矿用液力耦合器常见的故障及预防

吴美丽

（神东煤炭集团公司设备维修中心，陕西 神木 719315）

1 液力耦合器的特性

1.1 提高了驱动装置的起动能力，改善了起动性能。常用的电动机的起动力矩较小，如果用液力耦合器与电动机相匹配合适的话，可以利用电动机的颠覆力矩来起动负载，从而提高其起动能力。

1.2 对电动机和其他部件具有过载保护的能力。耦合器能够根据外载情况自动调节工作腔中的液体数量，从而起到过载保护的作用。另外，当工作机构过载时间较长或被卡住，透平轮与泵轮之间的滑差率变大，有较大的相对运动，将液体的液动能转化为热能，从而使介质温度升高，当传递介质温度时，易熔塞融化，传递介质喷出，液力耦合器不在传递力矩，从而保护电机不受损害。

1.3 消除工作机构传过来的冲击和振动。液力耦合器是非刚性连接装置，在工作过程中能吸收振动、减小冲击，使工作机构和驱动装置平稳运行，并减轻工作机构中的动应力，降低冲击载荷，从而提高驱动装置的使用寿命。

1.4 在多电机传动系统中，能使各个电动机的负荷分配趋于均衡。从而改善牵引特性。

2 液力耦合器常见故障的诊断和处理

由于各种原因，煤矿井下运输机械使用的液力耦合器也会出现故障。其中，经常出现的问题有：（1）耦合器轴套花键磨损快。（2）有漏水现象。（3）有跳动摆动现象。（4）液力耦合器喷油着火。

出现的这些问题主要原因分析为：（1）煤矿井下的工作条件恶劣，带式输送机和刮板输送机有时会被埋住或卡链或卡带，这时，输送机往往带负荷起动，这样容易造成花键的过度磨损。另外，工作中一些使用时间较长的减速器，其伞齿轮花键轴已经磨损，尺寸变小，当耦合器与之配用时，造成轴套花键空与减速器轴配合间隙过大，使用中磨损加大，这也是轴套花键磨损较快的原因之一。

（2）带式输送机或刮板机带负荷或正反向频繁起动，会使耦合器工作室液体温度急剧升高，加剧橡胶密封圈的老化，使其密封性能变差，这是漏液的主要原因。

（3）煤矿工人对液力耦合器的工作原理和结构不清楚，把易熔合金塞安装到注液塞得位置，指示其得不到安全保护。

（4）用熔丝代替易熔合金塞。当传动介质温度升高至易熔合金的熔点时，熔丝不熔化，导致事故。

（5）输送机由于过载或其他原因造成液力耦合器易熔合金塞熔化时，输送机停车。工人为了不影响生产，防止停机，用螺栓或木塞堵死易熔合金塞空，使输送机强行工作。

3 液力耦合器制造上的问题

目前液力耦合器的制造工艺，普遍存在问题的轴套的制造过程。该生产过程的常见流程是下料-焊接-车削-拉削花键。但这个工艺流程有以下不合理处：（1）焊接后没有退火处理，轴套内产生焊接应力。（2）车削时要倒头一次，使用三爪夹盘，找正存在误差。（3）拉花键时，设备存在误差，拉出的花键与其前端空以及外圆同轴度误差较大。（4）轴套没有进行热处理，硬度不高，车削后表面光洁度不高。由于焊接后没有退火消除焊热应力，机加工后容易变形。

针对耦合器发生问题产生的原因，作者认为可将工艺流程改进为：下料-焊接-退火-粗车-拉花键-热处理-精车。该工艺采取焊接后进行去除应力退火，温度保持600度三个小时，并进行炉冷。通过退火处理后，消除了焊接造成的应力，解决了变形问题。然后粗车拉花，进行热处理。轴套的材料一般为45号钢，热处理的工艺为：淬火加高温回火。处理后轴套组织均匀、细致。硬度也得到大幅提高。改善了轴套的机械性能，增强了其抗磨损的能力。精车时，应以自制花键芯轴定位，也就是以花键为定位基准，车各外圆及端面，再以外圆为基准车花键的前端空和后端空。由此便可消除倒头和拉花键产生的加工误差。保证了轴套花键与外圆及前端空的同轴度要求。由于轴套硬度提高，精车后外圆表面光洁度较高，改善了密封。解决了漏液的问题。该工艺执行后，可以解决跳动、摆动、拆装困难等问题。使寿命有较大的延长。

4 常见的矿用液力耦合器故障分析和处理方法

4.1 过热

（1）冷却器水量不足，加大水量；（2）箱体存油过多或过少，调节油量规定值；（3）油泵滤芯堵塞，清洗滤芯；（4）转子泵损坏打不出油，换内外转子；（5）安全阀溢流过多；（6）弹簧太松，上紧弹簧；（7）密封损坏漏油，换密封件；（8）油路堵塞，清除。

4.2 输出轴不转

（1）安全阀压力值太低，上紧弹簧；（2）油路堵塞，清除；（3）泵损坏，换内外转子；（4）泵转向错误，泵盖及偏心套转 180°；（5）泵吸油管路密封不准进空气，加强密封。

4.3 机组振动大

（1）电动机振动大，测电机振动、排除；（2）耦合器振动大，耦合器转子不平衡，应检查按标记重装；电机与俩耦合器安装不同心，应重新找正；轴承已损坏，换轴承；连接件松动，应调紧；（3）工作机振动，工作机不平衡，应重新平衡；安装偏心，应重新找正；（4）基础刚度不够，应加强基础。

4.4 轴端漏油

（1）弹性联轴器旋转引起真空效应将油吸出，应将联轴器与端面隔开；（2）密封处轴面有划痕，应将其磨光。

5 液力耦合器安全使用措施

5.1 液力耦合器的工作液必须是难以燃烧的油液。

5.2 应指定专人定期检查与更换易熔合金塞，在井下严格禁止用其他物品代替易熔合金塞，绝对不允许提高易熔合金塞得熔点，当易熔合金塞融化后，必须查明原因，并更换合规品。

5.3 必须严格按照出厂说明的数量向工作室内注液。经常检查液量是否符合规定，是否有漏液现象，尤其是多台电机驱动时，液量过多或过少都会影响工作性能。

5.4 要经常检查液量耦合器的零部件是否有损坏，有无异常响声，液量耦合器的护罩是否完好，有变形或损害应及时更换，要保持液力耦合器无杂质，及时清理液力耦合器附近堆积的碎煤和杂物，保证液力耦合器正常运转和通风良好。

5.5 经常检查液力耦合器表面温度是否正常，如温度高于正常温度时，应查明原因迅速处理或停机检验严禁冷水或外部强制降温。

5.6 在液力耦合器运行中，如果发现转矩不足时，应立即查明输送机是否超载。如果装在煤炭过多，应人工卸载，直至输送机能正常运行为止。

6 向矿山及其机修厂的建议

输送机停车时禁止装煤，尽量避免带载起动，正反向频繁起动，过载运行等错误工况。刮板输送机应保证"三平一直"原则，以免卡链而使造成过载。现场要有备用易熔保护塞。防爆片爆破，水液喷出时，应检查耦合器水温，高压力的原因，采取措施予以克服，随后按规定充清水，换上易熔保护塞，防爆片等。

了解熟悉了矿用液力耦合器的常见故障的诊断和检测方法后，我们才能更好的保养、维修、使用生产中的耦合器，这对于保证矿山安全，提高煤矿企业效益，具有巨大的意义。

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