调速型液力偶合器外特性实验研究

　　液力偶合器内部流动状态极其复杂，相关的三维流动设计理论和方法正在完善之中，实际制造出的液力偶合器性能往往与设计性能存在差距，因此只能以液力偶合器的实验特性作为依据来验证设计、改进设计、鉴定实际产品的性能，并用实验方法来发展液力偶合器的三维流动设计理论与研究方法。液力偶合器的性能测试无论对产品开发和生产以及对新的理论和方法的研究，都具有非常重要的意义。

　　作者对调速型液力偶合器在不同充液率下的各个工况进行外特性实验，由实验数据得到偶合器的原始特性，将实验结果与数值计算结果进行对比分析，验证数值计算方法的正确性。

　　1 实验台组成与实验方法

　　该实验是与大连液力机械有限公司联合完成的，如图1 所示为大连液力机械有限公司的液力传动试验台。

　　按行业标准JB/T4238. 3-2005 液力偶合器性能试验方法，对液力偶合器进行性能实验。作者测试了输入转速为1 700 r/min，液力偶合器在不同充液率下的各个工况的外特性，根据测试的实验数据计算得出偶合器的原始特性。

　　在实验过程中采用的是定转速实验方法，即在测试中液力偶合器的输入转速不变，以液力传动油为工作介质，控制泵轮转速的波动范围为± 5 r/min。测试时涡轮空载启动，当涡轮转速稳定后开始加载，每次加载待仪器仪表指针稳定后记录测试值。测定液力偶合器的泵轮转速nB( r/min) 、涡轮转速nT( r/min) 、泵轮转矩TB( N·m) 和涡轮转矩TT( N·m) 。所有实验项目重复3 次，以保证数据采集的准确性。实验选用两台400 kW 直流电力测功机作为主要设备，安装在一个基础平台上。两台测功机分别以电动机和发电机状态运行。台架布置如图2 所示。

　　主要设备技术参数如下。

　　( 1) 电力测功机

　　电力测功机参数如表1 所示。

　　( 2) 齿轮箱

　　同轴输出式，传动比分别为i = 1. 636，2. 536，3. 143，根据需要选择。安装在被试件后做升速器用，以提高加载能力。其速比按式( 1) 计算选择

式中: M_y为液力偶合器的额定转矩，N·m;

　　M_D为测功机的额定转矩，N·m;

　　n_y为液力偶合器的额定转速，r/min;

　　n_D为测功机的额定转速，r/min。

　　这样就能保证动力测功机工作到满负荷。

　　转矩测量设备选用日本小野制作所的成套设备，KST-50、 KST-100、 KST-200、 DSTP-500、 DSTP-1000相位差式转矩测量仪。数据由转矩转速仪显示和RQ-335 数字打字机记录，同时可用CX-446 X-Y 记录仪绘制曲线。