液體粘性調速離合器的製作方法
2023-05-20 17:55:36 2
專利名稱：液體粘性調速離合器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於礦山、冶金、石油、化工等企業部門大功率風機、水泵節電的調速裝置。
背景技術：
隨著國家經濟建設的發展和人民生活水平的提高，工農業生產和城鄉居民生活用電量大幅度增長，電力供應日趨緊張。在用電高峰時期，一些地區往往不得不實行拉閘限電等措施。這種情況制約了國民經濟的發展和人民生活水平的進一步提高。因此，節約用電的任務迫在眉睫。其中風機和水泵耗用的電能佔工業用電的比例甚大，是搞好節電工作的重點。目前，應用風機和水泵的部門，大多數都是採用電動機恆速運轉，在需要改變流量時，仍用閥門或擋板，依靠其開啟的大小進行調節，為此，造成很大的功率損失，即能源的浪費。根據風機和水泵所具有的負載特性，如果在電動機和負載之間加上一種可以方便地實現對負載進行無級調速的傳動裝置，當負載根據生產工藝要求而變量運行時，就可以大量節約電能。為了達到這一目的，目前現場採用了多種解決大功率風機和水泵節電的調速裝置，例如高壓變頻調速、液力偶合器調速等。然而，高壓變頻調速在容量、可靠性、檢修難度、生產成本和對電網汙染等方面均存在不足，液力偶合器調速則在傳動效率和傳動同步上尚存在問題。另外，大功率的風機和水泵，除了功率大以外，轉速也普遍高。造成換熱困難，各系統密封難；設備的無級調速依靠的是控制油壓力的變化，通常採用電液比例溢流閥及電子控制器來實現，而電液比例溢流閥對工作油的清潔度和溫度的要求都非常苛刻。在這些方面，現有技術尚未能得到很好解決，使得大功率風機、水泵節電工作和效果受到影響。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種可以有效解決風機、水泵功率大、生熱多而造成的換熱困難、轉速高，控制油壓力大造成的密封難和電液比例溢流閥不適用問題，從而獲得良好節電效果的液體粘性調速離合器。
本實用新型是這樣實現的。此種調速離合器的工作原理依據於牛頓液體內磨擦定律，即液體的粘性和油膜的剪切作用傳遞動力；通過改變離合器主、被動磨擦片之間間隙的大小，可以調節負載扭矩和轉速的大小。此種調速離合器由主機、液壓系統和自動控制系統三部分構成。其中，主機部分由主動軸、主動磨擦片、被動軸、被動盤、被動轂、支承盤、被動磨擦片、油缸、活塞、彈簧和彈簧壓盤組成，主動軸的右端有外齒，與帶有內齒的主動磨擦片連接而同步旋轉；被動磨擦片帶有外齒與帶有內齒的被動轂連接而同步旋轉；活塞右端受控制油壓力的作用克服彈簧力而左移，使主、被動磨擦片間的間隙減小，當控制油壓力減小時受彈簧力使活塞右移，使主、被磨擦片間的間隙增大。液壓系統部分包括潤滑油和控制油兩個系統，潤滑油系統由油箱、粗濾油器、潤滑油泵電機、潤滑油泵、冷卻器、壓力表、溫度計、溢流閥、油箱電加熱器組成，該系統的作用是向主、被動磨擦片之間充分供油形成工作油膜，並將有轉速差時所產生的熱量帶走，通過冷卻器將熱量散掉；控制油系統由控制油泵電機、控制油泵、精濾油器、壓力表、節流孔板、變頻器組成，該系統的作用是根據對負載不同流量的要求，供給油缸以不同壓力的工作油，壓力高則負載的轉速高，壓力低則負載的轉速低，從而實現負載的無級調速，傳遞不同的扭矩和轉速。自動控制系統由上位機(工控機)、PLC控制櫃、一次儀表和現場控制櫃組成。上位機採用TCP/IP乙太網通訊協議與PLC通訊，具有工藝流程畫面、參數顯示畫面、系統操作畫面、報警畫面、趨勢畫面、報表和列印畫面。控制系統可以對現場設備進行手動、自動控制、對轉速可以進行單迴路調節、串級調節及開環控制。該系統自動或手動給定變頻器的輸出頻率(調節範圍為0～50Hz)，通過改變變頻器的頻率，可以連續地無級調節控制供油系統的壓力為0～2.5MPa，使液體粘性調速離合器實現無級調速。控制系統對現場設備可實現聯鎖啟動和安全保護。
本實用新型構思新穎，工作可靠，該裝置通過改變負載轉速調節流量，節約電能的效果十分明顯，而且在容量、可靠性、檢修難度、成本及對電網汙染等方面均優於變頻調速，與液力偶合器相比，除具有其全部優點外，還具有傳動效率高、可以實現同步傳動、調速響應快、精度高、體積小和易於系列化等優點。
附圖為本實用新型的結構示意圖。圖中「I」為主機部分，「II-1」為潤滑油系統，「II-2」為控制油系統，「III」為自動控制系統。
具體實施方式
本實用新型由以下實施例給出，
以下結合附圖予以說明。
如圖所示，本實用新型由主機部分I、潤滑油系統II-1、控制油系統II-2、自動控制系統III組成，其結構、組裝關係如下主動軸2右端通過外齒與主動磨擦片5內齒相連接，被動軸10左端通過其上被動磨擦片6的外齒與被動轂4相連接，被動軸10上套裝有彈簧壓盤7、彈簧8，外側設有油缸9、活塞15和被動盤14，以上部件組裝設置在支承盤3上構成主機I；潤滑油系統II-1的一條管線上從左至右依次接裝有溢流閥30、壓力表33、溫度表35和節流孔24，該管線一端置於油箱29內，另一端與控制油系統II-2的管線相連接；潤滑油系統II-1的另一條管線上從上至下依次接裝有壓力變送器1、冷卻器34、潤滑油泵32、潤滑油泵電機31和粗濾油器27，粗濾油器27一端置於油箱29內液面以下，壓力變送器1一端與主動軸2相連接；控制油系統II-2的管線上從上至下依次接裝有壓力變送器16、壓力表17、溢流閥18、精濾油器19、控制油泵20、控制油泵電機21、變頻器23，控制油泵20一端管線置於油箱29內，壓力變送器16一端與被動軸10相連接；被動軸10外端設有測速齒盤13、磁電轉速傳感器12和轉速變送器11，並通過導線與自動控制系統III相連接，變頻器23亦通過導線與自動控制系統III相連接；油箱29內液面上設有溫度變送器28，箱壁上設有油箱電加熱器22。其中，主動軸2右端設有外齒，軸上設有徑向油孔、軸向油孔和噴油孔，以便於潤滑油通過。被動轂4帶有內齒，外緣設有油孔。其餘各工作部件和壓力變送器、溫度變送器、壓力表、溫度表均採用現有成品件。
權利要求1.一種液體粘性調速離合器，由主機部分I、潤滑油系統II-1、控制油系統II-2、自動控制系統III組成，其特徵在於主動軸(2)右端通過外齒與主動磨擦片(5)內齒相連接，被動軸(10)左端通過其上被動磨擦片(6)的外齒與被動轂(4)相連接，被動軸(10)上套裝有彈簧壓盤(7)、彈簧(8)，外側設有油缸(9)、活塞(15)和被動盤(14)，以上部件組裝設置在支承盤(3)上構成主機I；潤滑油系統II-1的一條管線上從左至右依次接裝有溢流閥(30)、壓力表(33)、溫度表(35)和節流孔(24)，該管線一端置於油箱(29)內，另一端與控制油系統II-2的管線相連接；潤滑油系統II-1的另一條管線上從上至下依次接裝有壓力變送器(1)、冷卻器(34)、潤滑油泵(32)、潤滑油泵電機(31)和粗濾油器(27)，粗濾油器(27)一端置於油箱(29)內液面以下，壓力變送器(1)一端與主動軸(2)相連接；控制油系統II-2的管線上從上至下依次接裝有壓力變送器(16)、壓力表(17)、溢流閥(18)、精濾油器(19)、控制油泵(20)、控制油泵電機(21)、變頻器(23)，控制油泵(20)一端管線置於油箱(29)內，壓力變送器(16)一端與被動軸(10)相連接；被動軸(10)外端設有測速齒盤(13)、磁電轉速傳感器(12)和轉速變送器(11)，並通過導線與自動控制系統III相連接，變頻器23亦通過導線與自動控制系統III相連接；油箱(29)內液面上設有溫度變送器(28)，箱壁上設有油箱電加熱器(22)。
專利摘要本實用新型涉及一種用於礦山、冶金、石油、化工等企業部門大功率風機、水泵節電的液體粘性調速離合器，由主機I、潤滑油系統II－1、控制油系統II－2、自動控制系統III組成。該裝置構思新穎，工作可靠，該裝置通過改變負載轉速調節流量，節約電能的效果十分明顯，而且在容量、可靠性、檢修難度，成本及對電網汙染等方面均優於變頻調速，與液力偶合器相比，除具有其全部優點外，還具有傳動效率高、可以實現同步傳動、調速響應快、精度高、體積小和易於系列化等優點。
文檔編號F04D27/00GK2735051SQ20042007079
公開日2005年10月19日 申請日期2004年9月24日 優先權日2004年9月24日
發明者張宏文, 張兆華, 吳少路, 羅明英 申請人:遼寧華孚石油高科技股份有限公司