限矩型液力偶合器始终工作在部分充液状态下,工作腔内部的工作液体做复杂的气-液两相螺旋环流运动。在不同的载荷工况下,工作液体气-液两相的具体分布形式和环流形态很大程度上决定了偶合器的限矩特性。为了掌握限矩型偶合器内部的气-液两相环流特性,该文以YOXD200偶合器为分析模型,在建立全流道模型的基础上,应用滑移网格瞬态算法,两相流模型采用流体体积法VOF(volume of fluid)模型,对3种典型充液率下的环流形态进行CFD数值模拟分析。数值模拟结果很好地预测了在不同充液率下,随载荷的增加,内部气-液两相流体由小环流向大环流运动的转化过程。该文为实现限矩型液力偶合器转矩跌落工况点的预测及过载能力的估算提供了数值计算的方法和依据。

我公司原料立磨外循环提升机为板链斗式提升机，规格为NSE300×33100mm，输送能力410t／h，电动机（Y280S-4）功率75kW，在电动机转轴与减速机输入轴之间采用限矩型液力偶合器联接，实现动力驱动。在生产过程中，出现过一次液力偶合器爆炸故障，本文对此次故障的原因和紧急处理过程进行介绍，供参考。

限矩型液力偶合器内部存在着复杂的气液两相流动,为掌握限矩型液力偶合器内部流场分布及转矩特性变化,分别采用VOF(Volume of fluid)与Mixture两相流模型对偶合器内部流场进行模拟计算,并对其转矩特性进行监测。通过VOF模型获得的偶合器内部气液两相分布情况和通过Mixture模型得到的其内部压力速度分布图能够较好地反映偶合器内部流场变化情况。仿真结果表明:VOF模型能够较好地模拟出偶合器因流态转变而造成的转矩跌落情况,Mixture模型不能模拟出该效果,但在高、低转速比工况下模拟的转矩值仍具有一定参考意义。

限矩型液力偶合器内部两相介质在多流动域内做着复杂的耦合流动。为掌握限矩型液力偶合器内部流动规律,更好地指导限矩型液力偶合器的设计与优化,以YOX500型限矩型液力偶合器为研究对象,采用Mixture两相流模型及RNG k-ε湍流模型对其在3种典型充液率不同工况下的流场进行瞬态模拟。结果表明:随着转速比的升高,偶合器内部流动逐渐由大环流转变为小环流,压力趋于均匀带状分布;同时对其外特性进行计算,模拟所得结果与试验结果吻合较好,证明了该方法的有效性;但该方法不能直观地体现偶合器转矩的跌落情况,因此具有一定的局限性。

阐述了限矩型液力偶合器应用的一般原则；对限矩型液力偶合器与电机、工作机的匹配及合理充油量和选型进行了简单分析。

介绍了限矩型液力偶合器的工作原理，分析了限矩型液力偶合器的功能及限矩型液力偶合器所具有传动特点和节能效果。

举例说明了限矩型液力偶合器在离心式水泵上的应用节能效果，并进一步分析了节能原理。

本文根据限矩型液力偶合器在双齿辊破碎机上的应用情况，分析了限矩型偶合器因冲击载荷而产生的故障原因并提出了解决办法，有效解决了偶合器在双齿辊破碎机应用中产生的问题，提高了设备健康运行水平。