雙旋向勺管的關(guān)鍵技術(shù)與使用要求

謝福志

【摘 要】探討雙旋向勺管液力偶合器的工作原理、關(guān)鍵技術(shù)及使用要求，發(fā)揮雙旋向技術(shù)優(yōu)越性，提高其使用壽命，實(shí)現(xiàn)廣大用戶企業(yè)增效節(jié)資。

【關(guān)鍵詞】雙旋向勺管；液力偶合器；關(guān)鍵技術(shù)；使用要求

越來越多在電力、鋼鐵、建材等行業(yè)的細(xì)碎機(jī)、破碎機(jī)、碎煤機(jī)等機(jī)械設(shè)備，其旋轉(zhuǎn)方向根據(jù)其工況需要，既要順時針旋轉(zhuǎn)，也要逆時針旋轉(zhuǎn)，在配套使用液力偶合器也必須要滿足其旋轉(zhuǎn)方向要求，勺管采用雙旋向技術(shù)，以滿足雙旋向工作機(jī)的配套調(diào)速的要求。

為匹配雙旋向工作機(jī)，采用雙旋向勺管的液力偶合器應(yīng)用規(guī)格較多。作為研發(fā)和生產(chǎn)單位，必須充份對新技術(shù)考慮和顧客所關(guān)注，重點(diǎn)使用戶認(rèn)識雙旋向勺管技術(shù)應(yīng)用，做好維護(hù)保養(yǎng)工作，發(fā)揮其優(yōu)越性，實(shí)現(xiàn)廣大用戶企業(yè)增效節(jié)資。做好相關(guān)方面的工作，延長液力偶合器使用壽命，是我們的傳遞美好動力的愿望。通過研發(fā)、生產(chǎn)制造實(shí)踐，用戶深入了解和產(chǎn)品性能綜合分析，從理論上給予闡述可行， 從技術(shù)上成熟穩(wěn)定，安全可靠。

一、雙旋向勺管工作原理

當(dāng)調(diào)速偶合器運(yùn)轉(zhuǎn)時，油液從工作腔通過泵輪邊緣的通道溢出，進(jìn)入勺管腔。在勺管殼體里，有一水平放置并可徑向伸縮的勺管，勺管具有雙旋向功能結(jié)構(gòu)。雙旋向勺頭伸入到勺管室里，勺管的伸縮由外面電動執(zhí)行器控制，使勺管口的徑向位置控制勺管腔里油環(huán)的厚度和工作腔里的充液量，實(shí)現(xiàn)可調(diào)轉(zhuǎn)速輸出。當(dāng)雙旋向勺頭伸入旋轉(zhuǎn)著的油環(huán)時就把油從勺管腔內(nèi)引出，減少了油環(huán)的厚度，減少了工作腔里的充液量，并把油液排入箱體底部，供循環(huán)使用；當(dāng)雙旋向勺頭縮回時，增加了油環(huán)厚度，增加了工作腔里的充液量。利用外部控制裝置使雙旋向勺頭在“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。采用雙旋向勺頭的液力偶合器，同一臺工作主機(jī)既能滿足了順時針旋轉(zhuǎn)，也滿足了逆時針旋轉(zhuǎn)。

二、雙旋向勺管的關(guān)鍵技術(shù)

雙旋向勺管的液力偶合器是以液力傳動理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合企業(yè)研發(fā)所設(shè)計的圖紙和生產(chǎn)工藝，按國標(biāo)和行標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計和生產(chǎn)的系列產(chǎn)品，其使用要求和維護(hù)保養(yǎng)方法亦有所差異。

勺管是調(diào)速型偶合器的關(guān)鍵零部件，而雙旋向勺管技術(shù)是雙旋向調(diào)速型偶合器的關(guān)鍵技術(shù)。它的作用是通過電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)去導(dǎo)流（排出）工作液體的容量，達(dá)到改變主機(jī)輸出轉(zhuǎn)速的變化的目的。雙旋向勺管其結(jié)構(gòu)由雙旋向勺管頭、勺管、勺管柄及勺管套（調(diào)整套）組成。其工藝都是經(jīng)過半精加工、組焊后精磨。其材料通常采用是20。

不同規(guī)格采用雙旋向勺管的液力偶合器，其各項主要性能指標(biāo)有所不同。如cs500雙旋向的液力偶合器的主要設(shè)計性能指標(biāo)：泵輪力矩系數(shù)λB=2.1×10-6；額定轉(zhuǎn)差率S%≤3；無級調(diào)速范圍：恒力矩機(jī)械：1～1：3，離心式機(jī)械：1～1：5；振動值（μm）≤40，噪聲（dB）≤87。

雙旋向勺管液力偶合器采用剖分式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、剛性大、抗震性好，拆裝方便、外形美觀。箱體分箱座及箱蓋兩部分，采用焊接結(jié)構(gòu)，經(jīng)振動時效處理、噴丸處理，防震、防滲、防銹性能好，通過酸洗和磷化處理，既有較強(qiáng)的防銹能力，又使外表面的油漆附著力增強(qiáng)。旋轉(zhuǎn)組件由輸入軸、泵輪、外殼、外殼壓蓋、軸承套、渦輪、輸出軸組成；支承旋轉(zhuǎn)組件的四只軸承，分別在輸入軸、輸入軸與輸出軸連接處、軸承套處、輸出軸，其中輸入軸承與軸承套處軸承支承輸入組件，埋入軸承與輸出軸承支承輸出組件，旋轉(zhuǎn)組件通過輸入軸承座、勺管殼體安裝在箱體上，雙旋向勺管安裝勺管殼體上；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。供油系統(tǒng)由外置的電機(jī)驅(qū)動齒輪油泵，工作油經(jīng)冷卻器冷卻后，到勺管殼體，再到偶合器的工作腔。排油組件由雙旋向勺管、勺管殼體、排油管組成，雙旋向勺管從偶合器中的勺管腔吸油，經(jīng)勺管排入箱體內(nèi)。

勺管操縱機(jī)構(gòu)采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，由電動執(zhí)行器帶動曲柄轉(zhuǎn)動，通過連桿帶動雙旋向勺管，從而實(shí)現(xiàn)由執(zhí)行器操作勺管的開度。儀表系統(tǒng)主要對工作油的壓力、溫度的測量，箱體液位的檢測，輸出轉(zhuǎn)速的監(jiān)測及電動執(zhí)行器的控制。

三、雙旋向勺管的參數(shù)確定

雙旋向勺管就是要在順時針旋轉(zhuǎn)還是逆時針旋轉(zhuǎn)都能改變工作腔的油量，來適應(yīng)順時針旋轉(zhuǎn)或逆時針旋轉(zhuǎn)的工況需要。勺管內(nèi)徑的參數(shù)確定，不僅要滿足順時針旋轉(zhuǎn)工作腔充油量的變化和穩(wěn)定調(diào)速的時間，也要滿足逆時針旋轉(zhuǎn)工作腔充油量的變化和穩(wěn)定調(diào)速的時間。一般情況下，雙旋向勺管的流量需為單旋向的流量的2倍，即有：

Q單=VS/2 （1）

S=πd2/4 （2）

Q-單位時間內(nèi)通過勺管的流量（m3/min）

V-液體在勺管內(nèi)的流動速度（m/min）；

S-勺管液流截面積（m2）；

d-勺管液流直徑 （m）

d= （3）

雙旋向勺管直徑D （m）：

D=d+2h （4）

h-勺管壁厚 （m）

某雙旋向產(chǎn)品勺管，Q單=0.6（m3/min），V=710（m/min）h=0.006（m）則

d= = =0.046（m）

D=d+2h=0.046+2*0.006=0.058（m）

實(shí)際選取0.06（m）。

四、雙旋向勺管應(yīng)用使用要求

（一）傳動方向要求

液力偶合器的方向可以正反轉(zhuǎn)， 而動力輸出給工作機(jī)的轉(zhuǎn)動方向是由操作執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的雙旋向勺管頭進(jìn)油口位置已設(shè)定，主要是工作機(jī)和電動機(jī)旋向同步就可以。

（二）安裝精度要求

原動機(jī)、液力偶合器、工作機(jī)之間組成一個鏈?zhǔn)絺鲃酉到y(tǒng)，安裝時必須校正同心度。若工作油是布置箱體內(nèi)，工作時油溫升高，箱體發(fā)熱膨脹，中心高會升高。安裝校正時偶合器的中心高要比電機(jī)和工作機(jī)低0.1～0.3mm。這樣，工作時原動機(jī)、液力偶合器、工作機(jī)三者的受熱膨脹不同便會重合在同一軸線上，保證平穩(wěn)運(yùn)行。

（三）執(zhí)行機(jī)構(gòu)要求

執(zhí)行機(jī)構(gòu)由電動操作器、電動執(zhí)行器、勺管和連桿機(jī)構(gòu)組成，它起到支配動力輸出、轉(zhuǎn)速高低、信號反饋和旋轉(zhuǎn)方向改變的作用。電動操作器、電動執(zhí)行器要選型匹配合理，機(jī)構(gòu)操作要靈活，進(jìn)出的行位標(biāo)志要準(zhǔn)確。在使用前和停機(jī)前，雙旋向勺管開度一定要調(diào)到“零”的位置，確保電機(jī)空載起動。

（四）工作介質(zhì)要求

工作介質(zhì)需符合相關(guān)要求，以免引起吸空，噪聲、失溫、失速、失壓、變質(zhì)和無法傳遞動力等現(xiàn)象。一般是選取20#汽輪機(jī)油或36#液力傳動油。工作介質(zhì)保持在油標(biāo)規(guī)定的范圍。工作介質(zhì)應(yīng)控制在90℃以下，最好在70℃左右運(yùn)行工作。

在實(shí)際使用過程中，只要用戶在使用中不斷熟識雙旋向勺管液力偶合器性能， 嚴(yán)格按使用說明書要求操作， 按規(guī)范維護(hù)保養(yǎng)， 便能充分發(fā)揮雙旋向勺管的液力偶合器的節(jié)能特性， 收到良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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