Гидравлическая муфта

Гидравлическая муфта. Гидравлической муфтой (рис. 15.2) называется устройство, обеспечивающее гибкое соединение ведущего и ведомого валов и передачу вращающего момента без изменения его  по величине. По конструкции она  представляет собой двухлопастную  гидравлическую машину, состоящую из двух основных частей: насосного колеса, жестко связанного посредством ведущего вала с валом двигателя, и турбинного колеса, соединяемого с помощью ведомого вала и механических звеньев с  движущими осями. Одно из рабочих  колес, чаще всего турбинное, обхватывается  кожухом, предназначенным для компоновки приборов питания (трубопроводов, клапанов) и уплотнения. Отличительной конструктивной особенностью обоих рабочих колес  является наличие плоских радиальных лопаток. Лопатки сложного профиля  применяются редко и только в  муфтах специального назначения.

Для обеспечения этих функций в  обычный механический привод вводят дополнительный элемент - гидромуфту переменного  наполнения. Несмотря на значительное снижения КПД(Максимальные потери мощности в гидромуфте равны 14,8% от номинальной мощности.) при изменении частоты вращения вала, приводы такого типа имеют существенные преимущества: при приводе компрессора осуществляется его периодическое отключение от энергетической установки; минимальная передача крутильных колебаний на энергетическую установку; сохранение постоянной угловой скорости вала на рабочем режиме независимо от угловой скорости вала энергетической установки. Последнее обстоятельство позволяет применять быстроходные компрессоры меньшей подачи. Особенно экономично применение регулируемых гидромуфт в приводе центробежных лопастных машин. Глубина регулирования скорости в этом случае достигает 5:1.

Рис. 155. Гидравлическая муфта переменного  наполнения: / -- ведущий вал; 2 - канал для отвода масла; 3 - черпаковая трубка; 4 - насосное колесо муфты; 5 - турбинное колесо муфты; 6 - устройство для поворота черпаковой трубки; 7 - канал для подачи масла

Компания Transfluid разработала гидродинамическую муфту (гидромуфту) с регулируемым заполнением серии KSL для решения проблем при запуске машин, управляемых электрическими и дизельными двигателями средней и большой мощности машин и для точного регулирования частоты оборотов. 
 
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ГИДРОМУФТЫ

Как пусковой механизм 
Плавный запуск может быть осуществлен благодаря очень простой системе гидромуфты : масло, являющиеся основой для передачи мощности, отбирается из емкости для хранения электронасосом и отправляется в циркуляционный круг рабочей полости, и возвращается в емкость для хранения. 
 
Как вариатор скорости 
Варьируя с помощью маленького преобразователя частоты, скорость электронасоса, и, следовательно, количество масла в рабочей полости гидромуфты, сверх точного контроля времени запуска ведомой машины, позволяет регулировать так же скорость Отключение и ограничение крутящего момента 
Помимо возможности ограничения крутящего момента, которую дает нам гидромуфта KSL, так же, возможно с помощью клапанов быстрого опорожнения, отключить ведомую машину от двигателя. 
 
Следовательно, гидромуфта Transfluid KSL позволяет получить: 
- постепенный запуск 
- варьирование скорости 
- ограничение крутящего момента 
- отключение рабочей машины

KPT(с опорожнением ) – гидродинамическая муфта, комплектуется фланцем для соединения с маховиком дизельного двигателя. Система объединяет технические характеристики традиционного отбора мощности и эксплуатационные характеристики гидромуфты. 
Объединенный питательный насос (исключение относится к размеру гидромуфты 27) соединен с дизельным двигателем. Гидромуфты KPT производятся гаммой до 1000 кВт. 
Выходной вал гидромуфты Transfluid соединен с ведомой машиной с помощью центрирующих муфт, которые представлены широкой гаммой, с помощью карданного вала или шкива. 
Комплектуется: масляный фильтр с термометром и манометром, электроклапан, термостат, указатели уровня, питательный насос. 
Опции: теплообменник вода-масло или радиатор, клапан быстрого опорожнения, упругие или супер упругие муфты для центровки, фланец для карданной муфты, карданная муфта. ХАРАКТЕРИСТИКИ

Гидромуфта с опорожнением позволяет  отсоединять двигатель при нагрузке. Это дает следующие преимущества: 
- запуск двигателя вхолостую 
- мягкая загрузка двигателя 
- демпфирование колебаний переменных пиковых нагрузок 
- гашение крутильных колебаний и вибраций 
- большая производительность при радиальной загрузке (KPTO) 
- контроль подаваемого крутящего момента при запуске 
- никакого проскальзывания ремней 
- дистанционное управление посредством электроклапана 
- привязка загрузки 
- насос питания, масляный фильтр и электроклапан установлены снаружи для облегчения обслуживания 
- длительный срок службы, не учитывая вращающиеся узлы, подверженные износу

KPTВ(можно как вариатор) – гидродинамическая муфта (гидромуфта) с регулируемым заполнением, спроектированная как вариатор скорости или как пусковой механизм. Система включает в себя наружный питательный насос и управляемый на расстоянии электроклапан

Гидромуфты этой группы применяются  в приводе центробежных насосов, вентиляторов, дымососов, конвейеров, центрифуг, в шахтно-подъемных машинах, в приводе вспомогательного оборудования металлургических заводов, вращающихся печей и барабанов, в приводе вентиляторов градирен заводов большой химии, скрубберов-интеграторов, бортовых генераторов на самолетах, в приводе тепловозов, кораблей и т.д.

Они предназначены для программного регулирования числа оборотов приводимой машины при постоянном числе оборотов двигателя, а также для разгона  и остановки приводимой машины.

Прежде чем решить вопрос о применении гидромуфт для работы с той  или иной машиной, необходимо провести подробный анализ характеристик  этих машин и выгодность их сопряжения.

Нормалью, разработанной в России, предусматривается изготовление регулируемых гидромуфт мощностью 50—1000 квт. Принята конструкция с вращающимся резервуаром (кожухом) и со скользящей черпательной трубкой (рис. 70). К достоинствам гидромуфт этого типа относятся: отсутствие масляного бака и длинного трубопровода, простота управления, определенность задаваемой дозировки, способность черпательной трубки легко преодолевать противодавление. Все это обусловливает широкое распространение гидромуфт с такой схемой управления. Мы не будем останавливаться на описании принципа действия, так как оно есть в литературе, а приведем основные величины, характеризующие гидромуфты размерного ряда.

В качестве главного параметра ряда гидромуфт выбран активный диаметр  Da (максимальный диаметр проточной части гидромуфты по выходным кромкам лопаток насоса).

Активный диаметр определяет эксплуатационные параметры гидромуфты — -мощность и скольжение при заданном числе оборотов ведущего вала, а также ее размеры.

Параметрическим рядом предусматривается определенная индексация гидромуфт. Обозначения отражают тип, исполнение гидромуфты и значения главного параметра. Например, индекс ГМРП-500 расшифровывается следующим образом: гидродинамическая муфта, регулируемая, исполнение II (с опорой ведомого вала), с активным диаметром Da = 500 лш. Помимо активного диаметра, основными параметрами гидромуфт являются 
номинальная передаваемая мощность, число оборотов ведущего вала, к.п.д. или скольжение на номинальном режиме, а также глубина регулирования.