液力传动油的现状与发展
2024-08-06 14:31 浏览:4
流体传动包括气体(压)传动和液体传动，液体传动分为液压传动、液力传动和液粘传动。液压传动基于帕卡定律，以液体的压能来传递动力；液力传动基于欧拉方程，以液体动量短的变化来传递动力；液粘传动基于牛顿内摩擦定律，以液体的粘性来传递动力。
液力传动的基本元件是液力偶合器和液力变矩器。液力偶合器的基本构件是具有若干径向平面叶片的、构成工作腔的泵轮和涡轮。液力传动油在工作腔里高速循环流动传递动力，油液随从泵轮做牵连运动的同时因受离心力作用而做离心运动，从泵轮(及输入轴)吸收机械能并转化为动量矩(mVR)增量，高速液流从泵轮冲入涡轮做向心流动释放动量矩，推动涡轮(及输出轴)旋转，带动工作机(及负载)做功。液力变矩器的基本构件是泵轮、涡轮和导轮，它们均是具有空间(弯曲)叶片的工作轮，按相关顺序排列构成工作腔。液力传动油在工作腔中被泵轮涡轮搅动，使液流获得动量矩增量，经过导轮调转液流方向后冲入涡轮，释放动量矩(动能)推动涡轮带动工作机旋转做功。
我国液力元件近年发展较快，2003年液力偶合器的全国年产量约7万台。广泛应用于带式输送机、刮板输送机、球磨机、风机、压缩机、水泵和油泵等设备的传动中，提高传动品质并节约能源。当前我国液力偶合器的最高输出转速为6500r/min，最小功率为0.3kW，最大功率为7100kW。液力偶合器的发展趋势是高转速、大功率。
国际上液力偶合器产品以德国福依特公司最为著名，据资料称已有转速达20000r/min、功率达55000kW的产品，可见我国与之尚有相当大的差距。当然，功率大的液力元件对液力传动油的要求较高。
液力变矩器主要用于工程机械、石油机械和内燃机车。液力变矩器主要与内燃机匹配应用，其转速范围在2000～3000r/min。工程机械应用较多，最大功率700HP左右，年产量约7万台。石油机械应用较少，功率达1500HP。内燃机车应用更少，功率高达3000HP。
液粘传动是液体传动一门新兴学科，在我国尚处于起步阶段。由于液粘传动产品(如液粘调速离合器)与液力传动产品(如调速型液力偶合器)虽有本质上的不同，但由于有相似的性能和相同的用途(调速节能)，在若干技术活动(如制订发展规划、标准、技术管理、订货活动等)中均被视为同一类型，与液力行业有共性，故本文另辟章节介绍其产品结构和传动用油。
一、液力传动油的性能特点及发展
液力传动油作为工作介质不仅传递动力，而且还用以润滑轴承和齿轮，同时又是滑差热的载体，带走热量。液力传动油是一个复杂而需专门研究的课题，它直接关系到液力元件的可靠性、传动效率和使用寿命。应引起人们的重视，展开广泛深入的研究。
液力传动油应能满足以下要求：
1、要有适宜的粘度
液体粘度低，表明液体内摩擦小，流动阻力损失小，可减少液力元件的液力损失；但从润滑密封角度考虑，粘度不能过低。因此应在满足润滑和密封要求前提下，尽量采用粘度低的液体，以提高液力元件传动效率。同时要求液体粘温性要好，以便在高温或低温时仍能保持有效的润滑和密封。
2、要有较大的重度
由于液力元件传递的力矩和功率与工作液体的重度成正比，故液体重度越高越好。
3、性能稳定
不易产生泡沫、老化和沉淀。
4、酸值要低
对密封件应是中性，有良好的相容性，不泡胀，不溶解，对金属无腐蚀作用。
5、要有较高的闪点和较低的凝点
液力元件工作时油温变化幅度很大，有时可达160℃，因此要求闪点要高于180℃，而凝点要低 -20℃ ，以利于低温环境下液力元件的起动。
6、要有良好的润滑性能
液体要有足够的油性，能很好的粘附在零件表面上，起到良好的润滑作用。
目前，国内外液力传动应用的工作液体种类较多，除各种石油基产品外，也有采用清水或其它难燃液体的(煤矿井下为防引燃爆炸而应用)。国内液力元件通常采用6号液力传动油(也有用8号液力传动油的)，有时以22号汽轮机油替代。