谢福志

【摘 要】探讨双旋向勺管液力偶合器的工作原理、关键技术及使用要求，发挥双旋向技术优越性，提高其使用寿命，实现广大用户企业增效节资。

【关键词】双旋向勺管；液力偶合器；关键技术；使用要求

越来越多在电力、钢铁、建材等行业的细碎机、破碎机、碎煤机等机械设备，其旋转方向根据其工况需要，既要顺时针旋转，也要逆时针旋转，在配套使用液力偶合器也必须要满足其旋转方向要求，勺管采用双旋向技术，以满足双旋向工作机的配套调速的要求。

为匹配双旋向工作机，采用双旋向勺管的液力偶合器应用规格较多。作为研发和生产单位，必须充份对新技术考虑和顾客所关注，重点使用户认识双旋向勺管技术应用，做好维护保养工作，发挥其优越性，实现广大用户企业增效节资。做好相关方面的工作，延长液力偶合器使用寿命，是我们的传递美好动力的愿望。通过研发、生产制造实践，用户深入了解和产品性能综合分析，从理论上给予阐述可行， 从技术上成熟稳定，安全可靠。

一、双旋向勺管工作原理

当调速偶合器运转时，油液从工作腔通过泵轮边缘的通道溢出，进入勺管腔。在勺管壳体里，有一水平放置并可径向伸缩的勺管，勺管具有双旋向功能结构。双旋向勺头伸入到勺管室里，勺管的伸缩由外面电动执行器控制，使勺管口的径向位置控制勺管腔里油环的厚度和工作腔里的充液量，实现可调转速输出。当双旋向勺头伸入旋转着的油环时就把油从勺管腔内引出，减少了油环的厚度，减少了工作腔里的充液量，并把油液排入箱体底部，供循环使用；当双旋向勺头缩回时，增加了油环厚度，增加了工作腔里的充液量。利用外部控制装置使双旋向勺头在“充满”和“抽空”两种极限位置之间进行调节，从而得到了输出轴的无级变速。采用双旋向勺头的液力偶合器，同一台工作主机既能满足了顺时针旋转，也满足了逆时针旋转。

二、双旋向勺管的關键技术

双旋向勺管的液力偶合器是以液力传动理论和技术为基础，结合企业研发所设计的图纸和生产工艺，按国标和行标进行优化设计和生产的系列产品，其使用要求和维护保养方法亦有所差异。

勺管是调速型偶合器的关键零部件，而双旋向勺管技术是双旋向调速型偶合器的关键技术。它的作用是通过电动执行机构去导流（排出）工作液体的容量，达到改变主机输出转速的变化的目的。双旋向勺管其结构由双旋向勺管头、勺管、勺管柄及勺管套（调整套）组成。其工艺都是经过半精加工、组焊后精磨。其材料通常采用是20。

不同规格采用双旋向勺管的液力偶合器，其各项主要性能指标有所不同。如cs500双旋向的液力偶合器的主要设计性能指标：泵轮力矩系数λB=2.1×10-6；额定转差率S%≤3；无级调速范围：恒力矩机械：1～1：3，离心式机械：1～1：5；振动值（μm）≤40，噪声（dB）≤87。

双旋向勺管液力偶合器采用剖分式结构，结构紧凑、刚性大、抗震性好，拆装方便、外形美观。箱体分箱座及箱盖两部分，采用焊接结构，经振动时效处理、喷丸处理，防震、防渗、防锈性能好，通过酸洗和磷化处理，既有较强的防锈能力，又使外表面的油漆附着力增强。旋转组件由输入轴、泵轮、外壳、外壳压盖、轴承套、涡轮、输出轴组成；支承旋转组件的四只轴承，分别在输入轴、输入轴与输出轴连接处、轴承套处、输出轴，其中输入轴承与轴承套处轴承支承输入组件，埋入轴承与输出轴承支承输出组件，旋转组件通过输入轴承座、勺管壳体安装在箱体上，双旋向勺管安装勺管壳体上；输入轴、输出轴采用中碳合金钢制造，经锻造、热处理、超声波探伤检查，机加工制成；叶轮采用高强度铸造铝合金铸造成形，经热处理、机加工、静平衡制成。供油系统由外置的电机驱动齿轮油泵，工作油经冷却器冷却后，到勺管壳体，再到偶合器的工作腔。排油组件由双旋向勺管、勺管壳体、排油管组成，双旋向勺管从偶合器中的勺管腔吸油，经勺管排入箱体内。

勺管操纵机构采用曲柄滑块机构，由电动执行器带动曲柄转动，通过连杆带动双旋向勺管，从而实现由执行器操作勺管的开度。仪表系统主要对工作油的压力、温度的测量，箱体液位的检测，输出转速的监测及电动执行器的控制。

三、双旋向勺管的参数确定

双旋向勺管就是要在顺时针旋转还是逆时针旋转都能改变工作腔的油量，来适应顺时针旋转或逆时针旋转的工况需要。勺管内径的参数确定，不仅要满足顺时针旋转工作腔充油量的变化和稳定调速的时间，也要满足逆时针旋转工作腔充油量的变化和稳定调速的时间。一般情况下，双旋向勺管的流量需为单旋向的流量的2倍，即有：

Q单=VS/2 （1）

S=πd2/4 （2）

Q-单位时间内通过勺管的流量（m3/min）

V-液体在勺管内的流动速度（m/min）；

S-勺管液流截面积（m2）；

d-勺管液流直径 （m）

d= （3）

双旋向勺管直径D （m）：

D=d+2h （4）

h-勺管壁厚 （m）

某双旋向产品勺管，Q单=0.6（m3/min），V=710（m/min）h=0.006（m）则

d= = =0.046（m）

D=d+2h=0.046+2*0.006=0.058（m）

实际选取0.06（m）。

四、双旋向勺管应用使用要求

（一）传动方向要求

液力偶合器的方向可以正反转， 而动力输出给工作机的转动方向是由操作执行机构上的双旋向勺管头进油口位置已设定，主要是工作机和电动机旋向同步就可以。

（二）安装精度要求

原动机、液力偶合器、工作机之间组成一个链式传动系统，安装时必须校正同心度。若工作油是布置箱体内，工作时油温升高，箱体发热膨胀，中心高会升高。安装校正时偶合器的中心高要比电机和工作机低0.1～0.3mm。这样，工作时原动机、液力偶合器、工作机三者的受热膨胀不同便会重合在同一轴线上，保证平稳运行。

（三）执行机构要求

执行机构由电动操作器、电动执行器、勺管和连杆机构组成，它起到支配动力输出、转速高低、信号反馈和旋转方向改变的作用。电动操作器、电动执行器要选型匹配合理，机构操作要灵活，进出的行位标志要准确。在使用前和停机前，双旋向勺管开度一定要调到“零”的位置，确保电机空载起动。

（四）工作介质要求

工作介质需符合相关要求，以免引起吸空，噪声、失温、失速、失压、变质和无法传递动力等现象。一般是选取20#汽轮机油或36#液力传动油。工作介质保持在油标规定的范围。工作介质应控制在90℃以下，最好在70℃左右运行工作。

在实际使用过程中，只要用户在使用中不断熟识双旋向勺管液力偶合器性能， 严格按使用说明书要求操作， 按规范维护保养， 便能充分发挥双旋向勺管的液力偶合器的节能特性， 收到良好的经济效益。

【参考文献】

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