YOTCS调速型液力偶合器在丰阳煤矿的应用
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[摘 要] 为了提高电机的起动能力，减少起动时间，保护电机不因工作机过载而损坏，丰阳煤矿在强力胶带上安装yotcs调速型液力偶合器，不仅达到了目的，而且减少了起动电流的峰值和对电网的冲击电流，降低电网容量，节约了电能，延长了机器的使用寿命。
[关键词]液力偶合器 特点 过载保护 调速 节能
中图分类号：TD525 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）10-0269-01
1. 前言：
胶带输送机广泛应用于输送散体物料，其特点是长距离、成本低、运量大、功率大等，但也存在不足之处，如为了合理布置输送带的张力点，不宜采用单台电机驱动，通常采用多电机、多滚筒驱动方式。直接驱动往往很难达到多电机同步运行，特别是带载启动，时而发生过载，导致电机烧毁。为了解决此类问题，在电机与传动系统之间设置一台液力偶合器的方法。
2. YOTCS调速型液力偶合器的特点
YOTCS调速型液力偶合器是以液体为介质传递功率并实现无级调速的液体联轴装置。调速型液力偶合器主要用于各种风机和水泵等设备上，经国内外用户使用普遍反映节能效果显著。调速型液力偶合器与其它机械联轴装置相比具有以下特点：
（1）调速型液力偶合器可以在原动机转速不变的情况下连续无级调节被驱动机械的转速，当与离心式风机、水泵相配时，其调速范围为1～1/4，当与活塞式机械相配时，其调速范围为1～1/3；
（2）调速型液力偶合器能使电机空载启动，不必选择过大功率余量能力的电动机等原动机，并且可以减少电网负荷的波动；
（3）调速型液力偶合器具有过载保护的性能；
（4）隔离振动，减缓冲击；
（5）调速型液力偶合器的传动部件间无直接机械接触、使用寿命长；
（6）调速型液力偶合器在额定负载下有较高的传动效率；
（7）调速型液力偶合器具有液力控制调速装置和两个半轴，易于实现远距离自动操作。
3 .调速型液力偶合器的工作原理
YOT系列调速液力偶合器是以液体为介质传递动力并实现无级调速的液力传动装置，液力偶合器主要由与输入轴相联的泵轮，与输出轴联接的涡轮以及把涡轮包容在其中的转动外壳组成。在调速型液力偶合器密封的空腔中充满工作油，泵轮和涡轮对称布置，它们的流道几何形状相同。工作轮叶片为经向布置的直叶片，当原动机驱动泵轮旋转时，工作油在泵轮叶片的作用下由叶片内侧向外缘流动，形成离心水泵出口处的高速高压液流，该液流进入涡轮，冲击涡轮叶片，带动涡轮与泵轮同向旋转，工作油在涡轮中由外缘向内侧流动过程中减速减压，然后再流回泵轮进口，这里传递能量的介质是工作油，泵轮的作用就是把原动机的机械能传给被驱动机械。
改变液力偶合器工作腔中工作油的充满度就可在输入轴转速不变的情况下无级地改变输出轴的转速，调速原理（如下图），偶合器工作腔中的油环最厚，即工作腔中工作油充满度最大，此时输出轴转速最高，当导流管管口处于远离旋转轴线位置时（即把导流管），油环最薄。即工作腔中工作油充满度最小，此时输出轴转速最低。本系列偶合器是采用电动执行器作为执行元件来拉动导流管实现无级调速的。
4. 安装调整
4.1 运输
专用包装木箱装运，将YOTCS液力偶合器运输到强力胶带处，在安装现场打开包装箱、清点零、配件后，偶合器的吊运必须通过箱体两侧松的条形孔整体吊运。
4.2 安装基础
为了使安装调整方便，我们在水泥混凝土基础上增设电机―偶合器―工作机整体钢架基础，或电机―偶合器两者的钢架基础。调整钢架水平后二次浇灌水泥，使电机、偶合器、工作机安装于同一基础上，便于安装调整。
4.3 安装调整
（1）YOTCS偶合器与电机、工作机的联接采弹性联轴器，联轴器孔与轴的配合采用过渡配合，为H7/js6。半联轴节的外径与内孔的同轴度要求，不超过0.05mm，端面与内孔轴线的垂直度要求，不超过0.04mm，在安装找正时，用百分表找正调整。
（2）偶合器的安装找正。先把工作机安装调整后，以工作机来找正偶合器，再以偶合器找正电机。偶合器的安装找正非常重要，若三者之间找正不良，会使联轴器的弹性元件迅速损坏，并导致轴承损坏，严重者甚至引起轴的弯曲或断裂，安装找正时，我们按下列步骤进行。
第一步、粗略找正各轴位置。
第二步、在水平面内找正各轴，不得超过0.06/1000。
第三步、在垂直面内找正各轴。由于电机、偶合器、工作机在工作台时，温度升高产生热膨胀使中心高增高，但各自的增高量并不一致。因此，找正时须考虑这一因数，给予适当的中心高预留量。具体数值按电机、工作机与偶合器增高对比确定。
偶合器由于温升引起中心高增加量（mm）参考值如下表。
所以，在安装调整时偶合器中心高可比规定值降低一些。
第四步、按以上要求找正电机、偶合器、工作台机，经试运行，温升稳定后，如振动、噪声等符合要求，即可投入使用。若振动，噪声等超出正常范围，则应停机检查，找出原因，重新调整校正，再试运行，直至等合要求为止。
4.4 冷却器的安装
冷却器安装于靠近偶合器旁边比较合适的地方，其进出口法兰面应比偶合器的安装底面低300mm，以防冷却器油液倒灌，冷却器的地脚螺栓使用普通爆炸螺栓固定。
4.5 油、水管的连接
按现场安装需要，截取油路连接管及冷却水管，与相应的油水法兰焊接后，必须清洗干净。油路管件需先酸洗除锈后，用热油冲洗，与冷却器进出口法兰连接，灌满工作油后，再与偶合器进、出油口法兰连接。冷却水路中进水处应安装一个水压表，以便观察冷却水压是否足够，一般水压P水≥0.2MPa。
4.6 电气安装
电气安装按使用要求，把电接点压力表、电接点温度表的引线与相应的报警器线路边接；或接入电机、工作机的控制线路，使电机、工作机能在超过正常压力、温度时停止工作，压力表的报警压力为0.35Mpa，温度表报警温度调整为90℃。
电动执行器、操作器、测速装置等均按其使用说明书的接线图进行接线。或按自动控制要求的线路联接，以实现自动控制。
5. 应用分析
能使电机空载起动，减少起动时间，降低起动过程中的平均电流。多机驱动时能均衡负荷，减少起动电流的峰值和对电网的冲击电流，降低电网容量。提高鼠笼式电机的起动能力，能利用电机的尖峰力矩起动力矩，能与高压电机匹配使用。能实行无级调速，有显著的节电效果，节电率可达10%-40%，可减少电气设备，降低运行费用。过载保护，不会使电机发生失速而烧毁，保护电机不因工作机过载而损坏。能吸收和隔离扭振及冲击，延长机器的使用寿命。长期使用无需特殊维护，无摩擦传递扭矩，使用寿命长。能实现遥控和自动控制。
参考文献
[1]王雪.液力偶合器在带式输送机上的应用[J].城市建设理论研究， 2012，（22）.
[2]赵忠瑞.调速型液力偶合器在主斜井强力胶带输送机上的应用[J]. 中州煤炭，2001，（05）.