一种水介质偶合器制造技术

一种水介质偶合器，包括：位于输入端连接电机的输入联轴器组件，转壳与泵轮连接，使涡轮置于其中，形成于转壳与泵轮之间的环状密闭辅室，中空状涡轮轴，在偶合器腔体，即在由泵轮和转壳内部形成的空间内使用水介质。其特征在于，所述涡轮轴为中空状，内置有设置于涡轮轴中空部分的内释压阀，当偶合器因超载发热而使水被加热汽化、压力升高并超过预定值时，所述内释压阀能自动释放气体或蒸汽，阻止气压的进一步上升。所述水介质偶合器及其内释压方法特别适用于煤矿等企业对偶合器防燃、防爆要求较高的刮板输送机、皮带输送机、转载机、刨煤机、破碎机等。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种水介质偶合器，包括：位于输入端连接电机的输入联轴器组件，转壳与泵轮连接，使涡轮置于其中，形成于转壳与泵轮之间的环状密闭辅室，中空状涡轮轴，在偶合器腔体，即在由泵轮和转壳内部形成的空间内使用水介质。其特征在于，所述涡轮轴为中空状，内置有设置于涡轮轴中空部分的内释压阀，当偶合器因超载发热而使水被加热汽化、压力升高并超过预定值时，所述内释压阀能自动释放气体或蒸汽，阻止气压的进一步上升。所述水介质偶合器及其内释压方法特别适用于煤矿等企业对偶合器防燃、防爆要求较高的刮板输送机、皮带输送机、转载机、刨煤机、破碎机等。【专利说明】一种水介质偶合器
本技术涉及液力传动及自动化领域，特别是，本技术涉及一种水介质偶 合器，所述水介质偶合器特别适用于煤矿等企业对偶合器防燃、防爆要求较高的刮板输送 机、皮带输送机、转载机、刨煤机、破碎机等。
技术介绍
在煤矿等矿业企业中，需使用大量的刮板输送机设备。刮板输送机等设备的作用 不仅是运送煤和物料，而且还用于采煤机的运行轨道，因此，刮板输送机等成为现代化采煤 工艺中不可缺少的主要设备。由于刮板输送机的启动频繁，启动、工作负荷变动大，堵转现 象严重，且因其所处空间狭窄，环境恶劣。 为了保证电机等设备的安全，在刮板机上广泛使用了限矩型水介质偶合器。所述 限矩型水介质偶合器通常安装在电机和刮板机中间，这样可以柔性地传递力矩，由此实施 过载保护，达到均衡负荷、缓和冲击和振动的目的。另外，针对煤矿井下的输送机、转载机等 设备，则通常使用限矩型液力偶合器传动装置。此类设备在机械过载时易熔塞易熔合金熔 化而喷洒出高温矿物油液，容易引发火灾和瓦斯爆炸的恶性事故，为防止这类恶性事故的 发生，近年来这类偶合器正在改为用水或水基难燃液作为工作介质。这类偶合器简称水介 质偶合器。 根据国家能源部的规定，今后将不再允许油介质偶合器在煤矿井下使用。据调 查，在全国年产约5万台限矩型液力偶合器中，煤炭井下用水介质偶合器约占2/3以上。但 是，水介质的使用又提出了偶合器的防爆安全可靠性的新问题。 众所周知，无论是油介质或是水介质的，定充液量的偶合器都装有易熔合金保护 塞，其目的在于在负荷过载或卡住时，随着介质的温升至一定值，可以引起易熔合金的熔 化，从而使工作腔排液，由此起到停止功率传输、切断动力的作用，保护电动机的安全运行。 虽然工作腔排液的同时也实现了偶合器的过压防爆保护，但是由于易熔合金要通 过传导热引起熔化，反应时间比较长。这对于水介质偶合器来说，易使偶合器发生过压爆炸 事故。这一方面因为水的饱和蒸汽压比较高，另一方面，压力又是以波的形式迅速传到偶合 器的全部内壁面上的。因此，当负载急速制动，水温迅速升高时，这种过压保护功能就可能 丧失，致使偶合器发生过压爆炸事故。为此，水介质偶合器都要在易熔塞之外再加装过压保 护防爆塞，另外，根据相关规定，易熔塞和防爆塞都必须成对安装，以确保杜绝这类过压爆 炸事故的发生。 显然可见，过压爆炸事故关系到人身安全，是液力传动装置中最为严重的故障之 一，其危害等级按可靠性标准按照GB7826-87规定属于最高的IV级，因此水介质偶合器的 防爆可靠性是一个必须加以关注和解决的重要问题。 另外，由于水介质偶合器腔内的高压水蒸气，使得采用普通油封难以起到密封效 果，这也导致轴承的润滑情况不良。据调查，水介质偶合器的连续使用时间通常不超过3个 月，这不仅严重影响煤矿连续生产，而且还加大产煤成本，成为煤炭行业的一大负担，这主 要与其轴承的润滑不良有关。 迄今为止，为解决水介质偶合器爆炸的问题，本领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设计，提高其可靠性； 二是更合理地设计易熔塞和易爆塞。易熔塞是一种带螺纹的塞子，中央钻孔，孔中 填满易熔合金，当与之接触的工作液温度升高到此合金的熔点时，合金熔化，工作液带着熔 化的合金向外喷射，直至工作液放空，电机空转。易爆塞也是一种带螺纹的塞子，是一种组 合件，其中夹了一片易破的金属，当与之接触的工作液压力升高到预定的数值时，该金属片 破裂，工作液喷出、放空，使电机得保护）的安装位置。因此，易爆塞的安装应尽量避开最大 直径处一圈相对静止水，即避开位于死角、不参与内部循环的静止水，而设置循环水温高的 地方，以提高热传导率，改善易爆塞的环境，进而提高可靠性。 三是采用线接触式限压阀用于释放内部压力。由于内释压阀是通过偶合器内部释 放的水蒸气，其工作压力较低，仅为水蒸气的压力；而线接触式限压阀是在偶合器外部释放 的水及水蒸气，其本质上与易爆塞的原理一致，其工作压力较高，不仅包含水蒸气的压力， 还包括工作水循环时的离心压力。为此，该方法虽可解决内部汽化压力问题，但是在排气时 也须不断将水排除，同时须不断补液，非常麻烦。 总观上述，如何从根本上解决水介质偶合器腔内高压水蒸气的释压，也即避免水 介质偶合器的过压爆炸的问题，是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的在于：提供一种水介质偶合器，上述水介质偶 合器能够将水介质偶合器腔体内高压水蒸气自动释放而不会造成工作水被排放的防爆。 本技术的一种水介质偶合器的技术方案如下： -种水介质偶合器，包括：位于输入端连接电机的输入联轴器组件，转壳与泵轮连 接，使涡轮置于其中，形成于转壳与泵轮之间的环状密闭辅室，涡轮轴，在偶合器腔体，即在 由泵轮和转壳内部形成的空间内使用水介质，其特征在于， 所述涡轮轴1为中空状，其与输入联轴器组件连接端的中空部分内置有内释压阀 19, 所述内释压阀阀体23内由输出部向输入部依次设置有端盖20、阀芯21、环状设置 于阀芯21法兰状外缘的膜片22、弹簧24及弹簧压力调节螺母25， 所述辅室11为形成于转壳5与输入联轴器组件12之间的环状密闭腔室， 所述泵轮9根部设置有连通辅室11的通孔，使得在起动时辅室11内的水在离心 力的作用下通过泵轮9与辅室11连接处的通孔缓慢进入泵轮，起到延长启动时间的作用。 根据本技术，水介质偶合器由输入联轴器组件连接电机，带动泵轮9旋转。在 泵轮的带动下，偶合器腔体内的水受到离心力的作用开始由泵轮9根部沿着泵轮9的叶片 方向向外运动，增速增压后甩向涡轮6,在涡轮6中降压降速释放能量后沿叶片方向向内重 新返回到泵轮9的根部，实现了水介质能量的传递，即将泵轮的功率传递到涡轮，实现驱动 负载。所述泵轮9根部设置有连通辅室11的通孔，使得在起动时辅室11内的水在离心力 的作用下通过泵轮9与辅室11连接处的阻尼孔缓慢进入泵轮，起到延长启动时间的作用， 当偶合器因超载发热而使水被加热汽化、压力升高并超过预定值时，所述内释压 阀19能自动释放气体或蒸汽，阻止汽压的进一步上升。 优选的是，所述连通辅室11的通孔为阻尼孔。 根据本技术所述的一种水介质偶合器，其特征在于， 其中涡轮轴1内部开有通气孔，与所述内释压阀19端盖上设置的通气孔相通。 优选的是，其中涡轮轴1内部开有4-8个通气孔，与所述内释压阀19端盖上设置 的4-8个通气孔相通。 优选的是，其中涡轮轴1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水介质偶合器，包括：位于输入端连接电机的输入联轴器组件，转壳与泵轮连接，使涡轮置于其中，形成于转壳与泵轮之间的环状密闭辅室，涡轮轴，在偶合器腔体，即在由泵轮和转壳内部形成的空间内使用水介质，其特征在于， 所述涡轮轴(1)为中空状，其与输入联轴器组件连接端的中空部分内置有内释压阀(19)， 所述辅室(11)为形成于转壳(5)与输入联轴器组件(12)之间的环状密闭腔室， 所述内释压阀阀体(23)内由输出部向输入部依次设置有端盖(20)、阀芯(21)、环状设置于阀芯(21)法兰状外缘的膜片(22)、弹簧(24)及弹簧压力调节螺母(25)， 所述泵轮(9)根部设置有连通辅室(11)的通孔，使得在起动时辅室(11)内的水在离心力的作用下通过泵轮(9)与辅室(11)连接处的通孔缓慢进入泵轮，起到延长启动时间的作用。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄刘琦，师好智，袁咏雷，
申请(专利权)人：上海天交机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31