YOTCS560B調(diào)速型液力耦合器的故障分析及處理

中國平煤神馬集團(tuán)、十一礦、機(jī)修廠 胡文虎

YOTCS560B箱體式調(diào)速型液力耦合器由于具有良好的軟啟動(dòng)性、過載保護(hù)、功率平衡和無級(jí)調(diào)速等性能，近年來被廣泛應(yīng)用于煤礦的各種大型刮板運(yùn)輸機(jī)、膠帶運(yùn)輸機(jī)、轉(zhuǎn)載運(yùn)輸機(jī)等的配套。

十一礦是平煤集團(tuán)首家使用調(diào)速型液力耦合器的煤礦，至今已有20年的歷史。YOTCS560B 箱體式調(diào)速型液力耦合器主要用于大傾角膠帶運(yùn)輸機(jī)的減速機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間，能使電動(dòng)機(jī)空載啟動(dòng)，雙機(jī)啟動(dòng)時(shí)均衡載荷，防止動(dòng)力過載，而且能進(jìn)行無級(jí)調(diào)速，具有顯著的節(jié)能效果，使用范圍及數(shù)量逐年增加。現(xiàn)采用的廣東中興液力傳動(dòng)有限公司生產(chǎn)的YOTCS560B 箱體式調(diào)速型液力耦合器，是以德國Voith公司先進(jìn)的液力傳動(dòng)理論和技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的以出口調(diào)節(jié)式調(diào)速型液力耦合器，其旋轉(zhuǎn)件安裝在箱體內(nèi)，并以箱體為支撐，維護(hù)簡單，保養(yǎng)方便。在該礦中已組上倉、戊組上倉、-593石門3條強(qiáng)力皮帶運(yùn)輸機(jī)共6臺(tái)YOTCS560B箱體式調(diào)速型液力耦合器投入使用，另有己2下山1號(hào)和2號(hào)2臺(tái)強(qiáng)力皮帶運(yùn)輸機(jī)共4臺(tái)老式的YOTck560調(diào)速型液力耦合器人在使用。

一、YOTCS 調(diào)速型液力耦合器代號(hào)、技術(shù)性能參數(shù)

1.YOTCS560B代號(hào)含義。Y表示液力，O表示耦合器，T表示調(diào)數(shù)型，C 表示出口調(diào)節(jié)式，S 表示箱體式，560 表示葉輪有效直徑，B表示防爆型。

2.YOTCS560B調(diào)速型液力耦合器技術(shù)性能參數(shù)。主要技術(shù)參數(shù)見表1，密封件，密封件和軸承明細(xì)分別見表2、表3。

表1 主要技術(shù)參數(shù)

表2 密封件明細(xì)

表3 軸承明細(xì)

二、結(jié)構(gòu)原理

1.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。YOTCS560B箱體式調(diào)速型液力耦合器主要由箱體、旋轉(zhuǎn)組件、供油組件、排油組件、導(dǎo)管操作機(jī)構(gòu)、儀表裝置等部件組成，再加上輔助件組成（如冷卻器、測(cè)速裝置等）。

2.YOTCS560B箱體式調(diào)速型液力耦合器工作原理。動(dòng)力機(jī)帶動(dòng)供油泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)工作液體注入耦合器工作腔，泵輪象離心泵一樣使工作腔的油液獲得液體能（包括動(dòng)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)蝸輪，而蝸輪的作用就像透平機(jī)，當(dāng)液流在蝸輪葉片間的通道由外緣向內(nèi)緣流動(dòng)時(shí)，就像液流的液體能轉(zhuǎn)變成了蝸輪的機(jī)械能。液流在返回泵輪時(shí)就開始了下一個(gè)循環(huán)，這樣旋轉(zhuǎn)著的液流就把電機(jī)的動(dòng)力傳到了工作機(jī)。

3.調(diào)速原理。設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，由輸入軸上的齒輪驅(qū)動(dòng)油泵把耦合器箱體底部的油打出，經(jīng)過水冷式油冷卻器到導(dǎo)管殼體內(nèi)，再經(jīng)過泵輪上的進(jìn)油口進(jìn)入工作腔。當(dāng)耦合器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油液從工作腔通過泵輪邊緣的通道孔溢出進(jìn)入導(dǎo)管腔。在導(dǎo)管殼體里，有一垂直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(dòng)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(shí)就把油從導(dǎo)管腔引出，減少了油封的厚度，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(shí)，使油環(huán)厚度增加，工作腔內(nèi)就保持較多的油，這樣利用外部控制裝置使導(dǎo)管腔在“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(jí)調(diào)速，要注意的是：導(dǎo)管口要迎著工作油的旋轉(zhuǎn)方向。

三、常見故障分析與處理

1.軸端漏油現(xiàn)象

（1）全速運(yùn)行時(shí)，電機(jī)與耦合器之間產(chǎn)生軸向氣流，導(dǎo)管殼體一側(cè)輸出軸聯(lián)軸節(jié)旋轉(zhuǎn)引起真空效應(yīng)將軸端油吸出引起漏油。處理措施：在聯(lián)軸節(jié)與耦合器端面用罩隔開。

（2）耦合器內(nèi)工作油液有雜質(zhì)，在循環(huán)過程中雜質(zhì)堵塞住輸入軸端蓋泄油孔通道，造成輸入軸端蓋接合面漏油。處理措施：清理泄油孔通道、箱體并過濾工作油液。

（3）輸入（出）軸與端蓋之間由于橡膠密封老化或軸有縱向劃痕造成軸與端蓋結(jié)合部漏油。處理措施：更換橡膠密封，軸的劃痕用電鍍或直接磨光。

2.耦合器內(nèi)銹蝕現(xiàn)象

（1）井下在定期更換耦合器內(nèi)的工作油液是通過油箱泄油孔放油的，因油箱泄油孔高于油箱底部10 mm 造成油箱底部余油和雜質(zhì)無法排空。由于井下工作環(huán)境限制不適合拆除耦合器大蓋清理?xiàng)l件，就用水管通過耦合器觀察孔沖洗油箱底部余油和雜質(zhì)，造成耦合器內(nèi)有積水引起耦合器內(nèi)部銹蝕。處理措施：換油時(shí)禁止用水管清理油箱底部余油和雜質(zhì)要用干凈的汽油沖洗完后再用干凈的破布將余油粘出；另將耦合器吸油管鋸短30 mm將吸油管與油箱底部距離由10 mm增加到40 mm。油箱內(nèi)正常油位200 mm。

（2）井下潮氣大或沖洗耦合器時(shí)端蓋未壓緊造成工作油液含有水分引起耦合器內(nèi)銹蝕現(xiàn)象。處理措施：定期更換工作油液和嚴(yán)格班中檢查落實(shí)制度。

3.耦合器運(yùn)行有振動(dòng)和異響。

（1）耦合器與電機(jī)或減速機(jī)不同心會(huì)使聯(lián)軸器的彈性元件蹩勁引起振動(dòng)和異響。處理措施：用磁座百分表校驗(yàn)耦合器同軸度≤0.1 mm、端面垂直度≤0.04 mm，及時(shí)調(diào)整即可。

（2）耦合器內(nèi)軸承磨損或銹蝕發(fā)生。原因與耦合器內(nèi)銹蝕現(xiàn)象相同。處理措施：參照耦合器內(nèi)銹蝕現(xiàn)象處理措施，同時(shí)嚴(yán)格班中檢查落實(shí)制度及早發(fā)現(xiàn)問題更換軸承。

（3）耦合器軸與泵輪聯(lián)結(jié)螺栓松動(dòng)引起振動(dòng)和異響。處理措施：嚴(yán)格班中檢查落實(shí)制度及早發(fā)現(xiàn)問題升井檢修。

（4）耦合器工作油液受污染嚴(yán)重，內(nèi)有顆粒狀雜質(zhì)引起振動(dòng)和異響。處理措施：嚴(yán)格定期檢查、更換耦合器工作油液。

4 軸端或箱體觀察孔有異響和冒煙。耦合器內(nèi)因軸承損壞或軸與泵輪聯(lián)結(jié)螺栓松動(dòng)，隔離環(huán)與導(dǎo)管殼體后端的迷宮板相對(duì)位移引起摩擦產(chǎn)生熱量將油加熱產(chǎn)生煙霧。處理措施：嚴(yán)格班中檢查落實(shí)制度及早發(fā)現(xiàn)問題升井檢修。

5.耦合器溫度過高。

（1）冷卻器水量不足、管道不暢引起耦合器溫度過高。處理措施：清理冷卻器循環(huán)管道，加大給水量。

（2）油泵濾芯堵塞或轉(zhuǎn)子泵損壞引起耦合器溫度過高。處理措施：清理油泵濾芯，或更換轉(zhuǎn)子泵。

四、結(jié)論

以上YOTCS560B 箱體式調(diào)速型液力耦合器常見故障及處理措施，是筆者總結(jié)了多年強(qiáng)力皮帶液力耦合器檢修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所得，可以為井下快速對(duì)箱體式調(diào)速型液力耦合器常見故障判斷提供參考，節(jié)約搶修時(shí)間。但是，提高調(diào)速型液力耦合器設(shè)備使用性能，僅靠檢修是萬萬不行的。只有檢修單位與使用單位通力合作，嚴(yán)格落實(shí)日檢、月檢各項(xiàng)制度，才能確保YOTCS560B箱體式調(diào)速型液力耦合器的正常使用，為原煤產(chǎn)量的不斷提高做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。