液壓聯軸器
液壓聯軸器(英語:fluid coupling)是一種用來將動力源(通常是引擎或電機)與工作機連接起來傳遞旋轉動力的機械裝置,1905年德國 Hermann Föttinger博士的專利發明。曾應用於汽車中的自動波箱,在海事和重工業中也有着廣泛的應用。
結構及工作原理
[編輯]液壓聯軸器是一個內含兩個環形輪片的密封機構。驅動輪稱為泵輪,被驅動輪稱為渦輪,泵輪和渦輪都稱為工作輪。在工作輪的環狀殼體中,徑向排列着許多葉片。泵輪和渦輪裝合後,形成環形空腔,其內充有工作油液。泵輪通常在內燃機或電機驅動下旋轉,帶動工作油液做比較複雜的向心力運動。高速流動的油液在科氏力的作用下衝擊渦輪葉片,將動能傳給渦輪,使渦輪與泵輪同方向旋轉。油液從渦輪的葉片邊緣又流回到泵輪,行成循環迴路,其流動路線如同一個首尾相連的環形螺旋線。
應用
[編輯]液壓聯軸器主要用於傳遞動力,可以達到傳動過程中的無段調速,減小動力源啟動時的衝擊負載,還可以在傳動部件過載時保護動力源。
汽車
[編輯]液壓聯軸器曾應用於早期的汽車半自動波箱及自動波箱中。液壓聯軸器的泵輪與引擎的飛輪相連接,動力由引擎曲軸傳入。在有些時候,耦合器嚴格上講是飛輪的一部分,在這種情況下,液壓聯軸器又被稱為液力飛輪。渦輪與波箱的輸入軸相聯。液體在泵輪與渦輪間循環流動,使得力矩從引擎傳至波箱,驅動車輛的前進。在這方面,液壓聯軸器的作用非常類似於手動波箱中的機械離合器。由於液壓聯軸器無法改變轉矩的大小,現已被扭矩轉換器所取代。
重工業
[編輯]可用於冶金設備,礦山機械,電力設備,化工及各種工程機械中。
航海
[編輯]特性
[編輯]失速轉速
[編輯]液壓聯軸器失速轉速是指當輸入動能達到最大,而渦輪被鎖死時,泵輪能夠達到的最大轉速——當應用於車輛時,即是當駕駛者把油門踩到底使節氣門全開,同時以足夠的力量踩住剎車使車輛保持靜止的狀態。在此狀態下,引擎所有動能都在液壓聯軸器里轉化為熱能,有可能導致耦合器損毀。
轉速差
[編輯]液力耦合裝置無法將引擎動力100%輸出,因為部分能量由於內部液體流動的摩擦轉化為熱能,由泵輪傳遞給耦合液而損失。其結果是,渦輪的轉速永遠低於泵輪的轉速,形成「轉速差」。這個差值隨着耦合器負荷的增加及飛輪轉速的降低而加大。
紊流
[編輯]當油液從渦輪迴到泵輪時,油液的運動方向與泵輪相反,於是會產生一些制動效應並引起不小的紊流。這將增加泵輪與導輪間的轉速差,降低傳動效率。