专利名称：液体粘性调速离合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于矿山、冶金、石油、化工等企业部门大功率风机、水泵节电的调速装置。
背景技术：
随着国家经济建设的发展和人民生活水平的提高，工农业生产和城乡居民生活用电量大幅度增长，电力供应日趋紧张。在用电高峰时期，一些地区往往不得不实行拉闸限电等措施。这种情况制约了国民经济的发展和人民生活水平的进一步提高。因此，节约用电的任务迫在眉睫。其中风机和水泵耗用的电能占工业用电的比例甚大，是搞好节电工作的重点。目前，应用风机和水泵的部门，大多数都是采用电动机恒速运转，在需要改变流量时，仍用阀门或挡板，依靠其开启的大小进行调节，为此，造成很大的功率损失，即能源的浪费。根据风机和水泵所具有的负载特性，如果在电动机和负载之间加上一种可以方便地实现对负载进行无级调速的传动装置，当负载根据生产工艺要求而变量运行时，就可以大量节约电能。为了达到这一目的，目前现场采用了多种解决大功率风机和水泵节电的调速装置，例如高压变频调速、液力偶合器调速等。然而，高压变频调速在容量、可靠性、检修难度、生产成本和对电网污染等方面均存在不足，液力偶合器调速则在传动效率和传动同步上尚存在问题。另外，大功率的风机和水泵，除了功率大以外，转速也普遍高。造成换热困难，各系统密封难；设备的无级调速依靠的是控制油压力的变化，通常采用电液比例溢流阀及电子控制器来实现，而电液比例溢流阀对工作油的清洁度和温度的要求都非常苛刻。在这些方面，现有技术尚未能得到很好解决，使得大功率风机、水泵节电工作和效果受到影响。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可以有效解决风机、水泵功率大、生热多而造成的换热困难、转速高，控制油压力大造成的密封难和电液比例溢流阀不适用问题，从而获得良好节电效果的液体粘性调速离合器。
本实用新型是这样实现的。此种调速离合器的工作原理依据于牛顿液体内磨擦定律，即液体的粘性和油膜的剪切作用传递动力；通过改变离合器主、被动磨擦片之间间隙的大小，可以调节负载扭矩和转速的大小。此种调速离合器由主机、液压系统和自动控制系统三部分构成。其中，主机部分由主动轴、主动磨擦片、被动轴、被动盘、被动毂、支承盘、被动磨擦片、油缸、活塞、弹簧和弹簧压盘组成，主动轴的右端有外齿，与带有内齿的主动磨擦片连接而同步旋转；被动磨擦片带有外齿与带有内齿的被动毂连接而同步旋转；活塞右端受控制油压力的作用克服弹簧力而左移，使主、被动磨擦片间的间隙减小，当控制油压力减小时受弹簧力使活塞右移，使主、被磨擦片间的间隙增大。液压系统部分包括润滑油和控制油两个系统，润滑油系统由油箱、粗滤油器、润滑油泵电机、润滑油泵、冷却器、压力表、温度计、溢流阀、油箱电加热器组成，该系统的作用是向主、被动磨擦片之间充分供油形成工作油膜，并将有转速差时所产生的热量带走，通过冷却器将热量散掉；控制油系统由控制油泵电机、控制油泵、精滤油器、压力表、节流孔板、变频器组成，该系统的作用是根据对负载不同流量的要求，供给油缸以不同压力的工作油，压力高则负载的转速高，压力低则负载的转速低，从而实现负载的无级调速，传递不同的扭矩和转速。自动控制系统由上位机(工控机)、PLC控制柜、一次仪表和现场控制柜组成。上位机采用TCP/IP以太网通讯协议与PLC通讯，具有工艺流程画面、参数显示画面、系统操作画面、报警画面、趋势画面、报表和打印画面。控制系统可以对现场设备进行手动、自动控制、对转速可以进行单回路调节、串级调节及开环控制。该系统自动或手动给定变频器的输出频率(调节范围为0～50Hz)，通过改变变频器的频率，可以连续地无级调节控制供油系统的压力为0～2.5MPa，使液体粘性调速离合器实现无级调速。控制系统对现场设备可实现联锁启动和安全保护。
本实用新型构思新颖，工作可靠，该装置通过改变负载转速调节流量，节约电能的效果十分明显，而且在容量、可靠性、检修难度、成本及对电网污染等方面均优于变频调速，与液力偶合器相比，除具有其全部优点外，还具有传动效率高、可以实现同步传动、调速响应快、精度高、体积小和易于系列化等优点。
附图为本实用新型的结构示意图。图中“I”为主机部分，“II-1”为润滑油系统，“II-2”为控制油系统，“III”为自动控制系统。
具体实施方式
本实用新型由以下实施例给出，
以下结合附图予以说明。
如图所示，本实用新型由主机部分I、润滑油系统II-1、控制油系统II-2、自动控制系统III组成，其结构、组装关系如下主动轴2右端通过外齿与主动磨擦片5内齿相连接，被动轴10左端通过其上被动磨擦片6的外齿与被动毂4相连接，被动轴10上套装有弹簧压盘7、弹簧8，外侧设有油缸9、活塞15和被动盘14，以上部件组装设置在支承盘3上构成主机I；润滑油系统II-1的一条管线上从左至右依次接装有溢流阀30、压力表33、温度表35和节流孔24，该管线一端置于油箱29内，另一端与控制油系统II-2的管线相连接；润滑油系统II-1的另一条管线上从上至下依次接装有压力变送器1、冷却器34、润滑油泵32、润滑油泵电机31和粗滤油器27，粗滤油器27一端置于油箱29内液面以下，压力变送器1一端与主动轴2相连接；控制油系统II-2的管线上从上至下依次接装有压力变送器16、压力表17、溢流阀18、精滤油器19、控制油泵20、控制油泵电机21、变频器23，控制油泵20一端管线置于油箱29内，压力变送器16一端与被动轴10相连接；被动轴10外端设有测速齿盘13、磁电转速传感器12和转速变送器11，并通过导线与自动控制系统III相连接，变频器23亦通过导线与自动控制系统III相连接；油箱29内液面上设有温度变送器28，箱壁上设有油箱电加热器22。其中，主动轴2右端设有外齿，轴上设有径向油孔、轴向油孔和喷油孔，以便于润滑油通过。被动毂4带有内齿，外缘设有油孔。其余各工作部件和压力变送器、温度变送器、压力表、温度表均采用现有成品件。
权利要求1.一种液体粘性调速离合器，由主机部分I、润滑油系统II-1、控制油系统II-2、自动控制系统III组成，其特征在于主动轴(2)右端通过外齿与主动磨擦片(5)内齿相连接，被动轴(10)左端通过其上被动磨擦片(6)的外齿与被动毂(4)相连接，被动轴(10)上套装有弹簧压盘(7)、弹簧(8)，外侧设有油缸(9)、活塞(15)和被动盘(14)，以上部件组装设置在支承盘(3)上构成主机I；润滑油系统II-1的一条管线上从左至右依次接装有溢流阀(30)、压力表(33)、温度表(35)和节流孔(24)，该管线一端置于油箱(29)内，另一端与控制油系统II-2的管线相连接；润滑油系统II-1的另一条管线上从上至下依次接装有压力变送器(1)、冷却器(34)、润滑油泵(32)、润滑油泵电机(31)和粗滤油器(27)，粗滤油器(27)一端置于油箱(29)内液面以下，压力变送器(1)一端与主动轴(2)相连接；控制油系统II-2的管线上从上至下依次接装有压力变送器(16)、压力表(17)、溢流阀(18)、精滤油器(19)、控制油泵(20)、控制油泵电机(21)、变频器(23)，控制油泵(20)一端管线置于油箱(29)内，压力变送器(16)一端与被动轴(10)相连接；被动轴(10)外端设有测速齿盘(13)、磁电转速传感器(12)和转速变送器(11)，并通过导线与自动控制系统III相连接，变频器23亦通过导线与自动控制系统III相连接；油箱(29)内液面上设有温度变送器(28)，箱壁上设有油箱电加热器(22)。
专利摘要本实用新型涉及一种用于矿山、冶金、石油、化工等企业部门大功率风机、水泵节电的液体粘性调速离合器，由主机I、润滑油系统II－1、控制油系统II－2、自动控制系统III组成。该装置构思新颖，工作可靠，该装置通过改变负载转速调节流量，节约电能的效果十分明显，而且在容量、可靠性、检修难度，成本及对电网污染等方面均优于变频调速，与液力偶合器相比，除具有其全部优点外，还具有传动效率高、可以实现同步传动、调速响应快、精度高、体积小和易于系列化等优点。
文档编号F04D27/00GK2735051SQ20042007079
公开日2005年10月19日 申请日期2004年9月24日 优先权日2004年9月24日
发明者张宏文, 张兆华, 吴少路, 罗明英 申请人:辽宁华孚石油高科技股份有限公司