液力耦合器

液力耦合器模型与工作原理•液力耦合器是一种利用液体介质传递转速的机械设备，其主动输入轴端与原传动机相联结，从动输出轴端与负载轴端联结，通过调节液体介质的压力，使输出轴的转速得以改变。•理想状态下，当压力趋于无穷大时，输出转速与输入转速相等，相当于钢性联轴器。•当压力减小时，输出转速相应降低，连续改变介质压力，输出转速可以得到低于输入转速的无级调节。工作原理•调速型液力耦合器主要是由泵轮、涡轮、勺管室等组成，当主动轴带动泵轮旋转时，在泵轮内叶片及腔的共同作用下，工作油将获得能量并在惯性离心力的作用下，被送到泵轮的外圆周侧，形成高速的油流，泵轮外圆周侧的高速油流又以径向相对速度与泵轮出口的圆周速度组成合速度，冲入涡轮的进口径向流道，并沿着涡轮的径向流道通过油流动量矩的变化而推动涡轮旋转，油流至涡轮出口处又以其径向相对速度与涡轮出口处的圆周速度组成合速度，流入泵轮的径向流道，并在泵轮中重新获得能量。•如此周而复始的重复，形成工作油在泵轮和涡轮中的循环流动圆，在这个过程中，泵轮驱动工作油循环时就把原动机的机械能转化为工作油的动能和压力势能，而工作油在进入涡轮后其所携带的机械能在推动涡轮旋转时对涡轮做功，又转化为输出轴的机械能，传递给风机，从而实现了电动机轴功率的柔性传递。模型根据液力耦合器的上述特点，可以等效为下图的模型•液力耦合器的功控调速原理与效率•功率控制调速原理表明，传动速度的改变，实质是机械功率调节的结果。因此液力耦合器输出转速的降低，实际是输出功率减小。•在调速过程中，液力耦合器的原传动转速没有发生变化，假设负载转矩不变，原传动的机械功率也不变，那么输入与输出功率的差值功率那里去了呢，显然是被液力耦合器以热能形式损耗掉了。•因此，我们不能简单地认为液力偶合器调速是丢转，而实际是丢功率。设：1、原传动功率为PM12、输出功率为PM2则损耗功率为•液力偶合器是一种耗能型的机械调速装置，调速越深（转速越低）损耗越大，特别是恒转矩负载，由于原传动输入功率不变，损耗功率将转速损失成比例增大。•对于风机泵类负载，由于负载转矩按转速平方率变化，原传动输入功率则按转速的平方率降低，损耗功率相对小一些，但输出功率是按转速的立方率减小，调速效率仍然很低。液力耦合器的调速效率曲线如下图所示，平均效率在50%左右。液力耦合器结构示意图液力耦合器工作示意图