限矩型液力偶合器在惯性圆锥破碎机上的应用

　　李慧，宛传平（安徽科技学院安徽凤阳233111上探讨了其推广应用的可行性。

　　1前言惯性圆锥破碎机可将矿石破碎成石英砂，在其满载启动过程中经常启动困难，甚至烧电机。在电网容量小的地方，有的干脆就启动不了。为了解决这些问题，用户只好加大电机的装机容量，用大马拉小车“的办法使电机获得足够的启动力矩，造成经济浪费。为此，本文将限矩型液力偶合器按所示设置在惯性圆锥破碎机上，解决了这一问题。

　　2液力偶合器的结构原理2.1限矩型液力偶合器的结构限矩型液力偶合器主要由主动和从动两大部分构成。

　　主动部分主要包括主动联轴节、弹性块、从动联轴节、后辅腔、泵轮、外壳等。从动部分主要包括轴、涡轮等，如主动部分与电动机联接，从动部分与减速机联接' 22限矩型液力偶合器的工作原理液力偶合器的工作腔中充有一定量的工作油（一般为20号透平油），它能保证主动轴与从动轴之间的柔性联接。当电动机带动泵轮转动时，泵轮内的油在泵轮叶片的作用下，因离心力被迫向泵轮外缘流动，从而冲击涡轮叶片，使得涡轮连同减速机主动轴）跟着泵轮同向旋转。

　　基金项目：安徽科技学院科研项目2006YZ010）了可靠的基础。并指出了网套应力大值的位置以及网套出现应力突变的拉伸量，为波纹管的生产应用提供了有益的借鉴。

　　温葛子余。金属软管。北京：宇航出版社，1985.龚曙光，谢桂兰。ANSYS操作命令与参数化编程。北京：机械工业出版社，2004.涡轮把工作油的能量变成机械能输出，带动减速机及固定在轴套的激振器旋转。就这样，工作油从泵轮获得能量对涡轮作功，释放能量后，又回到泵轮重新吸收能量，如此循环往复，就实现了泵轮主动）与涡轮之间从动）的能量传递，保证了固定在轴套的激振器按要求旋转，产生惯性力使矿石受到冲击、碰撞、挤压、剪切等多种复合力作用而破碎。

　　3限矩型液力偶合器的应用与节能分析因为惯性圆锥破碎机是带负荷启动，启动力矩较大，所以启动时瞬间电流较大。为了保证破碎机安全平稳地启动，选用了较大功率的电机，实际上，破碎机正常工作时所耗功率只有电机额定功率的60左右。为惯性圆锥刘鸿文。板壳理论。杭州：浙江大学出版社，1987.何君毅，林徉都。工程结构非线性问题的数值解法。北京：国防工业出版社，1994.（编辑黄荻）理论。

　　破碎机是带负荷启动，相对于偏心圆锥破碎机的空载启动，惯性圆锥破碎机的启动力矩较大，所以启动时瞬间电流较大。实际上，破碎机正常工作时所耗功率只有电机额定功率的60左右。通常惯性圆锥破碎机的启动力矩与正常运行力矩之比为2.0~3.0，电机启动力矩为额定力矩的1.5~2.0，显然按破碎机的额定力矩选择电机是根本启动不了的，为了保证破碎机安全平稳地启动，选用了较大功率的电机。以使电机的启动能力增强，即所谓大马拉小车“现象。由于电机启动之后在稳定运行时偏离额定工况点，处于欠载运行状态，其功率因数下降，电机自身损耗大，效率低且启动功率损耗大，浪费能源。加装液力偶合器后，情况就芫全不同了。

　　3.1可降低电机的机座号为电机d与泵轮B的联合工作曲线。图中Mu与M2是在同步转速条件下电机的机械特性曲线，其中电机d2的机座号大于电机d1的机座号，从为偶合器泵轮的启动特性曲线，Mq为负载启动转矩。

　　电机在不装偶合器的启动过程中，由于电机与负载直接连接，电机的启动转矩需大于负载的启动转矩，才能使负载顺利启动。从上看，因为电机d2的启动转矩M2Q大于负载的启动转矩故选择电机d2满足负载的启动要求。加装偶合器后，电机d1与偶合器泵轮相联，负载与偶合器的涡轮相联，而偶合器的泵轮与涡轮间由矿物油作为工作介质，实现相互间的软联接。泵轮力矩恒等于涡轮力矩Mb=Mt），电机dl启动瞬间n=0即静启动），启动转矩也为零，从而使电机dl空载启动，即电机dl在其启动转矩小于负载启动转矩的状态下启动。启动后，电机山沿Ml曲线提速，偶合器的泵轮则在电机dl的带动下，搅动工作介质沿Mb曲线提速，电机dl带动泵轮，转速在从n=0到n=nZQn）区间，由于Mb=Mt涡轮不旋转。泵轮转速只有到nZQ并继续提速时（在任一转速下Mi与喊之差即为泵轮的加速力矩），由于涡轮才开始从零速起步带着负载缓缓提速，直至与泵轮一起达到额定转速W方为启动芫毕，在电机dl从n=0到n=ie这个过程中，由于偶合器的参与，电机dl与负载的启动被分成两部分，电机dl启动在先，负载启动在后。负载的启动不是用电机dl的启动转矩而是用电机dl的尖峰力矩Mma）。这样就形成电机的轻载启动（软启动），把电机与负载分成两步启动，负载初始启动的沉重惯量用接近于电机的尖峰转矩而不是用电机的启动转矩启动。这就是液力偶合器能够充分利用电机的极限力矩的根本原因，同时可选择电机功率为稳定运行所需功率的1.0―1.1倍，从而减小电机容量40左右，采用小规格电机后，可在因数cosm电机效率G和消耗电流I等方面带来节能效益。

　　311提高功率因数cos通常电机在部分负荷下偏离额定点负载运行时功率因数低。采用液力偶合器后，可选用小规格电机，使其保持在额定点附近运行，从而提高功率因数。

　　3.1.2降低电机自身损耗鼠笼型电机自身总损耗功率为其额定功率的10以上，显然小规格电机自身总损耗功率也小。

　　32启动时间短液力偶合器驱动电机启动时，仅带动液力偶合器的泵轮旋转，然后通过工作油传递动力，才使涡轮转动，驱动破碎机的激振器旋转，整个启动过程平衡。经实际测定仅为20s，而电机的启动时间为40s，由于启动时间短，对电网冲击的影响小，而且可以大大改善电动机的发热状况，延长电动机的寿命。

　　33具有过载保护功能，使电机软启动液力偶合器依靠液体动力传递力矩，所以属柔性传动。当破碎机超载时，液力偶合器输出端受阻，输出转速下降，甚至停转。此时，泵轮与涡轮相对打滑，电机照常运转，从而减少了电机的频繁起动，而液力偶合器堵转后腔内液体便会升温，当达到120 C以上时，液力偶合器上的易熔塞的易熔合金熔化，液力偶合器中的液体由易熔塞的小孔中喷出，动力被切断，从而保护电机与破碎机不被损坏，提高破碎机的工作寿命。

　　4结束语从实践来看，液力偶合器是一种设计合理、结构紧凑、运转平稳、能够实现过载保护、节能效果明显、使用效果良好的传动部件，而且该产品在国内已经实现了系列化、标准化、通用化，因此具有广泛推广应用的价值……水利电力王建华。调速型液力偶合器在大型固定带式输送机中的软启动唐威。惯性圆锥破碎机的结构原理与应用研究。矿山机械，岳雷。改变抽油机启动方式的节能新技术J.国外油田工程，刘彪，张月斌。水介质限矩型液力偶合器在刮板输送机上的应刘应城。惯量难启动应用液力偶合器节能改造J.矿山机械，传动教学工作。