Yantai Bonway Manufacturer

Муфта рідини

Рідинна муфта, також відома як рідинна муфта, - це гідравлічний трансмісійний пристрій, що використовується для підключення джерела живлення (зазвичай двигуна або двигуна) до працюючої машини та передачі крутного моменту шляхом зміни імпульсу рідини.

Муфта рідини - це гідравлічний передавальний пристрій, який використовує кінетичну енергію рідини для передачі енергії. Він використовує рідке масло як робоче середовище і перетворює механічну енергію та кінетичну енергію рідини між собою через колесо насоса та турбіну, тим самим з'єднуючи основний двигун та робочу техніку. Реалізують передачу потужності. За характеристиками застосування рідинні муфти можна розділити на три основних типи, а саме звичайний, обмежувальний момент, тип, що регулює швидкість, і два похідних типи: гідравлічна муфта і гідравлічний редуктор.

принцип роботи:
Рідинна муфта - це нежорстка муфта з рідиною як робочим середовищем. Колесо насоса та турбіна рідинної муфти утворюють замкнуту робочу камеру, яка дозволяє рідині циркулювати. Колесо насоса встановлено на вхідному валу, а турбіна - на вихідному валу. Два колеса - це напівкруглі кільця з безліччю лопатей, розташованих у радіальному напрямку. Вони розташовані протилежно і не торкаються один одного. Між ними є зазор від 3 до 4 мм, і вони утворюють кільцеве робоче колесо. Ведуче колесо називається насосним колесом, ведене колесо - турбіною, а колесо насоса і турбіни - робочим колесом. Після того, як колесо насоса і турбіна зібрані, утворюється кільцева порожнина, яка заповнюється робочим маслом.
Колесо насоса, як правило, приводиться в дію двигуном внутрішнього згоряння або двигуном для обертання, а лопаті ведуть масло. Під дією відцентрової сили масло скидається на край колеса насоса. Оскільки радіус колеса насоса і турбіни рівні, то коли швидкість колеса насоса більша за швидкість турбіни. В цей час гідравлічний тиск на зовнішньому краї лопатей крильчатки більше гідравлічного тиску на зовнішньому край лопаток турбіни. Через різницю тисків рідина впливає на лопатки турбіни. Обертати в тому ж напрямку. Після того як кінетична енергія масла падає, воно тече назад до колеса насоса від краю лопаток турбіни, утворюючи циркуляційну петлю, а шлях його потоку нагадує кільцеву спіраль, з'єднану кінцем з кінцем. Рідинна муфта покладається на взаємодію рідини з лопатями колеса насоса та турбіни, щоб викликати зміну моменту імпульсу для передачі крутного моменту. При ігноруванні втрат вітру та інших механічних втрат при обертанні крильчатки його вихідний (турбінний) крутний момент дорівнює вхідному моменту (колесо насоса).

класифікація:
Згідно з різним використанням, муфти рідини поділяються на звичайні муфти рідини, муфти рідини, що обмежують крутний момент, і муфти, що регулюють швидкість. Серед них гідравлічна муфта, що обмежує крутний момент, в основному використовується для захисту від пуску редуктора двигуна та захисту від ударів, компенсації положення та буферизації енергії під час роботи; гідравлічна муфта, що регулює швидкість, в основному використовується для регулювання співвідношення вхідної та вихідної швидкості та інших функцій. В основному така ж, як і рідинна муфта, що обмежує крутний момент.
За кількістю робочих порожнин гідравлічна муфта поділяється на гідравлічну муфту з однією робочою порожниною, гідравлічну муфту з подвійною робочою порожниною та гідравлічну муфту з робочою порожниною. Відповідно до різних лопатей, муфти для рідини поділяються на радіальні муфти з радіальними лопатями, муфти для рідин з похилими лопатками та муфти для рідин з лопатками.

1. Звичайна гідравлічна стяжка
Звичайна гідравлічна муфта - це найпростіший вид гідравлічної муфти, вона складається з колеса насоса, турбіни, шківа оболонки та інших основних компонентів. Його робоча порожнина має великий об'єм та високу ефективність (максимальний ККД досягає 0.96 ～ 0.98), а крутний момент передачі може досягати від 6 до 7 разів номінального крутного моменту. Однак через великий коефіцієнт перевантаження та низькі показники захисту від перевантаження він зазвичай використовується для ізоляції вібрації, уповільнення пускового удару або як зчеплення.
2. Гідравлічна муфта, що обмежує моменти
Загальні гідравлічні муфти, що обмежують крутний момент, мають три основні структури: тип скидання статичного тиску, тип динамічного скидання тиску та складний тип скидання. Перші два широко використовуються в будівельній техніці.
(1) Гідравлічна муфта типу зниження статичного тиску
На малюнку нижче наведена структурна схема муфти рідини для скидання статичного тиску. Для того, щоб зменшити коефіцієнт перевантаження рідинної муфти та поліпшити характеристики захисту від перевантаження, він має вищий коефіцієнт крутного моменту та ефективність, коли коефіцієнт передачі високий. Отже, структура відрізняється від звичайної рідинної муфти. Головною його особливістю є симетричне розташування коліс насосів та турбін, а також перегородки та бічні допоміжні камери. Дефлектор встановлений на виході з турбіни і відіграє роль відволікання та дроселювання. Ця рідинна муфта працює в частково заповнених умовах. При такому рідинному з’єднанні рідини, коли коефіцієнт передачі високий, у бічній допоміжній порожнині дуже мало масла, тому крутний момент передачі великий; а коли коефіцієнт передачі низький, у допоміжній порожнині біка більше масла, що робить характеристичну криву відносно рівною і її можна порівняти. Добре відповідають вимогам робочої техніки. Але слід зазначити, що оскільки допоміжна порожнина сторони входу та виходу рідини слідує за зміною навантаження і повільна швидкість реакції, вона не підходить для роботи машин з різкими змінами навантаження та частими пусками та гальмуванням. Оскільки цей тип рідинної муфти в основному використовується при передачі транспортних засобів, він також називається тяговою муфтою рідини.
(2) Гідравлічна муфта типу динамічного зниження тиску
Гідравлічна муфта типу динамічного зниження тиску може подолати недоліки гідравлічної муфти типу зниження статичного тиску, тому що при раптових перевантаженнях важко виконувати функцію захисту від перевантаження. Втулка вхідного вала з'єднана з колесом насоса через еластичну муфту і задню оболонку допоміжної порожнини. Втулка вихідного вала турбіни з'єднана з редуктором або робочою машиною, а плавкий штекер виконує роль захисту від перегріву. Гідравлічна муфта має передню допоміжну порожнину та задню допоміжну порожнину. Передня допоміжна порожнина являє собою безлезову порожнину в центрі колеса насоса і турбіни; задня допоміжна порожнина складається із зовнішньої стінки колеса насоса і задньої оболонки допоміжної порожнини. Передня і задня допоміжні камери з'єднані маленькими отворами, задня допоміжна камера має невеликі отвори, з'єднані з колесом насоса, а передня і задня допоміжні камери обертаються разом з колесом насоса.
Ще однією функцією задньої допоміжної порожнини є "розширений заряд", який може покращити стартабельність. Коли двигун запускається (турбіна ще не повернулася), рідина в робочій порожнині представляє велику циркуляцію, завдяки чому рідина заповнює передню допоміжну порожнину, а потім проходить через малу. Отвір f потрапляє в задню допоміжну порожнину. Оскільки робоча камера заповнена невеликою кількістю рідини, а крутний момент дуже малий, двигун можна запускати при невеликому навантаженні. Зі збільшенням частоти обертання двигуна (тобто швидкості обертання колеса насоса) рідина в задній допоміжній порожнині буде надходити в робочу порожнину вздовж невеликого отвору через збільшення тиску утвореного масляного кільця та обсягу заливки робочої порожнини збільшиться. Подовження ". Через затримку дії наповнення крутний момент турбіни збільшується. Після досягнення крутного моменту початкового крутного моменту турбіна починає обертатися.

3. Гідравлічна муфта, що регулює швидкість
Гідравлічна муфта зі змінною швидкістю складається в основному з колеса насоса, турбіни, камери совок і т.д., як показано на малюнку нижче. Коли ведучий вал приводить колесо насоса в обертання, під спільною дією лопатей і порожнини в колесі насоса, робоче масло буде набирати енергію і надходити на зовнішню окружність колеса насоса під дією інерційної відцентрової сили для формування високошвидкісного потоку масла. Високошвидкісний потік масла на зовнішній стороні окружності колеса поєднується з радіальною відносною швидкістю та окружною швидкістю виходу колеса насоса і надходить у вхідний радіальний канал потоку турбіни і передає момент потоку масла вздовж канал радіального потоку турбіни. Зміна штовхає турбіну до обертання, і масло тече до вихідного отвору турбіни зі своєю радіальною відносною швидкістю та окружною швидкістю на виході з турбіни, утворюючи комбіновану швидкість, вливається в радіальний канал потоку колеса насоса та відновлює енергію в колесо насоса. Такі повторювані повторення утворюють циркуляційний коло потоку робочого масла в колесі насоса та турбіні. Видно, що колесо насоса перетворює введену механічну роботу в кінетичну енергію масла, а турбіна перетворює кінетичну енергію масла у вихідну механічну роботу, реалізуючи тим самим потужність.

Переваги і недоліки:
перевага:
(1) Він має функцію гнучкої передачі та автоматичної адаптації.
(2) Він має функції зменшення удару та ізоляції крутильних вібрацій.
(3) Він має функцію поліпшення пускової здатності силової машини і змусити її запускатись із навантаженням або без навантаження.
(4) Він має функцію захисту від перевантаження, щоб захистити двигун та робочу машину від пошкоджень, коли зовнішнє навантаження перевантажена.
(5) Він має функції координації послідовного запуску декількох силових двигунів, збалансування навантаження та плавного паралелювання.
(6) З гнучкою функцією гальмування та уповільнення (відноситься до гідравлічної муфти затримки та демпфування заблокованого ротора).
(7) Завдяки функції затримки повільного запуску робочої машини він може плавно запустити велику інерційну машину.
(8) Він має сильну пристосованість до навколишнього середовища і може працювати в холодному, вологому, запиленому та вибухозахищеному середовищі.
(9) Дешеві двигуни з кліткою можуть бути використані для заміни дорогих обмоточних двигунів.
(10) Відсутність забруднення навколишнього середовища.
(11) Потужність передачі пропорційна квадрату вхідної швидкості. Коли вхідна швидкість висока, енергоємність велика, а ефективність витрат висока.
(12) Завдяки функції безступінчастого регулювання швидкості, гідравлічна муфта, що регулює швидкість, може змінювати вихідний крутний момент та вихідну швидкість, регулюючи кількість наповнення рідини робочої камери під час роботи за умови, що вхідна швидкість не змінюється.
(13) Завдяки функції зчеплення рідинні муфти з регулюванням швидкості та зчепленням можуть запускати або гальмувати робочу машину без зупинки двигуна.
(14) Він має функцію розширення стабільного діапазону роботи силової машини.
(15) Він має енергозберігаючий ефект, який може зменшити пусковий струм і тривалість двигуна, зменшити вплив на електромережу, зменшити встановлену потужність двигуна, а велику інерцію важко запустити. Гідравлічна муфта, що обмежує крутний момент, та відцентрове механічне регулювання швидкості застосування Енергозберігаючий ефект гідравлічної муфти є надзвичайним.
(16) Немає прямого механічного тертя, за винятком підшипників та сальників, з низьким рівнем відмов і тривалим терміном служби.
(17) Проста структура, легка експлуатація та обслуговування, відсутність необхідності в особливо складних технологіях та низька вартість обслуговування.
(18) Високе співвідношення продуктивності та ціни, низька ціна, низькі початкові інвестиції та короткий термін окупності.

　　　　
Недоліки:
(1) Завжди є швидкість ковзання та втрата потужності ковзання. Номінальний коефіцієнт корисної дії рідинної муфти, що обмежує крутний момент, приблизно дорівнює 0.96, а відносна ефективність робочої муфти, що регулює швидкість, та збігу відцентрових машин становить від 0.85 до 0.97.
(2) Вихідна швидкість завжди нижча за вхідну швидкість, і вихідна швидкість не може бути такою точною, як передача передач.
(3) Гідравлічна муфта, що регулює швидкість, вимагає додаткової системи охолодження, що збільшує інвестиції та експлуатаційні витрати.
(4) Він займає велику площу і потребує певного простору між силовою машиною та робочою машиною.
(5) Діапазон регулювання швидкості відносно вузький, діапазон регулювання швидкості, що відповідає відцентровим машинам, становить 1 ~ 1/5, а діапазон регулювання швидкості, що відповідає машинам із постійним крутним моментом, становить 1 ~ 1/3.
(6) Відсутність функції перетворення крутного моменту.
(7) Здатність передавати потужність пропорційна квадрату її вхідної швидкості. Коли вхідна швидкість занадто низька, характеристики стяжки збільшуються, а співвідношення продуктивність-ціна зменшується.

Області застосування:
автомобіль
Рідинна муфта застосовувалася в ранніх напівавтоматичних коробках передач та автоматичних коробках передач автомобілів. Колесо насоса рідинної муфти з'єднане з маховиком двигуна, а потужність передається від колінчастого вала двигуна. У деяких випадках муфта є суто частиною маховика. У цьому випадку гідродинамічну муфту також називають гідродинамічним маховиком. Турбіна підключена до вхідного вала трансмісії. Рідина циркулює між колесом насоса і турбіною, завдяки чому крутний момент передається від двигуна до трансмісії, рухаючи автомобіль вперед. У зв'язку з цим роль рідинної муфти дуже схожа на механічну муфту в механічній коробці передач. Оскільки гідравлічна муфта не може змінити крутний момент, її замінив гідравлічний перетворювач крутного моменту.
Важка промисловість
Він може бути використаний в металургійному обладнанні, гірничо-шахтному обладнанні, енергетичному обладнанні, хімічній промисловості та різних машинобудівних машинах.

Особливості гри:
Муфта рідини є гнучким трансмісійним пристроєм. У порівнянні зі звичайним механічним пристроєм передачі, він має безліч унікальних особливостей: він може усунути удари та вібрацію; вихідна швидкість нижче вхідної швидкості, і різниця швидкостей між двома валами збільшується із збільшенням навантаження; Ефективність захисту від перевантаження та пускові характеристики хороша, вхідний вал все ще може обертатися, коли навантаження занадто велике, і не призведе до пошкодження силової машини; при зменшенні навантаження частота обертання вихідного вала збільшується, поки вона не буде близькою до швидкості вхідного вала, так що крутний момент передачі прагне до нуля. Ефективність передачі рідинної муфти дорівнює відношенню частоти обертання вихідного вала до швидкості вхідного вала. Як правило, високу ефективність можна отримати, коли коефіцієнт швидкості обертання нормального робочого стану муфти рідини перевищує 0.95. Характеристики рідинної муфти різні через різну форму робочої камери, колеса насоса та турбіни. Як правило, він покладається на оболонку для природного розсіювання тепла і не потребує системи подачі масла для зовнішнього охолодження. Якщо масло рідинної муфти спорожнено, муфта знаходиться у відключеному стані і може виконувати функцію зчеплення. Однак рідинна муфта також має такі недоліки, як низька ефективність та вузький діапазон ефективності.