液力偶合器检修及传动原理

（一）液力偶合器传动装置概述

液力偶合器是一种液力传递机构，其涡轮的造型犹如一台离心泵和一个液压涡轮，随着输入的驱动力将泵驱动后，动能分配给偶合器中的油，在离心力的作用下，通过涡轮叶片向联轴器的外边运动，外部吸收了动能并产生一个总是与输入力矩相等的转矩，从而使输出端产生旋转，其摩擦力基本上等于零，因为此处无机械接触。

液力偶合器的核心部件包括泵轮体、涡轮体、转动外壳及勺管装置等，如图4-44所示。

图4-44 限矩型（YOX型）液力偶合器结构图

1—主轴套 2—转壳 3—易熔塞 4—泵轮 5—涡轮 6—后铺室 7—制动轮

（1）泵轮体 泵轮体包括叶片、流道、连接螺纹孔及进油槽等，如图4-45所示。泵轮是传递功率的重要部件，两叶片及中间流道的加工精度要求较高，否则会影响循环油量及传递功率。连接螺纹孔有泵轮与转动外壳连接用的和泵轮与泵轮轴连接用的两种。进油槽的作用是使油由进油孔进入各流道的流量比较均匀一些。

（2）涡轮体 涡轮的结构基本与泵轮结构相似，其上有通油孔、通气孔、进油孔、进油槽、叶片、带型线的流道及与涡轮轴连接的螺纹孔（图4-46）。排油孔使排油室与循环圈内的压力平衡，在高滑差时，循环圆内液体迅速排出，以增加调速的机动性。通气孔是在调速过程中腔内油位升高或降低时供空气进出之用。涡轮叶片数量一般比泵轮叶片少或多1～4片，以免产生激振扰动。

图4-45 泵轮体结构图

1—转动外壳连接螺纹孔 2—型线 3—泵体轴连接螺纹孔 4—进油槽 5—叶片 6—流道

图4-46 涡轮体结构图

1—型线 2—进油槽 3—涡轮轴连接螺纹孔 4—排油孔 5—流道 6—叶片 7—进排气孔 8—进油孔

（3）转动外壳 转动外壳上有小叶片铆钉孔、易熔塞孔、与泵轮连接的螺纹孔和扩油孔（图4-47）。小叶片铆钉孔是固定小叶片用的铆钉穿孔。小叶片的作用是当转动外壳旋转时带动室内油一起旋转，以提高油的离心力，使排油室与循环圆内压力接近，以取得液位平衡，并能提高勺管的排油压力。易熔塞孔内装有易熔块，当系统发生意外时，偶合器工作油温过高后熔化排油，起保护作用。

（4）勺管装置 勺管的作用在于吸取转动外壳中的工作油，通过上下移动来改变吸油量的大小，从而实现涡轮的变速。勺管及其传动装置如图4-48所示。

图4-47 转动外壳结构图

1—小叶片铆钉孔 2—易熔塞孔 3—与泵轮连接的螺纹孔 4—扩油孔

图4-48 勺管及其传动装置

1—勺管 2—进油控制阀 3—连接执行机构

（二）液力偶合器的传动原理

液力偶合器采用了离心泵和涡轮机组合传动原理进行工作。泵轮像一台离心泵，使泵轮与涡轮之间形成的工作腔中的油，沿着泵轮对片流道内缘向外缘流动，并高速冲击涡轮，使之如涡轮机一样旋转，然后工作油沿着涡轮叶片流道外缘向内缘流动，开始下一次循环（图4-49）。

液力偶合器的调速原理：当勺管径向滑移至外壳液压泵最大直径处，偶合器的工作腔不充油，输出轴以低转速旋转（图4-50a）；随着勺管径向向内滑移，偶合器工作腔中充油渐多，输出轴转速逐渐增加（图4-50b）；当勺管沿径向滑移至外壳油环最小直径处时，此时输出轴转速达到最大（图4-50c）。故液力偶合器是通过勺管的径向滑移来实现输出轴的无级变速的。

图4-49 液力偶合器的传动原理

1—泵体 2—涡轮

图4-50 液力偶合器的调速原理

（三）液力偶合器的检修与安装

以限矩型（YOX型）液力偶合器为例，液力偶合器的检修主要包括偶合器拆装与找正工艺、充油量的检查、易熔塞的更换等方面。下面就这些问题分别进行说明。

1.液力偶合器的拆卸

1）首先拆除电动机地脚螺栓，再将电动机连同主动半联轴器移离偶合器，然后检查弹性（梅花节）块磨损情况，必要时予以更换。

2）将偶合器由工作机（减速器）输入轴端抽出，如果抽出困难时，可用专用的拆卸螺栓，螺母（其螺纹与偶合器轴中的拆卸螺孔配合）顶住从动机输出轴，把偶合器卸下来，或使用千斤顶和短轴等工具把其顶出。(www.xing528.com)

3）拆卸时不允许用工具敲打、挤压偶合器的铸铝表面。

4）不允许用加热的方法拆卸偶合器。

液力偶合器拆下后应检查其油位、油量及渗漏油情况，若检查出结合面、轴端等处渗漏油，应及时解决密封问题。但要强调的是液力偶合器尽量不解体，以免破坏其密封和零部件。

2.液力偶合器的安装

液力偶合器在安装前，必须首先校核其输入轴和输出轴的孔径、键槽宽、键槽深、键槽长的公称尺寸，只有这些参数与工作机相适应后才能进行装配和安装。

液力偶合器安装的关键技术环节是，轴的轴向固定及位置的找正，图4-51所示为燃料通用设备驱动装置安装示意图。通常的找正方法是：

图4-51 燃料通用设备驱动装置安装示意图

1）先根据（输出机构如滚筒、斗轮等）找正减速器位置（定轴1位置），然后将电动机移开，使其与工作机之间留有足够安装液力偶合器的空间位置。

2）把电动机和减速器上的键装好，并在轴上均匀涂抹润滑油。

3）将液力偶合器平稳地装在减速器的输入轴上，偶合器与工作机（减速机）输入轴一般选用间隙配合或过渡配合（0～0.03mm），故借助偶合器轴上的螺纹孔，用相应螺钉就能将偶合器平稳地与工作机输入轴连接。不允许用压板、锤子敲打，也不允许热装，以免损坏元件和密封。然后再将后辅室、螺塞、O形圈拆开后，应用相应螺钉安装。因工作机高速轴为1∶10锥度，安装时，要用专用固定螺母来固定，以防液力偶合器松脱。为防止工作机输入轴轴向窜动，可应用螺孔对轴进行周向固定。

4）把液力偶合器主动联轴器装到电动机轴上（可热装），将其推入偶合器并连接，保证轴向间隙为2～4mm。

5）把电动机的地脚螺栓初步上紧后进行相应测量。

用钢直尺沿主动联轴器、从动联轴器的外圆处测量其接触间隙，在周围多测几处，看其间隙是否相等，也可以从主动、从动联轴器相应端面处安装间隙的均匀度判断其安装误差，或用塞尺直接在主动、从动联轴器端面间隙测出误差，然后通过垫片、斜铁或弹性板对电动机进行找正，并逐渐达到电动机与工作机同轴度、精度要求（见表4-14），具体找正方法同联轴器找中心。

6）安装完毕，还需用直角尺检查电动机和工作机的同轴度误差是否在公差范围内。同轴度误差可在弹性半联轴器的最大外径下测得，若要求精确，可用千分表测量。如超差，必须调整到误差范围内。

表4-14 工作机与电动机的同轴度公差

注：角误差小于或等于40′。

7）对于回转精度要求较高的设备，还需用千分表找正圆跳动和端面圆跳动，如斗轮驱动装置要求这两项指标均小于0.1mm，最后把电动机和工作机地脚螺栓拧紧。

3.液力偶合器充油量及油质检查

液力偶合器工作油的性能，直接影响偶合器传递转矩的能力，液力偶合器对工作油的总体要求是：工作油要有低的黏度，高的闪点，大的密度，腐蚀性小，抗老化性能强。

液力偶合器内充油量必须与工作机的传动力矩相对应，且在偶合器总容积的40%～80%之间。若充油过多，甚至充满，则液力偶合器在运转中会引起温升过高，且产生的压力会使偶合器损坏。若充油不足，则会使轴承得不到充分润滑而缩短使用寿命。

加油品质的具体要求为：黏度V=22～32mm²/s（-40℃）；密度ρ=0.86g/cm²（50℃）；闪点不低于180℃；凝点小于-10℃；推荐使用HU-20汽轮机油（22号涡轮油）或6号液力传动油。

表4-15所示为不同类型的液力偶合器的充油量，用80～100目/cm²的过滤网过滤，按总充油量75%的充油量注入工作油，不得带进任何杂质。

表4-15 不同类型的液力偶合器的充油量

4.易熔塞的浇注工艺

偶合器由于使用维护不当（如工作机长期超载运行、制动时间过长、油量不足等原因），会造成易熔塞中低合金的熔化现象，实践证明，液力偶合器的油温超过134℃时，易熔塞中低合金开始熔化。易熔塞熔化后，应重新浇注易熔塞，其浇注工艺如下：

1）首先准备不锈钢小容器、电炉或炭炉，除去容器上油污，并清洗干净，将低熔点合金放在不锈钢器皿中加热至熔融。

2）将易熔塞本体除净油污后预热到100～120℃。将易熔塞合金溶液浇注入易熔塞并待其自然冷却。浇注时要用一金属小棒塞入易熔塞的小孔内（螺纹端），以防合金熔液流走。

3）待合金凝固后用金属棒锤打，合金厚度不得小于熔腔高度的70%，使用时不得渗漏。

4）为了方便，也可用电烙铁和焊锡在平台上将易熔塞修复，其厚度也不得小于熔腔高度的70%。

5.关断销的安装

为了防止油温升高损坏密封，使油泄漏，须装配一关断销。当油温升高到可熔性部件的熔点时，关断销释放并接触安装于继电器上的凸轮，发出报警信号或切断电动机电源。熔化后只需更换可熔性部件和关断销即可。