液力耦合器又稱液力聯(lián)軸器，是一種用來將動力源(通常是發(fā)動機或電機)與工作機連接起來傳遞旋轉動力的機械裝置。曾應用于汽車中的自動變速器，在海事和重工業(yè)中也有著廣泛的應用。

液力耦合器

正在加載電廠用液力耦合器動態(tài)模擬

以液體為工作介質的一種非剛性聯(lián)軸器，又稱液力聯(lián)軸器。液力偶合器是一種限距調速裝置，長期的使用中，難免會出現(xiàn)一些損耗故障，今天廠家將介紹幾種常見故障，來提高相關維修人員的知識，下面一起來了解。液力耦合器(見圖)的泵輪和渦輪組成一個可使液體循環(huán)流動的密閉工作腔，泵輪裝在輸入軸上,渦輪裝在輸出軸上。動力機(內燃機、電動機等)帶動輸入軸旋轉時，液體被離心式泵輪甩出。這種高速液體進入渦輪后即推動渦輪旋轉，將從泵輪獲得的能量傳遞給輸出軸。后液體返回泵輪，形成周而復始的流動。液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產生動量矩的變化來傳遞扭矩。它的輸出扭矩等于輸入扭矩減去摩擦力矩，所以它的輸出扭矩恒小于輸入扭矩。液力耦合器輸入軸與輸出軸間靠液體聯(lián)系，工作構件間不存在剛性聯(lián)接。液力耦合器的特點是:能消除沖擊和振動;輸出轉速低于輸入轉速，兩軸的轉速差隨載荷的增大而增加;過載保護性能和起動性能好,載荷過大而停轉時輸入軸仍可轉動,不致造成動力機的損壞;當載荷減小時，輸出軸轉速增加直到接近于輸入軸的轉速。液力耦合器的傳動效率等于輸出軸轉速乘以輸出扭矩(輸出功率)與輸入軸轉速乘以輸入扭矩(輸入功率)之比。一般液力耦合器正常工況的轉速比在0.95以上時可獲得較高的效率。液力耦合器的特性因工作腔與泵輪、渦輪的形狀不同而有差異。如將液力耦合器的油放空，耦合器就處于脫開狀態(tài)，能起離合器的作用。液力減速器性能參數(shù)型號適用轉速/r·min制動力矩N·m力矩系數(shù)/min·mYZQ-2000S450~1520200053.1×10Z5109202000(kW)

液力耦合器耦合葉輪傳遞動力的方法是利用兩個并無機械聯(lián)系的葉輪，通過液壓油等進行動力的連接。如果把空氣換成ATF油，而把風扇A換成泵輪，風扇B換成渦輪，然后，渦輪和泵輪扣在一起，加上蓋子，蓋子連上發(fā)動機的撓性飛輪，恭喜你，你已經得到了液力變矩器的雛形了—液力偶合器了。在耦合器封閉的殼體內有兩個傳力葉輪及其配套機械裝置，其中主動葉輪稱為泵輪，另一個叫做渦輪。兩輪為沿徑向排列著許多葉片的半圓環(huán)，它們相向耦合布置，互不接觸，中間有3mm到4mm的間隙，并形成一個圓環(huán)狀的工作輪。發(fā)動機曲軸驅動泵輪，渦輪與輸出軸相聯(lián)。耦合器殼體內充滿液壓油。當泵輪轉動時，葉片帶動油液，在離心力作用下，這些油液被甩向泵輪葉片邊緣，并沖擊渦輪葉片，使渦輪開始轉動。在慣性作用下，沖向渦輪的油液進入渦輪內緣，并重新回到泵輪內緣。如此周而復始。

優(yōu)缺點優(yōu)點（1）具有柔性傳動自動適應功能。

（2）具有減緩沖擊和隔離扭振功能。

（3）具有改善動力機啟動能力，使之帶載荷或空載啟動功能。

（4）具有在外載荷超載時保護電機和工作機不受損壞的過載保護功能。

（5）具有協(xié)調多動力機順序啟動、均衡載荷和平穩(wěn)并車功能。

（6）具有柔性制動減速功能（指液力減速器和堵轉阻尼型液力耦合器）。

（7）具有使工作機緩慢啟動功能，能平穩(wěn)地啟動大慣量機械。

（8）對環(huán)境的適應性強，可以在寒冷、潮濕、粉塵、需防爆的環(huán)境下工作。

（9）可以使用廉價的籠型電機替代價格昂貴的繞線式電機。

（10）對環(huán)境沒有污染。

（11）傳遞功率與其輸入轉速的平方成正比，輸入轉速高時，能容量大，性能價格比高。

（12）具有無級調速功能，調速型液力耦合器可以在輸入端轉速不變的條件下，通過在運行中調節(jié)工作腔的充液量而改變輸出力矩和輸出轉速。

（13）具有離合功能，調速型和離合型液力耦合器，可以在電機不停止轉動的條件下，使工作機啟動或制動。

（14）具有擴大動力機穩(wěn)定運行工作范圍功能。

（15）具有節(jié)電效果，能降低電機的啟動電流和持續(xù)時間，降低對電網的沖擊，降低電機的裝機容量，大慣量難啟動機械應用限矩型液力耦合器和離心式機械應用調速型液力耦合器節(jié)能效果顯著。

（16）除軸承、油封外無任何直接機械摩擦，故障率低，使用壽命長。

（17）結構簡單，操作維護簡便，不需要特別復雜的技術，養(yǎng)護費用低。

（18）性能價格比高，價格低廉，初始投資少，投資回收期短。缺點（1）始終存在轉差率，有轉差功率損失，限矩型液力耦合器的額定效率約等于0.96，調速型液力耦合器與離心式機械匹配相對運行效率在0.85~0.97之間。

（2）輸出轉速始終低于輸入轉速，且輸出轉速不能像齒輪傳動那樣準確不變。

（3）調速型液力耦合器需要附加冷卻系統(tǒng)，增加投資費用和運行費用。

（4）占地面積較大，需要在動力機與工作機之間占有一定空間。

（5）調速范圍相對較窄，與離心機械匹配調速范圍為1~1/5，與恒力矩機械匹配調速范圍為1~1/3。

（6）無變矩功能。

（7）傳遞功率的能力與其輸入轉速的平方成正比，輸入轉速過低時，耦合器規(guī)格增大，性能價格比降低。

充液多少對液力偶合器的影響

液力偶合器就是日常所說的液力聯(lián)軸器，它是以液體為工作介質的一種非剛性聯(lián)軸器。既通過勺管來調節(jié)工作油腔的油層厚度，把勺管以下內側的循環(huán)園中的油導走，以改變工作腔內的油量，則偶合器傳遞的扭矩將隨著勺管的上下移動帶來工作腔內的油量變化，即實現(xiàn)了偶合器的調速功能。所以在工作時需要向聯(lián)軸器不斷充液以達到液力偶合器持續(xù)工作的目的，它的起步平衡可減少沖擊。需要注意的是在向聯(lián)軸器進行充液時不能過多但也不能過少，否則會影響到過載保護功能，現(xiàn)在就來看下具體介紹。

液力偶合器充液過多，會使輸出力矩提高，當偶合器輸出力矩超過電動機和工作機的額定力矩之后，就會失去過載保護功能。液力變矩器的工作原理就像兩個對立的電風扇，如圖，左邊的電風扇相當于與變矩器殼體相連的泵輪，右邊的電風扇就相當于與齒輪箱連接的渦輪。這是因為液力偶合器是依靠加大滑差使偶合器發(fā)熱，易熔塞噴液來實施過載保護的。若偶合器充液過多，就會使其傳遞力矩能力過強，工作機超載之后，偶合器不超載，由于偶合器輸出力矩等于輸入力矩，所以將超載力矩傳到電動機，使電動機超載，偶合器失去過載保護功能。此外，如果偶合器全充滿油，則過載時工作腔內的油因輔助腔已充滿油而無法向輔助腔分流，于是偶合器的力矩無法降低，失去過載保護功能。

液力偶合器充液過少，傳遞功率不足，不能使工作機在額定工況下工作。(3)當發(fā)動機保持一定轉速運轉時，若出現(xiàn)尖銳的響聲，說明偶合器與曲軸凸緣連接螺釘松動，應立即緊固。為了加大扭矩適應工作機的需要，只好加大滑差、降低轉速，在偏離額定工況點下工作。由于液力偶合器即效率等于轉速比，所以滑差加大、轉速比降低之后，效率降低。效率降低之后，偶合器損失的功率轉化成的熱量增多，促使偶合器升溫，當達到易熔塞的保護溫度之后，易熔塞便噴液保護，造成偶合器頻繁噴液。所以，液力偶合器不能充液過少。