液力偶合器是一种基于流体力学的动力传动装置,核心作用是连接原动机(如电机)与工作机(如水泵、输送机),实现柔性传动与过载保护,其工作原理围绕 “液体动能传递” 展开。
核心结构由三部分组成:主动轴连接的泵轮(动力输入端)、从动轴连接的涡轮(动力输出端),以及包裹二者的密闭壳体,壳内填充工作液体(多为 32 号抗磨液压油)。泵轮与涡轮相对安装,间隙较小(通常 2-5mm),均设有径向叶片,形成循环流道。
工作时,原动机驱动泵轮旋转,泵轮叶片带动壳内液体做离心运动,将机械能转化为液体的动能与压力能,使液体以高速沿流道冲向涡轮。高速液体冲击涡轮叶片,将动能传递给涡轮,推动涡轮与从动轴同步旋转,进而驱动工作机运行。在此过程中,液体在泵轮与涡轮之间形成闭合循环,完成 “机械能→液体动能→机械能” 的能量转换,且无机械直接接触。
关键特性决定其工业价值:一是柔性传动,液体传递动力时可缓冲冲击,减少电机启动时的冲击载荷,保护设备;二是过载保护,当工作机负载超过额定值时,涡轮转速下降,液体循环阻力加大,泵轮与涡轮出现 “滑差”,避免电机过载烧毁;三是调速功能(部分型号),通过改变壳内充液量,可调节涡轮输出转速,适配不同工况需求。
需注意:液力偶合器依赖液体传递能量,存在一定滑差(通常 3%-5%),能量传递效率略低于机械联轴器,但凭借缓冲、保护优势,广泛应用于矿山、化工、电力等领域的重载设备传动系统中。