关键词液力偶合器液粘调速离合器节流剪切
1 前言电能是工业发展的基础,合理地利用和节约电能十分重要。目前,我国节能工作取得了很大的成绩,但能源利用率还很低,工业耗电量大的冶金、电力、石油、化工等部门使用的风机和水泵,其运行效率比国外平均低20%,仅此一项每年多耗电300亿kWh。因此,低效风机、水泵的更新改造是节能的一项重要措施。工业上通用的风机、水泵都具有功率大、工况变化大的特点,一般在几百kW到几千kW,且大多是全年全日运转,风量和水量的调节大都采用节流式。这些风机、水泵又往往是由结构简单的交流鼠笼式电动机驱动,这类电机自身难以调速,适应不了多变的工况,因此造成电能的大量浪费。近年来,许多企业先后采用多种型号的调速型液力偶合器,对风机、水泵实行变速无级调节,在节能方面明显优于节流调节,但在额定工况运行时,由于存在2%~5%的滑差,使效率降低。70年代,在国外出现了一种以液体粘性传动为基础的片式滑差离合器(或称奥米伽离合器),即液粘调速离合器,该项技术在国外发展很快,国内相继有几家企业,如吉林四平鼓风机厂成套装备公司等引进并发展了这一先进技术,自行研制生产了这种高效节能产品,赢得了用户,创造了显著的经济效益。2
产品结构、工作原理及性能
(1)
产品结构
液粘调速离合器是由离合器本体(箱体部
件)、控制系统、执行系统及冷却润滑系统组成。
冷却系统由油滤、齿轮泵、油冷却器组成。控制
系统由精滤、齿轮泵、电液比例阀、电子控制器
(微机控制仪)
组成。
在调速器本体中,动力由输入轴花键传至
主动摩擦片,再通过油膜剪切作用将动力传至
被动摩擦片,然后经花键传至输出轴(见图1)。
调速器传递的扭矩和转速由控制系统和加压活
塞对摩擦片施加不同的压力进行调节,冷却润
滑系统向摩擦片之间提供具有一定压力和流量
的工作油,保证在摩擦片之间形成油膜,并带走
由于滑差损失产生的热量,保证调速器持续地
・14・
1998年第10
期 节 能
工作。根据负载(转速、压力和流量)的要求,由
控制器输出0~850mA的控制电流,通过电液
比例阀推动活塞,向摩擦片施加不同的压力,以
实现对扭矩和输出转数的无级调节和控制,进
而改变水泵流量或风机风量。
(2)
工作原理
根据流体力学中关于液体粘度的定义及牛
顿粘性定律,设想有两块平行放置、相距很近的
平板,板间充满粘稠的液体,如图2所示。若将
下板固定,对上板施加一恒定外力F,使上板作
平行于下板的等速运动,则板间液体也随之移
动,紧靠上层平板的液体,具有与平板相同的速
度,紧靠下层板面的液体静止不动,但在两层平
板之间的液体速度分布是从上到下,由大到小
渐变的,板间液体可看成许多平行于平板的流体层,层间存在速度差,即各液层间存在着相对运动,运动快的液层对运动慢的有一曳力,运动慢的对运动快的液层有一大小相等、方向相反的阻力,两流体层间的相互作用力称为流体的内摩擦力或粘滞力,内摩擦力的大小体现了流体粘性的大小。图2 平板间流体速度变化图 实践证明,两流体层间接触面积A越大,速度梯度dudy越大,则内摩擦力F也越大,于是有:F∝Adudy(1) 即:F=μ・A・dudy(2)或:τ=FA=μdudy(3)式中 μ—流体的动力粘度Pa・S;A—流体层间接触面积m2;F—作用力或内摩擦力N;τ—单位面积上的剪切力N/m2。因此,油膜的剪切力与流体的粘性和速度成正比,与油膜厚度成反比。(3)产品性能液粘调速离合器是一种兼有流体剪切传动和机械摩擦传动特性的新型传动装置,它安装在电机和工作机之间,可根据负载要求调节转速,应用于变工况的风机、水泵类负载时,可以节约大量电能,与调速型液力偶合器相比,具有在传动比为1:1时无滑差损失的直接传动的优点。3 应用状况通过近几年来在冶金、化工、电力等部门多方面的试用证明:液粘调速离合器是新一代的
动力传动装置,具有操作方便、调速灵敏、运行
平稳、节电效果显著等特点,使用效果良好,已
具备了扩大使用的条件。各种行业中的管道输
油泵、清水泵、循环水泵、给水泵;高炉、化铁炉、
烧结厂、火力发电厂等的风机、鼓风机;化工厂
的原料泵、冷却泵和风机均可使用。采用传统
的阀门、挡板调节方式对变工况运行的水泵、风
机存在着巨大的节流损失,能源浪费严重,如代
之以先进的调速运行,可以节约可观的电能。
舞阳钢铁公司炼钢厂75t电弧炉是我国第一台
大功率炼钢电炉,与之配套的有两台四孔除尘
风机,原采用闸板节流调节,易损坏,故障多,操
作不便且耗电量大,1990年,在2#风机上安装
了一台YT-04型调速离合器后节电为效果极
明显。原2#风机采用闸板节流调节,全年耗
电量(按10万t产量计)为165.9万kWh,加装
离合器后统计年耗电量为68万kWh,仅2#风
机年节电量达97.9万kWh,还避免了原设计
系统存在的“大马拉小车”现象。舞钢动力厂朱
兰水泵加压站,担负着舞钢市民的生活饮用水
和生产补充水的供应,由于地形坡度大的关系
,
泵站干线输送水压不能低于0.3MP,为实现这
个要求,传统作法是增减开泵台数和调节出口
闸阀的关闭程度,操作麻烦,节电效果差。
1990
年在7#泵安装YT-02型调速器后,输水干线
压力为0.37MPa,泵出水压力也为
0.37MPa,
・24・
节 能 1998年第10期
主电机电流为11A。节流调节输出水干线压力同样稳定在0.37MPa,此时泵的出口压力很高,达到了0.8MPa,相应的主电机的电流则为17.5A,二者相比,同样的输水压力电流相差6.5A,即用调速器调节水泵转速可降低30%运行电流。另外由于0.3MPa的输水压力使水在泵与闸阀之间打回旋,形成涡流,易引起设备管道振动,加速水泵叶轮磨损,引起噪声,降低了水泵及管道阀门的使用寿命,采用调速离合器后,可以减缓振动、噪声及磨损,延长设备使用期。北京化工二厂在冷水泵上安装了YNTL型调速离合器后取得了满意的效果,该冷水泵用来供给4万t聚氯乙烯生产装置的冷却循环水,每小时流量在300~1300m3之间变化,为满足生产工艺要求,不得不采用频繁开停泵及打回流的方法,这样既浪费大量电能,加快了泵的机械磨损,又增加了操作人员及维修人员的劳动强度,同时对工艺生产来说也是一个潜在的隐患。使用了调速离合器后,基本上解决了上述问题,满足了生产工艺供水量的要求,提高了循环水系统的自动化操作水平,为全厂循环水集
中自动控制创造了有利条件,节电率为
20.
2%
。河北省迁安化肥厂尿素车间一甲泵原来
使用电磁阀调速,此装置运行发热量大、电耗
高,而且调速性能满足不了工艺生产需要,检修
频繁,装上了调速离合器后,完全可满足运行要
求,调速范围广,运行平稳,实现了远程自动控
制,此装,置与电磁调速相比,每小时可节电
32kWh,每年按8000h计算,全年节电价值3.
94万元,一年半就可收回投资,
很受用户欢迎。
总之,经过几年来多行业、多方面的使用情
况看,液粘调速离合器这种新一代的具有节能
作用的产品应当更广泛的推广使用,必定会取
得更大的社会经济效益,为我国各工业产品的
单位能耗指标逐步赶上国际先进水平起到积极
作用。
参考文献
[1]上海化工学院等.
化学工程
[2]武汉水利电力学院.
水泵及水泵站
编辑/孟叔林能
・34・
1998年第10
期 节 能