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技术 | 磁力耦合器在熟料输送中的应用

发布时间:2021-09-18      点击次数:110
 前言
  目前,液力耦合器在工业生产企业广泛使用,它是以液体为工作介质的一种非刚性联轴器,利用液体动能的变化来传递动力。液力耦合器是由带叶片的驱动轮(泵轮装在输入轴上)和被驱动轮(涡轮装在输出轴上)组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔。泵轮和涡轮组装好后,形成环形空腔,其内充有工作油液。
  在正常工作时,泵轮在电机驱动下旋转,叶片带动油液,在离心力作用下,油液被甩向泵轮叶片边缘,故当泵轮的转速大于涡轮转速时,泵轮叶片外缘的液压大于涡轮叶片外缘的液压,由于压差液体冲击涡轮叶片将动能传给涡轮,使涡轮与泵轮同方向旋转。液力耦合器靠液体与泵轮、涡轮的叶片相互作用产生动量矩的变化来传递扭矩。
  01存在的问题
  某公司是一家熟料生产企业,现场数台输送设备采用液力耦合器,斜斗链式输送机即采用一台液力耦合器(型号YOX500)。成品熟料经篦冷机冷却后由该设备输送入库。因熟料库顶部温度高,设备运行环境不好,投产多年来,液力耦合器出现数次故障,造成设备停机,给生产带来被动局面。
  除此之外液力耦合器还存在以下问题:(1)液力耦合器的液力传动油往往会因为密封不严或过载造成泄露,对环境造成污染;同时也影响了工作机正常的力矩传递。因此,为了保障液力耦合器的正常工作,需要经常对工作腔及密封进行维护和检修;并且需要定期加注或更换液力传动油。这些维护工作以及设备的多次启停,增加了工作人员工作量,维修费用逐年升高。(2)液力耦合器由于体积大,安装在电机轴上影响电机轴承使用寿命。(3)液力耦合器安装麻烦,检修电机和减速机时不方便。
  02解决措施
  2016年1月,该公司引用先进技术将液力耦合器更换为磁力耦合器(型号XJGL-L075-11),磁力耦合器主要由两部分组成:一是连接在电机轴端的特殊材料的导体(铜转子);另一部分是连接在负载端的永磁体(永磁转子),铜转子和永磁转子之间有空气间隙(称为气隙),没有传递扭矩的机械连接,电机和工作机之间形成了软(磁)连接,通过调节气隙实现工作机轴扭矩、转速的变化。在运行过程中,这两个部分的相对运动产生了一个磁场,在盘状导体中产生涡流。涡流产生的磁场和磁体相互作用,从而使转子和导体两个部件通过空气间隙传递力矩。
  与液力耦合器传动设备相比,磁力耦合器结构紧凑,安装无需其它的附属设备。由于是通过空气间隙传递扭矩,两部件之间没有任何接触,所以无磨损部件,并能减少最高可达80%的振动,延长设备部件与轴承的寿命;允许较大的偏心,无需润滑;能提供的启动方式,容许脉动载荷,吸收和缓冲冲击载荷;能实现软启动、加载启动;有过载保护,并且对电机、负载、永磁联轴器没有损害、安装简便,免维护。XJGL-L075-11设计寿命为30年。
  该熟料库顶斜链斗头部驱动由液力耦合器改为磁力耦合器后,使用半年来运行正常并且现场设备卫生比更换前大有改观,大大减轻了工作人员的劳动强度。
  03改造效果
  从更换后的使用效果看,改造很成功,设备运转良好,收益显著。
  (1)改造前使用液力耦合器需要每年拆检一次,检查更换轴承、液力传动油等,每年花费约1100元。而磁力耦合器使用寿命长,设计寿命为30年,并可延长系统中零部件的使用寿命,几乎是免维护产品,维护工作量小,维护费用极低。
  (2)磁力耦合器结构简单,体积小,安装方便,允许有较大的安装对中误差(最大可为5mm),大大简化了安装调试过程,适应各种恶劣环境。
  (3)磁力耦合器对环境友好,不使用润滑油,无污染,不产生谐波。
  (4)磁力耦合器设计电机与减速机连接是隔离传动,能提高电机的启动能力,减少冲击和振动,协调多机驱动的负荷分配。