专利名称：一种大功率输送机的阀控充液式耦合器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大功率输送机的阀控充液式偶合器，属煤矿运输设备零部件的设
计与制造的技术领域。
背景技术：
在煤矿井下常使用刮板输送机和带式输送机进行煤炭运输，统称输送机，大功率刮板输送机和带式输送机存在起动难、运行负载不均衡、缺乏有效的过载保护，为解决起动难问题，常用的起动装置有摩擦限矩器，限矩液力偶合器、变频调速及可控行星差速减速器等；变频调速因价格高很少使用，常选用在电机与减速器之间加装限矩型液力偶合器，但限矩型液力偶合器不能实现输送电机的空载起动，偶合器的工作腔温度较难控制，多因温度过高导致喷液故障、停机和人身危害；可控行星差速减速器因结构复杂，对运行条件要求苛刻、对污染敏感，维护工作量大。 大功率输送机的起动、负载运行、过载保护是一个复杂的技术难题，需要进一步研究和探讨。
发明内容
发明目的 本发明的目的就是针对背景技术的不足，设计一种新的阀控充液式偶合器，采用在偶合器壳体内设置由涡轮和泵轮组成的双工作腔，并设置充、排液操纵阀，由控制器控制偶合器的充液量，使大功率输送机实现电机空载启动和软起动，以解决大功率输送机的起动难、负载不均衡及过载保护的难题。
技术方案 本发明主要结构由左箱体、右箱体、左右法兰盘、充液阀、排液阀、开关阀、出液勺管、电机输入轴套、过渡连接套、减速器连接套、涡轮、泵轮、温度传感器、充液量传感器及控制器组成； 左箱体1通过螺栓37固定联接右箱体2 ;在左箱体1上部设有排液口 16，并与排液阀4、开关阀30的入口相联接，开关阀30的出口与冷却器47的出口联接；中部设有连接块28 ;在右箱体2中间上部设有进液口 15，并与充液阀3的出口、冷却器47的入口相联；
在左箱体1、右箱体2内部，左中间内部为电机输入轴套10，并通过螺栓38与过渡连接套13固定联接，中间位置设有挡块21、联接螺柱14 ;过渡连接套1 3右部通过垫块20、螺栓39与右箱体2内的左辅壳25、泵轮33、中间架23、泵轮34联接，并由螺栓40、41固定，在中间架23内，在减速器连接套18上装有涡轮3 1、32，在泵轮33与涡轮31之间为工作腔35，在涡轮32与泵轮34之间为工作腔36，工作腔35通过喷嘴53与左辅腔54联接，左辅腔54中的液体经勺管43泵出，经温度传感器45进入排液阀4 ;液体从充液口 15经液管44进入工作腔36，工作腔36中的液体经过孔进入工作腔35 ;工作腔35通过阻尼孔11与充液量传感器12联接；减速器轴套18、联接螺柱19与输送机的减速器联接；电机输入轴
3套10通过联接螺柱14与输送机的动力传输电机联接。所述的偶合器涡轮31、32、泵轮33、34，为交叉对称组合成双工作腔，涡轮31与泵轮33组合成工作腔35，涡轮32与泵轮34组合成工作腔36 ;温度传感器45和充液量传感器12的测量信号传输给控制器29，进而控制充液阀3、排液阀4、开关阀30的动作。
所述的偶合器涡轮31、32、泵轮33、34均用铜合金材料铸造成型，为整体结构。
所述的偶合器的工作腔35、36的工作液温度采用温度传感器45、充液阀3、排液阀4、开关阀30、控制器29进行温度监测控制。所述的开关阀30、充液阀3、排液阀4、冷却器47、进液口 15、液管44、工作腔35、36、左辅腔54、勺管43、出液口 16组成闭式循环回路，运行耗水量稳定。
有益效果 本发明与背景技术相比具有明显的先进性，它是根据大功率输送机起动难、运行负载不均衡、缺乏有效过载保护的实际情况，采用左右箱体、涡轮+泵轮、输入、输出相结合的设计，在箱体内部设置由泵轮和涡轮组成的转子，形成双工作腔结构，传递功率可达2000kw，并由充液量传感器传递充液量信息，温度传感器传递温度信息，通过对充排液阀的控制，实现电机空载启动、控制输送机的起动速度，并进行过载保护，可使大功率输送机完全实现空载起动、有效控制输送机的起动速度，此偶合器设计先进合理，结构紧凑，安全稳定可靠，安装使用方便，功率大、体积小、可使用水、油两种液体充液，是十分理想的大功率输送机的驱动装置。
图1为整体结构图
图2为整体结构主视图
图3为整体结构俯视图
图4为整体结构左视图
图5为整体结构右视图
图6为图3的A-A剖面图
图7为工作状态图
图中所示，附图标记清单如下 1 、左箱体，2、右箱体，3、充液阀，4、排液阀，5、左法兰盘，6、右法兰盘，7、前上盖，8、后上盖，9、电机轴孔，10、电机输入轴套，11、阻尼孔，12、充液量传感器，13、过渡连接套，14、联接螺柱，15、进液口 ， 16、出液口 ， 18、减速器连接套，19、联接螺柱，20、垫块，21、挡块，22、挡块，23、中间架，25、左辅壳，26、下端盖，28、连接块，29、控制器，30、开关阀，31、涡轮，32、涡轮，33、泵轮，34、泵轮，35、工作腔，36、工作腔，37、螺栓，38、螺栓，39、螺栓，40、螺栓，41、螺栓，43、勺管，44、液管，45、温度传感器，46、回液管，47、冷却器，53、喷咀；54、左辅腔。
具体实施例方式以下结合附图对本发明做进一步说明 图1、2、3、4、5、6所示，为整体结构图，各部位置、联接关系要正确，安装牢固。
左右箱体可用不锈钢材料制作，要强度好，耐腐蚀。
本结构无轴承支撑，不存在轴承锈蚀问题。
充液、排液各液路要畅通洁净，不得堵塞。 设置温度、充液量传感器，有效掌握工作腔的温度、充液量信息，用于控制工作腔 的充液量并进行温度监控。 偶合器左部由输送机电机主轴伸入偶合器轴套内联接，右部通过联接套与减速器 联接，形成输入、输出结构。 偶合器内部由涡轮、泵轮相向安装组成两个工作腔，形成双腔转子结构，力量大、 安全稳定。
图7所示，为工作原理图，阀控充液式双腔偶合器工作原理如下
电机启动常态下排液阀4出口通向大气，电机通电起动后，带动左辅壳25旋转， 其中残留的液体在高速下进入勺管43，经出液口 16，并经排液阀4出口排走，工作腔35、36 排空，电机空载下达到满速。 输送机起动开启充液阀3，关闭排液阀4、开关阀30，液体经充液阀3进入充液口 15，经液管44进入工作腔36，并经过孔进入工作腔33，同时，左辅腔54中也有液体，但由于 排液阀4关闭，勺管43不排液，随着工作腔35液体的充满，阻尼孔11中有液体流过，充液 量传感器12测量到压力变化时关闭充液阀3，在此过程中泵轮和涡轮间由液体传递力矩， 带动负载旋转直到满速。 输送机运行工作腔35、36充满液后，液体经排液口 16进入排液阀4再进入充液 阀3，又进入工作腔36，一直循环，与此同时，排液口 16处的温度传感器45测量液体的工作 温度，如果温度超过警戒值，排液阀4打开，排走热液，同时充液阀3打开，经进液口 15注入 冷液，直至温度降到规定值。 过载保护当温度传感器的温度超过危险值时，控制器29控制排液阀4打开，经排 液口 16排空工作腔35、36中的工作液，电机与负载脱离。
权利要求
一种大功率输送机的阀控充液式偶合器，其特征在于主要结构由左箱体、右箱体、左右法兰盘、充液阀、排液阀、开关阀、出液勺管、电机输入轴套、过渡连接套、减速器连接套、涡轮、泵轮、温度传感器、充液量传感器及控制器组成；左箱体(1)通过螺栓(37)固定联接右箱体(2)；在左箱体(1)上部设有排液口(16)，并与排液阀(4)、开关阀(30)的入口相联接，开关阀(30)的出口与冷却器(47)的出口联接；中部设有连接块(28)；在右箱体(2)中间上部设有进液口(15)，并与充液阀(3)的出口、冷却器(47)的入口相联；在左箱体(1)、右箱体(2)内部，左中间内部为电机输入轴套(10)，并通过螺栓(38)与过渡连接套(13)固定联接，中间位置设有挡块(21)、联接螺柱(14)；过渡连接套(13)右部通过垫块(20)、螺栓(39)与右箱体(2)内的左辅壳(25)、泵轮(33)、中间架(23)、泵轮(34)联接，并由螺栓(40、41)固定，在中间架(23)内，在减速器连接套(18)上装有涡轮(31、32)，在泵轮(33)与涡轮(31)之间为工作腔(35)，在涡轮(32)与泵轮(34)之间为工作腔(36)，工作腔(35)通过喷嘴(53)与左辅腔(54)联接，左辅腔(54)中的液体经勺管(43)泵出，经温度传感器(45)进入排液阀(4)；液体从充液口(15)经液管(44)进入工作腔(36)，工作腔(36)中的液体经过孔进入工作腔(35)；工作腔(35)通过阻尼孔(11)与充液量传感器(12)联接；减速器轴套(18)、联接螺柱(19)与输送机的减速器联接；电机输入轴套(10)通过联接螺柱(14)与输送机的动力传输电机联接。
2. 根据权利要求1所述的一种大功率输送机的阀控充液式偶合器，其特征在于所述 的偶合器涡轮(31、32)、泵轮(33、34)，为交叉对称组合成双工作腔，涡轮(31)与泵轮(33) 组合成工作腔(35)，涡轮(32)与泵轮(34)组合成工作腔(36);温度传感器(45)和充液量 传感器(12)的测量信号传输给控制器(29)，进而控制充液阀(3)、排液阀(4)、开关阀(30) 的动作。
3. 根据权利要求1所述的一种大功率输送机的阀控充液式偶合器，其特征在于所述 的偶合器涡轮(31、32)、泵轮(33、34)均用铜合金材料铸造成型，为整体结构。
4. 根据权利要求1所述的一种大功率输送机的阀控充液式偶合器，其特征在于所述 的偶合器的工作腔(35、36)的工作液温度采用温度传感器(45)、充液阀(3)、排液阀(4)、开 关阀(30)、控制器(29)进行温度监测控制。
5. 根据权利要求1所述的一种大功率输送机的阀控充液式偶合器，其特征在于所述 的开关阀(30)、充液阀(3)、排液阀(4)、冷却器(47)、进液口 (15)、液管(44)、工作腔(35、 36)、左辅腔(54)、勺管(43)、出液口 (16)组成闭式循环回路，运行耗水量稳定。
全文摘要
本发明涉及一种大功率输送机的阀控充液式耦合器，主要结构由左右箱体、左右法兰盘、充液阀、排液阀、开关阀、电机输入轴套、减速器连接套、涡轮、泵轮、温度传感器、充液流量传感器、控制器组成，采用左右箱体、涡轮+泵轮、输入输出相结合的设计，在箱体内设置由泵轮和涡轮组成的转子，形成双工作腔结构，并经充、排液阀控制充液量，充液量传感器、温度传感器传递信息，有效的增大了传动功率，并进行过载保护，可使大功率输送机完全实现空载起动、输送机的慢速起动，此耦合器设计先进合理，结构紧凑，安全稳定可靠，安装使用方便，功率大、体积小、可使用水、油两种液体充液，是十分理想的大功率输送机的驱动装置。
文档编号F16H41/24GK101737474SQ20091026395
公开日2010年6月16日 申请日期2009年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者丁永成, 刘伟, 夏长春, 孟建新, 宋德军, 张庚云, 李变荣, 王腾, 白桂文, 石岚, 金江 申请人:煤炭科学研究总院太原研究院;煤炭科学研究总院山西煤机装备有限公司