调速型液力偶合器的容积平衡探究

上述所讲的是限矩型液力偶合器的容积平衡，调速型液力偶合器的容积平衡与限矩型液力偶合器相比是有区别的，主要有以下几点：

1）结构不一样。

2）工况不一样（不可调速和可调速）。

3）平衡时液体设定的容量不一样。

4）工装的结构不一样。

5）支承方法不一样。

因此，具体操作须作调整。

1.调速型液力偶合器容积平衡的支承方式

调速型液力偶合器容积平衡的支承方式采用的是零件在两个支点中间，不能用悬臂式，如图2-19所示。此种支承方式可适合于各种大小规格的调速型液力偶合器旋转件的平衡，对平衡机支架的刚度有好处。

2.调速型液力偶合器容积平衡的工装

调速型液力偶合器容积平衡不需要专用的平衡芯轴，可利用旋转件本体的输入轴和工装做支托，进行旋转操作。工装具有支托作用和密封作用。工装件与外壳小端平面处的螺栓联接，需要在外壳的小端面钻几个均布的螺孔（螺孔尺寸和数量根据各规格而定），外壳小端孔与工装配合孔的尺寸及与大孔止口的同轴度需给定一个公差，确保安装组合精度（平衡时用）。此外，涡轮轴（输出轴）的两个轴承可采用专用轴承，不需要原装轴承，且配合也可松动些，易拆装，如图2-19所示。定位板则可做成如图2-20所示。

3.调速型液力偶合器容积平衡的操作方法、计算方法及注意事项

（1）操作方法

操作方法与动平衡和限矩型液力偶合器的容积平衡一样的，具体参考2.7.3和2.8.4。

（2）计算方法

计算方法与动平衡的计算方法一样，但允许最大的不平衡量是按照输入端的最高转速计算，不能按某个运行点或最低转速计算。

（3）注意事项

1）与动平衡和限矩型液力偶合器容积平衡的注意事项基本相同。不同的是限矩型偶合器采用固定内轮和固定外轮的方式，而调速型液力偶合器采用的是固定内轮连接输入端。

2）有些企业生产的调速型偶合器未设计易熔塞孔。因此，要加多二个易熔塞，做平衡实验时可作充液用。

图2-19 调速型液力偶合器容积平衡示意图

1—输入轴 2、12—支承点（平衡机滚轮） 3—涡轮 4—外轮 5—螺栓 6—工装（密封，支承用） 7—油封 8—定位板（0°～180°转换及固定内轮） 9—螺栓 10—勾头平键盘 11—输出轴 13—易熔塞（注油）孔 14—O型密封圈

图2-20 定位板示意图

4.调速型液力偶合器容积平衡的试验步骤

调速型液力偶合器容积平衡的试验步骤同限矩型液力偶合器的步骤相同，只是要注意以下一点：

限矩型液力偶合器和调速型液力偶合器结构不同，当初试不平衡质量超出要求时，限矩型是移动后辅腔或外壳，错开45°～180°；而调速型的背壳、泵轮、外壳是有定位销固定的，只能移位180°。当然，如果有4支均布的定位销，则可移动的角度更大些，至于移动背壳或外壳，则要根据左边和右边的不平衡量去决定，文中不详述。

5.调速型液力偶合器容积平衡的容量（充液量）选择

调速型液力偶合器的平衡容量较限矩型复杂。限矩型是按匹配电机额定工况的容量确定。调速型的工况是变化的，而且每个生产厂家生产的叶轮容积不一样，导管开度的标距也不一样，无法统一计算。所以，应按以下几点方法取得较为合理的容量（充液量）。

1）按匹配电动机功率所对应的导管开度值计算容量。

2）测定稳定运行状态时导管开度在0%～100%时各段的实际容量，然后再按最大使用工况时导管开度所在位置的容量去充液。

3）可在导管壳体的回油管上装流量计进行测量，也可在油箱油位标尺上测量计算出容量。(www.xing528.com)

4）不管是匹配1∶3或1∶5的工作机，选择其使用中最大导管开度的容量进行平衡试验是较为准确的。在实践中，液体占据容腔的容积多，其油膜厚薄的变化就小，就较具真实性。

6.做容积平衡后的调速型偶合器会出现的几点变化

由于调速型偶合器的使用工况与限矩型不一样，虽经过容积平衡，减少了由于液体在工作中产生油膜厚薄不均出现的动不平衡量，避免了主机振动（当然，振动的生产原因和因素很复杂），但还会有几点变化存在。这些变化均在允许的精度范围内。

1）调速工况是变化的。虽然按实际匹配功率的导管开度容量做了平衡，但调速的各工况点无法每点都做平衡，是有变化的。

2）工况点的变化造成油量在工作腔的容积也发生变化。

3）转速变化，不平衡质量也跟着变化，这种变化是无法控制的。

4）在改变导管开度的过程中，油环的变化引起的波动也会产生不稳定的不平衡量。

7.例题计算

某单位订购一台YOTcs500调速型液力偶合器，转速为3000 r/min，传递功率为1200kW，要求按G2.5级精度做容积平衡试验。

计算步骤：

1）充油量（按YOTcs500型3000r/min、1200kW计算，其导管开度为75%，经测定YOTcs500型导管开度75%的工作腔容量为25升，即21kg。

2）秤出试件重量：外部件重178kg，内部件重67kg，油液重21kg。

试件总重量F=F_外+F_内+F_油

F=178kg+67kg+21kg=266kg

3）量度出试件左边去重半径为230mm，右边去重半径为240mm。

4）根据W=U/R计算该试件的最大允许不平衡质量。

代入e=9.56×（G/m）×10³=9.56×（2.5/3000）×10³=7.96g·mm

U=e×（F/2）=7.96×（266/2）=1058.79mm

W_左=U/R₁=1058.79÷230=4.6g

W_右=U/R₂=1058.79÷240=4.4g

W_总=W_左+W_右=4.6g+4.4g=9g

5）试验数据记录见表2-42，表2-43

① 初次试验状态（记录略）。

② 最后一次试验状态（记录略）。根据试验记录数据所得：0°时左面1.6g/132°，右面2.5g/317°。转180°时，左面1.5g/154°，右面2.9g/351。

从上面最后一次试验状态看，左面最大数值为1.6g，右面最大数值为2.9g。

根据W_总=W_左+W_右=1.6g+2.9g=4.5g

实测W_总=4.5g＜允许最大不平衡量9g，容积平衡试验合格。

表2-42 动平衡记录表一

表2-43 动平衡记录表二