安全型液力偶合器在桥式转载机上的应用研究

　　0引言

　　桥式转载机是机械化缓倾斜氏臂采煤工作向运输系统中采用的一种中间转载运输设备，安置在采煤工作向运输巷道中，将刮板输送机运来的煤转运到带式输送机上。安全性液力偶合器在桥式转载机上的应用，可实现电动机轻载或空载启动，负载平缓启动，吸收冲击和消除扭转振动，保护电动机等。

　　1安全性液力偶合器的结构和工作原理

　　安全性液力偶合器是以液体为工作介质的传动兀件，主要由泵轮、涡轮、输入轴、输出轴、外壳等构件组成。其中泵轮和涡轮是偶合器的工作轮，两者内腔都布置一此径向叶片，形成液体介质循环流动空间。

　　泵轮和涡轮之间没有任何刚性连接，只是在内腔充一定数量的工作液体，当电动机驱动泵轮旋转时，泵轮叶片带动工作液体做圆周运动。在离心惯性力的作用下，液体由泵轮心部流向外圆周的过程中，液体以泵轮获得能量，动量矩增加，同时产生切向力。液体流出泵轮后在工作腔外圆周处流入并通过涡轮流向工作腔心部，由于切向力的作用而冲击涡轮叶片，推动涡轮旋转，动量矩减少。液体在工作腔心部流出涡轮，在离心力的作用下又重新进入泵轮。工作液体在工作腔内既随液力偶合器做圆周运动，又在工作腔内做环流运动。环流运动使工作液体的速度发生变化，也就是工作液体的动能发生变化。在泵轮外缘出口处，工作液体的速度比在内缘入口处高;在涡轮内缘出日处，工作液体的速度比在外缘入日处低。工作液体流经泵轮时动能增加，流经涡轮时动能减少，增加的动能是电动机通过泵轮给的，而减少的动能是消耗在推动涡轮上。工作液体在偶合器中循环流动的过程，就是进行能量传递和转换的过程:电动机机械能转换为泵轮机械能，泵轮机械能转换为工作液体动能，工作液体动能转换为涡轮机械能。

　　2安全型液力偶合器的机械特性

　　1)力矩。作用于液力偶合器的外阻力矩有2个，即电动机力矩M₁和转载机力矩M₂，如图1所示。

　　由于液力偶合器的泵轮与电动机相连，因而电动机力矩Mi等于泵轮输入力矩M_B;涡轮与转载机相连，转载机力矩M₂等于涡轮输出力矩M_T，即:

　　液体作用于涡轮上的力矩和液体作用于泵轮上的力矩大小相等，即液力偶合器的输出力矩和电动机的输出力矩相等。当电动机带动液力偶合器的泵轮旋转时，工作液体在液力偶合器内做复合运动，即液体质点一面绕泵轮轴线做圆周运动，一面沿涡轮叶片做环流运动。液力偶合器涡轮的力矩为: