偶合器

一、概述

YOTFC系列调速型液力偶合器是安装在原动机（以下简称电机）和工作机之间的一种液力传动元件，它可在电机输入转速恒定的条件，通过操纵勺管，对其输出转速进行无级调节，并使电机的功率通过液力偶合器泵轮和涡轮之间工作油的循环流动平稳而无冲击地传递给工作机。

该种液力偶合器在与恒速电机匹配驱动离心式（M∝n2）工作机时，调速范围均为1-1/5，驱动恒扭矩（M=C）工作机时，调速范围均为1-1/3。

二、主要技术参数：

① 产品型号：

② 技术参数： 表1

偶合器

注：当输入转速小于表列值时，传递功率=(实际输入转速 )3×表

列功率

三、主要结构特点（图1）

偶合器

部件构成： ① 旋件组件

输入侧：输出轴、泵轮、背壳、外壳 输出侧：涡轮、输出轴

旋转组件是偶合器心脏部分，其中泵轮和涡轮布有一定数量的径向叶片，旋转组件的输入输出部分分别采用悬臂梁（独立支撑结构），泵轮轴两个支撑点布置在偶合器一侧箱体轴承座上，涡轮轴两上支撑点布置在偶合器另一侧，泵轮轴和涡轮轴之间无机械联系，允许彼此之间有较大位移和安装误差，在高速时极大的降低则于零件制造和安装造成二轴不同心度过大引起的振动和噪音。

② 供油组件：

主要是由工作油供油泵、吸油管组成分内置泵、外置油站两种形式。

内置泵安装在偶合器输入端的箱体内。由输入轴和泵轴间的齿轮副驱动。

外置油站，工作油供油泵采用两组圆弧齿轮泵，一用一备，该泵工作可靠，结构简单，维护大便，大流量，并安装在液力偶合器外部，由外置电机驱动。

③ 排油组件：

主要是由勺管、排油系统和勺管壳体组成。 ④ 调速控制装置：

由控制勺管的连杆机构和电动执行器（含电动操作器）组成。 ⑤ 仪表系统

YOTFC系列调速型液力偶合器的仪表系统主要由液力偶合器进口和出口油温一次传感元件，轴承温度一次传感元件，滤清器前后油压一次传感元件，综参仪组成。

偶合器

⑥ 箱体（兼做油箱） ⑦ 滤油器

YOTFC调速型液力偶合器在润滑油路上装有双联磁式滤清器 ⑧ 冷却器

偶合器箱体上留有两个法兰盘（进油法兰和出油法兰）用来与外置泵及工作油冷却器、润滑油冷却器的进出油管路联接（本机不配附件，可为用户选型代购）。

⑨ 油标

在偶合器箱体的侧面装有油标，用以观察油位。 ⑩ 加热器

在低温环境里使用的液力偶合器应安装加热器，偶合器箱体上留有加热器安装法兰孔，加热器根据用户的要求提供（根据实际情况另订合同）。

⑾ 吸油管

为了运输的要求，带下沉油箱的液力偶合器吸油管拆下与偶合器同箱发运，用户在安装偶合器前务必要将吸油管安装上去，要求不泄露，以保证偶合器的正常使用。

四、工作原理

① 简介

液力偶合器相当于离心泵和涡轮机的组合，当电机通过液力偶合器输入轴驱动泵轮时，泵轮如一台离心泵，使工作腔中的工作油沿泵轮叶片流道向外缘流动，液流流出后，穿过泵轮和涡轮间的空隙，冲击涡轮叶片以驱动涡轮，使其象涡轮机一样把液体的动能和压能转变为输出的机械能，然后液体又经涡轮内缘流道回到泵轮，开始下一次的循环，从而把电机的能量柔性地传递给工作机。

② 调速原理

偶合器

YOTFC系列液力偶合器在运转时，工作油供油泵从液力偶合器油箱里吸油经冷却器冷却后油至勺管壳体中的进油室，并通过泵轮入油口进入工作腔，同时，工作腔中的油液从泵轮泄油孔泄入外壳（勺管室），形成一个旋转油环，这样就可通过液力偶合器调速装置操纵勺管径向伸缩任意改变外壳里油环的厚度，即改变工作腔中的油量，实现对输出转速的无级调节，勺管排出的油则通过勺管壳体排油腔回到箱体。

五、液力偶合器的基础、吊运和安装

① 基础

a.液力偶合器基础设计可按照设备基础设计的一般技术要求进行。

b.设计或使用部门在考虑基础设计时，推荐在混凝土基础和液力偶合器安装垫之间加装刚性底座（铸铁或结构件），以便于液力偶合器的安装和调整，底座应二次灌浆浇注在混凝土基础中，并用预增地脚螺栓固定。

c.基础设计时可参照表2所列值进行振动扰力计算。 ② 吊运

YOTFC系列液力偶合器除了外置泵、冷却器和连接管路外，可以整机吊运至现场安装，在偶合器箱体上留有吊装孔供吊运使用（请勿利用箱盖上的吊运孔吊运整机）。

③ 安装

安装时应先安装工作机，以工作机为基准，依次找正安装液力偶合器和电机，找正方法见图2。

安装时应精确找正电机、液力偶合器和工作机三者之间，找正不好会导致偶合器轴承的损坏，并造成联轴器的迅速报废，甚至引起轴弯曲或断裂，为精确找正，建议在找正之前检查联轴器法兰外

偶合器

径与孔的同轴度，端面与孔中心线的垂直度，忽略这些因素将给找正造成较大误差。

偶合器基础设计参数 表2

偶合器

a.找正各机的轴向位置

确定各机的轴向位置时，必须考虑电机、工作机启动运转时产生的轴向窜动量，并要求液力偶合器与电机、工作机轴端或联轴器端面之间留有足够的间隙，以防电机、工作机轴向窜动产生的轴向力作用在液力偶合器的轴上，造成液力偶合器轴承的损坏。

b.在水平面内找正各轴

侧母线偏移量≯0.05，联轴器端面的摆动量≯0.05 c.在垂直面内找正各轴

安装时液力偶合器中心高的予留量

电机、液力偶合器和工作机在工作状态温升会引起中心高的变化，该变化量是由初始安装环境温度与正常运转的温度差（液力偶合器的正常温度推荐为67℃）所决定，表3列出了液力偶合器在不同环境温度下安装时应予留的中心高变化的上升量，即液力偶合器轴线应低与电机和工作机轴线的量。

表3所列安装中心高予留量是在假定电机和工作机中心高不变的情况下给定的，如电机和工作机的中心高初始安装状态与正常运

偶合器

转状态有变化（包括轴承间隙引起的变化）则在安装找正时应将电机和工作机中心高的变化量扣除。

表3所列型号规格产品的轴承间隙所引起的中心高的变化量已计算进去，不需再加轴承间隙量。

在不同环境温度下，液力偶合器安装中心高予留量（mm）

表3

④ 冷却器和管路的连接

液力偶合器的冷却器应安装在液力偶合器附近的地基上（安装高度应低于偶合器进出油法兰），用管路与偶合器连接起来，连接液力偶合器和冷却器的管路必须保证内部清洁，所有管路的端部和冷却器的法兰盘都应有临时防尘罩，以避免在运输过程中或安装前有污物进入管道和冷却器内，如果管路端部的防尘罩完好无损，安装前便不必另行清理，否则，安装前必须进行彻底的检查和清洁处理。

在安装时，一般在现场配管安装，因此部分管路可能需要加热弯管，这就容易使管子内壁生锈并起氧化皮，因此，在安装前必须用钢丝刷或喷砂法清除管内铁锈，有条件的可采用酸洗，然后用碱性苏打水中和，再用清水清洗，管子干燥后立即用与工作油品质相同的油过油保护，切记，安装冷却器时一定要拆除管路端部和冷却器的临时密封盖或塞子。

所有的法兰盘密封垫用0.5~1mm厚的耐油橡胶石棉板制做，每个垫片的一面涂密封胶，另一面涂润滑脂，以便于拆卸，在冷却器用螺栓固定前必须加调整垫，并拧紧螺栓，以保证管路不变形。

六、注油

YOTFC系列液力偶合器在使用前必须向油箱内注油，油的牌号

是6#、8#液力传动油或20#汽轮机油（透平油），绝对不能使用混

偶合器

合油，加油的容器必须保持清洁，请注意，技术参数表1中所给出的加油量仅供参考，它不包括外部冷却系统及供油系统的油量。

打开位于液力偶合器上盖上的加油口（空气滤清器）盖，用专用的加油器具将油注入，使油位达到油标的“最高油位”，调节液力偶合器勺管至最低转速位置，启动液力偶合器（或外置油泵）运转，使油充满管路和冷却器，停机后再注油至“最高油位”，必须注意，注油不能超过“最高油位”，因为油位过高，将会使液力偶合器的旋转件与油摩擦产生严重过热。

偶合器使用过程中，应定期检查液力偶合器油箱里的油位，在任何情况下，油位不准超过“最高油位”，也不准低于“最低油位”。

七、操作与使用

① 启动

YOTFC系列液力偶合器启动前，必须检查油标显示的油位是否在最高油位和最低油位之间，检查液力偶合器油管路和仪表电气线路连接是否正确，冷却水管路是否接好及油箱工作油温度，如果油温低于5℃，可采用加热器加热，启动时，应使液力偶合器勺管处于最低转速位置，在主电机启动前，应先启动辅助润滑油泵（或外置油泵），偶合器滤油器前压P=0.12-0.25MPa，滤油器后压力不低于0.08MPa，外供油压力不低于0.08MPa，才能启动主电机。

② 运行

偶合器运转时，可通过外部控制装置（电动执行器，电动操作器）手动或电动调节偶合器勺管位置，任意改变液力偶合器的输出转速，但应特别指出：当液力偶合器输出轴在很低转速下工作时（勺管位置接近或在0%位），可能会听到正常工作范围内运转时未曾出现的噪声，这是因为勺管在此位置时，勺管口与泵轮外缘排油孔相遇而产生的“汽笛效应”所造成的，因此，这是正常现象，不是液

偶合器

力偶合器的故障。液力偶合器运转过程中应将工作油温度控制在规定范围内。（见表4）

液力偶合器油温油压参考值 表4

③ 油路系统使用说明（见油路系统图图3） 注：此图仅供参考，应以合同资料为准。

偶合器

a. YOTFC系列液力偶合器（内置泵）的油路系统分为主供油油路和辅助润滑油油路。在液力偶合器启动前，辅助润滑油泵1从油箱吸油经梭阀2和双联滤清器3向轴承4、5、6、7提供润滑油，液力偶合器输入轴由电机驱动运转后，主供油泵8从油箱吸油经冷却器9冷却，然后送入液力偶合器工作腔，同时在节流板10前有部分油液经梭阀进入润滑油路，当滤清器3前的油压表15显示值达到规定润滑压力0.2-0.25MPa（出厂时已调定）。在液力偶合器停机时滤清器后油压表11显示值低于0.1MPa时应启动油泵1，及时向各轴承提供润滑油。此外，在油路系统中安装有安全阀12，开启压力为

偶合器

0.4MPa，出厂已调好，正常情况下液力偶合器油压及油温均在上表范围内，液力偶合器的进出油路分别配有油温表13、14，滤清器3前后分别配有油压表11、15，可以随时监测油路系统的油温油压变化，偶合器的各轴承也装有测温电阻，正常情况下轴承温度不允许超过90 ℃，否则，应停机检查润滑油路是否出现故障，在油路系统中还留有外供润滑油（供电机或工作机）及润滑油回油法兰接口，如果需要液力偶合器外供润滑油，用户必须在合同中对润滑油流量、油压、油品、温度和油质提出要求，经供需双方协商，在液力偶合器能够满足上述要求的情况下向外提供润滑油，用户可根据需要在外供润滑油处加节流器以调节电机，工作机所需的润滑油压。

b. YOTFC系列液力偶合器（外置泵站）的油路系统分为主供油

偶合器

油路和润滑油油路。

在液力偶合器启动前，外置油泵从油箱吸油经工作油冷却器进入液力偶合器进油三通管，其中一路进入偶合器工作腔，另一路经润滑油冷却器进入偶合器滤清器向各润滑点供油，液力偶合器的进出油路分别配有温度变送器，滤清器前后分别配有压力变送器，偶合器的各轴承也装有测温电阻，正常情况下轴承温度不允许超过90℃，否则，应停机检查润滑油路是否出现故障，在油路系统中还留有外供润滑油（供电机或工作机）及润滑油回油法兰接口，如果需要液力偶合器外供润滑油，用户必须在合同中对润滑油流量、油压、油品、温度和油质提出要求，经供需双方协商，在液力偶合器能够满足上述要求的情况下向外提供润滑油，用户可根据需要在外供润滑油处加节流器以调节电机，工作机所需的润滑油压。

c.油路系统控制使用说明参见油路系统图（图3）

YOTFC系列液力偶合器油路系统中的油温和油压测量值控制在上表规定的范围内是电机、液力偶合器、工作机及至整套设备系统长期安全、稳定运行的可靠保证。为达到这一目的，应严格监测油温及油压并设上下限报警，使机组实行电气连锁控制工作油出口油温上限报警温度设定85℃，联锁停机温度设定90℃，各滑动轴承温度上限报警值设定90℃，联锁停机值设95℃。偶合器进口油压上限报警值设定0.35MPa，联锁停机值设定0.40 MPa，滤清器前油压上限报警值设定0.30 MPa，联锁停机值设定0.35 MPa，滤清器后油压下限报警值设定0.1 MPa，联锁停机（或启动备用工作油泵）值设定0.05 MPa，滤清器前后压差规定以不超过0.05 MPa为宜，如果超过此值，应拆下滤芯清洗。

d.油路、仪表布置参见（图3）

YOTFC系列液力偶合器的轴承测温元件采用了WZBM-10微型铂

偶合器

热电阻（分度号Pt100），在液力偶合器箱体留出测温电阻的接线端子，与二次仪表联线后可显示各轴承测点的温度，润滑油温，工作油温，均采用铂热电阻（Pt100）和温度变送器测量，润滑油压力，工作油压力，均采用压力变送器测量，上述传感元件与ADDA-15G数字信号变送器，JKYOT-13综合参数仪连接，可现场和二次仪表室监测，显示轴瓦温度、油温、油压，并具有4-20mA（DC）模拟信号输出与报警，联锁信号输出，二次元件按合同订货。

④ 电动执行器与电动操作器 a.型号及参数（见表5）

电器仪表型号及参数 表5

b.连接

偶合器

电动执行器与电动操作器皆为液力偶合器随机配套产品,电动执行器在出厂前就已安装在偶合器箱体上,并已调试好执行器上下限位块（相当于勺管的0%和100%位置）位置，无须再做调节以免影响调节精度，电动操作器在二次仪表室的控制柜上安装，按说明书要求接线，并调整电动操作器的上下限位使之与电动执行器已调定的限位点准确对应。

c.使用

对液力偶合器输出转速的手动调节

在液力偶合器运转时，为调节液力偶合器的输出转速，可采用现场手动操作或远程手动控制方法，现场手动调节时，应将电动执行器控制开关拨到“手动”位置，操作手动摇把，任意改变执行器推杆或曲柄的位置，实现对液力偶合器输出转速的现场手动无级调节。

若需要对液力偶合器输出转速远程控制时，先将电动执行器控制开关拨至“自动”位置，电动操作器切换开关转到“手动”位置，

偶合器

使电动执行器的二相伺服电机绕组通过电动操作器的操作开关“AK”与电源连接，“AK”向任一方向转动，均可使二相伺服电机通电转动实现偶合器输出转速的远程手动调节。

如需要实现自动控制，请选用伺服放大器和调节器配套联接使用（按合同订货），将操作器的切换开关转到“自动”位置，实现自动控制。

八、偶合器的维修与保养

① 定期检查油箱油位使之保持在略高于箱体油标下限油位，新机首次运转500小时后，应把滤清器滤芯拆下清洗（可在工作机停机检修时将滤清器滤芯拆下清洗），其后应根据工作机的停机间隔和偶合器外置工作油泵出口油压变化决定清洗时间。

（注：滤清器堵塞时油压比正常值低）偶合器进口滤清器的拆卸只要取下滤清器顶部螺母，即可在下部取出滤网。

② 旋转组件的拆卸（图1）：