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SVTL系列調(diào)速型液力偶合器引進(jìn)德國VOITH公司的SVTL系列產(chǎn)品的圖紙和生產(chǎn)工藝，根據(jù)市場的需求，按GB5837-93[液力偶合器型式和基本參數(shù)]進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化設(shè)計和生產(chǎn)的系列調(diào)速型液力偶合器。偶合器一般由箱體、旋轉(zhuǎn)組件、供油組件、排油組件、導(dǎo)管操縱機(jī)構(gòu)、儀表系統(tǒng)等部件組成。

  一、SVTL調(diào)速型液力偶合器的工作原理
  動力機(jī)帶動供油泵軸轉(zhuǎn)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(nèi)緣沖向外緣，液流穿過兩輪間的間隙到達(dá)渦輪，而渦輪的作用就象透平機(jī)，當(dāng)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(zhuǎn)變成了渦輪的機(jī)械能。液流在返回泵輪時就開始了下一個循環(huán)，這樣旋轉(zhuǎn)著的液流就把電機(jī)的動力傳到了工作機(jī)。

  偶合器又怎樣實行調(diào)速的呢？

  設(shè)備啟動時，由輸入軸上的齒輪驅(qū)動油泵把偶合器箱底的油打出，經(jīng)過油冷卻器到工作腔內(nèi)，再經(jīng)泵輪上的進(jìn)油口進(jìn)入工作腔。

  當(dāng)偶合器運轉(zhuǎn)時，油液從工作腔通過泵輪邊緣的通道溢出，進(jìn)入導(dǎo)管腔。在導(dǎo)管殼體里，有一水平放置并可徑向伸縮的導(dǎo)管。導(dǎo)管口伸入到導(dǎo)管室里，導(dǎo)管的伸縮由外面電動執(zhí)行器控制，而導(dǎo)管口的徑向位置決定了導(dǎo)管腔里油環(huán)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(zhuǎn)速。當(dāng)導(dǎo)管伸入旋轉(zhuǎn)著的油環(huán)時就把油從導(dǎo)管腔內(nèi)引出，減少了油環(huán)的厚度，也就引出了工作腔內(nèi)的油液，并把油液排入箱體底部，供循環(huán)使用，相反地，導(dǎo)管縮回時，使油環(huán)厚度增加，工作腔內(nèi)就保持較多油液，這樣，利用外部控制裝置使導(dǎo)管在“充滿”和“抽空”兩種極限位置之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而得到了輸出軸的無級變速。要注意的是，導(dǎo)管口要迎著工作油的旋轉(zhuǎn)方向。

  二、SVTL調(diào)速型液力偶合器的功能及應(yīng)用

  液力偶合器是一種可以調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)速的液力元件，置于原動機(jī)與工作機(jī)之間，進(jìn)行動力傳遞，它能使原動機(jī)空載起動，在輸入轉(zhuǎn)速不變情況下，能十分方便地對工作機(jī)實行無級調(diào)速，改變輸出功率的大小。調(diào)速范圍：離心式機(jī)械（風(fēng)機(jī)、泵類）1~1∶5；恒扭矩機(jī)械，1~1∶3。SVTL偶合器結(jié)構(gòu)緊湊，安裝調(diào)整方便，有自供油系統(tǒng)，導(dǎo)管的伸縮由電動機(jī)執(zhí)行器調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)自動控制和遙控。再配上一個合適的冷卻器和相應(yīng)的管路，就可以使用。

  1、傳動中應(yīng)用調(diào)速型液力偶合器的優(yōu)點：
  （1）提高鼠籠式電機(jī)的起動能力，能利用電機(jī)的尖峰力矩起動力矩；能與高壓電機(jī)匹配使用。
  （2）過載保護(hù)，不會使電機(jī)發(fā)生失速而燒毀，保護(hù)電機(jī)不因工作機(jī)過載而損壞。
  （3）能使電機(jī)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(jī)驅(qū)動時能均衡負(fù)荷，減少起動電流的峰值和對電網(wǎng)的沖擊電流，降低電網(wǎng)容量。
  （5）能吸收和隔離扭振及沖擊，延長機(jī)器的使用壽命。
  （6）長期使用無需特殊維護(hù)，無摩擦傳遞扭矩，使用壽命長。
  （7）能實行無級調(diào)速，有顯著的節(jié)電效果，節(jié)電率可達(dá)10%~40%，可減少電氣設(shè)備，降低運行費用。
  （8）能實現(xiàn)遙控和自動控制。
  （9）傳動效率高，一般在0.97~0.98。

  2、應(yīng)用范圍

  （1）泵：鍋爐給水泵、循環(huán)泵、冷凝水泵、鈉泵發(fā)生器裝置、原油泵、輸送泵、泥漿泵、灰渣泵、活塞泵等。
  （2）風(fēng)機(jī)類：冶金行業(yè)的電爐、轉(zhuǎn)爐、高爐的除塵風(fēng)機(jī)，均熱鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)、鍋爐鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)、燒結(jié)風(fēng)機(jī)、吹粉風(fēng)機(jī)、預(yù)熱循環(huán)風(fēng)機(jī)、通風(fēng)機(jī)、礦井排風(fēng)機(jī)、高壓透平式壓縮機(jī)、水泥立窯羅茨風(fēng)機(jī)等。
  （3）膠帶輸送機(jī)、球磨機(jī)、離心機(jī)、旋轉(zhuǎn)式干燒機(jī)等。

  三、SVTL調(diào)速型液力偶合器的結(jié)構(gòu)特點

  （一）整體結(jié)構(gòu)及技術(shù)性能指標(biāo)：

  SVTL調(diào)速型液力偶合器的外形美觀，結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，控制儀表齊全，部件按成組設(shè)計、零件互換性能好，維護(hù)、檢修、保養(yǎng)方便簡單。輸入、輸出軸端的密封采用德國VOITH提供的機(jī)械迷宮密封結(jié)構(gòu)，取代了國內(nèi)同行慣用的橡膠油封進(jìn)行密封的型式，無需定期更換油封。

  SVTL采用從德國VOITH引進(jìn)的葉輪圖紙進(jìn)行設(shè)計生產(chǎn)制造，其額定泵輪力矩系數(shù)達(dá)到2.1×10-6（min2/m）其余的技術(shù)性能指標(biāo)如下：
  1、額定轉(zhuǎn)差率：1.5~3%
  2、額定總效率：≥96%
  3、調(diào)速范圍：1~1/5

調(diào)速型液力偶合器

  （二）偶合器結(jié)構(gòu)

  SVTL型液力偶合器結(jié)構(gòu)較為合理，外形尺寸比較小。SVTL型按結(jié)構(gòu)分為箱體，旋轉(zhuǎn)組件，調(diào)速型液力偶合器供油潤滑系統(tǒng)，導(dǎo)管操縱系統(tǒng)，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(zhuǎn)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(jìn)行檢查其防漏、防滲性能，確保箱體無漏油、滲油現(xiàn)象；箱體在焊接完成后，經(jīng)振動時效處理，完全消除焊接應(yīng)力；箱體進(jìn)行酸洗和磷化處理，既有較強(qiáng)的防銹能力，又使外表面的油漆附著力增強(qiáng)。

  2、旋轉(zhuǎn)組件：由四只軸承來支承旋轉(zhuǎn)組件：主要旋轉(zhuǎn)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(jīng)鍛造、熱處理、超聲波探傷檢查，機(jī)加工制成；葉輪采用高強(qiáng)度鑄造鋁合金鑄造成形，經(jīng)熱處理、機(jī)加工、靜平衡制成。

  3、供油潤滑系統(tǒng)：供油系統(tǒng)由供油泵與濾油器組成，供油泵采用內(nèi)嚙合齒輪泵（轉(zhuǎn)子泵），由裝在輸入軸上的齒輪副驅(qū)動。SVTL型的供油系統(tǒng)與潤滑系統(tǒng)分開，潤滑系統(tǒng)的潤滑油經(jīng)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(wěn)定，可以保證輸入、輸出端的機(jī)械密封不發(fā)生泄、滲漏。供油系統(tǒng)中的油液直接在泵輪進(jìn)入進(jìn)入工作腔，保證冷卻后的工作油直接進(jìn)入工作腔的主動端泵輪，使工作腔內(nèi)油溫更加穩(wěn)定均勻。

  4、導(dǎo)管操縱系統(tǒng)：導(dǎo)管操縱是曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，曲柄長度可調(diào)，便于更換電動執(zhí)行器，保證執(zhí)行器的轉(zhuǎn)角為90°。SVTL型曲柄設(shè)計成可調(diào)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(jìn)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(zhí)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(xiàn)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(zhí)行器及儀表的接線均接到接線箱上的接線端子。在現(xiàn)場將控制線接到相應(yīng)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(jī)械密封結(jié)構(gòu)，密封可靠，調(diào)速型液力偶合器使用壽命長。

  9、維護(hù)保養(yǎng)：新機(jī)動轉(zhuǎn)500小時后，清洗濾網(wǎng)，運轉(zhuǎn)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(jiān)控儀表齊全，可接報警裝置及進(jìn)入自動控制系統(tǒng)，能提供自動關(guān)閉主機(jī)的信號，及時反映故障的產(chǎn)生、出現(xiàn)，判斷容易、準(zhǔn)確。

  11、可根據(jù)需要，偶合器按機(jī)組要求向電機(jī)、工作機(jī)供潤滑油，取消原電機(jī)、工作機(jī)的稀油，減少了設(shè)備投資，而且維護(hù)方便。

  四、調(diào)速型液力偶合器與風(fēng)機(jī)、水泵配套節(jié)能原理

  對于轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成平方關(guān)系的負(fù)載，使用調(diào)速型偶合器調(diào)速具有十分顯著的節(jié)能效果。這并不是由于調(diào)速型偶合器比普通偶合器效率高，而是因采用調(diào)速型偶合器調(diào)速以后，負(fù)載功率以轉(zhuǎn)速成三次方的關(guān)系下降，而效率則是與轉(zhuǎn)速成一次方的關(guān)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(fēng)機(jī)等葉片式流體機(jī)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(guān)系。在管路系統(tǒng)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(shù)。當(dāng)泵或風(fēng)機(jī)與管路連在一起時，管路特性（hg = ho＋Kgiq2）與泵或風(fēng)機(jī)特性曲線H-q的交點才是泵或風(fēng)機(jī)的工況點。對無背壓的系統(tǒng)，管路特性必與某一條相似拋物線重合，這時泵或風(fēng)機(jī)力矩與轉(zhuǎn)速成正比（Mαn2）關(guān)系。無背壓情況在流體機(jī)械運行中是常見的，如風(fēng)機(jī)管路末端排放到大氣中即屬于無背壓的情況，故人們習(xí)慣地稱葉片式流體機(jī)械為拋物線型負(fù)載（即Mαn2）。我們所說變速調(diào)節(jié)具有顯著的節(jié)能效果是與定轉(zhuǎn)速靠節(jié)流調(diào)速流量相比較而言的。這就是調(diào)速型偶合器對水泵、風(fēng)機(jī)調(diào)速運行較之節(jié)流調(diào)節(jié)具有十分顯著節(jié)能效果的理論分析。

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