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上海水泵集团有限公司技术之什么是液力联轴器,用液体来传递动力的联轴器称为液力联轴器。常用的液体是油(例如#22透平油)。

液力联轴器主要由泵轮、涡轮及旋转内套等组成。泵轮和旋转内套与主动轴(例如电动机)相联,涡轮则与从动轴(水泵)相联。每个轮内都设有径向叶片20~40片,为防止发生共振,涡轮的叶片数一般比泵轮少1~4片。

当泵轮旋转时,由于离心力的作用,工作油向外围甩去,并沿碗状内腔冲入涡轮。这部分液体在旋转方向有很大动能,因而冲动涡轮随同泵轮旋转。但它们的转速不可能完全相同,因液体不具有则性;假使它们在同一转数下旋转,则工作油就不会再冲击涡轮,因而不会发生动力的传递。一般泵轮与涡轮的转差率为3~4%。冲入涡轮中的工作油最后又从涡轮中流出,进入泵轮重新获得能量。这样周而复始,工作油完成了在泵轮和涡轮中的循环,并把主动轴的动力传给了从动轴。工作油量愈多,则传递的动力愈大,也就增加了涡轮的转速;而工作油量减少时,情况正与上述相反。因此液力联轴器的转速调节是通过改变工作油量来实现的。工作油量如何改变呢?基本上有两种措施:一是改变工作油的进油量,二是改变工作油的出油量。前者由另外设置的工作油泵和调节阀来控制。而后者则由喷嘴和勺管来控制。喷嘴设在旋转内套上,由于喷嘴孔很小并且在运转中不能调节其大小,所以在单元机组事故甩负荷的情况下就不能满足给水泵迅速降速的要求(即不能迅速把工作油泄掉)。因而实际上广泛采用勺管来改变出油量。在这种结构中,勺管的径向位置是可以调节的,改变了它的径向位置,就改变了进入勺管的油的速度头。因此勺管越提高,泄放出来的工作油量就越多,并依靠泄油的能量,流往热交换器进行冷却。当单元机组在事故甩负荷情况下要求给水泵很快降速时,只要提高勺管的径向位置就可以很快地泄放出工作油,从而达到很快降速的目的。但当机组很快载荷情况下要求给水泵很快升速时,勺管却不能适应,这时由工作油泵来完成。

勺管与调节阀的联合调节示意图中,由锅炉负荷讯号操纵伺服机,当锅炉用水量增加时,伺服机向“十”向旋转,通过齿条使传动杆逆时针转动,带动右侧的勺管下移,减少泄油量,而左侧凸轮压迫调节阀活塞下降,增大工作油泵的来油口开度,使液力联轴器内的油量增加,转数上升。当锅炉用水量减少时,调节过程正与上述相反。

联轴器装置中设置热交换器,是为了及时地带走工作油的摩擦热量,防止油和联轴器温度过份升高。热交换器安置在可调勺管之后的出油管道上。

液力联轴器的特点是运行平稳、噪音小、经久耐用、调节方便;而且有较好的经济性,可以在转数比为20~98%范围内工作。

在单元制的大容量机组中,给水泵的动力消耗很大,为了在工况改变时给水泵仍能很经济地运行,最好的办法是改变它的转速来进行调节;用液力联轴器和辅助汽轮机都能达到这个目的。辅助汽轮机本身转速就调节方便,因而不存在采用液力联轴器的问题;液力联轴器多用在用电动机拖动的给水泵上。具有液力联轴器的给水泵与辅助汽轮机拖动的给水泵相比,在机组点火启动时,前者启动简单方便,而后者则缺少汽源。但汽轮机可以做成高速的,如5000~8000转/分,满足了高速泵的要求,而电动机则受电网频率的限制,不能超过3000转/分,为了拖动高速泵,则还要经齿轮增速。在现代的大容量机组中,每台机组配备有一台100%的主给水泵和一台50%的启动备用给水泵。主给水泵用辅助汽轮机拖动,在正常情况下使用;启动备用给水泵用电动机拖动,在启动时(机组没有汽源)和事故情况下使用;为了减少电动机的启动转矩从而减小电机的装置容量,和为了适应机组点火时的启动工况(要求流量小压力低),启动备用给水泵上装有液力联轴器。

 

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