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基本关系和特性

偶合器的基本关系

偶合器的基本关系

  

  

  

稳定运转下各转矩之间的关系

MBMTM

M1MM2

M1——输入(主动)轴转矩

M2——输出(从动)轴转矩

MB——泵轮液力转矩

MT——涡轮液力转矩

M——偶合器所传转矩

左关系中忽略了不大的外壳鼓风、轴承和油封的阻力扭矩,工程上允许这种忽略

液力效率ηy

滑差(转差率)S

在传递额定扭矩时,偶合器的输出转速要比输入转速约低25%,即额定滑差S*0.020.05

偶合器效率η

∑△N——偶合器空转时功率损失

N1——偶合器输入轴功率

ηm——机械效率

过载系数Tg

Mmax——偶合器最大转矩,一般出现在i0工况

Me——偶合器所传的额定转矩

特性

特性

 

       

外特性

Mf(i)

在流道全充油nB和油的密度ρ为定值下,偶合器转矩Mi的变化关系见图。

M——转矩对额定点e的相对值

i由零到1变化时M由某一最大值逐步下降到零。具体曲线图形还随流道几何参数不同而异

B6D2D70A

部分充油特性

Mf(iq)

nBρ不变下M 随流道中油充满程度qi的变化关系见图。流道未充满(q1.0)时,M均低于外特性曲线,曲线具体形状随不同流道几何参数有所区别。有局部不稳定区(阴影部分)

B6D2D70B

无因次(原始)特性

λf(i)

转矩无因次系数

转矩系数有因次

称原始特,后者工程上通用。表示一系列流道几何相似偶合器的共性,并忽略Re数对λ的不大影响。可以推算出某偶合器在不同nBρ时的M

B6D2D70c

与原动机的匹配特性

nDnB

λi可取自原始特性λf(i),任选一i 必可得对应该i λi

所选原动机特性由该原动机制造厂提供

i* 时抛物线应通过额定工况点e

原动机转矩MD,转速nD,电机电流I 和偶合器转矩M 随涡轮转速nT(或输出转速n2)的变化关系

可以看出nT0nD0,且常可大于柴油机最低稳定转速nDmin,柴油机可不致熄火

kg小于电动机时

,如果工作机突然发生卡住或动力过载(nT0),电动机可在最大转矩右侧附近运转,不致失速(或闷车)

B6D2D70D

B6D2D70E

调速特性

部分充油特性与工作机(载荷)特性M2f(n2)相配合

1—载荷转矩调速范i0.250.97

2—恒转矩载荷i0.40.97

3—减转矩载荷i0.680.97

B6D2D70F

调速原理

调速原理

调速形式

           

勺管,出口调节

B6D2D71A

导管口调节原理

1—泵轮;2—涡轮;3—流通孔;4—排油;5—导管;

6—副叶片;7—转动外壳;8—进油管;9—旋转油环

由外部油泵供应的进入偶合器流道的流量不变,勺管排油能力大于供油,流道内存油面(即充油度q)与勺管孔口齐平,移动勺管于最内和最外缘两极限位置,(即全充油和排空)之间任一位置,可得对应充油度q和输出转速n2,实现无级调速

勺管和喷嘴,进口调节

B6D2D71B

流道外侧有数个喷油嘴常开连续喷油,流道的充满程度视勺管提供的油量而定。勺管伸入最下侧(外缘),旋转油壳内存油几乎全由勺管勺取供应流道,流道全充满,输出轴全速;勺管拉起至上限位置,流道内油由喷嘴排入旋转油壳,流道排空,输出最低速,勺管置于两极限位置之间,即得对应流道充油度q和输出转速n2实现无级调速

限矩原理

限矩原理

             

牵引型(静压倾泄式)

B6D2D72A

外壳与涡轮外侧有较大容积辅油室,并在外缘与流道相通。涡轮停转或低速时,辅油室油层厚度大,贮油量大,流道内部分充油,加上挡板阻流作用,限制了低速工况的过大转矩。涡轮高速时,因离心力加大,辅油室油流向流道,油层厚度与流道接近,流道充满程度增加,挡板阻流作用减弱,传递额定转矩

注入偶合器的油是定量的,并使流道部分充油

限矩型(动压倾泄式)

B6D2D72B

泵轮内缘设有内辅室,流道内定量部分充油。涡轮高速时,流道内油量变化不大,接近全充油,传递额定转矩。当涡轮转速降低到i0.8以下时,反抗压头明显低于泵轮,液流结构由小循环变为大循环,冲向内辅室,满后流道变为部分充油,所传转矩降低,达到限制过大转矩的目的

限矩型(延充式)

B6D2D72C

泵轮内缘设有内辅室,外侧有外辅室。由静止启动时,外辅室存油由孔a缓缓流入流道,使所传转矩逐渐增加。反之,当涡轮突然减速时,内辅室的油一部分可经孔b流入外辅室,降低涡轮低转速时转矩。如采取结构措施,可减少特性中转矩跌落现象,限矩性能好

限矩型(阀控延充式)

B6D2D72D

泵轮内辅室上装有延充阀。泵轮(即电动机)开始启动时,延充阀开,涡轮环流冲向内辅室后,经b孔大量流入外辅室,流道内充油度减小,扭矩大大减小,使电机轻载快速启动。当泵轮(电动机)超过临界转速后,因离心力作用关闭,侧辅室油经a孔逐步进入流道,使转矩缓慢增加。涡轮失速或制动时,转矩特性与动压倾泄式类似,限矩性能好