Yantai Bonway Manufacturer

Kopling fluida

Kopling fluida, juga dikenal sebagai kopling fluida, adalah perangkat transmisi hidrolik yang digunakan untuk menghubungkan sumber daya (biasanya mesin atau motor) dengan mesin yang berfungsi, dan mengirimkan torsi dengan perubahan momentum cairan.

Kopling fluida adalah perangkat transmisi hidrolik yang menggunakan energi kinetik dari zat cair untuk mentransfer energi. Ini menggunakan minyak cair sebagai media kerja, dan mengubah energi mekanik dan energi kinetik cairan satu sama lain melalui roda pompa dan turbin, dengan demikian menghubungkan penggerak utama dan mesin kerja Menyadari transmisi daya. Menurut karakteristik aplikasinya, kopling fluida dapat dibagi menjadi tiga tipe dasar, yaitu tipe biasa, tipe pembatas torsi, tipe pengatur kecepatan dan dua tipe turunan: transmisi kopling fluida dan peredam hidrolik.

prinsip bekerja:
Kopling fluida merupakan kopling non-rigid dengan media kerjanya berupa cairan. Roda pompa dan turbin kopling fluida membentuk ruang kerja tertutup yang memungkinkan cairan bersirkulasi. Roda pompa dipasang pada poros masukan, dan turbin dipasang pada poros keluaran. Kedua roda adalah cincin setengah lingkaran dengan banyak bilah yang tersusun dalam arah radial. Mereka diatur secara berlawanan dan tidak saling bersentuhan. Ada celah 3mm hingga 4mm di antara mereka, dan mereka membentuk roda kerja melingkar. Roda penggerak disebut roda pompa, roda penggerak disebut turbin, dan baik roda pompa maupun turbin disebut roda kerja. Setelah roda pompa dan turbin dipasang, rongga annular terbentuk, yang diisi dengan oli kerja.
Roda pompa biasanya digerakkan oleh mesin pembakaran internal atau motor untuk berputar, dan bilahnya menggerakkan oli. Di bawah aksi gaya sentrifugal, oli terlempar ke tepi roda pompa. Karena jari-jari roda pompa dan turbin sama, ketika kecepatan roda pompa lebih besar dari kecepatan turbin Pada saat ini, tekanan hidrolik di tepi luar sudu-sudu impeler lebih besar daripada tekanan hidrolik di bagian luar. tepi bilah turbin. Karena perbedaan tekanan, cairan berdampak pada bilah turbin. Putar ke arah yang sama. Setelah energi kinetik minyak turun, minyak mengalir kembali ke roda pompa dari tepi bilah turbin, membentuk lingkaran sirkulasi, dan jalur alirannya seperti spiral annular yang terhubung ujung ke ujung. Kopling fluida mengandalkan interaksi fluida dengan sudu roda pompa dan turbin untuk menghasilkan perubahan momen momentum untuk mentransmisikan torsi. Saat mengabaikan kehilangan angin dan kerugian mekanis lainnya saat impeler berputar, torsi keluaran (turbin) sama dengan torsi masukan (roda pompa).

klasifikasi:
Menurut kegunaan yang berbeda, kopling fluida dibagi menjadi kopling fluida biasa, kopling fluida pembatas torsi dan kopling fluida pengatur kecepatan. Diantaranya, penggandeng hidrolik pembatas torsi terutama digunakan untuk perlindungan start-up peredam motor dan perlindungan benturan, kompensasi posisi dan penyangga energi selama operasi; penggandeng hidrolik pengatur kecepatan terutama digunakan untuk mengatur rasio kecepatan masukan dan keluaran, dan fungsi lainnya Pada dasarnya sama dengan kopling fluida pembatas torsi.
Menurut jumlah rongga yang bekerja, penggandeng hidrolik dibagi menjadi penggandeng hidrolik rongga kerja tunggal, penggandeng hidrolik rongga kerja ganda dan penggandeng hidrolik rongga kerja multi. Menurut bilah yang berbeda, kopling fluida dibagi menjadi kopling fluida sudu radial, kopling fluida sudu miring, dan kopling fluida sudu putar.

1. Coupler hidrolik biasa
Coupler hidrolik biasa adalah jenis coupler hidrolik yang paling sederhana, terdiri dari roda pompa, turbin, katrol shell dan komponen utama lainnya. Rongga kerjanya memiliki volume besar dan efisiensi tinggi (efisiensi maksimum mencapai 0.96 ～ 0.98), dan torsi transmisinya dapat mencapai 6 hingga 7 kali torsi terukur. Namun, karena koefisien beban berlebih yang besar dan kinerja perlindungan beban berlebih yang buruk, umumnya digunakan untuk mengisolasi getaran, memperlambat guncangan start atau sebagai kopling.
2. Kopling hidrolik pembatas momen
Coupler hidraulik pembatas torsi yang umum memiliki tiga struktur dasar: tipe pelepas tekanan statis, jenis pelepas tekanan dinamis, dan jenis pelepas gabungan. Dua yang pertama banyak digunakan dalam mesin konstruksi.
(1) Kopling hidrolik tipe pelepas tekanan statis
Gambar di bawah ini adalah diagram struktur dari kopling fluida pelepas tekanan statis. Untuk mengurangi koefisien kelebihan beban dari kopling fluida dan meningkatkan kinerja perlindungan beban berlebih, ia memiliki koefisien torsi dan efisiensi yang lebih tinggi ketika rasio transmisi tinggi. Oleh karena itu, struktur kopling fluida berbeda dengan kopling fluida biasa. Fitur utamanya adalah pengaturan simetris roda pompa dan turbin, serta sekat dan ruang tambahan samping. Baffle dipasang di outlet turbin, dan memainkan peran pengalihan dan throttling. Kopling fluida ini bekerja dalam kondisi terisi sebagian. Dengan jenis kopling fluida ini, ketika rasio transmisi tinggi, rongga tambahan samping memiliki sedikit oli, sehingga torsi transmisi besar; dan bila rasio transmisi rendah, rongga tambahan samping memiliki lebih banyak oli, yang membuat kurva karakteristik relatif datar dan dapat dibandingkan. Memenuhi persyaratan mesin yang bekerja dengan baik. Tetapi harus diperhatikan bahwa karena rongga tambahan dari sisi saluran masuk dan keluar cairan mengikuti perubahan beban dan kecepatan reaksi lambat, itu tidak cocok untuk mesin yang bekerja dengan perubahan beban mendadak dan penyalaan dan pengereman yang sering. Karena jenis kopling fluida ini banyak digunakan pada transmisi kendaraan, maka disebut juga kopling fluida traksi.
(2) Kopling hidrolik tipe pelepas tekanan dinamis
Kopling hidraulik tipe pelepas tekanan dinamis dapat mengatasi kekurangan kopling hidraulik tipe pelepas tekanan statis sehingga sulit untuk memainkan fungsi perlindungan kelebihan beban saat tiba-tiba kelebihan beban. Selongsong poros masukan dihubungkan dengan roda pompa melalui kopling elastis dan selubung rongga bantu belakang. Selongsong poros keluaran turbin dihubungkan dengan peredam atau mesin yang berfungsi, dan steker sekering berperan sebagai pelindung panas berlebih. Coupler hidraulik memiliki rongga bantu depan dan rongga bantu belakang. Rongga bantu depan adalah rongga tanpa bilah di tengah roda pompa dan turbin; rongga bantu belakang terdiri dari dinding luar roda pompa dan selubung rongga bantu belakang. Ruang bantu depan dan belakang dihubungkan dengan lubang kecil, ruang bantu belakang memiliki lubang kecil yang terhubung dengan roda pompa, dan ruang bantu depan dan belakang berputar bersama dengan roda pompa.
Fungsi lain dari rongga tambahan belakang adalah "pengisian daya yang diperpanjang", yang dapat meningkatkan kemampuan start. Saat mesin hidup (turbin belum berputar), cairan di rongga kerja memberikan sirkulasi yang besar, sehingga cairan mengisi rongga bantu depan dan kemudian melewati lubang kecil f masuk ke rongga bantu belakang. Karena ruang kerja diisi dengan sedikit cairan dan torsinya sangat kecil, mesin dapat dihidupkan dengan beban ringan. Saat kecepatan mesin (yaitu kecepatan roda pompa) meningkat, cairan di rongga bantu belakang akan memasuki rongga kerja di sepanjang lubang kecil karena peningkatan tekanan cincin oli yang terbentuk, dan volume pengisian rongga kerja akan meningkat. Perpanjangan ". Karena aksi pengisian tertunda, torsi turbin meningkat. Setelah torsi mencapai torsi awal, turbin mulai berputar.

3. Kopling hidrolik yang mengatur kecepatan
Coupler hidrolik kecepatan variabel terutama terdiri dari roda pompa, turbin, ruang tabung scoop, dll., Seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Ketika poros penggerak menggerakkan roda pompa untuk berputar, di bawah aksi gabungan pisau dan rongga di roda pompa, oli kerja akan mendapatkan energi dan dikirim ke lingkar luar roda pompa di bawah aksi gaya sentrifugal inersia. untuk membentuk aliran oli berkecepatan tinggi. Aliran oli berkecepatan tinggi di sisi lingkar luar roda dikombinasikan dengan kecepatan relatif radial dan kecepatan keliling outlet roda pompa, dan mengalir ke saluran aliran radial inlet turbin, dan melewati momen aliran oli bersama. saluran aliran radial dari turbin. Perubahan tersebut mendorong turbin untuk berputar, dan oli mengalir ke outlet turbin dengan kecepatan relatif radial dan kecepatan melingkar di outlet turbin untuk membentuk kecepatan gabungan, mengalir ke saluran aliran radial roda pompa, dan mendapatkan kembali energi di roda pompa. Pengulangan berulang seperti itu membentuk lingkaran aliran sirkulasi oli kerja di roda pompa dan turbin. Dapat dilihat bahwa roda pompa mengubah pekerjaan mekanis masukan menjadi energi kinetik minyak, dan turbin mengubah energi kinetik minyak menjadi pekerjaan mekanis keluaran, sehingga mewujudkan transmisi daya.

Keuntungan dan kerugian:
keuntungan:
(1) Ini memiliki fungsi transmisi fleksibel dan adaptasi otomatis.
(2) Ini memiliki fungsi untuk mengurangi guncangan dan mengisolasi getaran torsi.
(3) Ini memiliki fungsi untuk meningkatkan kemampuan start mesin listrik dan membuatnya dimulai dengan beban atau tanpa beban.
(4) Ini memiliki fungsi perlindungan kelebihan beban untuk melindungi motor dan mesin yang bekerja dari kerusakan saat beban eksternal kelebihan beban.
(5) Ini memiliki fungsi mengkoordinasikan start berurutan dari beberapa mesin tenaga, menyeimbangkan beban dan paralel dengan mulus.
(6) Dengan fungsi pengereman dan perlambatan fleksibel (mengacu pada perlambatan hidrolik dan kopling hidrolik redaman rotor terkunci).
(7) Dengan fungsi menunda start lambat dari mesin yang bekerja, itu dapat memulai mesin inersia besar dengan lancar.
(8) Memiliki kemampuan beradaptasi yang kuat terhadap lingkungan dan dapat bekerja di lingkungan yang dingin, lembab, berdebu, dan tahan ledakan.
(9) Motor sangkar murah dapat digunakan untuk menggantikan motor berliku yang mahal.
(10) Tidak ada pencemaran lingkungan.
(11) Daya transmisi sebanding dengan kuadrat kecepatan input. Ketika kecepatan input tinggi, kapasitas energinya besar dan kinerja biaya tinggi.
(12) Dengan fungsi pengaturan kecepatan stepless, penggandeng hidrolik pengatur kecepatan dapat mengubah torsi keluaran dan kecepatan keluaran dengan menyesuaikan jumlah pengisian cairan dari ruang kerja selama operasi di bawah kondisi bahwa kecepatan masukan tidak berubah.
(13) Dengan fungsi kopling, kopling fluida pengatur kecepatan dan jenis kopling dapat memulai atau mengerem mesin yang bekerja tanpa menghentikan motor.
(14) Ini memiliki fungsi memperluas jangkauan operasi yang stabil dari mesin listrik.
(15) Ini memiliki efek hemat daya, yang dapat mengurangi arus awal dan durasi motor, mengurangi dampak pada jaringan, mengurangi kapasitas terpasang motor, dan inersia besar sulit untuk dimulai. Coupler hidraulik yang membatasi torsi dan pengaturan kecepatan aplikasi mekanis sentrifugal Efek hemat energi dari kopling hidraulik sungguh luar biasa.
(16) Tidak ada gesekan mekanis langsung kecuali bantalan dan segel oli, dengan tingkat kegagalan rendah dan masa pakai yang lama.
(17) Struktur sederhana, pengoperasian dan perawatan yang mudah, tidak perlu teknologi yang rumit, dan biaya perawatan yang rendah.
(18) Rasio kinerja terhadap harga tinggi, harga rendah, investasi awal rendah dan waktu pengembalian modal yang pendek.

　　　　
kekurangan:
(1) Selalu ada tingkat slip dan kehilangan daya slip. Efisiensi pengenal dari kopling fluida pembatas torsi kira-kira sama dengan 0.96, dan efisiensi operasi relatif dari kopling fluida pengatur kecepatan dan pencocokan mesin sentrifugal adalah antara 0.85 dan 0.97.
(2) Kecepatan keluaran selalu lebih rendah dari kecepatan masukan, dan kecepatan keluaran tidak bisa seakurat transmisi gigi.
(3) Kopling hidraulik yang mengatur kecepatan memerlukan sistem pendingin tambahan, yang meningkatkan investasi dan biaya pengoperasian.
(4) Ini menempati area yang luas dan membutuhkan ruang tertentu antara mesin listrik dan mesin yang berfungsi.
(5) Rentang kendali kecepatan relatif sempit, rentang kendali kecepatan yang cocok dengan mesin sentrifugal adalah 1 ~ 1/5, dan rentang kendali kecepatan yang cocok dengan mesin torsi konstan adalah 1 ~ 1/3.
(6) Tidak ada fungsi konversi torsi.
(7) Kemampuan mentransmisikan daya sebanding dengan kuadrat kecepatan inputnya. Ketika kecepatan input terlalu rendah, spesifikasi penggandeng meningkat dan rasio harga-kinerja menurun.

Aplikasi bidang:
mobil
Kopling fluida digunakan pada transmisi semi-otomatis awal dan transmisi otomatis mobil. Roda pompa dari kopling fluida dihubungkan dengan roda gila mesin, dan daya disalurkan dari poros engkol mesin. Dalam beberapa kasus, penggandeng benar-benar merupakan bagian dari roda gila. Dalam hal ini, kopling hidrodinamik disebut juga roda gila hidrodinamik. Turbin dihubungkan ke poros input transmisi. Cairan bersirkulasi di antara roda pompa dan turbin, sehingga torsi disalurkan dari mesin ke transmisi, dan menggerakkan kendaraan ke depan. Dalam hal ini, peran kopling fluida sangat mirip dengan kopling mekanis pada transmisi manual. Karena penggandeng hidrolik tidak dapat mengubah torsi, maka telah diganti dengan konverter torsi hidrolik.
Industri berat
Ini dapat digunakan dalam peralatan metalurgi, mesin pertambangan, peralatan listrik, industri kimia dan berbagai mesin teknik.

Fitur:
Kopling fluida adalah perangkat transmisi yang fleksibel. Dibandingkan dengan perangkat transmisi mekanis biasa, perangkat ini memiliki banyak fitur unik: dapat menghilangkan guncangan dan getaran; kecepatan keluaran lebih rendah dari kecepatan masukan, dan perbedaan kecepatan antara dua poros meningkat dengan peningkatan beban; kinerja perlindungan yang berlebihan dan kinerja awal yang baik, poros input masih dapat berputar ketika beban terlalu besar, dan tidak akan menyebabkan kerusakan pada mesin daya; Saat beban dikurangi maka kecepatan poros keluaran bertambah hingga mendekati kecepatan poros masukan, sehingga torsi transmisi Cenderung nol. Efisiensi transmisi kopling fluida sama dengan rasio kecepatan poros keluaran terhadap kecepatan poros masukan. Secara umum, efisiensi tinggi dapat diperoleh bila rasio kecepatan putar kondisi kerja normal kopling fluida di atas 0.95. Karakteristik kopling fluida berbeda karena perbedaan bentuk ruang kerja, roda pompa dan turbin. Umumnya bergantung pada cangkang untuk menghilangkan panas secara alami dan tidak memerlukan sistem suplai oli untuk pendinginan eksternal. Jika oli kopling fluida dikosongkan, kopling dalam keadaan terlepas dan dapat berfungsi sebagai kopling. Namun kopling fluida juga memiliki kelemahan seperti efisiensi yang rendah dan kisaran efisiensi yang sempit.