【球磨机液力偶合器应用】

球磨机(圆筒混料机)应用液力偶合器的好处，一是提高电动机启动能力，改善加速性能，减少装机容量配置，降低能源消耗和设备投资；二是电动机迅速启动可降低电动机启动电流和缩短启动电流持续时间，大大减少对供电网络的电流冲击，这对于需频繁启动的设备尤为重要，不仅可降低能耗，也有利于延长设备使用寿命。

值得我们注意的是，以上效益只能在液力偶合器匹配合理和正确使用条件下才能获得。在实践中我们发现不少用户在选型匹配上存在误区，以及在使用上不尽合理以致出现这样或那样的问题与故障导致对液力偶合器的作用产生怀疑。在此就实践中遇到过的一些问题和现象作些分析说明，以引起相关设备设计、生产、使用者的注意。

(1)盲目追求液力偶合器的软启动特性以致启动困难。一些用户主张采用带后辅腔的动压泄液限矩型液力偶合器，认为此型偶合器启动过载系数低有利于电动机的先行启动再以偶合器输出力矩启动球磨机，这实属对液力偶合器的误解。有无后辅腔的限矩型液力偶合器在高速比区外特性几乎相同，即在额定工况点附近两者使用效果无多少区别，两者的区别在于低速比至堵转区段。由于后辅腔在偶合器低速比区工作液环流作大循环时有聚液作用，且随降低聚液量增加使工作腔内工作液减少而使偶合器外特性曲线在低速比区变得低而平缓，启动(或制动)过载系数下降。这种变软的特性对于大惯量且要求缓慢启动以减少皮带启动拉伸张力的带式输送机是很有利的．但对于球磨机就未必有利。从前面对球磨机启动与运行特点分析可知，球磨机在启动时阻力矩远大于正常运行阻力矩(为2．5～3．5倍)，且存在一个峰值如同门槛力矩，若偶合器启动过载系数下降偏小则在启动过程中涡轮输出力矩无法越过此门槛力矩而保持不动或转过若干转之后被迫停止，使偶合器停留在工况而不可能进入所示输出力矩的工况点．球磨机的启动无法完成。我们也可以得到解释：若启动过载系数下降则表明工况点的泵轮力矩系数值下降，现假设降至工况点对应的值，则在电动机启动过程中泵轮的力矩与转速将沿毛抛物线上升至点，此点力矩可能小于或等于负载门槛力矩而无法完成对球磨机的启动，或虽勉强启动却因启动过程时间延长导致偶合器急剧升温而易于引发喷液。

(2)不合理地对电动机采用降压启动方式。可知．球磨机启动过程力矩是在转筒转动约1／4转，也就是偶合器涡轮转动1／4，为传动系统总减速附近而非在处；而从前面液力偶合器匹配适当的球磨机启动过程分析可知，电动机是利用偶合器主、从动轮间无刚性联接．从动端负载滞后传递于主动端而实现空载或小负荷条件下迅速启动，进入稳定运行工况并利用其峰值力矩驱动负载完成启动过程的，因而此过程中要求电动机自身的启动是一次性连贯完成，也就是要求其采取全压启动方式。目前有很多用户出于减少对电网冲击的考虑而教条地对电动机采取降压启动方式，并且在降压启动切换至全压启动运行之间设有几秒至十几秒钟的停顿，殊不知这适得其反增加了球磨机的启动难度甚至无法启动并可能造成元件故障。我们知道在降压启动(如星形一三角形启动)时电动机的输出扭矩(或功率)只有全压启动方式的1／3，这是无法驱动球磨机转筒越过扭矩点的，而只是使转筒转动了一个角度便使偶合器处于堵转发热状态。在电动机由降压启动切换至全压启动运行的停顿时间里转筒在偏心重力作用下开始反转并带动偶合器涡轮反转，若此时电动机切入到全压启动则因偶合器进入反转工况使驱动力矩下降(见液力偶合器全特性章节)，需经过一段时间待偶合器返回牵引工况后对球磨机的启动才重新开始。在此时间内偶合器同时由主、从动端吸收能量而温度急剧上升可能引发高温喷液并极易造成密封件老化损坏。鉴此．我们建议配有液力偶合器的球磨机采取全压启动方式，如果一定要采用降压启动方式则在电器切换过程中不得有使转筒反转的停顿时间。实践证明全压启动方式不仅可行，还可降低设备成本，如某建材机械厂在其产品斗式提升机上引入应用液力偶合器后，便取消进口价值5万余元的降压启动控制系统而改用全压启动方式，仅此一项便节约了近十倍于液力偶合器价格的成本，并减少了电器故障率、技术经济效益十分明显。

(3)实属多余的采用电器软启动装置。由液力偶合器的工作原理可知，应用液力偶合器之后对于负载而言使刚性负载变软．对于动力机而言改善了其启动性能，提高了启动能力并大大减少了电动机启动对供电网络的冲击。如果在电动机启动控制电器中加入软启动装置，则不仅因功能重叠湮没了偶合器软启动特性而且并不能使球磨机启动变得更简单顺利，因为在此方式中的启动之初电动机输出功率(扭矩与转速)很低，在转速低情况下偶合器泵轮形成不了足够的力矩，而此期间电动机输出功率全部转化为热能使偶合器急剧升温。所以说电器软启动装置对于应用了偶合器的球磨机不仅无益而且使设备成本激增，实属多余而不可取。湖南郴州黄砂坪某选矿厂自作主张投资14万元对装机功率380kW且配置了液力偶合器的球磨机加装了电器软启动装置，在试运行时不能顺利启动并引发偶合器油温陡升，在取消软启动装置改全压启动后球磨机启动顺利运行正常，偶合器温度正常。

(4)必须控制好液力偶合器的充液。定充型液力偶合器的规格、传递功率是按等比级数排列并已形成国家标准，而每规格偶合器在一定转速条件下所传递的功率随其充液量呈近似线性关系变化。在对液力偶合器作合理匹配时极有可能要求调整偶合器充液