Transfluid限矩型液力偶合器SKF技術(shù)解析

一、引言

在工業(yè)傳動領(lǐng)域，意大利Transfluid限矩型液力偶合器SKF系列以其的性能和優(yōu)良的技術(shù)占據(jù)重要地位。它為眾多復(fù)雜工況下的動力傳輸系統(tǒng)提供了可靠、高效的解決方案，以下將對其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入剖析。

二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理

（一）結(jié)構(gòu)組成

SKF系列液力偶合器主要由泵輪、渦輪、外殼、輔助腔室、易熔塞等部件構(gòu)成。泵輪與輸入軸相連，由動力源驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；渦輪與輸出軸連接，將動力傳遞給負(fù)載。外殼起到密封和保護(hù)內(nèi)部部件的作用，同時也參與散熱過程。輔助腔室的設(shè)計(jì)是SKF系列的特色之一，它對于液力偶合器的性能調(diào)節(jié)有著重要意義。易熔塞則是一種重要的安全保護(hù)裝置。

（二）工作原理

基于流體動力學(xué)原理，當(dāng)動力源啟動，泵輪旋轉(zhuǎn)時，泵輪內(nèi)的工作液體在離心力的作用下向四周甩出，高速沖向渦輪葉片，使渦輪跟隨旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)動力從輸入到輸出的傳遞。在這個過程中，液體在泵輪和渦輪之間形成環(huán)流。SKF系列通過對泵輪和渦輪的葉片形狀、角度以及流道的優(yōu)化設(shè)計(jì)，確保了高效的動力傳輸效率。

三、限矩技術(shù)

（一）基本限矩原理

SKF系列液力偶合器的限矩功能是其核心優(yōu)勢。當(dāng)負(fù)載突然增大時，工作腔內(nèi)的液體環(huán)流狀態(tài)發(fā)生改變。通過特殊設(shè)計(jì)的流道和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使輸出扭矩不會隨著負(fù)載的急劇增加而無限增大。在正常工況下，液體在泵輪和渦輪間的流動較為順暢，動力傳遞穩(wěn)定。而當(dāng)過載發(fā)生時，液體的流動阻力增加，限制了渦輪的轉(zhuǎn)速提升，從而限制了輸出扭矩，保護(hù)電機(jī)和其他傳動部件免受損壞。

（二）動態(tài)限矩特性

該系列液力偶合器具有良好的動態(tài)限矩特性。它能夠在短時間內(nèi)對負(fù)載的變化做出響應(yīng)，這種快速響應(yīng)能力得益于其精確的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。例如，在一些頻繁啟停和負(fù)載波動較大的應(yīng)用場景中，如礦山刮板輸送機(jī)，SKF系列液力偶合器可以有效地應(yīng)對瞬間過載，避免電機(jī)因頻繁的沖擊而損壞，保障了設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

四、散熱技術(shù)

（一）自然散熱機(jī)制

外殼的設(shè)計(jì)對于散熱至關(guān)重要。SKF系列液力偶合器的外殼通常采用具有良好導(dǎo)熱性能的材料，并設(shè)計(jì)有散熱鰭片。這些散熱鰭片增加了外殼與空氣的接觸面積，當(dāng)液力偶合器工作時，內(nèi)部產(chǎn)生的熱量通過外殼傳導(dǎo)到散熱鰭片，再由空氣對流帶走，實(shí)現(xiàn)自然散熱，維持設(shè)備的正常溫度范圍。

（二）輔助散熱措施

在一些高負(fù)載或連續(xù)工作的應(yīng)用中，僅靠自然散熱可能不足以保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。SKF系列可以配備額外的輔助散熱裝置，如風(fēng)冷或水冷系統(tǒng)。風(fēng)冷系統(tǒng)通過風(fēng)扇強(qiáng)制空氣流過液力偶合器表面，加速熱量散發(fā)。水冷系統(tǒng)則利用循環(huán)水帶走熱量，這種方式的散熱效率更高，能更好地應(yīng)對工況下的散熱需求。

五、過載保護(hù)與安全機(jī)制

（一）易熔塞的作用

易熔塞是SKF系列液力偶合器的重要安全保護(hù)元件。當(dāng)液力偶合器內(nèi)部溫度過高時，可能是由于過載時間過長或散熱不良等原因，易熔塞內(nèi)的低熔點(diǎn)合金會熔化。此時，工作液體將從易熔塞處流出，使液力偶合器失去傳遞動力的能力，從而避免因溫度過高導(dǎo)致設(shè)備損壞，甚至引發(fā)安全事故。

（二）多重保護(hù)設(shè)計(jì)

除了易熔塞，SKF系列還采用了其他的過載保護(hù)措施。例如，在限矩功能的基礎(chǔ)上，通過監(jiān)測系統(tǒng)對液力偶合器的工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，當(dāng)檢測到異常情況時，能夠及時發(fā)出警報并采取相應(yīng)的保護(hù)措施，如自動停機(jī)等，進(jìn)一步提高了設(shè)備的安全性。

六、調(diào)速性能

（一）調(diào)速原理

SKF系列液力偶合器在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能。通過改變工作腔內(nèi)的充液量，可以調(diào)整輸出轉(zhuǎn)速。充液量的改變會影響液體在泵輪和渦輪之間的環(huán)流強(qiáng)度，進(jìn)而改變輸出扭矩和轉(zhuǎn)速。這種調(diào)速方式具有平滑、無級的特點(diǎn)，能夠滿足一些對轉(zhuǎn)速有特定要求的工業(yè)應(yīng)用。

（二）調(diào)速精度與穩(wěn)定性

在調(diào)速過程中，SKF系列液力偶合器展現(xiàn)出較高的精度和穩(wěn)定性。這得益于其優(yōu)良的充液量控制技術(shù)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。通過精確控制充液量的變化，實(shí)現(xiàn)了對輸出轉(zhuǎn)速的精確調(diào)節(jié)，并且在不同的負(fù)載條件下，都能保持轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定，為工業(yè)生產(chǎn)中的精細(xì)化操作提供了有力支持。

七、結(jié)論

意大利Transfluid限矩型液力偶合器SKF系列憑借其精巧的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)良的限矩技術(shù)、高效的散熱和安全保護(hù)機(jī)制以及優(yōu)良的調(diào)速性能，成為工業(yè)傳動領(lǐng)域的優(yōu)秀解決方案。它廣泛應(yīng)用于礦山、港口、建筑等眾多行業(yè)，為提高設(shè)備的可靠性、安全性和生產(chǎn)效率發(fā)揮了重要作用。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，SKF系列液力偶合器也將持續(xù)改進(jìn)和創(chuàng)新，以滿足更復(fù)雜、更嚴(yán)苛的工業(yè)應(yīng)用需求。
SKF系列液力偶合器可以應(yīng)用于各種被內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的工業(yè)設(shè)備上。通過液體傳遞動力，可改善整體性能，并保護(hù)驅(qū)動和被驅(qū)動機(jī)械。

通過TRANSFLUID液力偶合器驅(qū)動，您可獲得如下基本利益。

重載啟動時保護(hù)發(fā)動機(jī)
在重載啟動或突然加載時防止發(fā)動機(jī)熄火。液力偶合器通過簡單的“滑差”平穩(wěn)加載。
提供緩沖驅(qū)動
沒有機(jī)械連接，功率和力矩通過液體的質(zhì)量和速度傳遞。可獲得平穩(wěn)持續(xù)的功率傳遞，而無沖擊和扭振，沖擊和扭振在機(jī)械傳動中嚴(yán)重影響設(shè)備的壽命。
防止沖擊載荷傳遞
液力偶合器通過消除沖擊載荷保護(hù)驅(qū)動和被驅(qū)動設(shè)備免遭負(fù)載突發(fā)阻力的沖擊。
可靠的減振作用
發(fā)動機(jī)的扭振通過液力偶合器極大地衰減，從而使整個傳動鏈壽命延長。
全力矩傳遞
TRANSFLUID循環(huán)圓流道的設(shè)計(jì)使輸出力矩和輸入力矩相等。即使被驅(qū)動機(jī)械悶車，發(fā)動機(jī)也可在再打的力矩-速度點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
徑向承載能力
SKF和SKFE允許在輸出軸上安裝皮帶輪。

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