[實用新型]一種水介質偶合器

有效

• 申請號: 201420156502.9
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN203892501U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 黃劉琦;師好智;袁詠雷
• 申請（專利權）人: 上海天交機電科技有限公司
• 主分類號: F16H41/04
• 分類號: F16H41/04;F16H41/24;F16H41/30;F16K17/06
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本實用新型涉及液力傳動及自動化領域，特別是，本實用新型涉及一種水介質偶合器，所述水介質偶合器特別適用于煤礦等企業對偶合器防燃、防爆要求較高的刮板輸送機、皮帶輸送機、轉載機、刨煤機、破碎機等。?

背景技術

在煤礦等礦業企業中，需使用大量的刮板輸送機設備。刮板輸送機等設備的作用不僅是運送煤和物料，而且還用于采煤機的運行軌道，因此，刮板輸送機等成為現代化采煤工藝中不可缺少的主要設備。由于刮板輸送機的啟動頻繁，啟動、工作負荷變動大，堵轉現象嚴重，且因其所處空間狹窄，環境惡劣。?

為了保證電機等設備的安全，在刮板機上廣泛使用了限矩型水介質偶合器。所述限矩型水介質偶合器通常安裝在電機和刮板機中間，這樣可以柔性地傳遞力矩，由此實施過載保護，達到均衡負荷、緩和沖擊和振動的目的。另外，針對煤礦井下的輸送機、轉載機等設備，則通常使用限矩型液力偶合器傳動裝置。此類設備在機械過載時易熔塞易熔合金熔化而噴灑出高溫礦物油液，容易引發火災和瓦斯爆炸的惡性事故，為防止這類惡性事故的發生，近年來這類偶合器正在改為用水或水基難燃液作為工作介質。這類偶合器簡稱水介質偶合器。?

根據國家能源部的規定，今后將不再允許油介質偶合器在煤礦井下使?用。據調查，在全國年產約5萬臺限矩型液力偶合器中，煤炭井下用水介質偶合器約占2/3以上。但是，水介質的使用又提出了偶合器的防爆安全可靠性的新問題。?

眾所周知，無論是油介質或是水介質的，定充液量的偶合器都裝有易熔合金保護塞，其目的在于在負荷過載或卡住時，隨著介質的溫升至一定值，可以引起易熔合金的熔化，從而使工作腔排液，由此起到停止功率傳輸、切斷動力的作用，保護電動機的安全運行。?

雖然工作腔排液的同時也實現了偶合器的過壓防爆保護，但是由于易熔合金要通過傳導熱引起熔化，反應時間比較長。這對于水介質偶合器來說，易使偶合器發生過壓爆炸事故。這一方面因為水的飽和蒸汽壓比較高，另一方面，壓力又是以波的形式迅速傳到偶合器的全部內壁面上的。因此，當負載急速制動，水溫迅速升高時，這種過壓保護功能就可能喪失，致使偶合器發生過壓爆炸事故。為此，水介質偶合器都要在易熔塞之外再加裝過壓保護防爆塞，另外，根據相關規定，易熔塞和防爆塞都必須成對安裝，以確保杜絕這類過壓爆炸事故的發生。?

顯然可見，過壓爆炸事故關系到人身安全，是液力傳動裝置中最為嚴重的故障之一，其危害等級按可靠性標準按照GB7826-87規定屬于最高的IV級，因此水介質偶合器的防爆可靠性是一個必須加以關注和解決的重要問題。?

另外，由于水介質偶合器腔內的高壓水蒸氣，使得采用普通油封難以起到密封效果，這也導致軸承的潤滑情況不良。據調查，水介質偶合器的連續使用時間通常不超過3個月，這不僅嚴重影響煤礦連續生產，而且還加大產煤成本，成為煤炭行業的一大負擔，這主要與其軸承的潤滑不良有關。?

迄今為止，為解決水介質偶合器爆炸的問題，本領域以往采用下述方法：?

一是采用增加易熔塞和易爆塞的冗余設計，提高其可靠性；?

二是更合理地設計易熔塞和易爆塞。易熔塞是一種帶螺紋的塞子，中央鉆孔，孔中填滿易熔合金，當與之接觸的工作液溫度升高到此合金的熔點時，合金熔化，工作液帶著熔化的合金向外噴射，直至工作液放空，電機空轉。易爆塞也是一種帶螺紋的塞子，是一種組合件，其中夾了一片易破的金屬，當與之接觸的工作液壓力升高到預定的數值時，該金屬片破裂，工作液噴出、放空，使電機得保護)的安裝位置。因此，易爆塞的安裝應盡量避開最大直徑處一圈相對靜止水，即避開位于死角、不參與內部循環的靜止水，而設置循環水溫高的地方，以提高熱傳導率，改善易爆塞的環境，進而提高可靠性。?

三是采用線接觸式限壓閥用于釋放內部壓力。由于內釋壓閥是通過偶合器內部釋放的水蒸氣，其工作壓力較低，僅為水蒸氣的壓力；而線接觸式限壓閥是在偶合器外部釋放的水及水蒸氣，其本質上與易爆塞的原理一致，其工作壓力較高，不僅包含水蒸氣的壓力，還包括工作水循環時的離心壓力。為此，該方法雖可解決內部汽化壓力問題，但是在排氣時也須不斷將水排除，同時須不斷補液，非常麻煩。?

總觀上述，如何從根本上解決水介質偶合器腔內高壓水蒸氣的釋壓，也即避免水介質偶合器的過壓爆炸的問題，是本領域亟待解決的問題。?

實用新型內容

為解決上述問題，本實用新型的目的在于：提供一種水介質偶合器，上述水介質偶合器能夠將水介質偶合器腔體內高壓水蒸氣自動釋放而不會造成工作水被排放的防爆。?

本實用新型的一種水介質偶合器的技術方案如下：?