YOTCS调速型液力偶合器的功能及应用.doc

一、YOTCS调速型液力偶合器的工作原理 动力机带动供油泵轴转动时工作液体注入偶合器工作腔，泵轮象离心泵一样使工作腔的油液获得液体能（包括动能和位能）使油液自泵轮内缘冲向外缘，液流穿过两轮间的间隙到达涡轮，而涡轮的作用就象透平机，当液流在涡轮叶片间的通道由外缘向上心流动时，就将液流的液体能转变成了涡轮的机械能。液流在返回泵轮时就开始了下一个循环，这样旋转着的液流就把电机的动力传到了工作机。 YOTCS偶合器又怎样实行调速的呢 设备启动时，由输入轴上的齿轮驱动油泵把偶合器箱底的油打出，经过油冷却器到导管壳体内，再经泵轮上的进油口进入工作腔。 当偶合器运转时，油液从工作腔通过泵轮边缘的通道溢出，进入导管腔。在导管壳体里，有一水平放置并可径向伸缩的导管。导管口伸入到导管室里，导管的伸缩由外面电动执行器控制，而导管口的径向位置决定了导管腔里油环的厚度，因此，也就决定了工作腔里的充液量，从而决定了输出转速。当导管伸入旋转着的油环时就把油从导管腔内引出，减少了油环的厚度，也就引出了工作腔内的油液，并把油液排入箱体底部，供循环使用，相反地，导管缩回时，使油环厚度增加，工作腔内就保持较多油液，这样，利用外部控制装置使导管在“充满”和“抽空”两种极限位置之间进行调节，从而得到了输出轴的无级变速。要注意的是，导管口要迎着工作油的旋转方向。 二、YOTCS调速型液力偶合器的功能及应用 YOTCS液力偶合器是一种可以调节输出转速的液力元件，置于原动机与工作机之间，进行动力传递，它能使原动机空载起动，在输入转速不变情况下，能十分方便地对工作机实行无级调速，改变输出功率的大小。调速范围离心式机械（风机、泵类）11∶5；恒扭矩机械，11∶3。YOTcs偶合器结构紧凑，安装调整方便，有自供油系统，导管的伸缩由电动机执行器调节，可实现自动控制和遥控。再配上一个合适的冷却器和相应的管路，就可以使用。 1、传动中应用调速型液力偶合器的优点 （1）提高鼠笼式电机的起动能力，能利用电机的尖峰力矩起动力矩；能与高压电机匹配使用。 （2）过载保护，不会使电机发生失速而烧毁，保护电机不因工作机过载而损坏。 （3）能使电机空载起动，减少起动时间，降低起动过程中的平均电流。 （4）多机驱动时能均衡负荷，减少起动电流的峰值和对电网的冲击电流，降低电网容量。 （5）能吸收和隔离扭振及冲击，延长机器的使用寿命。 （6）长期使用无需特殊维护，无摩擦传递扭矩，使用寿命长。 （7）能实行无级调速，有显著的节电效果，节电率可达1040，可减少电气设备，降低运行费用。 （8）能实现遥控和自动控制。 （9）传动效率高，一般在0.970.98。 2、应用范围 （1）泵锅炉给水泵、循环泵、冷凝水泵、钠泵发生器装置、原油泵、输送泵、泥浆泵、灰渣泵、活塞泵等。 （2）风机类冶金行业的电炉、转炉、高炉的除尘风机，均热鼓风机与引风机、锅炉鼓风机与引风机、烧结风机、吹粉风机、预热循环风机、通风机、矿井排风机、高压透平式压缩机、水泥立窑罗茨风机等。 （3）胶带输送机、球磨机、离心机、旋转式干烧机等。 三、YOTCS调速型液力偶合器的结构 1、规格代号含义 例如YOTCS650含义 Y O T C Ｓ ６５０ 叶轮有效直径（mm） 箱体式 出口调节式 调速型 偶合器 液力 ２、结构特点 YOTcs调速型液力偶合器主要由箱体、旋转组件、供油组件、排油组件、导管操纵构、仪表装置等部件组成，再加上辅助件（如冷却器、测速装置等）即可投入使用。 （1）箱体 YOTcs调整型液力偶合器采用壹矩型焊接箱体来支承旋转件，并有足够的容积盛油，直接在箱体内吸油，由出油口处与冷却器接通，经冷却后，进入进油口再到工作腔，由导管吸出后排在箱体内。 （2）旋转组件 输入侧输入轴、背壳、泵轮、外壳和泵轮轴承套。 输出侧涡轮和输出轴。 泵轮、涡轮、背壳均为高强度的铸铝件，在大功率或高转速的特殊情况下采用钢件，泵轮和涡轮上都有一定数量的径向叶片，旋转组件支承在箱体上。由于旋转组件全部支承于箱体上，因此偶合器与电机及工作机的联接，最好采用弹性联轴节联接。 （3）供油组件 （a）供油泵 供油泵是一种正移矩摆线转子泵，BB-B型内外转子为铁基粉末冶金半成品，经加工后半装在偶合器输入 端的泵壳体内，由输入 轴上的直齿轮驱动。因传递功率不同、补充的油量不同，因此供油装置的结构不同，有单泵、双泵串联、双泵串联后并联成四个泵等供油装置。 （b）进出油口 箱体上备有进油口、出油口各一个法兰盘，与外部的冷却器进、出口等管道连接。 （c）油位、油温、油压 偶合器箱体侧面有液位计显示油位，正常运行时，油面须位于最低油位及最高油位之间，不得超出此范围。箱体侧面设有凸台装测定偶合器出口油温的WTZ型电接点温度计的温包，其表盘安装在仪表板上。当油温超出90℃时，通过与电接点的指示灯（或报警器）报警。另外，在进油口法兰处亦装有电接点温度计的温包，该温度计表的报警温度为45℃． 测量油压的YT型电接压力表的测头位于出口法兰上，表盘安装在仪表板上，报警压力为0.35Mpa。 （4）排油组件 主要由导管、回油器、通气器组成。 （5）导管操纵机构 偶合器的调整是通过导管的径向移动来改变工作腔的充液量来实现无级调整的，而控制导管移动的机构是曲柄滑块机构，运动的控制是由电执行器控制的，能实现遥控及自动控制。 （6）仪表装置 主要有两个WTZ接点温度表，测量出口油温及进口油温，一个YT接点压力表测量出口油压。 四、YOTcs调速型液力偶合器的技术参数、外形尺寸及与电 机、工作机的布置图 1、YOTＣＳ调整速液力偶合器的技术参数（表一） 2、YOTＣＳ调速型液力偶合器的外形尺寸（图一、表二） 3、YOTＣＳ调整型液力偶合器与泵类、风机、减速机等工作机配套运行的布置图（见图二）。 五、YOTcs调速型液力偶合器的运输、安装、调整 1、 运输 YOTcs液力偶合器在运输途中，有专用包装木箱装运，在安装现场打开包装箱、清点零、配件后，偶合器的吊运必须通过箱体两侧松的条形孔整体吊运。 2、安装基础为了使安装调整方便，建议在水泥混凝土基础上增设电机偶合器工作机整体钢架基础，或电机偶合器两者的钢架基础。调整钢架水平后二次浇灌水泥，使电机、偶合器、工作机安装于同一基础上，便于安装调整。 3、安装调整 （1）YOTcs偶合器与电机、工作机的联接采弹性联轴器，联轴器孔与轴的配合采用过渡配合，为H7/js6。半联轴节的外径与内孔的同轴度要求，不超过0.05mm，端面与内孔轴线的垂直度要求，不超过0.04mm，在安装找正时，用百分表找正调整。 （2）偶合器的安装找正。一般先把工作机安装调整后，以工作机来找正偶合器，再以偶合器找正电机。 （3）偶合器的安装找正非常重要，若三者之间找正不良，会使联轴器的弹性元件迅速损坏，并导致轴承损坏，严重者甚至引起轴的弯曲或断裂，安装找正应该按下列步骤找正。 a、粗略找正各轴位置。 b、在水平面内找正各轴，不得超过0.06/1000。 c、在垂直面内找正各轴。由于电机、偶合器、工作机在工作台时，温度升高产生热膨胀使中心的高增高，但各自的增高量并不一致。因此，找正时须考虑这一因数，给予适当的中心高预留量。具体数值可按电机、工作机与偶合器增高对比确定。 偶合器由于温升引起中心高增加量mm参考值如表三。 表三 单位mm 型号 360 400 450 500 560 580 650 750 875 1000 1150 1250 增加量 0.25 0.30 0.35 0.35 0.35 0.40 0.45 所以，在安装调整时偶合器中心高可比规定值降低一些。 d、按以上要求找正电机、偶合器、工作台机，经试运行，温升稳定后，如振动、噪声等符合要求，即可投入使用。若振动，噪声等超出正常范围，则应停机检查，找出原因，重新调整校正，再试运行，直至等合要求，偶合器振动值及噪声的标准要求值见表四。 4、冷却器的安装 冷却器安装 于靠近偶合器旁边比较合适的地方，其进出口法兰面应比偶合器的安装底面低300mm，以防冷却器油液倒灌，冷却器的地脚螺栓使用普通爆炸螺栓固定。 5、油、水管的连接 按现场安装需要，截取油路连接管及冷却水管，与相应的油水法兰焊接后，必须清洗干净。油路管件需先酸洗除锈后，用热油冲洗，与冷却器进出口法兰连接，灌满工作油后，再与偶合器进、出油口法兰连接。冷却水路中进水处应安装一个水压表，以便观察冷却水压是否足够，一般水压P水≥0.2MPa,具体偶合器所配水管，油管内径的参考值见表五。 表五 偶合器所配用油管、水管内径参值（mm） 型号 360 400 450 500 560 580 650 750 875 1000 1150 1250 油管 25 38 65 38 38 50 55 水管 32 38 100 45 45 85 85 注 表中水管内径应视具体冷却器型号确定。 6、电气安装 电气安装按使用要求，把电接点压力表、电接点温度表的引线与相应的报警器线路边接；或接入电机、工作机的控制线路，使电机、工作机能在超过正常压力、温度时停止工作，压力表的报警压力为0.35Mpa，温度表报警温度调整为90℃。 电动执行器、操作器、测速装置等均按其使用说明书的接线图进行接线。或按自动控制要求的线路联接，以实现自动控制。 六、 工 作 用 油 偶合器在开动之前，必须向箱体内注油，油的牌号为6液力传动油或20汽轮机油，不允许使用混合油。加油用的容器必须保证清洁，不得混入毛砂粒及其它杂物。技术规格中给出的加油量只是近似的，它不包括冷却器的油量。 加油时打开偶合器箱盖上的注油器帽，把油注入，使油位达到规定的“最高油位”，然后开动设备，将导管调节器到最低转速位置，进行短时运转，供油泵使油通过管路和冷却器进行循环，停机后再加油使油面达到“最高油位”处，但必须注意不能注油过多，油位过高旋转部件与油液接触会造成严重过热。 在使用过程中，应定期检查偶合器油箱的油位，任何情况下油箱面都不准超过“最高油位”也不准低于“最低油位”。 油 品 物 理 性 能 序号 油品 性能 6液力传动油 20汽轮机油 1 重度（20℃）KN/m3 0.872 0.901 2 粘度m2/s 222610-6（50℃） 202310-650℃ 3 运动粘度比V50/V100不大于 4.2 4 粘度指数 ＞90 5 闪点℃开口不低于 180 180 6 凝点℃不高于 -25 -15 7 水分 无 无 8 氧化后酸值毫米KOH/克 0.02 9 抗泡沫性（毫米） 50/0（120℃） 10/0（80℃） 10 临界负荷（不小于KN） 823.6 11 颜色 浅黄色透明 无色透明 七、YOTCS偶合器的使用、维护、保养 1、由于偶合器在安装时，已确定了转向，所以在第一次起动前，应检查电机、偶合器、工作机转向是否相同，只有转向相同，才能试机。 2、检查电动执行器的调节灵活性及准确性。 3、运转时，输入轴和输出轴不得有振动现象。 4、检查各部位，不得有渗漏现象。 5、起动时和停机前，导管须调到开度K0位置上，以确空载起动。 6、经常检查油箱内油位是在最高与最低油位之间。 7、偶合器的常工作温度范围在45℃88℃之间，不得超过最高油温88℃，最佳工作温度在77℃5℃。 8、要定期清洗供油泵的吸入滤芯，新机运转500小时，应将滤芯拆下清洗，其后每运转3000小时清洗一次。滤芯的拆卸，只需取下偶合器箱盖并拆下滤油器盖就可以取出滤芯。 9、动转3000小时后，必须对工作油的油品进行检查，如有污染老化变质现象，则应把工作台油排走，换上新工作油。 10、偶合器在导管接近开度K0开度运行时，可能会产生噪声，这是导管口与泵轮外缘通孔也生的“汽笛效应”所造成的，属正常现象，对偶合器无影响。 八、YOTCS偶合器的检修 1、供油泵的拆卸 当供油泵损坏或流量不足，此时应拆出供油泵并更换内、外转子或其它磨损的零件，装拆顺序如下（见图六、图七）。 卸掉轴节21和齿轮24，去掉螺母36和销20，使泵盖29连同轴18，内、外转子及偏心套（15、16、14）一起从泵壳中拔出，再分别拆下各件。重装时务必保护清洁，按照上述过程相反次序进行。 泵装配的保证条件 附图二 （1）泵的三个元件上均刻有编号，装配时应按编号进行装配。 2 内转子和外转子的尺寸“Y”应比装配的偏心套小0.1000.125。 （3）组装腔作势后轴向浮动间隙为0.050.08mm. （4）检查泵驱动齿轮的齿隙为0。250。35mm的范围内。 2、轴承的拆检（见图三、图四） 拆检轴承时，首先必须脱开输入轴和输出轴的弹性联轴节，然后将旋转部件吊出，箱体仍放原处不动，故不影响原来的安装精度。拆检应参照总图和各组件图进行。 （1）第一步脱开接在导管由的控制装置，并脱开输入端和输出端的弹性联轴节。 （2）取下偶合器箱盖上的螺钉，并吊下箱盖。 （3）取下螺栓5及其组合垫圈6及定位销，在输入 端取下泵壳体安装板7。 （4）取下开口销43和销轴45及管箍52，拉出导管。 （5）这样就可以将旋转组件和及油管等一起吊出箱体，放置在合适的支架上，保证吸油管不接触地面，但不必拆下吸油管。 （6）用合适的工具将输入和输出轴上的半联轴节和轴健拆下，取下输入 、输出轴上的皮碗密封圈10，注意半联轴节在重装时不要装错。 （7）现在可在旋转组件上拔出泵壳体安装板7和泵壳体，让滚柱轴的内坐圈留在输入轴上。 （8）从输出端取下螺柱5和弹簧垫圈23取下轴上的拉圈22（图八）然后将导管壳体组件19连同球轴承21从泵轮轴承套16和输出 轴上顶出来，让球轴承17留在泵轮轴承套上，现在，除了球轴承5以外的轴承都可以进行检查，要检查球轴承5时必须拆除部分旋转部件。 3、旋转部件的拆卸（见图八） 将旋转组件吊起并支在外壳上，涡轮轴便下垂，从输入轴上拆下泵驱动齿轮33和健34，取下输入 轴法兰和背壳30之间内六角螺钉7和定位销3，再利用法兰上的拆卸用的螺钉把输入 轴顶出。 把剩下的组件翻过来放置，涡轮朝上，将外壳18和泵轮13之间的定位销31和螺栓拆下，吊起外壳，然后再拆下泵轮13和背壳29之间的第二组定位销31就可以将泵轮轴承套16和泵轮挡板14一起吊出。 再把涡轮组件翻过来，使它托在背壳30的法兰上，涡轮轴向下垂悬，取下涡轮轴上的挡圈4通过球轴承5将轴压离。 YOTCS偶合器其它部件的拆卸工作比较简单，在此不一一说明，但须指出通通常不需要拆下输出 轴的轴承座环6或移动供油管25 ，因为在制造时这些管子是用锤轻轻敲进输出 轴的法兰和轴承坐环内。 4、拆检的偶合器部件进行组装时必须注意保持部件的清洁，重装时是按卸拆方法的相反顺序进行，所有旋转部件和某些 组件进行动平衡，每一配对零碎件上都有打上装配标记，因此装配时必须按装配标记对应提取这些部件。应注意下列各点 （1）供油管一般不必拆下，但是若位置有变动时必须按图八所示恢复其正确位置，应用锤轻敲，使它们固定在输出 轴24的法兰和轴承环6中。 （2）把输入轴装到背壳上时，必须将装配标记对准。 （3）用定位销把泵轮组件接合时，必须使装配标记对准 （4）使外壳上的装配标记对准背壳和泵轮上的装配标记。 （5）保证组合密封垫按总图所示装在外壳部固定螺钉头下面。 （6）保证所有密封垫没有缺陷必须时换用新的。 （7）重装油时应小心地按照装配图进行组装，保证泵盖已按适当的旋转方向装上原位。 （见图三） （8）重新装入导管时，必须对正，使导向销（图九件4）进入导管销孔内。 附图三 装油管装配 十、备件的订货方法 当用户虑到维修保养的方便而需要储备件时，可以直接来函或来人与我厂订购，订购的方法很简单，只需将所需备件在装配图上的序号、名称以及所需数量和交货日期通知我公司，双方签定合同确认即可。 十一、密封件、轴承明细表 1、密封件明细表（见表六） 2、轴承明细表（见表七） 十二、总图、部件图及其零件明细表 十二、总图明细表 （见图三、图四a） 表八 序号 名称 数量 备注 序号 名称 数量 备注 1 箱 体 1 32 出 油 管 1 2 螺 塞 2 33 O型密封圈 2 GB1235-76 3 螺 栓 4 GB5784-86 34 螺 钉 4 GB70-76 4 风 挡 1 35 法 兰 接 头 2 5 螺 栓 72 GB5754-86 36 螺 栓 11 GB5780-86 6 组 合 垫 圈 62 JB982-77 37 螺 母 10 GB6170-86 7 泵壳体安装板 1 38 垫 圈 9 GB93-96 8 供 油 组 件 1 39 仪 表 盘 1 9 输 入 密 封 1 40 电动执行器 1 DKJ-310 10 输 入 轴 1 41 销 2 GB91-76 11 轴 承 1 42 连 杆 1 12 空气滤清器 1 43 销 轴 GB882-76 13 密封垫δ 0.5 1 EF6-80 44 防 尘 罩 1 14 螺 栓 32 45 法 兰 套 筒 1 15 垫 圈 36 GB5784-86 46 螺 钉 6 GB67-76 16 螺 钉 4 GB93-76 47 导管壳体安装板 1 GB93-76 17 箱 盖 1 GB70-76 48 进 油 管 1 18 进排油组件 1 49 管 箍 1 19 密封垫δ 0.5 1 50 管 箍 1 20 端 盖 1 51 曲 柄 1 21 螺 钉 2 52 YX型密封圈 1 22 垫 圈 10 GB825-76 53 指 针 1 23 油 标 盖 1 GB93-76 54 铆 钉 2 24 有机玻璃板 1 55 螺 钉 2 GB68-76 25 密封垫δ 0.5 1 56 标 牌 1 TB8-82 26 螺 钉 10 GB822-76 57 支 架 1 27 铭 牌 1 58 最高油位标牌 1 28 转 向 牌 1 59 最低油位标牌 1 29 销 4 GB120-76 60 限 位 套 1 30 螺 母 8 GB6170-86 61 紧 定 螺 钉 3 31 螺 栓 4 GB5784-86 总 图 明 细 表（见图四 b） 表九 序号 名 称 数量 备 注 序号 名 称 数量 备 注 18 螺 栓 4 GB5784-86 31 密 封 装 置 1 19 电动执行器 1 32 回 油 管 1 20 轴 承 支 座 1 33 螺 栓 2 21 螺 栓 2 GB5784-86 34 螺 纹 杆 组 1 22 操 纵 轴 1 35 曲 柄 1 23 螺 栓 1 GB5784-86 36 指 示 板 1 24 螺 纹 杆 组 1 37 法 兰 盘 1 25 排 油 器 管 1 38 安 装 座 1 26 导 管 壳 体 1 39 圆 柱 销 2 27 输 出 端 盖 1 40 旋 钮 1 28 螺 栓 6 GB5784-86 41 操 纵 杆 1 29 垫 圈 6 GB93-76 42 锁 紧 板 1 30 导 管 1 43 油 标 镜 1