液力变矩器的选型一般根据两个方面进行:一是根据给定或选定的发动机性能选择。根据发动机的类型、调速方式、功率、转速、适应系数等,选择液力变矩器的转速、承载能力、起动变矩比和透穿程度等。二是根据使用条件和要求选择液力变矩器的形式。例如,结构布置中传动轴希望由变矩器穿过时,就要求导轮直径大;对运输车辆则希望空载损失小、使用负荷变化大,要求变矩器正透性大;使用工况变化小时,则要求最高效率高;使用工况在一定范围内变化的,要求高效区宽或高效区有非透穿性等;其他还有超速要求、反转制动要求等。
液力变矩器可供选择的形式是多种多样的,应根据其特点进行选择。下面就一些形式的液力变矩器特点进行简要概述,作为选型参考。
1.三元件向心涡轮式液力变矩器
这种变矩器在工程机械上应用最广泛。因为它结构简单、制造方便、价格便宜、工作可靠,其最高效率高、高效范围宽、空载损失小;在透穿性方面有较大的余地,具有正透穿性,透穿性系数可以在较大范围内变化,与内燃机匹配时,可利用一定程度的透穿性来协调和兼顾理想匹配中的要求。它的不足之处在于高速比时效率急速下降,在第二象限反转工况制动性能不稳定。
2.简单离心涡轮或轴流式液力变矩器
这种变矩器具有一定的非透穿性,可与内燃机共同工作在一条负荷抛物线上,为此内燃机本身的适应性系数对共同工作输出特性没有影响,即采用任何形式的内燃机都一样。由于具有非透穿性,可以保证内燃机与液力变矩器共同工作时有最大的功率输出。当工作机超负荷停车时,由于泵轮转矩不变,传动系承受的静载荷和动载荷均较小,内燃机所承受的动载荷亦可减小,内燃机持续稳定工作可减少磨损和提高工作寿命。在反转工况,有良好的制动性能。其缺点是高速比时或空载时消耗的功率大,为此必须采取结构措施。另外,共同工作输出特性的高效转速范围和最大输出转矩,比正透穿性液力变矩器小。
3.综合式液力变矩器和闭锁式液力变矩器
经常处于高速工况的液力传动,变矩器经常在高转速比下工作时,应采用综合式液力变矩器和闭锁式液力变矩器,可以提高高转速比时的效率,以利于提高生产率和经济性。但闭锁后将变为机械传动,不再具有液力变矩器的各种优点,且综合式液力变矩器与闭锁式液力变矩器结构都比较复杂,成本高。对于综合式变矩器,在耦合器最高效率工况(转速比达到96%~97%)以后,效率仍会急剧下降。(www.xing528.com)
4.液力机械变矩器
液力机械变矩器具有液力传动和机械传动两者的优点,在低速时用液力传动,高速时用机械传动或直接传动,既可实现作业时的高效率,又可保持低速作业时液力传动的优点。其缺点是结构复杂,还要有附加的操纵系统,因此生产成本高。
同时,外分流式机械液力变矩器还是实现系列化生产的一种手段,既可避免生产多种规格和形式的液力变矩器,又能满足不同用户应用多种内燃机功率和转速时的匹配要求。
5.带调速机构及可变能容的液力变矩器
它们能使内燃机的功率更好地被利用,使共同工作匹配得更好,还可以把内燃机的功率和其他消耗功率在机构中任意分配比例。这种变矩器可以实现转速和转矩的控制,可以防止轮胎打滑和早期磨损等。
液力变矩器的选型,就是由现有成熟的液力变矩器形式中,选出满足动力机(如内燃机)要求和性能上满足使用要求,结构工艺性好,成本低的形式。
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