這種液力耦合器，在高速傳動(dòng)比時(shí)，側(cè)輔腔存油很少，因而傳動(dòng)力矩較大；而在低傳動(dòng)比時(shí)，側(cè)輔腔存油較多，使特性曲線較為平坦，能較好地滿足工作機(jī)械的要求。但需指出的是，由于液體出入側(cè)輔腔跟隨負(fù)載變化而反應(yīng)速度慢，所以不適于負(fù)載突變和頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的工作機(jī)械。因?yàn)檫@種液力耦合器多用于車輛的傳動(dòng)中，所以也稱為牽引型液力耦合器。

（2）動(dòng)壓泄液式液力耦合器

動(dòng)壓泄液式液力耦合器能夠克服靜壓泄液式液力耦合器在突然過(guò)載時(shí)難以起到過(guò)載保護(hù)作用的缺點(diǎn)。下圖是動(dòng)壓泄液式液力耦合器的結(jié)構(gòu)圖。

一，液力耦合器簡(jiǎn)介

液力耦合器是以液體為工作介質(zhì)的一種非剛性聯(lián)軸器，又稱液力聯(lián)軸器。是一種用來(lái)將動(dòng)力源(通常是發(fā)動(dòng)機(jī)或電機(jī))與工作機(jī)連接起來(lái)傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的機(jī)械裝置。

二，分類

液力耦合器按其應(yīng)用特性可分為三種基本類型，即普通型、限矩型、調(diào)速型及兩個(gè)派生類型：液力耦合器傳動(dòng)裝置與液力減速器。

三，結(jié)構(gòu)與原理

液力耦合器結(jié)構(gòu)形式比較多，不同的液力耦合器在結(jié)構(gòu)與原理上略有不同，但是其基本原理是相同的，都是通過(guò)泵輪將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液體的動(dòng)能，再由流動(dòng)的液體沖擊渦輪，實(shí)現(xiàn)液體動(dòng)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，向外輸出動(dòng)力，如圖2所示。下面分別介紹普通型、限矩型、調(diào)速型液力耦合器的典型結(jié)構(gòu)與原理。

四，普通型液力耦合器

普通型液力耦合器是簡(jiǎn)單的一種液力耦合器，它是由泵輪1、渦輪2、外殼皮帶輪3等主要元件構(gòu)成，如下圖所示。它的工作腔體容積大、效率高（高效率達(dá)0.96～0.98），傳動(dòng)力矩可達(dá)6倍～7倍的額定力矩。但因過(guò)載系數(shù)大，過(guò)載保護(hù)性能很差，所以一般用于隔離振動(dòng)、緩減啟動(dòng)沖擊或做離合器用。

五，限矩型液力耦合器

常見(jiàn)的限矩型液力耦合器有靜壓泄液式、動(dòng)壓泄液式和復(fù)合泄液式三種基本結(jié)構(gòu)。前兩種在建設(shè)機(jī)械中用得較為廣泛。

（1）靜壓泄液式液力耦合器

下圖是靜壓泄液式液力耦合器結(jié)構(gòu)圖。為了減小液力耦合器的過(guò)載系數(shù)，提高過(guò)載保護(hù)性能，在高傳動(dòng)比時(shí)有較高的力矩系數(shù)和效率，因此，在結(jié)構(gòu)上與普通型液力耦合器有所不同。它的主要特點(diǎn)是泵輪2、渦輪3對(duì)稱布置，并且有擋板5和側(cè)輔腔4。擋板裝在渦輪出口處，起導(dǎo)流和節(jié)流作用。這種液力耦合器是在部分充液條件下工作的。

這種液力耦合器，在高速傳動(dòng)比時(shí)，側(cè)輔腔存油很少，因而傳動(dòng)力矩較大；而在低傳動(dòng)比時(shí)，側(cè)輔腔存油較多，使特性曲線較為平坦，能較好地滿足工作機(jī)械的要求。但需指出的是，由于液體出入側(cè)輔腔跟隨負(fù)載變化而反應(yīng)速度慢，所以不適于負(fù)載突變和頻繁啟動(dòng)、制動(dòng)的工作機(jī)械。因?yàn)檫@種液力耦合器多用于車輛的傳動(dòng)中，所以也稱為牽引型液力耦合器。

（2）動(dòng)壓泄液式液力耦合器

動(dòng)壓泄液式液力耦合器能夠克服靜壓泄液式液力耦合器在突然過(guò)載時(shí)難以起到過(guò)載保護(hù)作用的缺點(diǎn)。下圖是動(dòng)壓泄液式液力耦合器的結(jié)構(gòu)圖。

上圖中，輸入軸套1通過(guò)彈性聯(lián)軸器及后輔腔外殼9而與泵輪4連接在一起，渦輪7用輸出軸套8與減速器或工作機(jī)械相連起來(lái)，易熔塞6起過(guò)熱保護(hù)作用。這種液力耦合器有前輔腔2和后輔腔3，前輔腔是泵輪、渦輪中心部位的無(wú)葉片空腔；后輔腔是由泵輪外壁與后輔腔外殼9所構(gòu)成。前后輔腔有小孔相通，后輔腔有小孔與泵輪相通，前后輔腔與泵輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。

后輔腔的另一作用是“延充"，延充作用可改善啟動(dòng)性，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)（渦輪還沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)），工作腔液體呈大循環(huán)，使液體充滿前輔腔后又經(jīng)小孔f進(jìn)入后輔腔。由于工作腔充液量很少，力矩很小，因而發(fā)動(dòng)機(jī)可輕載啟動(dòng)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速（也即泵輪轉(zhuǎn)速）的升高，后輔腔內(nèi)的液體因形成的油環(huán)壓力增加而沿小孔進(jìn)人工作腔，又使工作腔的充液量增加，這就是“延充"。由于延緩充液作用，渦輪力矩增加，力矩達(dá)到啟動(dòng)力矩后，渦輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。

五，調(diào)速型液力耦合器

調(diào)速型液力耦合器主要由泵輪、渦輪、勺管室等組成，如下圖所示。當(dāng)主動(dòng)軸帶動(dòng)泵輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，在泵輪內(nèi)葉片及腔的共同作用下，工作油將獲得能量并在慣性離心力的作用下，被送到泵輪的外圓周側(cè)，形成高速油流，泵輪外圓周側(cè)的高速油流又以徑向相對(duì)速度與泵輪出口的圓周速度組成合速度，沖入渦輪的進(jìn)口徑向流道，并沿著渦輪的徑向流道通過(guò)油流動(dòng)量矩的變化而推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，油流至渦輪出口處又以其徑向相對(duì)速度與渦輪出口處的圓周速度組成合速度，流入泵輪的徑向流道，并在泵輪中重新獲得能量。如此周而復(fù)始的重復(fù)，形成工作油在泵輪和渦輪中的循環(huán)流動(dòng)圓。由此可見(jiàn)，泵輪把輸入的機(jī)械功轉(zhuǎn)換為油的動(dòng)能，而渦輪則把油的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成為輸出的機(jī)械功，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳遞。

      調(diào)速型液力耦合器的無(wú)級(jí)變速是通過(guò)改變勺管的位置而改變循環(huán)圓中的工作油量實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)勺管插入液耦腔室的最深處時(shí)，循環(huán)圓中油量最小，泵輪和渦輪轉(zhuǎn)速偏差大，輸出轉(zhuǎn)速低;當(dāng)勺管插入液耦腔室的最淺處時(shí)，循環(huán)圓中油量最大，泵輪和渦輪轉(zhuǎn)速偏差小，輸出轉(zhuǎn)速最大。

     調(diào)速型液力耦合器的泵輪和渦輪轉(zhuǎn)速存在著一定的差值，這被稱之為速度滑差。由粘性流體性質(zhì)可知，耦合器滑差損失和軸承摩擦損失將生成大量的熱，并被耦合器工作油吸收。耦合器滑差越大，轉(zhuǎn)機(jī)功率越大，產(chǎn)生的熱量越大。為了使耦合器油溫不超過(guò)規(guī)定值，必須利用油循環(huán)系統(tǒng)把高溫油帶出，經(jīng)過(guò)冷油器冷卻后回到耦合器內(nèi)，從而保證了液力耦合器內(nèi)熱量的平衡。不同的液力耦合器的油冷卻方式是不同的，這也是液力耦合器在應(yīng)用過(guò)程中一個(gè)比較重要的問(wèn)題。

四，液力耦合器的局限性

液力耦合器出現(xiàn)的時(shí)間最早，屬于損耗功率控制型(機(jī)械)調(diào)速。但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，液力耦合器逐漸顯現(xiàn)了以下的局限性:

1、液力耦合器是由電機(jī)的機(jī)械軸輸出端與液力耦合器的機(jī)械軸連接;由液力耦合器改變速度通過(guò)液力耦合的輸出端與風(fēng)機(jī)的機(jī)械軸連接。風(fēng)機(jī)與電機(jī)的距離較遠(yuǎn)，效率很差。需提供較大的安裝空間，基礎(chǔ)復(fù)雜。

2、由于液力耦合器的兩端出軸為兩個(gè)半軸，徑向跳動(dòng)大，在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)造成設(shè)備漏油。這樣必然會(huì)導(dǎo)致機(jī)械軸及軸承干磨。因而，故障率較高。

3、液力耦合器屬于一種機(jī)械調(diào)速設(shè)備。液力耦合器的原理決定了液力耦合器有8-10%的速度損失。同時(shí)功率損失變?yōu)闊崃?，使液壓油溫過(guò)高。需要大量冷卻水冷卻液壓油。

4、在實(shí)際運(yùn)行中油溫高于95℃以上，使冷卻器的水易結(jié)垢堵塞，造成故障。

5、由于液力耦合器是用液壓油傳遞功率，因此速度控制不穩(wěn)定、功率因數(shù)低、調(diào)速精度差。

6、當(dāng)液力耦合器故障時(shí)，設(shè)備只能停止運(yùn)行。嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

7、液力耦合器整機(jī)效率低，調(diào)速本身的損耗大、維護(hù)量大、二次成本過(guò)高。

8、液力耦合器屬于損耗功率控制性的調(diào)速設(shè)備，根據(jù)國(guó)家落實(shí)節(jié)能節(jié)排的政策，液力耦合器已經(jīng)不是推廣使用的產(chǎn)品，從生產(chǎn)的安全性及運(yùn)行的成本角度分析，液力耦合器已經(jīng)不適合市場(chǎng)使用，必將被其他的電磁控制功率型的高效節(jié)能調(diào)速裝置所代替。

五，液力耦合器在火力發(fā)電廠中的運(yùn)用

     液力耦合器主要用于電廠中需要調(diào)速的設(shè)備上，如鍋爐給水泵，一次風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)等設(shè)備上。

六，給水泵液力耦合器的工作原理

   液力耦合器將主動(dòng)端的人字形齒輪與變速的液力渦輪結(jié)合在一起。箱體為鑄鐵、中分結(jié)構(gòu)，油密封的外殼下部帶有一焊接法蘭，箱體內(nèi)部布置有輸入齒輪、油泵裝置、鑄鐵勺管套和旋轉(zhuǎn)部件。迷宮式密封裝在輸入軸及輸出軸上。軸承及齒輪有自己的潤(rùn)滑油循環(huán)。
主動(dòng)輪和從動(dòng)輪用特殊鑄鋼制成，經(jīng)過(guò)淬火熱處理的鋼制成齒輪的轂，齒緣及齒輪經(jīng)過(guò)硬化處理，輸入主動(dòng)、從動(dòng)軸由高質(zhì)量的鋼制成。
主油泵驅(qū)動(dòng)潤(rùn)滑油從泵端的輸入軸到油箱到從動(dòng)輪然后到冷油器和雙筒濾網(wǎng)形成一個(gè)回路。
   工作油靠勺管調(diào)節(jié)，通過(guò)工作油冷卻器在動(dòng)態(tài)的壓力下到渦輪。
在給水泵組啟動(dòng)之前，啟動(dòng)輔助潤(rùn)滑油泵進(jìn)行預(yù)潤(rùn)滑。如果潤(rùn)滑油系統(tǒng)或機(jī)械驅(qū)動(dòng)油泵失靈，在運(yùn)行過(guò)程中輔助潤(rùn)滑油泵靠壓力開(kāi)關(guān)打開(kāi)。
液力偶合器以液體為介質(zhì)傳遞功率，液力偶合器相當(dāng)于離心泵和渦輪機(jī)的組合，當(dāng)動(dòng)力機(jī)通過(guò)輸入軸帶動(dòng)泵輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，充注在工作腔中的工作液體在離心力作用下，沿泵輪葉片流道向外緣流動(dòng)，使液體的動(dòng)量矩增大。當(dāng)工作液體由泵輪沖向?qū)γ娴臏u輪時(shí)，工作液體便沿渦輪葉片流道做向心流動(dòng)，同時(shí)釋放能量并將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)工作機(jī)做功?？恐后w的傳動(dòng)使動(dòng)力機(jī)和工作機(jī)柔性地聯(lián)接在一起。
   改變液力偶合器工作腔的充滿度，便可以調(diào)節(jié)輸出力矩和輸出轉(zhuǎn)速，充滿度升高則輸出轉(zhuǎn)速升高，反之則降低，并可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。?