Principiul de funcționare al cuplajului fluid

Principiul de funcționare al cuplajului fluid

Un cuplaj fluid este un cuplaj nerigid care utilizează lichid ca mediu de lucru, conceput în primul rând pentru transmiterea și reglarea energiei mecanice. Funcționarea sa se bazează pe transferul de energie cinetică și pe variația impulsului fluidului. 

Defalcare detaliată a principiilor de funcționare a miezului de cuplare fluidă:

Structura și componentele de bază

Un cuplaj de fluid constă în principal dintr-o roată de pompă, roată de turbină și carcasă rotativă. Roata pompei se conectează la arborele de antrenare (arborele de intrare), în timp ce roata de turbină se conectează la arborele de antrenare (arborele de ieșire). Aceste componente se confruntă una cu cealaltă, formând o cameră de lucru etanșă umplută cu fluid hidraulic (de obicei ulei).

Conversia și transmiterea energiei

Funcția roții pompei: Când arborele de antrenare rotește roata pompei, fluidul din interior urmează mișcarea palelor. Forța centrifugă propulsează fluidul către marginea exterioară a roții pompei, generând un flux de mare viteză și presiune. Acest proces transformă energia mecanică în energie cinetică fluidă.

Funcția roții turbinei: fluidul de mare viteză curge de la roata pompei în roata turbinei. Datorită diferenței de viteză de rotație dintre cele două roți, fluidul lovește paletele turbinei, antrenând turbina și eliberând energie mecanică prin arborele antrenat. Acest pas finalizează conversia din energia cinetică fluidă înapoi în energie mecanică.

Circulația fluidelor și cuplarea

Fluidul de lucru circulă continuu între roțile pompei și turbinei. Se deplasează spre exterior de la marginea interioară a roții pompei, intră în roata turbinei, decelerează și se întoarce la marginea interioară a roții pompei, formând un cerc de cuplu " cu buclă închisă." Acest flux ciclic cuplează roțile pompei și turbinei, permițând transferul de energie.

Reglarea vitezei și a cuplului

Un cuplaj de fluid reglează viteza și cuplul într-un interval specific. Când sarcina se modifică, turația roții turbinei variază, modificând diferența de viteză dintre roțile pompei și cele ale turbinei. Această modificare modifică viteza de circulație a fluidului și forța de impact asupra turbinei, ajustând astfel cuplul de ieșire și viteza pentru a se potrivi cu cerințele de sarcină.

Funcția de control al vitezei

Reglarea continuă a vitezei arborelui antrenat se realizează prin reglarea volumului de fluid în interiorul camerei de lucru. De exemplu, un mecanism de reglare a tubului scoop poate modifica nivelul uleiului pentru a controla cuplul transmis și viteza de rotație.

Rezumat

Cuplajul fluid transmite și reglează energia mecanică prin transferul și circulația energiei cinetice fluide. Cu structura sa simplă și performanța fiabilă, este utilizat pe scară largă în industrii precum generarea de energie, metalurgie și petrochimie, în special în echipamentele cu sarcină variabilă, cum ar fi pompele de apă și ventilatoarele.