一種開式閥控充液型液力偶合器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種軟啟動(dòng)裝置，屬于煤礦機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種開式閥控充液型液力偶合器。針對(duì)煤礦井下大功率刮板輸送機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)以及現(xiàn)有傳動(dòng)技術(shù)的不足，提供一種開式閥控充液型液力偶合器，主要由主架體、副架體、泵輪、渦輪、傳動(dòng)軸、離心閥、充液電磁閥、轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器等組成，采用雙泵輪、雙渦輪結(jié)構(gòu)以增大力矩傳遞能力，設(shè)計(jì)離心閥結(jié)構(gòu)以調(diào)整工作腔充液率，傳動(dòng)軸與渦輪連接套聯(lián)接采用無(wú)鍵過(guò)盈聯(lián)接，保證轉(zhuǎn)矩的同時(shí)減少安裝空間，整體具有良好的自冷卻、軟啟動(dòng)、過(guò)載保護(hù)和功率平衡性能，操作維護(hù)簡(jiǎn)便，為煤礦大功率刮板輸送機(jī)高效、穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障。
【專利說(shuō)明】一種開式閥控充液型液力偶合器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種軟啟動(dòng)裝置，屬于煤礦機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種開式閥控充液型液力偶合器。

【背景技術(shù)】
[0002]刮板輸送機(jī)是煤礦井下運(yùn)煤關(guān)鍵設(shè)備，要求其傳動(dòng)裝置具有良好的軟啟動(dòng)性能、過(guò)載保護(hù)性能以及運(yùn)行平穩(wěn)性能。當(dāng)前，常用的傳動(dòng)裝置有摩擦限矩器、限矩型液力偶合器、閥控充液式液力偶合器、變頻調(diào)速及CST可控啟動(dòng)裝置。摩擦限矩器不具有軟啟動(dòng)性能，限矩型液力偶合器軟啟動(dòng)性能較差，適用于中小功率刮板輸送機(jī)；變頻調(diào)速價(jià)格昂貴，啟動(dòng)力矩小，過(guò)載倍數(shù)低；CST可控啟動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)運(yùn)行條件要求較高，維護(hù)困難；閥控充液型液力偶合器綜合性能優(yōu)越，在大功率刮板輸送機(jī)上應(yīng)用較為廣泛。閥控充液型液力偶合器分為閉式系統(tǒng)和開式系統(tǒng)兩種，閉式閥控充液型液力偶合器配備充液閥、排液閥、循環(huán)閥和冷卻器，排出的液體經(jīng)冷卻后返回偶合器腔內(nèi)，形成閉式系統(tǒng)，配備溫度、壓力和轉(zhuǎn)速傳感器監(jiān)測(cè)偶合器水溫、水壓和輸出轉(zhuǎn)速并參與邏輯控制，控制程序復(fù)雜，故障點(diǎn)多；開式閥控充液型液力偶合器配備充液閥，打開充液閥給偶合器充液，過(guò)充時(shí)從排液口排到外界，形成開式系統(tǒng)，配備溫度和轉(zhuǎn)速傳感器監(jiān)測(cè)偶合器水溫和輸出轉(zhuǎn)速，控制程序簡(jiǎn)化，故障點(diǎn)減少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)煤礦井下大功率刮板輸送機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)以及現(xiàn)有傳動(dòng)技術(shù)的不足，提供一種軟啟動(dòng)裝置，具體說(shuō)是一種開式閥控充液型液力偶合器，滿足煤礦大功率刮板輸送機(jī)對(duì)軟啟動(dòng)裝置的需求，為其高效、穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:主要由主架體、副架體、泵輪、渦輪、傳動(dòng)軸、離心閥、充液電磁閥、溫度傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器等組成。主架體4與副架體I通過(guò)螺栓聯(lián)接，形成偶合器整體，電機(jī)連接套18、輸入連接套14、輸入側(cè)泵輪20、泵輪連接套23、輸出側(cè)泵輪25依次聯(lián)接，電機(jī)連接套18與電機(jī)輸出軸聯(lián)接，輸入側(cè)渦輪21、輸出側(cè)渦輪24分別與渦輪連接套45聯(lián)接，渦輪連接套45依次與傳動(dòng)軸36、輸出彈性聯(lián)軸器8聯(lián)接，輸出彈性聯(lián)軸器8與減速器輸入軸聯(lián)接，充液電磁閥6安裝于主架體4上，并設(shè)置注液通道26，泵輪連接套23外周均布4個(gè)離心閥22，輸入側(cè)泵輪20側(cè)面均布6個(gè)溢流孔16，排液塊2安裝于副架體I上，排液塊2上安裝溫度傳感器3，排液塊2依次與彎管13和勺管19聯(lián)接，轉(zhuǎn)速傳感器7安裝于端蓋33上。
[0005]停機(jī)時(shí)，離心閥22為開啟狀態(tài)，偶合器工作腔內(nèi)液體經(jīng)過(guò)離心閥22流出，并經(jīng)過(guò)泄液口 9排到外界，電機(jī)啟動(dòng)期間，偶合器腔內(nèi)液體為空，電機(jī)空載啟動(dòng)，電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定時(shí)，離心閥22關(guān)閉；打開充液電磁閥6給偶合器充液，通過(guò)“泵輪機(jī)械能-液體動(dòng)能-渦輪機(jī)械能”的轉(zhuǎn)換傳遞，設(shè)備逐漸啟動(dòng)，偶合器輸出轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定值時(shí)，關(guān)閉充液電磁閥6，實(shí)現(xiàn)設(shè)備軟啟動(dòng)；通過(guò)溫度傳感器3檢測(cè)偶合器排液溫度，控制換水間隔，打開充液電磁閥6給偶合器注入冷水，偶合器工作腔內(nèi)熱水通過(guò)輸入側(cè)泵輪20上的溢流孔16流出，并經(jīng)過(guò)勺管19、彎管13和排液塊2排到外界，偶合器自冷卻；過(guò)載時(shí)，偶合器腔內(nèi)溫度急劇升高到達(dá)設(shè)定值時(shí)，程序執(zhí)行停車，實(shí)現(xiàn)設(shè)備過(guò)載保護(hù)；“偶合器滑差”隨負(fù)載變化自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備功率平衡。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的閥控充液型液力偶合器采用開式系統(tǒng)，具有良好的自冷卻、軟啟動(dòng)、過(guò)載保護(hù)和功率平衡性能，操作維護(hù)簡(jiǎn)便，為煤礦大功率刮板輸送機(jī)高效、穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型的開式閥控充液型液力偶合器外形圖。
[0008]圖2是本實(shí)用新型的開式閥控充液型液力偶合器右視圖。
[0009]圖3是本實(shí)用新型的開式閥控充液型液力偶合器左視圖。
[0010]圖4是本實(shí)用新型的開式閥控充液型液力偶合器俯視圖。
[0011]圖5是本實(shí)用新型的開式閥控充液型液力偶合器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖6是本實(shí)用新型的開式閥控充液型液力偶合器離心閥結(jié)構(gòu)圖。
[0013]圖7是本實(shí)用新型的開式閥控充液型液力偶合器勺管結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖中:1、副架體；2、排液塊；3、溫度傳感器；4、主架體；5、主架體觀察窗；6、充液電磁閥；7、轉(zhuǎn)速傳感器；8、輸出彈性聯(lián)軸器；9、泄液口 ；10、副架體觀察窗；11、導(dǎo)線孔；12、透氣孔；13、彎管；14、輸入連接套；15、潤(rùn)滑脂加注口 ； 16、溢流孔；17、盤根密封；18、電機(jī)連接套；19、勺管；19.1、鋼管；19.2、鋼球；20、輸入側(cè)泵輪；21、輸入側(cè)渦輪；22、離心閥；22.1、離心閥座；22.2、組合墊圈；22.3、彈簧；22.4、鋼球；22.5、限位板；a、通孔；b、過(guò)流孔；23、泵輪連接套；24、輸出側(cè)渦輪；25、輸出側(cè)泵輪；26、注液通道；27、水壓平衡孔；28、輸出側(cè)阻流盤；29、泵輪擋板；30、密封套；31、小骨架油封；32、軸承座；33、端蓋；34、大骨架油封；35、防塵圈；36、傳動(dòng)軸；37、大軸承；38、大軸套；39、出水孔；40、小軸承；41、輔助外殼；42、小軸套；43、雙唇密封環(huán)；44、卡盤；45、渦輪連接套；46、高壓油孔；47、緊固螺栓；48、輸入側(cè)阻流盤；49、下蓋板；50、壓蓋；51、泵輪外殼；52、擋盤

【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明:
[0016]主架體4與副架體I通過(guò)螺栓聯(lián)接，形成偶合器整體，電機(jī)連接套18、輸入連接套14、輸入側(cè)泵輪20、泵輪連接套23、輸出側(cè)泵輪25依次聯(lián)接，電機(jī)連接套18與電機(jī)輸出軸聯(lián)接，輸入電機(jī)功率，輸入側(cè)渦輪21、輸出側(cè)渦輪24分別與渦輪連接套45聯(lián)接，渦輪連接套45依次與傳動(dòng)軸36、輸出彈性聯(lián)軸器8聯(lián)接，輸出彈性聯(lián)軸器8與減速器輸入軸聯(lián)接，充液電磁閥6安裝于主架體4上，并設(shè)置注液通道26，泵輪連接套23外周均布4個(gè)離心閥22，輸入側(cè)泵輪20側(cè)面均布6個(gè)溢流孔16，排液塊2安裝于副架體I上，排液塊2上安裝溫度傳感器3，排液塊2依次與彎管13和勺管19聯(lián)接，轉(zhuǎn)速傳感器7安裝于端蓋33上，主架體4側(cè)面下部對(duì)稱開設(shè)2個(gè)泄液口 9。
[0017]充液電磁閥6為先導(dǎo)式電磁閥，通過(guò)控制器提供12V直流電控制其通斷，接DN38膠管，供液流量160?240L/min，水介質(zhì)通過(guò)注液通道26進(jìn)入偶合器腔內(nèi)。排液塊2接DN38膠管排液，溫度傳感器3安裝于排液塊2上，監(jiān)測(cè)偶合器排水溫度，以此設(shè)定偶合器換水間隔，負(fù)載小時(shí)，偶合器滑差小，偶合器腔內(nèi)液體升溫慢，換水間隔長(zhǎng)，反之，偶合器腔內(nèi)液體升溫快，換水間隔短；過(guò)載時(shí)，偶合器腔內(nèi)溫度急劇升高到達(dá)設(shè)定值時(shí)，程序執(zhí)行停車，設(shè)備過(guò)載保護(hù)。
[0018]采用雙泵輪、雙渦輪結(jié)構(gòu)，輸入側(cè)泵輪20與輸出側(cè)泵輪25通過(guò)泵輪連接套23連接形成雙泵輪結(jié)構(gòu)，輸入側(cè)渦輪21與輸出側(cè)渦輪24通過(guò)渦輪連接套45連接形成雙渦輪結(jié)構(gòu)，同時(shí)，輸入側(cè)泵輪20與輸入側(cè)渦輪21形成前工作腔，輸出側(cè)泵輪25與輸出側(cè)渦輪24形成后工作腔，兩個(gè)工作腔同時(shí)工作，增大力矩傳遞能力。輸入側(cè)渦輪21聯(lián)接輸入側(cè)阻流盤48，輸出側(cè)渦輪24聯(lián)接輸出側(cè)阻流盤28，限制偶合器傳遞力矩在設(shè)定值以下。輔助外殼41與輸出側(cè)泵輪25聯(lián)接，形成輔助腔。水壓平衡孔27分別貫穿了輸入側(cè)阻流盤48、輸入側(cè)渦輪21、渦輪連接套45、輸出側(cè)渦輪24和輸出側(cè)阻流盤28，聯(lián)通前后工作腔，使前后工作腔水壓平衡，減小軸向力。
[0019]泵輪連接套23上均布四個(gè)離心閥22，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵輪達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，鋼球22.4在離心力作用下克服彈簧22.3推力向上移動(dòng)，到達(dá)限定位置，同時(shí)堵住通孔a，偶合器工作腔內(nèi)液體不流失；停機(jī)過(guò)程中，鋼球22.4離心力減小，受彈簧22.3推力向下移動(dòng)，通孔a打開，偶合器工作腔內(nèi)液體依次經(jīng)過(guò)過(guò)流孔b和通孔a流出，并經(jīng)過(guò)主架體4側(cè)面下部的泄液口 9排到外界，偶合器腔內(nèi)液體為空。開機(jī)時(shí)，電機(jī)空載啟動(dòng)，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，離心閥22關(guān)閉，充液電磁閥6通電打開，偶合器開始充液，通過(guò)“泵輪機(jī)械能-液體動(dòng)能-渦輪機(jī)械能”的轉(zhuǎn)換傳遞，設(shè)備逐漸啟動(dòng)，轉(zhuǎn)速傳感器7檢測(cè)的輸出轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定值時(shí)，充液電磁閥6關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)設(shè)備軟啟動(dòng)。渦輪和泵輪之間存在一個(gè)速度差，稱為“偶合器滑差”，其大小隨負(fù)載自動(dòng)調(diào)節(jié)，負(fù)載大時(shí)，偶合器滑差增大，傳遞力矩增大，反之則反，實(shí)現(xiàn)設(shè)備功率平衡。
[0020]輸入側(cè)泵輪20上開有6個(gè)溢流孔16，偶合器運(yùn)行時(shí)工作腔內(nèi)水維持在一定的量，當(dāng)過(guò)沖時(shí)，水從溢流孔16排到工作腔外。泵輪外殼51與輸入側(cè)泵輪20聯(lián)接，泵輪外殼51旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)偶合器腔內(nèi)排出的水順利進(jìn)入勺管19。勺管19由鋼管19.1和鋼球19.2組成，鋼球19.2置于鋼管19.1內(nèi)，可左右自由活動(dòng)，若水從左進(jìn)水口 c進(jìn)入，鋼球向右移動(dòng)，封堵住右進(jìn)水口 e，水從出水口 d流出；若水從右進(jìn)水口 e進(jìn)入，鋼球向左移動(dòng)，封堵住左進(jìn)水口 C，水從出水口 d流出，到達(dá)彎管13，再由排液塊2排到偶合器外部，偶合器排液功能不受運(yùn)轉(zhuǎn)方向的限制。換水時(shí)，充液電磁閥6打開，注入冷水，偶合器工作腔過(guò)充，水從溢流孔16排到工作腔外，依次經(jīng)過(guò)勺管19、彎管13和排液塊2排到偶合器外部。
[0021]傳動(dòng)軸36與渦輪連接套45的聯(lián)接采用無(wú)鍵過(guò)盈聯(lián)接，傳動(dòng)軸36和渦輪連接套45接觸面設(shè)計(jì)成1: 50的錐面，并在傳動(dòng)軸36上開高壓油孔46，安裝時(shí)，從緊固螺栓47的位置打入高壓油，高壓油通過(guò)高壓油孔46到達(dá)傳動(dòng)軸36和渦輪連接套45的接觸面，高壓油將該接觸面撐開，再用油缸將渦輪連接套45壓到預(yù)定位置，保證渦輪連接套45與傳動(dòng)軸36接觸面有預(yù)定的過(guò)盈量，再將壓蓋50和緊固螺栓47裝上，起緊固作用。
[0022]軸承座32與主架體4焊接，大軸承37和小軸承40之間設(shè)置軸套38，裝配時(shí)軸承座32與軸套38之間涂滿潤(rùn)滑脂，工作中定期從潤(rùn)滑脂加注口 15補(bǔ)充潤(rùn)滑脂，以保證軸承充分潤(rùn)滑。設(shè)計(jì)多重密封結(jié)構(gòu)，以避免水和雜質(zhì)進(jìn)入軸承腔，密封套30外圈設(shè)計(jì)為迷宮密封結(jié)構(gòu)，密封套30內(nèi)圈設(shè)置兩個(gè)小骨架油封31和一個(gè)雙唇密封圈43，密封套30端面用卡盤44壓緊，卡盤44外圈嵌入渦輪連接套45內(nèi)，卡盤44與渦輪連接套45形成的腔內(nèi)涂滿潤(rùn)滑脂，如果水進(jìn)入到兩個(gè)小骨架油封31之間，則從出水孔39流到外界。擋盤52設(shè)計(jì)迷宮密封和一道盤根密封17，防止偶合器腔內(nèi)水泄露。
【權(quán)利要求】
1.一種開式閥控充液型液力偶合器，其特征是:主要由主架體、副架體、泵輪、渦輪、傳動(dòng)軸、離心閥、充液電磁閥、轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器組成，主架體(4)與副架體(I)通過(guò)螺栓聯(lián)接，形成偶合器整體，電機(jī)連接套(18)、輸入連接套(14)、輸入側(cè)泵輪(20)、泵輪連接套(23)、輸出側(cè)泵輪(25)依次聯(lián)接，電機(jī)連接套(18)與電機(jī)輸出軸聯(lián)接，擋盤(52)位于輸入連接套(14)外圈，與副架體(I)螺紋連接，輸入側(cè)渦輪(21)、輸出側(cè)渦輪(24)分別與渦輪連接套(45)聯(lián)接，渦輪連接套(45)依次與傳動(dòng)軸(36)、輸出彈性聯(lián)軸器(8)聯(lián)接，輸出彈性聯(lián)軸器(8)與減速器輸入軸聯(lián)接，軸承套(32)與主架體(4)焊接連接，軸承套(32)輸入側(cè)與密封套(30)螺紋連接，軸承套(32)輸出側(cè)與端蓋(33)螺紋連接，充液電磁閥(6)安裝于主架體(4)上，并設(shè)置注液通道(26)，泵輪連接套(23)外周均布4個(gè)離心閥(22)，輸入側(cè)泵輪(20)側(cè)面均布6個(gè)溢流孔(16)，排液塊⑵安裝于副架體⑴上，排液塊(2)上安裝溫度傳感器⑶，排液塊⑵依次與彎管(13)和勺管(19)聯(lián)接，轉(zhuǎn)速傳感器(7)安裝于端蓋(33)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開式閥控充液型液力偶合器，其特征是:所述的離心閥(22)主要由離心閥座(22.1)、組合墊圈(22.2)、彈簧(22.3)、鋼球(22.4)、限位板(22.5)組成，離心閥座(22.1)通過(guò)螺紋連接于泵輪連接套(23)外周，用組合墊圈(22.2)密封，離心閥座(22.1)上端開通孔(a)，側(cè)面均布四個(gè)過(guò)流孔(b)，彈簧(22.3)置于離心閥座(22.1)內(nèi)，彈簧(22.3)下面放入鋼球(22.4)，鋼球(22.4)下面放入限位板(22.5)，離心閥座(22.1)下部設(shè)計(jì)4個(gè)爪將限位板(22.5)鉚固。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開式閥控充液型液力偶合器，其特征是:所述的勺管(19)主要由鋼管(19.1)和鋼球(19.2)組成，鋼管(19.1)為焊接件，設(shè)計(jì)左進(jìn)水口(C)、右進(jìn)水口(e)和出水口(d)，鋼球(19.2)置于鋼管(19.1)內(nèi)，左右可以自由活動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開式閥控充液型液力偶合器，其特征是:所述的傳動(dòng)軸(36)與渦輪連接套(45)的聯(lián)接采用無(wú)鍵過(guò)盈聯(lián)接，傳動(dòng)軸(36)和渦輪連接套(45)接觸面設(shè)計(jì)成1: 50的錐面，并在傳動(dòng)軸(36)上開高壓油孔(46)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開式閥控充液型液力偶合器，其特征是:采用雙泵輪結(jié)構(gòu)，依次將泵輪外殼(51)、輸入側(cè)泵輪(20)、泵輪連接套(23)、輸出側(cè)泵輪(25)、輔助外殼(41)連接，輸入側(cè)泵輪(20)側(cè)面均布6個(gè)溢流孔(16)，泵輪連接套(23)外周均布4個(gè)離心閥(22)，輸出側(cè)泵輪(25)內(nèi)周連接泵輪擋板(29)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開式閥控充液型液力偶合器，其特征是:采用雙渦輪結(jié)構(gòu)，依次將輸入側(cè)阻流盤(48)、輸入側(cè)渦輪(21)、渦輪連接套(45)、輸出側(cè)渦輪(24)、輸出側(cè)阻流盤(28)連接，并依次貫穿形成水壓平衡孔(27)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開式閥控充液型液力偶合器，其特征是:所述的密封套(30)外圈設(shè)計(jì)為迷宮密封結(jié)構(gòu)，密封套(30)內(nèi)圈設(shè)置兩個(gè)小骨架油封(31)和一個(gè)雙唇密封圈(43)，密封套(30)端面用卡盤(44)壓緊，卡盤(44)外圈嵌入渦輪連接套(45)內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開式閥控充液型液力偶合器，其特征是:所述的軸承套(32)采用整體結(jié)構(gòu)，與主架體(4)焊接，輸入側(cè)連接密封套(30)，輸入側(cè)固定小軸承(40)，輸出側(cè)連接端蓋(33)，輸出側(cè)固定大軸承(37)，下部設(shè)計(jì)出水孔(39)，通向密封套(30)兩個(gè)小骨架油封(31)中間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開式閥控充液型液力偶合器，其特征是:所述的擋盤(52)設(shè) 計(jì)迷宮密封結(jié)構(gòu)和一道盤根密封(17)，防止偶合器腔內(nèi)水泄露。
【文檔編號(hào)】F16H41/30GK203979320SQ201420275160
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】聶文科, 王彪, 黃政委, 齊剛, 王會(huì)來(lái), 尤曉明, 楊陽(yáng), 李帥 申請(qǐng)人:中煤張家口煤礦機(jī)械有限責(zé)任公司