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限矩型液力偶合器YOX

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永磁偶合器的特點

  在實際生產過程中,由于設計上的安全考慮,水泵與風機等設備的實際運行流量遠遠小于額定流量,通常都是采用調節閥門或風門擋板的方式來控制輸出流量,這樣很容易造成水泵、風機的無功功率浪費嚴重,系統的安全性和可靠性降低,電機的功耗大,極不經濟,并且設備維護成本也很高。倘若沒有采用任何調速節能裝置,振動難以排出,電機和負載故障頻繁,甚至還會多次啟動故障,嚴重影響系統安全和穩定。

  作為一項突破性的新技術,永磁偶合器是專門針對風機、泵類離心負載傳動、調速節能研發的一款新產品。永磁偶合器主要是透過氣隙傳遞轉矩的革命性偶合設備,電機與負載設備轉軸之間無需機械連結,電機旋轉時帶動導磁盤,在裝有強力稀土磁鐵的磁盤所產生的強磁場中切割磁力線,并且在導磁盤中產生渦電流(Eddy Current),該渦電流在導磁盤上產生反感磁場,拉動導磁盤與磁盤的相對運動,從而實現了電機與負載之間的轉矩傳輸。

 

限矩型液力偶合器在電廠輸煤系統設備中的應用與改進

史海燕 楊光 呂繼愷 潘晶

(徐州發電廠,江蘇 徐州 221166)

【摘要】本文介紹了限矩型液力偶合器的結構、功能、工作原理等,并結合在電廠輸煤系統設備中的應用情況,對在使用中存在的軸磨損、滾鍵等問題提出有效的改造方案,從而進一步發揮了限矩型液力偶合器的功用,提高了設備運行健康水平。

【關鍵詞】限矩型液力偶合器;軸磨損;滾鍵

限矩型液力偶合器是一種動力式液力傳動元件。由于它能夠帶動負載平穩啟動,改善啟動性能,提高啟動能力,實現過載保護作用。又能隔離振動和沖擊,在多臺電機傳動鏈中均衡各電機的負荷并減小電網的沖擊電流,且具有效率高,結構簡單等優點,所以被廣泛地應用在電廠輸煤系統設備中。

1 限矩型液力偶合器的結構特點和工作原理

限矩型液力偶合器是以液體為工作介質的一種非剛性聯軸器,又稱液力聯軸器。主要由主動部分和被動部分組成。主動部分包括后輔室、前半聯軸節、后半連軸節、彈性塊、泵輪和外殼。從動部分主要包括軸和渦輪等。主動部分與原動機聯接,被動部分與工作機聯接。

液力偶合器的泵輪和渦輪組成一個可使液體循環流動的密閉工作腔,泵輪裝在輸入軸上,渦輪裝在輸出軸上。動力機(內燃機、電動機等)帶動輸入軸旋轉時,液體被離心式泵輪甩出。這種高速液體進入渦輪后即推動渦輪旋轉,將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸。最后液體返回泵輪,形成周而復始的流動。液力偶合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產生動量矩的變化來傳遞扭矩。它的輸出扭矩等于輸入扭矩減去摩擦力矩,所以它的輸出扭矩恒小于輸入扭矩。

原動機的扭矩,通過偶合器中的工作液體來傳遞,泵輪將原動機的機械能轉變為工作液體的動能,渦輪又將工作液體的動能變為機械能,通過輸出軸驅動負載。泵輪和渦輪之間沒有機械聯系,能量的傳遞完全由工作介質-----油來完成。

液力偶合器的特性因工作腔與泵輪、渦輪的形狀不同而有差異。它一般靠殼體自然散熱,不需要外部冷卻的供油系統。如將液力偶合器的油放空,偶合器就處于脫開狀態,能起離合器的作用。

2 限矩型液力偶合器的功能特點

1、可使電機起動平穩,減少電機啟動過程中的沖擊和震動,具有過程保護作用。

2、能使電機在超載情況下起動,減少起動時間,減少起動過程中的平均電流,提高電機的起動能力,縮短起動電流的持續時間,節省能源。

3、具有過載保護,即使工作機卡死時,電動機也不會悶車、燒毀。

4、在多臺電動機的傳動鏈中,能均衡各電機的負荷,減少電網的沖擊電流,從而延長電機的使用壽命。

5、結構簡單,運行可靠,無機械磨損,無需特殊維護,使用壽命長。

3 限矩型液力偶合器在電廠輸煤設備上的應用狀況

限矩型液力偶合器以其獨特的性能優勢廣泛應用于電廠皮帶輸送機、刮板輸送機、鏈式輸送機、斗輪提升機、碎煤機、螺旋卸車機等各種輸煤設備中,其優越的性能得到了認可,同時也存在一些設計和使用上的問題。

3.1 突出的表現

(1)限矩型液力偶合器在輸煤系統設備上應用情況表明,它能保護設備安全,進行滿載起動,延長起動時間達到平穩起動即軟起動,尤其是對輸煤系統復雜的運行工況下的設備起動,以減少設備損壞,過載保護等方面起到了良好作用,取得了一定的社會效益和經濟效益。

(2)限矩型液力偶合器在輸煤系統設備上應用,提高了電力設備運行維護水平,延長設備使用壽命,減少維護人員的勞動強度。

(3)限矩型液力偶合器在輸煤系統設備上的應用,基本上實現了免維護,大大提高了設備的經濟性和可靠性,并為實現無人值班創造了有利條件。

3.2 存在的問題

(1)軸承損壞問題。其主要原因第一是由于原動機與從動機中心不正造成。第二是由于對偶合器未及時進行油質檢查,更換新油所致。

(2)漏油。除正常的密封老化造成外,另外很大一部分漏油多出現在易熔塞處,特別是在易熔塞出現熔化后又重新修復的情況。主要原因多數是在修復易熔塞時,操作不當所引起。例如在向易熔塞本體澆注易熔合金前要除凈本體油污,并要將其預熱至100℃—200℃方可進行澆注等。

(3)軸損壞。此故障多出現在偶合器輸出端為圓錐軸,從動軸端需加軸向固定的情況。主要原因是由于主動機起動頻繁,偶合器軸與從動機軸產生相對滑動造成。特別是在從動機高速軸更換后,加工精度下降,造成偶合軸與從動機高速軸配合不當,兩軸錐度接觸面相對較少,轉動時兩軸不同步,產生相對位移,最終促使兩軸磨損、滾鍵。目前這種故障是限矩型液力偶合器在輸煤系統設備上出現的最大問題。

4 解決限矩型液力偶合器圓錐軸損壞情況的技術改造

為了滿足起動要求和拆卸方便,在電廠輸煤系統設備中限矩型液力偶合器輸出軸與從動機軸常采用圓錐軸形式配合。但由于設備的頻繁起動與過載,以及檢修裝配后兩軸的配合不當,極易造成滾鍵和軸磨損。

徐州發電廠輸煤系統于2000年底共安裝5臺LX13.5型螺旋卸車機,螺旋驅動部分均采用輸出軸形式為圓錐軸的YOX360限矩型液力偶合器。自投入使用一年后,先后多次發生偶合器軸與減速機高速軸嚴重磨損和滾鍵事故。因此他們進行了偶合器軸和減速機高速軸的改造工作,自2004年改造后使用至今,一直跟蹤檢查,再未發現此類事故的發生,徹底解決了這一困擾多年的難題。為了促進技術交流與發展,特把具體的改造方法介紹如下,以饗讀者。

4.1 原裝配方式及損壞部位

徐州發電廠輸煤系統上的螺旋卸車機螺旋驅動方式為:電動機---偶合器---減速機。

偶合器與減速機之間的聯接方式及易損部位見圖1(云線內為需改造部分)。

4.2 改造方法

1、 將偶合器軸拆下重新加工,把輸出部分由圓錐形改為圓柱形式。

2、 在偶合器軸中設計一便于拆卸的內螺紋,以便檢修時方便拆卸。

3、 將相應的減速機高速軸也加工為圓柱軸。

改造后裝配形式見圖2(云線內為改造后部分)。

5 結束語

隨著電力工業的飛速發展,限矩型液力偶合器已越來越多地使用到電廠輸煤系統設備中。而并非所有的設備都能充分發揮其性能,只有針對不同的設備及使用情況,經過不斷的技術改進和革新,才能物盡其能,取得更大的經濟效益和社會效益。

參考文獻:

[1]《機械工程手冊》第6卷.機械工業出版社.1983.

[2]《液壓傳動與液力傳動》.陳東升.水利電力出版社.1991.


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