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技術 | 磁力耦合器在熟料輸送中的應用

來源:上海皕晟達生物科技有限公司   2021年09月18日 17:04  
 前言
  目前,液力耦合器在工業生產企業廣泛使用,它是以液體為工作介質的一種非剛性聯軸器,利用液體動能的變化來傳遞動力。液力耦合器是由帶葉片的驅動輪(泵輪裝在輸入軸上)和被驅動輪(渦輪裝在輸出軸上)組成一個可使液體循環流動的密閉工作腔。泵輪和渦輪組裝好后,形成環形空腔,其內充有工作油液。
  在正常工作時,泵輪在電機驅動下旋轉,葉片帶動油液,在離心力作用下,油液被甩向泵輪葉片邊緣,故當泵輪的轉速大于渦輪轉速時,泵輪葉片外緣的液壓大于渦輪葉片外緣的液壓,由于壓差液體沖擊渦輪葉片將動能傳給渦輪,使渦輪與泵輪同方向旋轉。液力耦合器靠液體與泵輪、渦輪的葉片相互作用產生動量矩的變化來傳遞扭矩。
  01存在的問題
  某公司是一家熟料生產企業,現場數臺輸送設備采用液力耦合器,斜斗鏈式輸送機即采用一臺液力耦合器(型號YOX500)。成品熟料經篦冷機冷卻后由該設備輸送入庫。因熟料庫頂部溫度高,設備運行環境不好,投產多年來,液力耦合器出現數次故障,造成設備停機,給生產帶來被動局面。
  除此之外液力耦合器還存在以下問題:(1)液力耦合器的液力傳動油往往會因為密封不嚴或過載造成泄露,對環境造成污染;同時也影響了工作機正常的力矩傳遞。因此,為了保障液力耦合器的正常工作,需要經常對工作腔及密封進行維護和檢修;并且需要定期加注或更換液力傳動油。這些維護工作以及設備的多次啟停,增加了工作人員工作量,維修費用逐年升高。(2)液力耦合器由于體積大,安裝在電機軸上影響電機軸承使用壽命。(3)液力耦合器安裝麻煩,檢修電機和減速機時不方便。
  02解決措施
  2016年1月,該公司引用*技術將液力耦合器更換為磁力耦合器(型號XJGL-L075-11),磁力耦合器主要由兩部分組成:一是連接在電機軸端的特殊材料的導體(銅轉子);另一部分是連接在負載端的永磁體(永磁轉子),銅轉子和永磁轉子之間有空氣間隙(稱為氣隙),沒有傳遞扭矩的機械連接,電機和工作機之間形成了軟(磁)連接,通過調節氣隙實現工作機軸扭矩、轉速的變化。在運行過程中,這兩個部分的相對運動產生了一個磁場,在盤狀導體中產生渦流。渦流產生的磁場和磁體相互作用,從而使轉子和導體兩個部件通過空氣間隙傳遞力矩。
  與液力耦合器傳動設備相比,磁力耦合器結構緊湊,安裝無需其它的附屬設備。由于是通過空氣間隙傳遞扭矩,兩部件之間沒有任何接觸,所以無磨損部件,并能減少最高可達80%的振動,延長設備部件與軸承的壽命;允許較大的偏心,無需潤滑;能提供的啟動方式,容許脈動載荷,吸收和緩沖沖擊載荷;能實現軟啟動、加載啟動;有過載保護,并且對電機、負載、永磁聯軸器沒有損害、安裝簡便,免維護。XJGL-L075-11設計壽命為30年。
  該熟料庫頂斜鏈斗頭部驅動由液力耦合器改為磁力耦合器后,使用半年來運行正常并且現場設備衛生比更換前大有改觀,大大減輕了工作人員的勞動強度。
  03改造效果
  從更換后的使用效果看,改造很成功,設備運轉良好,收益顯著。
  (1)改造前使用液力耦合器需要每年拆檢一次,檢查更換軸承、液力傳動油等,每年花費約1100元。而磁力耦合器使用壽命長,設計壽命為30年,并可延長系統中零部件的使用壽命,幾乎是免維護產品,維護工作量小,維護費用極低。
  (2)磁力耦合器結構簡單,體積小,安裝方便,允許有較大的安裝對中誤差(最大可為5mm),大大簡化了安裝調試過程,適應各種惡劣環境。
  (3)磁力耦合器對環境友好,不使用潤滑油,無污染,不產生諧波。
  (4)磁力耦合器設計電機與減速機連接是隔離傳動,能提高電機的啟動能力,減少沖擊和振動,協調多機驅動的負荷分配。

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