کلاچ هیدرولیک محفظه آهسته پر با مایع: اصل کار، مزایا و کاربرد

کوپلینگ سیال با محفظه تاخیری نوع تخصصی کوپلینگ هیدرودینامیکی است که راه اندازی فوق العاده نرم مکانیزم ها با اینرسی بالا و محافظت موثر درایو در برابر اضافه بار را فراهم می کند. ویژگی کلیدی وجود یک محفظه اضافی (محفظه تاخیر) است که به طور موقت بخشی از مایع کار را در هنگام راه اندازی نگه می دارد. این به موتور اجازه می دهد تا سرعت را تقریباً بدون بار افزایش دهد و پس از آن مایع به تدریج وارد محفظه کار می شود و به آرامی گشتاور ارسالی را افزایش می دهد. این مکانیزم آن را به یک راه حل ایده آل برای تسمه نقاله ها، سنگ شکن ها، آسیاب ها و سایر ماشین ها با شرایط راه اندازی دشوار تبدیل می کند.

کوپلینگ سیال با محفظه تاخیری چیست؟

یک کوپلینگ سیال استاندارد، چرخش را از محور محرک (موتور) به شفت محرک (ماشین کار) از طریق سیال کار منتقل می کند و بدون اتصال مکانیکی سفت و سخت، نرمی و محافظت در برابر بارهای اضافه را فراهم می کند. یک جفت سیال با یک محفظه تاخیری این مفهوم را با افزودن یک یا چند محفظه تاخیر بهبود می بخشد. این محفظه ها از طریق سوراخ های کالیبره شده (نازل ها) با ناحیه کار اصلی کوپلینگ ارتباط برقرار می کنند که گاهی اوقات می توان اندازه آنها را برای تنظیم زمان شروع تنظیم کرد.

اصل عملکرد یک کوپلینگ با یک محفظه تاخیر

اصل عملکرد کوپلینگ سیال با محفظه تاخیری کاهش موقت حجم مایع کار در محفظه اصلی در هنگام شتاب گیری موتور است:

بیکار: بخشی از سیال در محفظه(های) تاخیر قرار دارد.

راه اندازی: موتور چرخ پمپ را می چرخاند. با توجه به مقدار کمی سیال در منطقه کار، گشتاور ارسالی حداقل است (120-150٪ از اسمی، بسته به طراحی). موتور به سرعت با جریان راه اندازی کم شتاب می گیرد.

شتاب ماشین: تحت اثر نیروی گریز از مرکز، سیال از محفظه تاخیری به تدریج از طریق نازل ها به داخل محفظه اصلی جریان می یابد. گشتاور انتقالی به آرامی افزایش می یابد و ماشین کار را شتاب می بخشد.

حالت کار: تمام سیال در محفظه کار است، کوپلینگ گشتاور را با حداقل لغزش (معمولاً 1.5-6٪) منتقل می کند.

طرح‌هایی با محفظه تاخیری بزرگ‌شده یا دوگانه (مثلاً انواع TVV، CCK) شروع‌های طولانی‌تر و نرم‌تری را ارائه می‌کنند که برای کاربردهایی مانند کوپلینگ‌های طولانی سیال برای نقاله‌ها مهم است.

مزایای کلیدی استفاده

استفاده از کوپلینگ محفظه تاخیری سیال مزایای قابل توجهی دارد:

شروع فوق العاده نرم: کاهش گشتاور راه اندازی به 120-150٪ اسمی، بارهای شوک را به حداقل می رساند و عمر مفید همه تجهیزات (تسمه، گیربکس، زنجیر) را افزایش می دهد.

حفاظت موتور: راه اندازی " نه-load" جریان های راه اندازی را کاهش می دهد، از گرمای بیش از حد جلوگیری می کند، امکان استفاده از موتورهای ناهمزمان استاندارد را فراهم می کند و سیستم کنترل را ساده می کند.

حفاظت از اضافه بار قابل اعتماد: کوپلینگ مایع به طور خودکار حداکثر گشتاور ارسالی را محدود می کند و از آسیب به موتور و ماشین در صورت گیر کردن یا افزایش شدید بار جلوگیری می کند.

میرایی ارتعاش: اتصال هیدرولیک به طور موثر ارتعاشات پیچشی و ضربه ها را جذب می کند.

صرفه جویی در انرژی: کاهش پیک جریان های راه اندازی، مصرف کلی انرژی را کاهش می دهد.

تعادل بار: در درایوهای چند موتوره، کوپلینگ های سیال به توزیع یکنواخت بار کمک می کنند.

دوام و هزینه های عملیاتی کم: عدم استفاده از عناصر اصطکاکی در انتقال گشتاور اصلی، عمر طولانی و حداقل نگهداری از کوپلینگ سیال را تضمین می کند.

زمینه های اصلی کاربرد

استفاده از کوپلینگ‌های سیال آهسته پرکننده در درایوهای پرقدرت با جرم اینرسی زیاد مناسب‌تر است:

نوار نقاله و اسکراپر (مخصوصاً بلند و باردار).

سنگ شکن های سنگین (فک، مخروط، چکش) و آسیاب (گلوله، میله).

پمپ ها و فن های قدرتمند

سانتریفیوژ، جداکننده، دکانتر.

درایوهای بیل مکانیکی دوار، مکانیسم های بالابر.

ماشین‌های دیگری که نیاز به راه‌اندازی کنترل‌شده و روان توسط کوپلینگ سیال دارند.

نحوه انتخاب کوپلینگ سیال با محفظه تاخیری

انتخاب صحیح کوپلینگ سیال با محفظه تاخیری نیاز به تجزیه و تحلیل پارامترهای زیر دارد:

قدرت و سرعت موتور: اندازه اصلی کوپلینگ را تعیین کنید.

مشخصات بار: لحظه اینرسی ماشین رانده (WR2)، گشتاور راه اندازی مورد نیاز، حالت کار (پایدار، متناوب، برگشت پذیر)، فرکانس راه اندازی.

زمان شتاب مورد نیاز: بر انتخاب نوع محفظه تاخیر (استاندارد، توسعه یافته، دوگانه) و تنظیمات (در صورت وجود) تاثیر می گذارد.

شرایط عملیاتی: دمای محیط، وجود گرد و غبار، رطوبت، جو انفجاری (نسخه ATEX مورد نیاز).

طراحی نصب: نوع اتصال شفت (مستقیم، از طریق یک عنصر الاستیک، با قرقره تسمه، با دیسک ترمز / درام).