【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，一是提高電動機(jī)啟動能力，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；二是電動機(jī)迅速啟動可降低電動機(jī)啟動電流和縮短啟動電流持續(xù)時間，大大減少對供電網(wǎng)絡(luò)的電流沖擊，這對于需頻繁啟動的設(shè)備尤為重要，不僅可降低能耗，也有利于延長設(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)這樣或那樣的問題與故障導(dǎo)致對液力偶合器的作用產(chǎn)生懷疑。在此就實踐中遇到過的一些問題和現(xiàn)象作些分析說明，以引起相關(guān)設(shè)備設(shè)計、生產(chǎn)、使用者的注意。
(1)盲目追求液力偶合器的軟啟動特性以致啟動困難。一些用戶主張采用帶后輔腔的動壓泄液限矩型液力偶合器，認(rèn)為此型偶合器啟動過載系數(shù)低有利于電動機(jī)的先行啟動再以偶合器輸出力矩啟動球磨機(jī)，這實屬對液力偶合器的誤解。有無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，即在額定工況點附近兩者使用效果無多少區(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(或制動)過載系數(shù)下降。這種變軟的特性對于大慣量且要求緩慢啟動以減少皮帶啟動拉伸張力的帶式輸送機(jī)是很有利的．但對于球磨機(jī)就未必有利。從前面對球磨機(jī)啟動與運(yùn)行特點分析可知，球磨機(jī)在啟動時阻力矩遠(yuǎn)大于正常運(yùn)行阻力矩(為2．5～3．5倍)，且存在一個峰值如同門檻力矩，若偶合器啟動過載系數(shù)下降偏小則在啟動過程中渦輪輸出力矩?zé)o法越過此門檻力矩而保持不動或轉(zhuǎn)過若干轉(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．球磨機(jī)的啟動無法完成。我們也可以得到解釋：若啟動過載系數(shù)下降則表明工況點的泵輪力矩系數(shù)值下降，現(xiàn)假設(shè)降至工況點對應(yīng)的值，則在電動機(jī)啟動過程中泵輪的力矩與轉(zhuǎn)速將沿毛拋物線上升至點，此點力矩可能小于或等于負(fù)載門檻力矩而無法完成對球磨機(jī)的啟動，或雖勉強(qiáng)啟動卻因啟動過程時間延長導(dǎo)致偶合器急劇升溫而易于引發(fā)噴液。
(2)不合理地對電動機(jī)采用降壓啟動方式?？芍蚰C(jī)啟動過程力矩是在轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動約1／4轉(zhuǎn)，也就是偶合器渦輪轉(zhuǎn)動1／4，為傳動系統(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)啟動過程分析可知，電動機(jī)是利用偶合器主、從動輪間無剛性聯(lián)接．從動端負(fù)載滯后傳遞于主動端而實現(xiàn)空載或小負(fù)荷條件下迅速啟動，進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行工況并利用其峰值力矩驅(qū)動負(fù)載完成啟動過程的，因而此過程中要求電動機(jī)自身的啟動是一次性連貫完成，也就是要求其采取全壓啟動方式。目前有很多用戶出于減少對電網(wǎng)沖擊的考慮而教條地對電動機(jī)采取降壓啟動方式，并且在降壓啟動切換至全壓啟動運(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)的啟動難度甚至無法啟動并可能造成元件故障。我們知道在降壓啟動(如星形一三角形啟動)時電動機(jī)的輸出扭矩(或功率)只有全壓啟動方式的1／3，這是無法驅(qū)動球磨機(jī)轉(zhuǎn)筒越過扭矩點的，而只是使轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動了一個角度便使偶合器處于堵轉(zhuǎn)發(fā)熱狀態(tài)。在電動機(jī)由降壓啟動切換至全壓啟動運(yùn)行的停頓時間里轉(zhuǎn)筒在偏心重力作用下開始反轉(zhuǎn)并帶動偶合器渦輪反轉(zhuǎn)，若此時電動機(jī)切入到全壓啟動則因偶合器進(jìn)入反轉(zhuǎn)工況使驅(qū)動力矩下降(見液力偶合器全特性章節(jié))，需經(jīng)過一段時間待偶合器返回牽引工況后對球磨機(jī)的啟動才重新開始。在此時間內(nèi)偶合器同時由主、從動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)采取全壓啟動方式，如果一定要采用降壓啟動方式則在電器切換過程中不得有使轉(zhuǎn)筒反轉(zhuǎn)的停頓時間。實踐證明全壓啟動方式不僅可行，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)口價值5萬余元的降壓啟動控制系統(tǒng)而改用全壓啟動方式，僅此一項便節(jié)約了近十倍于液力偶合器價格的成本，并減少了電器故障率、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
(3)實屬多余的采用電器軟啟動裝置。由液力偶合器的工作原理可知，應(yīng)用液力偶合器之后對于負(fù)載而言使剛性負(fù)載變軟．對于動力機(jī)而言改善了其啟動性能，提高了啟動能力并大大減少了電動機(jī)啟動對供電網(wǎng)絡(luò)的沖擊。如果在電動機(jī)啟動控制電器中加入軟啟動裝置，則不僅因功能重疊湮沒了偶合器軟啟動特性而且并不能使球磨機(jī)啟動變得更簡單順利，因為在此方式中的啟動之初電動機(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。所以說電器軟啟動裝置對于應(yīng)用了偶合器的球磨機(jī)不僅無益而且使設(shè)備成本激增，實屬多余而不可取。湖南郴州黃砂坪某選礦廠自作主張投資14萬元對裝機(jī)功率380kW且配置了液力偶合器的球磨機(jī)加裝了電器軟啟動裝置，在試運(yùn)行時不能順利啟動并引發(fā)偶合器油溫陡升，在取消軟啟動裝置改全壓啟動后球磨機(jī)啟動順利運(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數(shù)排列并已形成國家標(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。在對液力偶合器作合理匹配時極有可能要求調(diào)整偶合器充液