液力耦合器常见问题浅谈

兰江

摘 要：在神东公司在用的综采工作面三机中，如JOY3X855KW、JOY3X1000KW等机型，液力耦合器在井下综采三机等设备中应用广泛，是综采三机设备的主要构成之一，其运行效率直接对设备运行稳定性产生影响，因此做好液力耦合器失效问题的探究将成为提高设备运行稳定性的关键所在。文章将车间检修液力耦合器发生常见的问题，对其问题产生的及其解决方案进行进一步解析。

关键词：液力耦合器；失效；分析

中圖分类号：TH48 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）27-0142-02

目前，液力耦合器广泛运用在煤矿综采生产工作面，其产生的机械化及现代化水平不断提升。其中耦合器作为机械设备中主要核心部件之一，直接影响设备运转效果，一旦耦合器设备出现故障问题，则可导致整个工作面的停产。

1 液力耦合器原理及作用

在刮板输送机作用结构中，液力耦合器是其十分重要的组成物件，其在使用过程中利用液体循环将驱动电机的力矩传递给减速机。主要由输入轴、输出轴、泵轮、涡轮、外壳、辅室及安全保护装置等构成。输入轴一端与电机相连，另一端与泵轮相连：输出轴一端与涡轮相连，另一端与减速器相连。液力耦合器的泵轮和涡轮组成一个可使液体循环流动的密闭工作腔，泵轮装在输入轴上，涡轮装在输出轴上。两轮为沿径向排列着许多叶片的半圆环，它们相向耦合布置，互不接触，中间有3mm到4mm的间隙，并形成一个圆环状的工作轮。驱动轮称为泵轮，被驱动轮称为涡轮，泵轮和涡轮都称为工作轮。泵轮和涡轮装合后，形成环形空腔，其内充有工作油液。

耦合器具有减缓冲击和隔离扭振的性能；可以使电机起动有一个延迟时间，缓慢加速，减少骤然起动而引起的零件间的相互冲击。同时具有使电机轻载起动性能：由于耦合器的泵轮力矩与其转速的平方成正比，故当起动瞬间泵轮因转速低而力矩甚微，电机近似于带泵轮空载起动，所以起动时间短，起动电流小，起动平稳，尤其适合起动大惯量沉重负载。还具有过载保护性能：由于耦合器无机械直接连接，当外负荷超过一定限度后，可以保护减速器的作用。液力耦合器的作用范围甚广，尤其在煤矿开采进程中应用广泛，其可在开采过程中不断传送，能有效减少煤矿滞留时间，进而节省大量的运输成本，同时也可维系开采工程的规定时长。

2 液力耦合器运行中常见故障

2.1 液力耦合器高温

当刮板运输机开启全动力作业时，其内部的液体便会随着动力速率的提升而持续升温，达到一个稳定值；而一旦内部温度超过限定值，则必然会高温干预影响液力耦合器的金属骨架和其他密封部件的效果。高温状态下，长时间运行的液力耦合器结构内密封容易效能降低，加速密封件的老化速度，直到发生密封件失效，引发内部液体渗漏、甚至外流，轻则降低设备输送性能效率，如果长时间继续运行，则会导致液力耦合器内部结构彻底报废；而当工作面减速器等依靠耦合器传输功率运作的设备，一旦耦合器工作时间超过正常范围内则必然会令接触面过劳磨损，此情况下若坚持运作便会在持续磨损中改变物理形态，进而引发窜动影响干预设备作业进程。

预防措施：（1）当耦合器加载前，应该检查液力耦合器充液量，充液量应适量，按照规定的充液量充液，注入耦合器内的水不允许有泥沙，煤粉等固体物质，充液量不可多注入或者少注入，充液量注入多会造成传动转矩超载且容易高温；充液量注入不足会造成传动转矩达不到设计要求，也容易产生高温现象；充液量在400kW电机时为47升，在315kW电机时为43升，最好使用纯净水或蒸馏水以减少水垢产生，每次充液或换水时加入180克润滑脂。耦合器充液量有一个简单容易操作的方法，将耦合器充液孔转动到最高位置时充液，冲到耦合器腔体容积的90%时，停止注液。接着转动耦合器最大外圆处的螺母为计数点，当转过13-14个螺母时停止转动，此时多余的液体应从注液塞孔流出，知道液体刚好不流出为止，这时的充液量基本达到要求的数值。然后添加半桶润滑油。（2）及时更换液力耦合器的易熔塞，液力耦合器易熔塞是一个关键部件，虽然易熔塞小，但是起着关键的作用，易熔塞属于温度型安全泄放装置，当耦合器内部意外受热，温度升高时，温度达到110度时，易熔塞即被熔化，耦合器内气体从安装有易熔塞的孔中排出。这种安全泄压装置只适用于防止耦合器内气体由于温度升高而造成超压。为了防止易熔塞失效，一般液力耦合器安装二个易熔塞，易熔塞是液力耦合器的过热保护装置，防止耦合器壳体爆裂；当易熔塞熔化后，需立刻更换完好的易熔塞，绝对不可以用其他螺塞代替使用，易熔塞一般使用原厂生产的，错误使用国产易熔塞，甚至用螺栓或木楔堵塞易熔塞孔导致耦合器内部温度升高后无法泄压，会导致油封损坏，轴承损坏，甚至偶合器破裂。重载连续起动会造成偶合器温度累积上升，到110度后偶合器会喷液，所以要适当控制起动间隔时间。如果必须频繁起动，可以采用外部浇水冷却偶合器。由于易熔塞价值较低，起的关键作用较大，故一般情况下，易熔塞一旦轻微损坏，需更换新件。

2.2 液力耦合器轴承损坏

在我车间目前检修过程中，发现耦合器损坏的最多的情况之一就是耦合器轴承损坏和漏液，轴承在使用过程中，由于一些原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或者损坏，液力耦合器轴承损坏，耦合器轴承失效是耦合器发生的恶性事故之一，通常有以下几个方面的原因：

（1）井下工作面工作时间相对较长，耦合器必须保证长时间的运行，无法在规定时间内长期处于停滞的状态，因此耦合器内部的液体使用时间也相对较长，内部结构杂质不断淤积，轴承长时间高速运转工作，处于相对封闭状态，长时间的运转导致轴承温升问题也相对严重，最终导致轴承失效，进一步影响耦合器的稳定运行，有较大概率导致耦合器运行失效。

（2）轴承安装时涂抹一定的润滑油，润滑不良也会引起不正常的摩擦磨损，并产生大量的热量，影响材料组织和润滑剂性能，在使用过程中磨损消耗较为严重，耦合器的长时间运行使润滑剂逐步失效，由于耦合器运行速度较高，因此轴承温度能够在相对较短的时间内爬升至较高阶段，使轴承损坏，继而促使耦合器的罢工。endprint

（3）耦合器检修过程当中，不适当的安装方法也容易造成耦合器轴承寿命的减少，耦合器运行通常处于高温高速旋转状态下，再加上耦合器运行负荷较大时，也容易在长时间的运行过程中使耦合器轴承出现失效，产生运行卡顿问题。

處理措施：

耦合器轴承应选择高质量润滑脂对设备轴承进行保养，并定期的对设备进行检查，提前做好检查，避免出现设备运行故障，对运行时长较长的设备要在设备停止运行后对相关部位进行拆解保养，以免出现润滑脂高温失效的问题。润滑剂的检测要以耦合器运行频率为基础，保障润滑剂内不存在金属物等相关杂质，定期补充或者更换润滑脂，润滑脂应适量，不能过少或过多，应当按照规定的要求定期给轴承箱加油。轴承加油后有时也会出现温度高的情况，主要是加油过多。这时现象为温度持续不断上升，到达某点后（一般在比正常运行温度高10℃～15℃左右）就会维持不变，然后会逐渐下降。轴承所加油脂应使用高质量润滑脂，要容易易形成均匀的润滑油膜，减少轴承内部摩擦及磨损。不允许混合使用不同型号的油脂，因为不同型号的油脂可能会发生化学反应，造成油脂变质、结块，降低润滑效果。油脂受污染也会使轴承温度升高，加油脂过程中落入灰尘，造成油脂污染，导致轴承箱内部油脂劣化破坏轴承润滑，温度升高。

2.3 液力耦合器振动

2.3.1 运行中耦合器声音异常，并且伴随振动

（1）液力耦合器泵轮出现损坏，或长期运行使耦合器内部锈蚀而破坏了内部结构脱落，造成振动。（2）转载机、破碎机电机与液力耦合器中心不对，工作状态高频率震动可使耦合器结构与之产生共鸣，同时产生震动问题，导致设备运行不稳定。（3）由于液力耦合器是长期运行的设备，其紧固件在高速运状态下会产生松动甚至脱落的问题。

2.3.2 处理措施

（1）解体检查耦合器的内部结构是否异常。（2）安装精度不高造成电机和减速器振动过大，安装时严格符合技术要求。（3）检修耦合器时，要求我们在组装时使用弹簧垫片或者使用螺栓固定胶挤入螺纹孔后再紧固螺栓，做动平衡测试。紧固耦合器的螺栓，使耦合器与基础接触良好。

另外要确保液力耦合器正常运行，必须做好以下几点：（1）严格按厂家规定的装配工艺进行检修，不得自行更换零部件的规格、材质。（2）做好备件的更换，保证备件质量符合使用要求，特别是轴承、密封，在使用前一定要进行检验，测量，对数据超标的轴承坚决不用。（3）做好预防性检修，对使用寿命到的零部件必须及时更换。

3 结束语

液力耦合器常见的问题相对较多，对问题的解决与控制也应从多个方面下手解决，通过定期的对液力耦合器进行检查及检测，保障其基础的运行效益，并及时的对故障问题进行有效解决，提高液力耦合机运行稳定性，降低故障问题产生的基本概率，尤其要制定一套完善的液力耦合器监督维护管理体系，确保液力耦合器的稳定运转能够通过管理体系的约束得以保障。

参考文献：

[1]程旭华.叶片式液压耦合器[D].太原科技大学，2015.

[2]王涛.调速型液力耦合器运行中常见故障分析及处理方法[J].能源技术与管理，2012（6）.

[3]张宇.刮板输送机中液力耦合器存在的问题及改进措施[J].科技创新与应用，2016（14）：49-50.endprint