一種水介質偶合器制造技術

一種水介質偶合器，包括：位于輸入端連接電機的輸入聯軸器組件，轉殼與泵輪連接，使渦輪置于其中，形成于轉殼與泵輪之間的環狀密閉輔室，中空狀渦輪軸，在偶合器腔體，即在由泵輪和轉殼內部形成的空間內使用水介質。其特征在于，所述渦輪軸為中空狀，內置有設置于渦輪軸中空部分的內釋壓閥，當偶合器因超載發熱而使水被加熱汽化、壓力升高并超過預定值時，所述內釋壓閥能自動釋放氣體或蒸汽，阻止氣壓的進一步上升。所述水介質偶合器及其內釋壓方法特別適用于煤礦等企業對偶合器防燃、防爆要求較高的刮板輸送機、皮帶輸送機、轉載機、刨煤機、破碎機等。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】一種水介質偶合器，包括：位于輸入端連接電機的輸入聯軸器組件，轉殼與泵輪連接，使渦輪置于其中，形成于轉殼與泵輪之間的環狀密閉輔室，中空狀渦輪軸，在偶合器腔體，即在由泵輪和轉殼內部形成的空間內使用水介質。其特征在于，所述渦輪軸為中空狀，內置有設置于渦輪軸中空部分的內釋壓閥，當偶合器因超載發熱而使水被加熱汽化、壓力升高并超過預定值時，所述內釋壓閥能自動釋放氣體或蒸汽，阻止氣壓的進一步上升。所述水介質偶合器及其內釋壓方法特別適用于煤礦等企業對偶合器防燃、防爆要求較高的刮板輸送機、皮帶輸送機、轉載機、刨煤機、破碎機等?！緦＠f明】一種水介質偶合器
本技術涉及液力傳動及自動化領域，特別是，本技術涉及一種水介質偶 合器，所述水介質偶合器特別適用于煤礦等企業對偶合器防燃、防爆要求較高的刮板輸送 機、皮帶輸送機、轉載機、刨煤機、破碎機等。
技術介紹
在煤礦等礦業企業中，需使用大量的刮板輸送機設備。刮板輸送機等設備的作用 不僅是運送煤和物料，而且還用于采煤機的運行軌道，因此，刮板輸送機等成為現代化采煤 工藝中不可缺少的主要設備。由于刮板輸送機的啟動頻繁，啟動、工作負荷變動大，堵轉現 象嚴重，且因其所處空間狹窄，環境惡劣。 為了保證電機等設備的安全，在刮板機上廣泛使用了限矩型水介質偶合器。所述 限矩型水介質偶合器通常安裝在電機和刮板機中間，這樣可以柔性地傳遞力矩，由此實施 過載保護，達到均衡負荷、緩和沖擊和振動的目的。另外，針對煤礦井下的輸送機、轉載機等 設備，則通常使用限矩型液力偶合器傳動裝置。此類設備在機械過載時易熔塞易熔合金熔 化而噴灑出高溫礦物油液，容易引發火災和瓦斯爆炸的惡性事故，為防止這類惡性事故的 發生，近年來這類偶合器正在改為用水或水基難燃液作為工作介質。這類偶合器簡稱水介 質偶合器。 根據國家能源部的規定，今后將不再允許油介質偶合器在煤礦井下使用。據調 查，在全國年產約5萬臺限矩型液力偶合器中，煤炭井下用水介質偶合器約占2/3以上。但 是，水介質的使用又提出了偶合器的防爆安全可靠性的新問題。 眾所周知，無論是油介質或是水介質的，定充液量的偶合器都裝有易熔合金保護 塞，其目的在于在負荷過載或卡住時，隨著介質的溫升至一定值，可以引起易熔合金的熔 化，從而使工作腔排液，由此起到停止功率傳輸、切斷動力的作用，保護電動機的安全運行。 雖然工作腔排液的同時也實現了偶合器的過壓防爆保護，但是由于易熔合金要通 過傳導熱引起熔化，反應時間比較長。這對于水介質偶合器來說，易使偶合器發生過壓爆炸 事故。這一方面因為水的飽和蒸汽壓比較高，另一方面，壓力又是以波的形式迅速傳到偶合 器的全部內壁面上的。因此，當負載急速制動，水溫迅速升高時，這種過壓保護功能就可能 喪失，致使偶合器發生過壓爆炸事故。為此，水介質偶合器都要在易熔塞之外再加裝過壓保 護防爆塞，另外，根據相關規定，易熔塞和防爆塞都必須成對安裝，以確保杜絕這類過壓爆 炸事故的發生。 顯然可見，過壓爆炸事故關系到人身安全，是液力傳動裝置中最為嚴重的故障之 一，其危害等級按可靠性標準按照GB7826-87規定屬于最高的IV級，因此水介質偶合器的 防爆可靠性是一個必須加以關注和解決的重要問題。 另外，由于水介質偶合器腔內的高壓水蒸氣，使得采用普通油封難以起到密封效 果，這也導致軸承的潤滑情況不良。據調查，水介質偶合器的連續使用時間通常不超過3個 月，這不僅嚴重影響煤礦連續生產，而且還加大產煤成本，成為煤炭行業的一大負擔，這主 要與其軸承的潤滑不良有關。 迄今為止，為解決水介質偶合器爆炸的問題，本領域以往采用下述方法： 一是采用增加易熔塞和易爆塞的冗余設計，提高其可靠性； 二是更合理地設計易熔塞和易爆塞。易熔塞是一種帶螺紋的塞子，中央鉆孔，孔中 填滿易熔合金，當與之接觸的工作液溫度升高到此合金的熔點時，合金熔化，工作液帶著熔 化的合金向外噴射，直至工作液放空，電機空轉。易爆塞也是一種帶螺紋的塞子，是一種組 合件，其中夾了一片易破的金屬，當與之接觸的工作液壓力升高到預定的數值時，該金屬片 破裂，工作液噴出、放空，使電機得保護）的安裝位置。因此，易爆塞的安裝應盡量避開最大 直徑處一圈相對靜止水，即避開位于死角、不參與內部循環的靜止水，而設置循環水溫高的 地方，以提高熱傳導率，改善易爆塞的環境，進而提高可靠性。 三是采用線接觸式限壓閥用于釋放內部壓力。由于內釋壓閥是通過偶合器內部釋 放的水蒸氣，其工作壓力較低，僅為水蒸氣的壓力；而線接觸式限壓閥是在偶合器外部釋放 的水及水蒸氣，其本質上與易爆塞的原理一致，其工作壓力較高，不僅包含水蒸氣的壓力， 還包括工作水循環時的離心壓力。為此，該方法雖可解決內部汽化壓力問題，但是在排氣時 也須不斷將水排除，同時須不斷補液，非常麻煩。 總觀上述，如何從根本上解決水介質偶合器腔內高壓水蒸氣的釋壓，也即避免水 介質偶合器的過壓爆炸的問題，是本領域亟待解決的問題。
技術實現思路
為解決上述問題，本技術的目的在于：提供一種水介質偶合器，上述水介質偶 合器能夠將水介質偶合器腔體內高壓水蒸氣自動釋放而不會造成工作水被排放的防爆。 本技術的一種水介質偶合器的技術方案如下： -種水介質偶合器，包括：位于輸入端連接電機的輸入聯軸器組件，轉殼與泵輪連 接，使渦輪置于其中，形成于轉殼與泵輪之間的環狀密閉輔室，渦輪軸，在偶合器腔體，即在 由泵輪和轉殼內部形成的空間內使用水介質，其特征在于， 所述渦輪軸1為中空狀，其與輸入聯軸器組件連接端的中空部分內置有內釋壓閥 19, 所述內釋壓閥閥體23內由輸出部向輸入部依次設置有端蓋20、閥芯21、環狀設置 于閥芯21法蘭狀外緣的膜片22、彈簧24及彈簧壓力調節螺母25， 所述輔室11為形成于轉殼5與輸入聯軸器組件12之間的環狀密閉腔室， 所述泵輪9根部設置有連通輔室11的通孔，使得在起動時輔室11內的水在離心 力的作用下通過泵輪9與輔室11連接處的通孔緩慢進入泵輪，起到延長啟動時間的作用。 根據本技術，水介質偶合器由輸入聯軸器組件連接電機，帶動泵輪9旋轉。在 泵輪的帶動下，偶合器腔體內的水受到離心力的作用開始由泵輪9根部沿著泵輪9的葉片 方向向外運動，增速增壓后甩向渦輪6,在渦輪6中降壓降速釋放能量后沿葉片方向向內重 新返回到泵輪9的根部，實現了水介質能量的傳遞，即將泵輪的功率傳遞到渦輪，實現驅動 負載。所述泵輪9根部設置有連通輔室11的通孔，使得在起動時輔室11內的水在離心力 的作用下通過泵輪9與輔室11連接處的阻尼孔緩慢進入泵輪，起到延長啟動時間的作用， 當偶合器因超載發熱而使水被加熱汽化、壓力升高并超過預定值時，所述內釋壓 閥19能自動釋放氣體或蒸汽，阻止汽壓的進一步上升。 優選的是，所述連通輔室11的通孔為阻尼孔。 根據本技術所述的一種水介質偶合器，其特征在于， 其中渦輪軸1內部開有通氣孔，與所述內釋壓閥19端蓋上設置的通氣孔相通。 優選的是，其中渦輪軸1內部開有4-8個通氣孔，與所述內釋壓閥19端蓋上設置 的4-8個通氣孔相通。 優選的是，其中渦輪軸1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種水介質偶合器，包括：位于輸入端連接電機的輸入聯軸器組件，轉殼與泵輪連接，使渦輪置于其中，形成于轉殼與泵輪之間的環狀密閉輔室，渦輪軸，在偶合器腔體，即在由泵輪和轉殼內部形成的空間內使用水介質，其特征在于，?所述渦輪軸(1)為中空狀，其與輸入聯軸器組件連接端的中空部分內置有內釋壓閥(19)，?所述輔室(11)為形成于轉殼(5)與輸入聯軸器組件(12)之間的環狀密閉腔室，?所述內釋壓閥閥體(23)內由輸出部向輸入部依次設置有端蓋(20)、閥芯(21)、環狀設置于閥芯(21)法蘭狀外緣的膜片(22)、彈簧(24)及彈簧壓力調節螺母(25)，?所述泵輪(9)根部設置有連通輔室(11)的通孔，使得在起動時輔室(11)內的水在離心力的作用下通過泵輪(9)與輔室(11)連接處的通孔緩慢進入泵輪，起到延長啟動時間的作用。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：黃劉琦，師好智，袁詠雷，
申請(專利權)人：上海天交機電科技有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31