一种单腔阀控充液型液力偶合器

　　(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号2.2(22)申请日2022.06.23(71)申请人中煤张家口煤矿机械有限责任公司地址076250河北省张家口市产业集聚区(72)发明人李帅聂文科(51)Int.Cl.F16H41/04(2006.01)F16H41/30(2006.01)F16H41/24(2006.01)(54)发明名称一种单腔阀控充液型液力偶合器(57)摘要本发明涉及一种软启动装置，属于煤矿机械技术领域，具体地说是一种单腔阀控充液型液力偶合器。针对煤矿井下顺槽破碎机运行特点，提供一种单腔阀控充液型液力偶合器，由架体、联接板、泵轮、涡轮、固定套、电机轴套、减速器轴套、电磁阀、控制系统、温度传感器组成，泵轮与电机轴套联接，涡轮与减速器轴套联接，采用无轴承设计，使用两道盘根双重密封，具有良好地自冷却、软启动和过载保护性能，结构紧凑、操作简便，为煤矿综采工作面高效、稳定运行提供可靠保障。权利要求书1页说明书3页附图1页CN1150763261.一种单腔阀控充液型液力偶合器，其特征在于：包括架体、联接板、泵轮、涡轮、固定套、电机轴套、减速器轴套、电磁阀、控制系统、温度传感器;架体由架体（10）和架体（18）通过螺栓联接，联接板（19）与架体（18）用螺栓联接，固定套（9）分别焊接于架体（10）和架体（18）上，固定套（9）与架体（10）和架体（18）之间焊接筋板（4），泵轮（2）通过螺钉固定于电机轴套（8）上，涡轮（16）通过螺钉固定于减速器轴套（21）上。2.根据权利要求1所述的一种单腔阀控充液型液力偶合器，其特征在于：固定套（9）与电机轴套（8）、减速器轴套（21）间采用两根盘根双重密封，固定套（9）内两道盘根（5）之间设置集水环，集水环下方有排水口d。3.根据权利要求1所述的一种单腔阀控充液型液力偶合器，其特征在于：涡轮（16）外圈覆盖泵轮（2）外圈，涡轮（16）外圈设置环形槽，环形槽的作用是阻止工作腔内水外溢。4.根据权利要求1所述的一种单腔阀控充液型液力偶合器，其特征在于：架体（10）法兰通过螺栓与电机法兰联接，联接板（19）通过螺栓与减速器法兰联接，电机轴套（8）安装于电机轴上，并用螺栓（6）和垫片（7）固定，减速器轴套（21）安装于减速器输入轴上，并用螺栓（6）和垫片（7）固定，电机轴套（8）和减速器轴套（21）都设置挡盖（22），挡盖（22）内设置O型圈（23），挡盖（22）通过螺钉固定于轴套上。5.根据权利要求1所述的一种单腔阀控充液型液力偶合器，其特征在于：架体（18）顶部设置透气装置（17）与外界连通，起到降温、降压的作用。6.根据权利要求1所述的一种单腔阀控充液型液力偶合器，其特征在于：进液块（12）设置在架体（10）顶部，进液块（12）设置快插接口，电磁阀（13）插入进液块（12）的快插接口，进液块（12）与进液腔C连通，进液管（11）焊接于架体（10）上，并与进液腔C连通，挡盘（3）与泵轮（2）通过螺钉联接。7.根据权利要求1所述的一种单腔阀控充液型液力偶合器，其特征在于：排液块（24）设置在架体（18）底部，温度传感器（25）安装于排液块（24）上，电磁阀（13）和温度传感器（25）的线）通过螺钉固定于安装板（14）上，安装板（14）通过螺钉固定于架体（10）上。CN115076326一种单腔阀控充液型液力偶合器技术领域[0001]本发明涉及一种软启动装置，属于煤矿机械技术领域，具体地说是一种单腔阀控充液型液力偶合器。背景技术[0002]煤矿用锤式破碎机位于顺槽转载机主体和机尾部落地段之间，当大块煤经过转载机输送到破碎机时，破碎机的传动装置带动锤头总成高速旋转，大块煤受到高速运动的锤体的冲击、碰撞、剪切等作用破碎成所需块度，以减少因块煤过大砸伤输送带和运输过程中大块煤的自滚现象。锤式破碎机依靠锤体高速旋转的巨大动量，在锤头与煤接触瞬间释放能量。锤体在破煤的瞬间存在失速，在破碎机工作过程中，这种速度瞬时降低的过程是周期出现的，破碎机的载荷形式是周期性的冲击载荷，且存在频繁的过载运行。[0003]煤矿井下顺槽破碎机传动装置常用三相异步电机+限矩型液力偶合器+减速器结构，由于破碎机频繁的振动、过载，会导致限矩型液力偶合器产生喷液、密封泄漏、轴承损坏等现象，严重影响综采工作面采煤的高效性和连续性。发明内容[0004]本发明的目的是针对煤矿井下锤式破碎机运行特点，提供一种软启动装置，具体说是一种单腔阀控充液型液力偶合器，能够满足煤矿井下顺槽破碎机对软启动装置的需求，具有良好的软启动和过载保护功能，为其高效、稳定运行提供可靠保障。[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单腔阀控充液型液力偶合器，包括架体、联接板、泵轮、涡轮、固定套、电机轴套、减速器轴套、电磁阀、控制系统、温度传感器。架体由架体10和架体18通过螺栓联接，联接板19与架体18用螺栓联接，固定套9分别焊接于架体10和架体18上，固定套9与架体10和架体18之间焊接筋板4，泵轮2通过螺钉固定于电机轴套8上，涡轮16通过螺钉固定于减速器轴套21上。[0006]所述的一种单腔阀控充液型液力偶合器，固定套9与电机轴套8、减速器轴套21间采用两根盘根双重密封，固定套9内两道盘根5之间设置集水环，集水环下方有排水口d。[0007]所述的一种单腔阀控充液型液力偶合器，涡轮16外圈覆盖泵轮2外圈，涡轮16外圈设置环形槽，环形槽的作用是阻止工作腔内水外溢。[0008]所述的一种单腔阀控充液型液力偶合器，架体10法兰通过螺栓与电机法兰联接，联接板19通过螺栓与减速器法兰联接，电机轴套8安装于电机轴上，并用螺栓6和垫片7固定，减速器轴套21安装于减速器输入轴上，并用螺栓6和垫片7固定，电机轴套8和减速器轴套21都设置挡盖22，挡盖22内设置O型圈，挡盖22通过螺钉固定于轴套上。[0009]所述的一种单腔阀控充液型液力偶合器，架体18顶部设置透气装置17与外界连通，起到降温、降压的作用。[0010]所述的一种单腔阀控充液型液力偶合器，进液块12设置在架体10顶部，进液块12设置快插接口，电磁阀13插入进液块12的快插接口，进液块12与进液腔C连通，进液管11焊CN115076326接于架体10上，并与进液腔连通，挡盘3与泵轮2通过螺钉联接。[0011]所述的一种单腔阀控充液型液力偶合器，排液块24设置在架体18底部，温度传感器25安装于排液块24上，电磁阀13和温度传感器25的线通过螺钉固定于架体10上。[0012]本发明的有益效果是：采用程序控制电磁阀的启闭对偶合器进行换水降温，能够有效地降低偶合器工作腔内的温度，过载时偶合器具有强大的自卸液和程序化保护功能，具有良好地自冷却、软启动和过载保护性能，取消了常规易熔塞和防爆塞设计，采用无轴承 化设计，双重盘根密封，操作维护简便，为顺槽破碎机高效、稳定的运行提供可靠保障。 附图说明 [0013] 图1是本发明实施例结构示意图。 [0014] 图中：1、电机，2、泵轮，3、挡盘，4、筋板，5、盘根，6、螺栓，7、垫片，8、电机轴套，9、固 定套，10、架体，11、进液管，12、进液块，13、电磁阀，14、安装板，15、电控系统，16、涡轮，17、 透气装置，18、架体，19、联接板，20、减速器，21、减速器轴套，22、挡盖，23、O型圈，24、排液 具体实施方式[0015] 以下结合附图对本发明做进一步说明： 本发明所述的一种阀控充液型液力偶合器：架体10与架体18通过螺栓联接，构 成偶合器架体，泵轮2通过螺钉与电机轴套8联接，电机轴套8与电机轴联接，减速器轴套21 与减速器输入轴联接，均用螺钉6和垫片7固定，挡盖22通过螺钉固定于轴套上，挡盖22内设 置O型圈23，加强密封性，避免水进入轴套。泵轮2与涡轮16的叶片区域为工作腔A，泵轮2与 挡盘3之间构成后辅腔B，进液管11伸入后辅腔B内，泵轮2上设置过流孔a、延充孔b，涡轮16 上设置泄液孔c。电磁阀13安装于进液块12上，电磁阀13线带动泵轮2空载启动，控制程序发出指令，电磁阀 13打开，由电磁阀13、进液块12、进液腔C、进液管11给偶合器的后辅腔B供冷水，随着泵轮2 的旋转，进入后辅腔B的冷水受离心力作用由延充孔b进入工作腔A内，在偶合器输出转速相 对较低时，工作腔A内冷水作大环流运动，在动压的驱动下，冷水经过流孔a流入后辅腔B，随 着注入冷水量的增加，偶合器达到额定输出转速，此时偶合器转入正常运行状态，关闭电磁 阀13。 [0017] 电控系统15内置用于偶合器的换水程序： 1.T=40，执行充10秒（可设，范围10‑600秒），间隔50秒（可设，10‑1000秒）； T=70，则停车。[0018] 偶合器工况运行时，执行程序1或2，温度传感器25实时监测排液温度T，温度信号T 反馈到控制程序15中，电磁阀13打开，偶合器注入冷水，偶合器工作腔内的热水经泄液孔c CN115076326 流入偶合器壳体内，后经排液块24排出，对偶合器进行换水降温。当设备发生过载时，涡轮16转速降低，工作腔A内工作液由小环流运动转变为大环流运动，工作液体动压泄液由过流 孔a流向后辅腔B，通过涡轮16的泄液孔c静压泄液至偶合器本体内，工作腔A充液量降至最 低，使偶合器传递力矩大大降低，同时，根据温度传感器25监测的温度信号反馈T给控制程 序，执行程序3或4，该程序具有超温保护功能，设备过载保护。该偶合器根据负载的变化，工 作腔A内的工作液可以多次重复大环流与小环流的转换，从而使启动性能和过载保护性能 大大改善，使设备正常运行。 [0019] 偶合器运行过程中，如果有水越过电机轴套8或减速器轴套21第一道盘根密封，则 水进入固定套9内的储水环，并由排液口d排出，起到保护电机轴和减速器轴的作用。 [0020] 应当理解，以上借助优选实施例对本发明技术方案进行详细说明是示意性的而非 限制性的，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本发明的保护范围之内。 CN115076326 CN115076326