目前,液力耦合器在工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)廣泛使用,它是以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)軸器,利用液體動(dòng)能的變化來(lái)傳遞動(dòng)力。液力耦合器是由帶葉片的驅動(dòng)輪(泵輪裝在輸入軸上)和被驅動(dòng)輪(渦輪裝在輸出軸上)組成一個(gè)可使液體循環(huán)流動(dòng)的密閉工作腔。泵輪和渦輪組裝好后,形成環(huán)形空腔,其內充有工作油液。
在正常工作時(shí),泵輪在電機驅動(dòng)下旋轉,葉片帶動(dòng)油液,在離心力作用下,油液被甩向泵輪葉片邊緣,故當泵輪的轉速大于渦輪轉速時(shí),泵輪葉片外緣的液壓大于渦輪葉片外緣的液壓,由于壓差液體沖擊渦輪葉片將動(dòng)能傳給渦輪,使渦輪與泵輪同方向旋轉。液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產(chǎn)生動(dòng)量矩的變化來(lái)傳遞扭矩。
01存在的問(wèn)題
某公司是一家熟料生產(chǎn)企業(yè),現場(chǎng)數臺輸送設備采用液力耦合器,斜斗鏈式輸送機即采用一臺液力耦合器(型號YOX500)。成品熟料經(jīng)篦冷機冷卻后由該設備輸送入庫。因熟料庫頂部溫度高,設備運行環(huán)境不好,投產(chǎn)多年來(lái),液力耦合器出現數次故障,造成設備停機,給生產(chǎn)帶來(lái)被動(dòng)局面。
除此之外液力耦合器還存在以下問(wèn)題:(1)液力耦合器的液力傳動(dòng)油往往會(huì )因為密封不嚴或過(guò)載造成泄露,對環(huán)境造成污染;同時(shí)也影響了工作機正常的力矩傳遞。因此,為了保障液力耦合器的正常工作,需要經(jīng)常對工作腔及密封進(jìn)行維護和檢修;并且需要定期加注或更換液力傳動(dòng)油。這些維護工作以及設備的多次啟停,增加了工作人員工作量,維修費用逐年升高。(2)液力耦合器由于體積大,安裝在電機軸上影響電機軸承使用壽命。(3)液力耦合器安裝麻煩,檢修電機和減速機時(shí)不方便。
02解決措施
2016年1月,該公司引用*技術(shù)將液力耦合器更換為磁力耦合器(型號XJGL-L075-11),磁力耦合器主要由兩部分組成:一是連接在電機軸端的特殊材料的導體(銅轉子);另一部分是連接在負載端的永磁體(永磁轉子),銅轉子和永磁轉子之間有空氣間隙(稱(chēng)為氣隙),沒(méi)有傳遞扭矩的機械連接,電機和工作機之間形成了軟(磁)連接,通過(guò)調節氣隙實(shí)現工作機軸扭矩、轉速的變化。在運行過(guò)程中,這兩個(gè)部分的相對運動(dòng)產(chǎn)生了一個(gè)磁場(chǎng),在盤(pán)狀導體中產(chǎn)生渦流。渦流產(chǎn)生的磁場(chǎng)和磁體相互作用,從而使轉子和導體兩個(gè)部件通過(guò)空氣間隙傳遞力矩。
與液力耦合器傳動(dòng)設備相比,磁力耦合器結構緊湊,安裝無(wú)需其它的附屬設備。由于是通過(guò)空氣間隙傳遞扭矩,兩部件之間沒(méi)有任何接觸,所以無(wú)磨損部件,并能減少最高可達80%的振動(dòng),延長(cháng)設備部件與軸承的壽命;允許較大的偏心,無(wú)需潤滑;能提供的啟動(dòng)方式,容許脈動(dòng)載荷,吸收和緩沖沖擊載荷;能實(shí)現軟啟動(dòng)、加載啟動(dòng);有過(guò)載保護,并且對電機、負載、永磁聯(lián)軸器沒(méi)有損害、安裝簡(jiǎn)便,免維護。XJGL-L075-11設計壽命為30年。
該熟料庫頂斜鏈斗頭部驅動(dòng)由液力耦合器改為磁力耦合器后,使用半年來(lái)運行正常并且現場(chǎng)設備衛生比更換前大有改觀(guān),大大減輕了工作人員的勞動(dòng)強度。
03.改造效果從更換后的使用效果看,改造很成功,設備運轉良好,收益顯著(zhù)。
(1)改造前使用液力耦合器需要每年拆檢一次,檢查更換軸承、液力傳動(dòng)油等,每年花費約1100元。而磁力耦合器使用壽命長(cháng),設計壽命為30年,并可延長(cháng)系統中零部件的使用壽命,幾乎是免維護產(chǎn)品,維護工作量小,維護費用極低。
(2)磁力耦合器結構簡(jiǎn)單,體積小,安裝方便,允許有較大的安裝對中誤差(最大可為5mm),大大簡(jiǎn)化了安裝調試過(guò)程,適應各種惡劣環(huán)境。
(3)磁力耦合器對環(huán)境友好,不使用潤滑油,無(wú)污染,不產(chǎn)生諧波。
(4)磁力耦合器設計電機與減速機連接是隔離傳動(dòng),能提高電機的啟動(dòng)能力,減少沖擊和振動(dòng),協(xié)調多機驅動(dòng)的負荷分配。從表1改造前后設備振動(dòng)數據可以看出,振動(dòng)值變化最大的地方在點(diǎn)1和點(diǎn)2之間,改造后點(diǎn)1數據明顯減小,點(diǎn)3數值也明顯降低。同樣延長(cháng)電機維護周期;在設備運行中,安全性相應提高。