液力耦合器的工作原理和分類以及應(yīng)用領(lǐng)域
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(jī)或電機(jī))與工作機(jī)連接起來,靠液體動量矩的變化傳遞力矩的液力傳動裝置。
工作原理
液力耦合器是以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)軸器。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。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。驅(qū)動輪稱為泵輪,被驅(qū)動輪稱為渦輪,泵輪和渦輪都稱為工作輪。泵輪和渦輪裝合后,形成環(huán)形空腔,其內(nèi)充有工作油液。
泵輪通常在內(nèi)燃機(jī)或電機(jī)驅(qū)動下旋轉(zhuǎn),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,由于泵輪和渦輪的半徑相等,故當(dāng)泵輪的轉(zhuǎn)速大于渦輪轉(zhuǎn)速時,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,當(dāng)足以克服外阻力時,使渦輪開始轉(zhuǎn)動,即是將動能傳給渦輪,使渦輪與泵輪同方向旋轉(zhuǎn)。油液動能下降后從渦輪的葉片邊緣又流回到泵輪,形成循環(huán)回路,其流動路線如同一個首尾相連的環(huán)形螺旋線。液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產(chǎn)生動量矩的變化來傳遞扭矩。在忽略不計(jì)葉輪旋轉(zhuǎn)時的風(fēng)損及其他機(jī)械損失時,它的輸出(渦輪)扭矩等于輸入(泵輪)扭矩。
分類
根據(jù)用途的不同,液力耦合器分為普通型液力耦合器、限矩型液力耦合器和調(diào)速型液力耦合器。其中限矩型液力耦合器主要用于對電機(jī)減速機(jī)的啟動保護(hù)及運(yùn)行中的沖擊保護(hù),位置補(bǔ)償及能量緩沖;調(diào)速型液力耦合器主要用于調(diào)整輸入輸出轉(zhuǎn)速比,其它的功能和限矩型液力耦合器基本一樣。
根據(jù)工作腔數(shù)量的不同,液力耦合器分為單工作腔液力耦合器、雙工作腔液力耦合器和多工作腔液力耦合器。根據(jù)葉片的不同,液力耦合器分為徑向葉片液力耦合器、傾斜葉片液力耦合器和回轉(zhuǎn)葉片液力耦合器。
應(yīng)用領(lǐng)域
汽車
液力耦合器曾應(yīng)用于早期的汽車半自動變速器及自動變速器中。液力耦合器的泵輪與發(fā)動機(jī)的飛輪相連接,動力由發(fā)動機(jī)曲軸傳入。在有些時候,耦合器嚴(yán)格上講是飛輪的一部分,在這種情況下,液力耦合器又被稱為液力飛輪。渦輪與變速器的輸入軸相聯(lián)。液體在泵輪與渦輪間循環(huán)流動,使得力矩從發(fā)動機(jī)傳至變速器,驅(qū)動車輛的前進(jìn)。在這方面,液力耦合器的作用非常類似于手動變速器中的機(jī)械離合器。由于液力耦合器無法改變轉(zhuǎn)矩的大小,現(xiàn)已被液力變矩器所取代。
重工業(yè)
可用于冶金設(shè)備,礦山機(jī)械,電力設(shè)備,化工及各種工程機(jī)械中。