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SVTL系列調速型液力偶合器結構及工藝說明

文章作者:中興液力傳動 瀏覽量:340 類型:行業資訊 日期:2020-07-20 12:01:47 分享:
    SVTL系列調速型液力偶合器引進德國VOITH公司的SVTL系列產品的圖紙和生產工藝,根據市場的需求,按GB5837-93[液力偶合器型式和基本參數]進行標準化、系列化、通用化設計和生產的系列調速型液力偶合器。偶合器一般由箱體、旋轉組件、供油組件、排油組件、導管操縱機構、儀表系統等部件組成。

    一、SVTL調速型液力偶合器的工作原理
    動力機帶動供油泵軸轉動時工作液體注入偶合器工作腔,泵輪象離心泵一樣使工作腔的油液獲得液體能(包括動能和位能)使油液自泵輪內緣沖向外緣,液流穿過兩輪間的間隙到達渦輪,而渦輪的作用就象透平機,當液流在渦輪葉片間的通道由外緣向上心流動時,就將液流的液體能轉變成了渦輪的機械能。液流在返回泵輪時就開始了下一個循環,這樣旋轉著的液流就把電機的動力傳到了工作機。
    
    偶合器又怎樣實行調速的呢?

    設備啟動時,由輸入軸上的齒輪驅動油泵把偶合器箱底的油打出,經過油冷卻器到工作腔內,再經泵輪上的進油口進入工作腔。

    當偶合器運轉時,油液從工作腔通過泵輪邊緣的通道溢出,進入導管腔。在導管殼體里,有一水平放置并可徑向伸縮的導管。導管口伸入到導管室里,導管的伸縮由外面電動執行器控制,而導管口的徑向位置決定了導管腔里油環的厚度,因此,也就決定了工作腔里的充液量,從而決定了輸出轉速。當導管伸入旋轉著的油環時就把油從導管腔內引出,減少了油環的厚度,也就引出了工作腔內的油液,并把油液排入箱體底部,供循環使用,相反地,導管縮回時,使油環厚度增加,工作腔內就保持較多油液,這樣,利用外部控制裝置使導管在“充滿”和“抽空”兩種極限位置之間進行調節,從而得到了輸出軸的無級變速。要注意的是,導管口要迎著工作油的旋轉方向。

    二、SVTL調速型液力偶合器的功能及應用

    液力偶合器是一種可以調節輸出轉速的液力元件,置于原動機與工作機之間,進行動力傳遞,它能使原動機空載起動,在輸入轉速不變情況下,能十分方便地對工作機實行無級調速,改變輸出功率的大小。調速范圍:離心式機械(風機、泵類)1~1∶5;恒扭矩機械,1~1∶3。SVTL偶合器結構緊湊,安裝調整方便,有自供油系統,導管的伸縮由電動機執行器調節,可實現自動控制和遙控。再配上一個合適的冷卻器和相應的管路,就可以使用。

    1、傳動中應用調速型液力偶合器的優點:
    (1)提高鼠籠式電機的起動能力,能利用電機的尖峰力矩起動力矩;能與高壓電機匹配使用。
    (2)過載保護,不會使電機發生失速而燒毀,保護電機不因工作機過載而損壞。
    (3)能使電機空載起動,減少起動時間,降低起動過程中的平均電流。
    (4)多機驅動時能均衡負荷,減少起動電流的峰值和對電網的沖擊電流,降低電網容量。
    (5)能吸收和隔離扭振及沖擊,延長機器的使用壽命。
    (6)長期使用無需特殊維護,無摩擦傳遞扭矩,使用壽命長。
    (7)能實行無級調速,有顯著的節電效果,節電率可達10%~40%,可減少電氣設備,降低運行費用。
    (8)能實現遙控和自動控制。
    (9)傳動效率高,一般在0.97~0.98。
   
    2、應用范圍

    (1)泵:鍋爐給水泵、循環泵、冷凝水泵、鈉泵發生器裝置、原油泵、輸送泵、泥漿泵、灰渣泵、活塞泵等。
    (2)風機類:冶金行業的電爐、轉爐、高爐的除塵風機,均熱鼓風機與引風機、鍋爐鼓風機與引風機、燒結風機、吹粉風機、預熱循環風機、通風機、礦井排風機、高壓透平式壓縮機、水泥立窯羅茨風機等。
    (3)膠帶輸送機、球磨機、離心機、旋轉式干燒機等。

    三、SVTL調速型液力偶合器的結構特點

    (一)整體結構及技術性能指標:

    SVTL調速型液力偶合器的外形美觀,結構緊湊,尺寸小,控制儀表齊全,部件按成組設計、零件互換性能好,維護、檢修、保養方便簡單。輸入、輸出軸端的密封采用德國VOITH提供的機械迷宮密封結構,取代了國內同行慣用的橡膠油封進行密封的型式,無需定期更換油封。

    SVTL采用從德國VOITH引進的葉輪圖紙進行設計生產制造,其額定泵輪力矩系數達到2.1×10-6(min2/m)其余的技術性能指標如下:
    1、額定轉差率:1.5~3%
    2、額定總效率:≥96%
    3、調速范圍:1~1/5


調速型液力偶合器


    (二)偶合器結構

    SVTL型液力偶合器結構較為合理,外形尺寸比較小。SVTL型按結構分為箱體,旋轉組件,供油潤滑系統,導管操縱系統,儀表、電氣等五部分。

    1、箱體:SVTL型液力偶合器的箱體為整體式,安裝旋轉件的安裝面距離短,重量輕,外形尺寸比較小。箱座和箱蓋采用灌裝煤油進行檢查其防漏、防滲性能,確保箱體無漏油、滲油現象;箱體在焊接完成后,經振動時效處理,完全消除焊接應力;箱體進行酸洗和磷化處理,既有較強的防銹能力,又使外表面的油漆附著力增強。

    2、旋轉組件:由四只軸承來支承旋轉組件:主要旋轉件有輸入軸、輸出軸、泵輪、渦輪、外殼、中間軸承座等。其中輸入軸、輸出軸采用中碳合金鋼制造,經鍛造、熱處理、超聲波探傷檢查,機加工制成;葉輪采用高強度鑄造鋁合金鑄造成形,經熱處理、機加工、靜平衡制成。

    3、供油潤滑系統:供油系統由供油泵與濾油器組成,供油泵采用內嚙合齒輪泵(轉子泵),由裝在輸入軸上的齒輪副驅動。SVTL型的供油系統與潤滑系統分開,潤滑系統的潤滑油經過濾精度為40m的濾油器后才潤滑軸承,因而能更好地使軸承得到潤滑、避免磨料損傷軸承,由于潤滑油的壓力較低且穩定,可以保證輸入、輸出端的機械密封不發生泄、滲漏。供油系統中的油液直接在泵輪進入進入工作腔,保證冷卻后的工作油直接進入工作腔的主動端泵輪,使工作腔內油溫更加穩定均勻。

    4、導管操縱系統:導管操縱是曲柄滑塊機構,曲柄長度可調,便于更換電動執行器,保證執行器的轉角為90°。SVTL型曲柄設計成可調的。

    5、儀表、電氣:SVTL型儀表有四只,分別為測潤滑油壓力的壓力繼電器,測潤滑油壓力的壓力表,測進口油溫的電接點溫度表,測出口油溫的溫度控制器;另外,SVTL型增加測量軸承溫度的鉑熱電阻(Pt100),所有上述儀表及電動執行器的電氣接線均引接到在偶合器頂上的接線箱的接線端子上,在安裝現場只需將控制線與接線箱的接線端子接合即可。

    6、電氣:有位于偶合器頂上的接線箱,電動執行器及儀表的接線均接到接線箱上的接線端子。在現場將控制線接到相應的接線端子即可。

    7、SVTL型泵輪上還裝有兩個易熔塞,防止偶合器工作腔里的油溫超過150C。

    8、軸端密封:采用無接觸式機械密封結構,密封可靠,使用壽命長。

    9、維護保養:新機動轉500小時后,清洗濾網,運轉3000小時,檢查油品。由于濾油器位于箱體外,清洗方便。

    10、檢修:監控儀表齊全,可接報警裝置及進入自動控制系統,能提供自動關閉主機的信號,及時反映故障的產生、出現,判斷容易、準確。

    11、可根據需要,偶合器按機組要求向電機、工作機供潤滑油,取消原電機、工作機的稀油,減少了設備投資,而且維護方便。

    四、調速型液力偶合器與風機、水泵配套節能原理

    對于轉矩與轉速成平方關系的負載,使用調速型偶合器調速具有十分顯著的節能效果。這并不是由于調速型偶合器比普通偶合器效率高,而是因采用調速型偶合器調速以后,負載功率以轉速成三次方的關系下降,而效率則是與轉速成一次方的關系下降,所以前者的下降要快得多,這就使其損失功率相對于額定功率值要小得。

    泵和風機等葉片式流體機械,其相似工況為一二次拋物線,Hi = Kiq2。相似工況在動力特性上遵從Mαn2和效率基本相等的關系。在管路系統中,其特性為hg = ho+Kgiq2。如果沒有背壓,則h0= 0,管路特性為hg = Kgiq2。不同的Kgi,表示不同的管道阻力。管路一定,Kgi為定常數。當泵或風機與管路連在一起時,管路特性(hg = ho+Kgiq2)與泵或風機特性曲線H-q的交點才是泵或風機的工況點。對無背壓的系統,管路特性必與某一條相似拋物線重合,這時泵或風機力矩與轉速成正比(Mαn2)關系。無背壓情況在流體機械運行中是常見的,如風機管路末端排放到大氣中即屬于無背壓的情況,故人們習慣地稱葉片式流體機械為拋物線型負載(即Mαn2)。我們所說變速調節具有顯著的節能效果是與定轉速靠節流調速流量相比較而言的。這就是調速型偶合器對水泵、風機調速運行較之節流調節具有十分顯著節能效果的理論分析。

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