Yantai Bonway Manufacturer

צימוד נוזלים

צימוד נוזלים, המכונה גם צימוד נוזלים, הוא מכשיר הילוכים הידראולי המשמש לחיבור מקור כוח (בדרך כלל מנוע או מנוע) למכונה עובדת, ומעביר מומנט על ידי שינוי המומנטום הנוזלי.

צימוד הנוזל הוא מכשיר הולכה הידראולי המשתמש באנרגיה הקינטית של הנוזל להעברת אנרגיה. הוא משתמש בשמן נוזלי כמדיום העבודה, וממיר את האנרגיה המכנית ואת האנרגיה הקינטית של הנוזל זה לזה באמצעות גלגל המשאבה והטורבינה, ובכך מחבר את המניע העיקרי ומכונות העבודה מממשים את העברת הכוח. על פי מאפייני היישום שלו, ניתן לחלק צימודים לנוזל לשלושה סוגים בסיסיים, כלומר סוג רגיל, סוג מגביל מומנט, סוג ויסות מהירות ושני סוגים נגזרים: העברת צימוד נוזלים ומפחית הידראולי.

עקרון העבודה:
צימוד הנוזל הוא צימוד לא נוקשה עם נוזל כמדיום העבודה. גלגל המשאבה והטורבינה של צימוד הנוזל יוצרים תא עבודה סגור המאפשר לנוזל להסתובב. גלגל המשאבה מותקן על פיר הכניסה, והטורבינה מותקנת על פיר היציאה. שני הגלגלים הם טבעות חצי עגולות עם להבים רבים המסודרים בכיוון הרדיאלי. הם מסודרים בניגוד ואינם נוגעים זה בזה. יש פער של 3 מ"מ עד 4 מ"מ ביניהם, והם יוצרים גלגל עבודה טבעתי. הגלגל המניע נקרא גלגל המשאבה, הגלגל המונע נקרא טורבינה, וגם גלגל המשאבה וגם הטורבינה נקראים גלגל העבודה. לאחר הרכבת גלגל המשאבה והטורבינה נוצר חלל טבעתי שמתמלא בשמן עובד.
גלגל המשאבה מונע בדרך כלל על ידי מנוע בעירה פנימית או מנוע לסיבוב, והלהבים מניעים את השמן. תחת פעולת כוח צנטריפוגלי, השמן נזרק לקצה גלגל המשאבה. מכיוון שרדיוס גלגל המשאבה והטורבינה שווה, כאשר מהירות גלגל המשאבה גדולה ממהירות הטורבינה בשלב זה, הלחץ ההידראולי בקצה החיצוני של להבי המדחף גדול מהלחץ ההידראולי בחלק החיצוני קצה להבי הטורבינה. בשל הפרש הלחץ, הנוזל משפיע על להבי הטורבינה. סובב לאותו כיוון. לאחר שהאנרגיה הקינטית של השמן צונחת, הוא זורם חזרה לגלגל המשאבה מקצה להבי הטורבינה, ויוצר לולאת זרימה, ונתיב הזרימה שלה הוא כמו ספירלה טבעתית המחוברת מקצה לקצה. צימוד הנוזל מסתמך על האינטראקציה של הנוזל עם להבי גלגל המשאבה והטורבינה כדי לייצר את שינוי רגע המומנטום להעברת מומנט. כאשר מתעלמים מאובדן הרוח ומהפסדים מכניים אחרים כאשר המדחף מסתובב, מומנט התפוקה שלו (הטורבינה) שווה למומנט הקלט (גלגל המשאבה).

מִיוּן:
על פי שימושים שונים, זיווגי נוזלים מחולקים לזיווגי נוזלים רגילים, זיווגי נוזלים המגבילים את מומנט וזיווגי נוזלים לוויסות מהיר. ביניהם, המצמד ההידראולי המגביל את המומנט משמש בעיקר להגנה על הפעלת מפחית המנוע והגנה מפני פגיעות, פיצוי מיקום וחוצץ אנרגיה במהלך הפעולה; המצמד ההידראולי המווסת את המהירות משמש בעיקר להתאמת יחס מהירות הקלט והפלט, ופונקציות אחרות. זה בעצם זהה לציוד הנוזל המגביל את המומנט.
על פי מספר חללי העבודה, המצמד ההידראולי מחולק למצמד הידראולי של חלל עבודה, מצמד הידראולי של חלל עבודה ומצמד הידראולי רב חללי. על פי הלהבים השונים, זיווגי נוזלים מחולקים לצימדי נוזל להבים רדיאליים, זיווגי נוזל להבים נוטים וזוגי נוזל להבים סיבוביים.

1. מצמד הידראולי רגיל
מצמד הידראולי רגיל הוא הסוג הפשוט ביותר של מצמד הידראולי, הוא מורכב מגלגל משאבה, טורבינה, גלגלת מעטפת ורכיבים עיקריים אחרים. לחלל העבודה שלה נפח גדול ויעילות גבוהה (יעילות מקסימאלית מגיעה ל -0.96 ～ 0.98), ומומנט ההעברה שלו יכול להגיע פי 6 עד 7 למומנט המדורג. עם זאת, בשל מקדם עומס יתר גדול וביצועי הגנה מפני עומס יתר לקוי, הוא משמש בדרך כלל לבידוד רטט, להאטת זעזוע התחלתי או כמצמד.
2. צימוד הידראולי מגביל רגע
המצמדים ההידראוליים המגבילים את המומנט כוללים שלושה מבנים בסיסיים: סוג הקלה בלחץ סטטי, סוג הקלה בלחץ דינמי וסוג הקלה בתרכובות. השניים הראשונים נמצאים בשימוש נרחב במכונות בנייה.
(1) צימוד הידראולי מסוג הפגת לחץ סטטי
האיור שלהלן הוא תרשים המבנה של צימוד נוזלי הקלה בלחץ. על מנת להפחית את מקדם עומס יתר של צימוד הנוזלים ולשפר את ביצועי הגנת העומס, יש לו מקדם מומנט ויעילות גבוהים יותר כאשר יחס ההעברה גבוה. לכן, המבנה שונה מצמד הנוזלים הרגיל. המאפיין העיקרי שלו הוא סידור סימטרי של גלגלי משאבה וטורבינות, כמו גם מנגלים ותאי עזר צדדיים. המבלבל מותקן ביציאה של הטורבינה ומשחק תפקיד של הסחה וחנק. צימוד נוזלי זה עובד בתנאים מלאים חלקית. עם צימוד נוזלי מסוג זה, כאשר יחס ההעברה גבוה, לחלל העזר הצדדי יש מעט מאוד שמן, כך שמומנט ההולכה גדול; וכאשר יחס ההעברה נמוך, לחלל העזר הצדדי יש יותר שמן, מה שהופך את העקומה האופיינית לשטוחה יחסית וניתן להשוות אותה. עמדו היטב בדרישות מכונות העבודה. אך יש לציין כי מכיוון שחלל העזר של צד כניסת הנוזל ויציאתו עוקב אחר שינוי העומס ומהירות התגובה איטית, הוא אינו מתאים למכונות עבודה עם שינויי עומס פתאומיים והתנעה ובלימה תכופות. מכיוון שסוג זה של צימוד נוזלים משמש בעיקר בהעברת כלי רכב, הוא נקרא גם צימוד נוזל גרירה.
(2) צימוד הידראולי להפגת לחץ דינמי
צימוד הידראולי מסוג הפגת לחץ דינמי יכול להתגבר על החסרונות של צימוד הידראולי מסוג הפגת לחץ סטטי, שקשה לשחק בפונקציה של הגנת עומס יתר כאשר עומס לפתע. שרוול פיר הכניסה מחובר עם גלגל המשאבה דרך הצימוד האלסטי ומעטפת חלל העזר האחורי. שרוול פיר הפלט של הטורבינה מחובר למפחית או למכונת העבודה, והתקע הפיוזי ממלא תפקיד של הגנת התחממות יתר. במצמד ההידראולי חלל עזר קדמי וחלל עזר אחורי. חלל העזר הקדמי הוא חלל חסר להב במרכז גלגל המשאבה והטורבינה; חלל העזר האחורי מורכב מהקיר החיצוני של גלגל המשאבה וממעטפת חלל העזר האחורי. תאי העזר הקדמיים והאחוריים מחוברים בחורים קטנים, בתא העזר האחורי יש חורים קטנים המחוברים לגלגל המשאבה, ותאי העזר הקדמיים והאחוריים מסתובבים יחד עם גלגל המשאבה.
פונקציה נוספת של חלל העזר האחורי היא "מטען מורחב", שיכול לשפר את יכולת ההתחלה. כאשר המנוע מתניע (הטורבינה עדיין לא הסתובבה), הנוזל בחלל העבודה מציג מחזור גדול, כך שהנוזל ממלא את חלל העזר הקדמי ואז עובר דרך הקטן החור f נכנס לחלל העזר האחורי. מכיוון שתא העבודה מלא במעט נוזלים והמומנט קטן מאוד, ניתן להפעיל את המנוע בעומס קל. ככל שמהירות המנוע (כלומר מהירות גלגל המשאבה) עולה, הנוזל בחלל העזר האחורי ייכנס לחלל העבודה לאורך החור הקטן עקב עליית הלחץ של טבעת השמן שנוצרה ונפח המילוי. של חלל העבודה יגדל. הארכה ". עקב פעולת המילוי המתעכבת, מומנט הטורבינה גדל. לאחר שהמומנט מגיע למומנט ההתחלתי, הטורבינה מתחילה להסתובב.

3. צימוד הידראולי לוויסות מהיר
המצמד ההידראולי המהיר המשתנה מורכב בעיקר מגלגל משאבה, טורבינה, תא צינור סקופ וכו ', כפי שמוצג באיור להלן. כאשר פיר ההנעה מניע את גלגל המשאבה לסובב, תחת פעולת הלהבים המשולבת והחלל בגלגל המשאבה, שמן העבודה יצבור אנרגיה ויישלח להיקפו החיצוני של גלגל המשאבה תחת פעולת כוח צנטריפוגלי אינרציאלי. כדי ליצור זרימת שמן במהירות גבוהה. זרימת השמן המהירה בצד ההיקף החיצוני של הגלגל משולבת עם המהירות היחסית הרדיאלית ומהירות ההיקף של מוצא גלגל המשאבה, ונחפזת לערוץ הזרימה הרדיאלי של הכניסה של הטורבינה, ומעבירה את רגע זרימת השמן לאורך את תעלת הזרימה הרדיאלית של הטורבינה. השינוי דוחף את הטורבינה לסובב, והשמן זורם ליציאת הטורבינה במהירות היחסית הרדיאלית ומהירות ההיקפית ביציאת הטורבינה כדי ליצור מהירות משולבת, זורם לתעלת הזרימה הרדיאלית של גלגל המשאבה ומחזיר אנרגיה פנימה את גלגל המשאבה. חזרות חוזרות ונשנות כאלה יוצרות מעגל זרימה של שמן עובד בגלגל המשאבה ובטורבינה. ניתן לראות כי גלגל המשאבה ממיר את העבודה המכנית הקלטית לאנרגיה קינטית של שמן, והטורבינה ממירה את האנרגיה הקינטית של השמן לעבודה מכנית תפוקה, וכך מממשת העברת כוח.

יתרונות וחסרונות:
יתרון:
(1) יש לו את הפונקציה של שידור גמיש והתאמה אוטומטית.
(2) יש לו את הפונקציות של הפחתת זעזועים ובידוד רטט פיתול.
(3) יש לו את הפונקציה של שיפור יכולת ההתחלה של מכונת הכוח והפיכתה לעומס או ללא עומס.
(4) יש לו פונקצית הגנת עומס יתר כדי להגן על המנוע ומכונת העבודה מפני נזק כאשר העומס החיצוני עומס יתר על המידה.
(5) יש לו את הפונקציות של תיאום התחלה רצופה של מנועי כוח מרובים, איזון העומס ומקביל בצורה חלקה.
(6) עם פונקציית בלימה והאטה גמישים (מתייחס למעכב הידראולי ולחיבור צימוד הידראולי עם שיכוך רוטור נעול).
(7) עם הפונקציה של עיכוב התחלה איטית של מכונת העבודה, זה יכול להפעיל את מכונת האינרציה הגדולה בצורה חלקה.
(8) יש לו יכולת הסתגלות חזקה לסביבה והוא יכול לעבוד בסביבות קרות, לחות, מאובקות וחסינות פיצוץ.
(9) מנועי כלוב זולים יכולים לשמש להחלפת מנועי סלילה יקרים.
(10) אין זיהום לאיכות הסביבה.
(11) עוצמת השידור פרופורציונאלית לריבוע מהירות הקלט. כאשר מהירות הקלט גבוהה, קיבולת האנרגיה גדולה וביצועי העלות גבוהים.
(12) בעזרת הפונקציה של ויסות מהירות ללא צעד, המצמד ההידראולי המווסת את המהירות יכול לשנות את מומנט המוצא ואת מהירות המוצא על ידי התאמת כמות מילוי הנוזלים של תא העבודה במהלך הפעולה בתנאי שמהירות הקלט אינה משתנה.
(13) בעזרת פונקציית מצמד, ויסות נוזלים מווסת ומהירות יכול להפעיל או לבלום את מכונת העבודה מבלי לעצור את המנוע.
(14) יש לו את הפונקציה של הרחבת טווח הפעולה היציב של מכונת הכוח.
(15) יש לו אפקט חיסכון בחשמל, אשר יכול להפחית את זרם ההתחלה ומשך המנוע, להפחית את ההשפעה על הרשת, להפחית את הקיבולת המותקנת של המנוע, ואת האינרציה הגדולה קשה להתחיל. המצמד ההידראולי המגביל את המומנט והוויסות המהיר על יישום מכני צנטריפוגלי. ההשפעה החוסכת באנרגיה של צימוד הידראולי מדהימה.
(16) אין חיכוך מכני ישיר למעט מיסבים וחותמות שמן, עם אחוז כשל נמוך וחיי שירות ארוכים.
(17) מבנה פשוט, הפעלה ותחזוקה קלים, ללא צורך בטכנולוגיה מסובכת במיוחד ועלות תחזוקה נמוכה.
(18) יחס ביצועים גבוה למחיר, מחיר נמוך, השקעה ראשונית נמוכה ותקופת החזר קצר.

　　　　
חסרונות:
(1) תמיד יש שיעור החלקה ואובדן כוח החלקה. היעילות המדורגת של צימוד הנוזל המגביל את המומנט שווה בערך ל 0.96, ויעילות התפעול היחסית של צימוד הנוזל המווסת מהירות והתאמת מכונות צנטריפוגליות היא בין 0.85 ל 0.97.
(2) מהירות המוצא תמיד נמוכה ממהירות הקלט ומהירות המוצא אינה יכולה להיות מדויקת כמו העברת הילוכים.
(3) צימוד הידראולי לוויסות מהיר דורש מערכת קירור נוספת המגדילה את עלויות ההשקעה והתפעול.
(4) הוא תופס שטח גדול וזקוק למרחב מסוים בין מכונת הכוח למכונת העבודה.
(5) טווח בקרת המהירות הוא צר יחסית, טווח בקרת המהירות המתאים למכונות צנטריפוגליות הוא 1 ~ 1/5, וטווח בקרת המהירות המתאים למכונות מומנט קבועות הוא 1 ~ 1/3.
(6) אין פונקציית המרת מומנט.
(7) היכולת להעביר כוח פרופורציונאלית לריבוע מהירות הקלט שלו. כאשר מהירות הקלט נמוכה מדי, מפרטי המצמד גדלים ויחס מחיר הביצועים יורד.

תחומי יישום:
מכונית
צימוד הנוזלים שימש בתיבות הילוכים חצי אוטומטיות מוקדמות ובהילוכים אוטומטיים של מכוניות. גלגל המשאבה של צימוד הנוזלים מחובר עם גלגל התנופה של המנוע, והכוח מועבר מגל ארכובה המנוע. במקרים מסוימים, המצמד הוא אך ורק חלק מגלגל התנופה. במקרה זה, הצימוד ההידרודינמי נקרא גם גלגל תנופה הידרודינמי. הטורבינה מחוברת לפיר הקלט של התמסורת. הנוזל מסתובב בין גלגל המשאבה לטורבינה, כך שמומנט מועבר מהמנוע לתיבת ההילוכים, ומניע את הרכב קדימה. בהקשר זה, תפקידו של צימוד הנוזל דומה מאוד למצמד המכני בתיבת הילוכים ידנית. מכיוון שהמצמד ההידראולי אינו יכול לשנות את המומנט, הוא הוחלף בממיר מומנט הידראולי.
תעשייה כבדה
ניתן להשתמש בו בציוד מתכות, מכונות כרייה, ציוד כוח, תעשייה כימית ומכונות הנדסיות שונות.

מאפיינים:
צימוד הנוזל הוא מכשיר הולכה גמיש. בהשוואה למכשיר השידור המכני הרגיל, יש לו מאפיינים ייחודיים רבים: הוא יכול לבטל זעזועים ורעידות; מהירות המוצא נמוכה ממהירות הקלט, והפרש המהירות בין שני הפירים עולה עם העומס הגדל; ביצועי הגנת עומס יתר וביצועי התחלה טובים, פיר הקלט עדיין יכול להסתובב כאשר העומס גדול מדי, ולא יגרום נזק למכונת הכוח; כאשר העומס מופחת, מהירות פיר המוצא עולה עד שהיא קרובה למהירות פיר הקלט, כך שמומנט ההולכה נוטה לאפס. יעילות ההולכה של צימוד הנוזל שווה ליחס מהירות פיר היציאה למהירות פיר הכניסה. באופן כללי, ניתן להשיג את היעילות הגבוהה כאשר יחס מהירות הסיבוב של מצב העבודה הרגיל של צימוד הנוזל הוא מעל 0.95. המאפיינים של צימוד הנוזלים שונים בשל הצורות השונות של תא העבודה, גלגל המשאבה והטורבינה. בדרך כלל היא מסתמכת על הקליפה שתפזר את החום באופן טבעי ואינה דורשת מערכת אספקת נפט לקירור חיצוני. אם השמן של צימוד הנוזל מתרוקן, הצימוד נמצא במצב לא מנותק ויכול לשמש כמצמד. עם זאת, לצמד הנוזלים יש גם חסרונות כמו יעילות נמוכה וטווח יעילות צר.