【球磨機(jī)液力偶合器應(yīng)用】
球磨機(jī)(圓筒混料機(jī))應(yīng)用液力偶合器的好處，一是提高電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)能力，改善加速性能，減少裝機(jī)容量配置，降低能源消耗和設(shè)備投資；二是電動(dòng)機(jī)迅速啟動(dòng)可降低電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流和縮短啟動(dòng)電流持續(xù)時(shí)間，大大減少對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)的電流沖擊，這對(duì)于需頻繁啟動(dòng)的設(shè)備尤為重要，不僅可降低能耗，也有利于延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
值得我們注意的是，以上效益只能在液力偶合器匹配合理和正確使用條件下才能獲得。在實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)不少用戶在選型匹配上存在誤區(qū)，以及在使用上不盡合理以致出現(xiàn)這樣或那樣的問(wèn)題與故障導(dǎo)致對(duì)液力偶合器的作用產(chǎn)生懷疑。在此就實(shí)踐中遇到過(guò)的一些問(wèn)題和現(xiàn)象作些分析說(shuō)明，以引起相關(guān)設(shè)備設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用者的注意。
(1)盲目追求液力偶合器的軟啟動(dòng)特性以致啟動(dòng)困難。一些用戶主張采用帶后輔腔的動(dòng)壓泄液限矩型液力偶合器，認(rèn)為此型偶合器啟動(dòng)過(guò)載系數(shù)低有利于電動(dòng)機(jī)的先行啟動(dòng)再以偶合器輸出力矩啟動(dòng)球磨機(jī)，這實(shí)屬對(duì)液力偶合器的誤解。有無(wú)后輔腔的限矩型液力偶合器在高速比區(qū)外特性幾乎相同，即在額定工況點(diǎn)附近兩者使用效果無(wú)多少區(qū)別，兩者的區(qū)別在于低速比至堵轉(zhuǎn)區(qū)段。由于后輔腔在偶合器低速比區(qū)工作液環(huán)流作大循環(huán)時(shí)有聚液作用，且隨降低聚液量增加使工作腔內(nèi)工作液減少而使偶合器外特性曲線在低速比區(qū)變得低而平緩，啟動(dòng)(或制動(dòng))過(guò)載系數(shù)下降。這種變軟的特性對(duì)于大慣量且要求緩慢啟動(dòng)以減少皮帶啟動(dòng)拉伸張力的帶式輸送機(jī)是很有利的．但對(duì)于球磨機(jī)就未必有利。從前面對(duì)球磨機(jī)啟動(dòng)與運(yùn)行特點(diǎn)分析可知，球磨機(jī)在啟動(dòng)時(shí)阻力矩遠(yuǎn)大于正常運(yùn)行阻力矩(為2．5～3．5倍)，且存在一個(gè)峰值如同門(mén)檻力矩，若偶合器啟動(dòng)過(guò)載系數(shù)下降偏小則在啟動(dòng)過(guò)程中渦輪輸出力矩?zé)o法越過(guò)此門(mén)檻力矩而保持不動(dòng)或轉(zhuǎn)過(guò)若干轉(zhuǎn)之后被迫停止，使偶合器停留在工況而不可能進(jìn)入所示輸出力矩的工況點(diǎn)．球磨機(jī)的啟動(dòng)無(wú)法完成。我們也可以得到解釋：若啟動(dòng)過(guò)載系數(shù)下降則表明工況點(diǎn)的泵輪力矩系數(shù)值下降，現(xiàn)假設(shè)降至工況點(diǎn)對(duì)應(yīng)的值，則在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中泵輪的力矩與轉(zhuǎn)速將沿毛拋物線上升至點(diǎn)，此點(diǎn)力矩可能小于或等于負(fù)載門(mén)檻力矩而無(wú)法完成對(duì)球磨機(jī)的啟動(dòng)，或雖勉強(qiáng)啟動(dòng)卻因啟動(dòng)過(guò)程時(shí)間延長(zhǎng)導(dǎo)致偶合器急劇升溫而易于引發(fā)噴液。
(2)不合理地對(duì)電動(dòng)機(jī)采用降壓?jiǎn)?dòng)方式。可知．球磨機(jī)啟動(dòng)過(guò)程力矩是在轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)約1／4轉(zhuǎn)，也就是偶合器渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)1／4，為傳動(dòng)系統(tǒng)總減速附近而非在處；而從前面液力偶合器匹配適當(dāng)?shù)那蚰C(jī)啟動(dòng)過(guò)程分析可知，電動(dòng)機(jī)是利用偶合器主、從動(dòng)輪間無(wú)剛性聯(lián)接．從動(dòng)端負(fù)載滯后傳遞于主動(dòng)端而實(shí)現(xiàn)空載或小負(fù)荷條件下迅速啟動(dòng)，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行工況并利用其峰值力矩驅(qū)動(dòng)負(fù)載完成啟動(dòng)過(guò)程的，因而此過(guò)程中要求電動(dòng)機(jī)自身的啟動(dòng)是一次性連貫完成，也就是要求其采取全壓?jiǎn)?dòng)方式。目前有很多用戶出于減少對(duì)電網(wǎng)沖擊的考慮而教條地對(duì)電動(dòng)機(jī)采取降壓?jiǎn)?dòng)方式，并且在降壓?jiǎn)?dòng)切換至全壓?jiǎn)?dòng)運(yùn)行之間設(shè)有幾秒至十幾秒鐘的停頓，殊不知這適得其反增加了球磨機(jī)的啟動(dòng)難度甚至無(wú)法啟動(dòng)并可能造成元件故障。我們知道在降壓?jiǎn)?dòng)(如星形一三角形啟動(dòng))時(shí)電動(dòng)機(jī)的輸出扭矩(或功率)只有全壓?jiǎn)?dòng)方式的1／3，這是無(wú)法驅(qū)動(dòng)球磨機(jī)轉(zhuǎn)筒越過(guò)扭矩點(diǎn)的，而只是使轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)角度便使偶合器處于堵轉(zhuǎn)發(fā)熱狀態(tài)。在電動(dòng)機(jī)由降壓?jiǎn)?dòng)切換至全壓?jiǎn)?dòng)運(yùn)行的停頓時(shí)間里轉(zhuǎn)筒在偏心重力作用下開(kāi)始反轉(zhuǎn)并帶動(dòng)偶合器渦輪反轉(zhuǎn)，若此時(shí)電動(dòng)機(jī)切入到全壓?jiǎn)?dòng)則因偶合器進(jìn)入反轉(zhuǎn)工況使驅(qū)動(dòng)力矩下降(見(jiàn)液力偶合器全特性章節(jié))，需經(jīng)過(guò)一段時(shí)間待偶合器返回牽引工況后對(duì)球磨機(jī)的啟動(dòng)才重新開(kāi)始。在此時(shí)間內(nèi)偶合器同時(shí)由主、從動(dòng)端吸收能量而溫度急劇上升可能引發(fā)高溫噴液并極易造成密封件老化損壞。鑒此．我們建議配有液力偶合器的球磨機(jī)采取全壓?jiǎn)?dòng)方式，如果一定要采用降壓?jiǎn)?dòng)方式則在電器切換過(guò)程中不得有使轉(zhuǎn)筒反轉(zhuǎn)的停頓時(shí)間。實(shí)踐證明全壓?jiǎn)?dòng)方式不僅可行，還可降低設(shè)備成本，如某建材機(jī)械廠在其產(chǎn)品斗式提升機(jī)上引入應(yīng)用液力偶合器后，便取消進(jìn)口價(jià)值5萬(wàn)余元的降壓?jiǎn)?dòng)控制系統(tǒng)而改用全壓?jiǎn)?dòng)方式，僅此一項(xiàng)便節(jié)約了近十倍于液力偶合器價(jià)格的成本，并減少了電器故障率、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
(3)實(shí)屬多余的采用電器軟啟動(dòng)裝置。由液力偶合器的工作原理可知，應(yīng)用液力偶合器之后對(duì)于負(fù)載而言使剛性負(fù)載變軟．對(duì)于動(dòng)力機(jī)而言改善了其啟動(dòng)性能，提高了啟動(dòng)能力并大大減少了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)的沖擊。如果在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制電器中加入軟啟動(dòng)裝置，則不僅因功能重疊湮沒(méi)了偶合器軟啟動(dòng)特性而且并不能使球磨機(jī)啟動(dòng)變得更簡(jiǎn)單順利，因?yàn)樵诖朔绞街械膯?dòng)之初電動(dòng)機(jī)輸出功率(扭矩與轉(zhuǎn)速)很低，在轉(zhuǎn)速低情況下偶合器泵輪形成不了足夠的力矩，而此期間電動(dòng)機(jī)輸出功率全部轉(zhuǎn)化為熱能使偶合器急劇升溫。所以說(shuō)電器軟啟動(dòng)裝置對(duì)于應(yīng)用了偶合器的球磨機(jī)不僅無(wú)益而且使設(shè)備成本激增，實(shí)屬多余而不可取。湖南郴州黃砂坪某選礦廠自作主張投資14萬(wàn)元對(duì)裝機(jī)功率380kW且配置了液力偶合器的球磨機(jī)加裝了電器軟啟動(dòng)裝置，在試運(yùn)行時(shí)不能順利啟動(dòng)并引發(fā)偶合器油溫陡升，在取消軟啟動(dòng)裝置改全壓?jiǎn)?dòng)后球磨機(jī)啟動(dòng)順利運(yùn)行正常，偶合器溫度正常。
(4)必須控制好液力偶合器的充液。定充型液力偶合器的規(guī)格、傳遞功率是按等比級(jí)數(shù)排列并已形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而每規(guī)格偶合器在一定轉(zhuǎn)速條件下所傳遞的功率隨其充液量呈近似線性關(guān)系變化。在對(duì)液力偶合器作合理匹配時(shí)極有可能要求調(diào)整偶合器充液