YOTCS560B調速型液力耦合器的故障分析及處理

中國平煤神馬集團、十一礦、機修廠 胡文虎

YOTCS560B箱體式調速型液力耦合器由于具有良好的軟啟動性、過載保護、功率平衡和無級調速等性能，近年來被廣泛應用于煤礦的各種大型刮板運輸機、膠帶運輸機、轉載運輸機等的配套。

十一礦是平煤集團首家使用調速型液力耦合器的煤礦，至今已有20年的歷史。YOTCS560B 箱體式調速型液力耦合器主要用于大傾角膠帶運輸機的減速機與電動機之間，能使電動機空載啟動，雙機啟動時均衡載荷，防止動力過載，而且能進行無級調速，具有顯著的節能效果，使用范圍及數量逐年增加。現采用的廣東中興液力傳動有限公司生產的YOTCS560B 箱體式調速型液力耦合器，是以德國Voith公司先進的液力傳動理論和技術為基礎進行標準化、系列化、通用化設計和生產的以出口調節式調速型液力耦合器，其旋轉件安裝在箱體內，并以箱體為支撐，維護簡單，保養方便。在該礦中已組上倉、戊組上倉、-593石門3條強力皮帶運輸機共6臺YOTCS560B箱體式調速型液力耦合器投入使用，另有己2下山1號和2號2臺強力皮帶運輸機共4臺老式的YOTck560調速型液力耦合器人在使用。

一、YOTCS 調速型液力耦合器代號、技術性能參數

1.YOTCS560B代號含義。Y表示液力，O表示耦合器，T表示調數型，C 表示出口調節式，S 表示箱體式，560 表示葉輪有效直徑，B表示防爆型。

2.YOTCS560B調速型液力耦合器技術性能參數。主要技術參數見表1，密封件，密封件和軸承明細分別見表2、表3。

表1 主要技術參數

表2 密封件明細

表3 軸承明細

二、結構原理

1.結構特點。YOTCS560B箱體式調速型液力耦合器主要由箱體、旋轉組件、供油組件、排油組件、導管操作機構、儀表裝置等部件組成，再加上輔助件組成（如冷卻器、測速裝置等）。

2.YOTCS560B箱體式調速型液力耦合器工作原理。動力機帶動供油泵軸轉動時工作液體注入耦合器工作腔，泵輪象離心泵一樣使工作腔的油液獲得液體能（包括動能和位能）使油液自泵輪內緣沖向外緣，液流穿過兩輪間的間隙到達蝸輪，而蝸輪的作用就像透平機，當液流在蝸輪葉片間的通道由外緣向內緣流動時，就像液流的液體能轉變成了蝸輪的機械能。液流在返回泵輪時就開始了下一個循環，這樣旋轉著的液流就把電機的動力傳到了工作機。

3.調速原理。設備啟動時，由輸入軸上的齒輪驅動油泵把耦合器箱體底部的油打出，經過水冷式油冷卻器到導管殼體內，再經過泵輪上的進油口進入工作腔。當耦合器運轉時，油液從工作腔通過泵輪邊緣的通道孔溢出進入導管腔。在導管殼體里，有一垂直放置并可徑向伸縮的導管。導管口伸入到導管室里，導管的伸縮由外面電動執行器控制，而導管口的徑向位置決定了導管腔里油環的厚度。因此，也就決定了工作腔里的充液量，從而決定了輸出轉速。當導管伸入旋轉著的油環時就把油從導管腔引出，減少了油封的厚度，也就引出了工作腔內的油液，并把油液排入箱體底部，供循環使用，相反地，導管縮回時，使油環厚度增加，工作腔內就保持較多的油，這樣利用外部控制裝置使導管腔在“充滿”和“抽空”兩種極限位置之間進行調節，從而得到了輸出軸的無級調速，要注意的是：導管口要迎著工作油的旋轉方向。

三、常見故障分析與處理

1.軸端漏油現象

（1）全速運行時，電機與耦合器之間產生軸向氣流，導管殼體一側輸出軸聯軸節旋轉引起真空效應將軸端油吸出引起漏油。處理措施：在聯軸節與耦合器端面用罩隔開。

（2）耦合器內工作油液有雜質，在循環過程中雜質堵塞住輸入軸端蓋泄油孔通道，造成輸入軸端蓋接合面漏油。處理措施：清理泄油孔通道、箱體并過濾工作油液。

（3）輸入（出）軸與端蓋之間由于橡膠密封老化或軸有縱向劃痕造成軸與端蓋結合部漏油。處理措施：更換橡膠密封，軸的劃痕用電鍍或直接磨光。

2.耦合器內銹蝕現象

（1）井下在定期更換耦合器內的工作油液是通過油箱泄油孔放油的，因油箱泄油孔高于油箱底部10 mm 造成油箱底部余油和雜質無法排空。由于井下工作環境限制不適合拆除耦合器大蓋清理條件，就用水管通過耦合器觀察孔沖洗油箱底部余油和雜質，造成耦合器內有積水引起耦合器內部銹蝕。處理措施：換油時禁止用水管清理油箱底部余油和雜質要用干凈的汽油沖洗完后再用干凈的破布將余油粘出；另將耦合器吸油管鋸短30 mm將吸油管與油箱底部距離由10 mm增加到40 mm。油箱內正常油位200 mm。

（2）井下潮氣大或沖洗耦合器時端蓋未壓緊造成工作油液含有水分引起耦合器內銹蝕現象。處理措施：定期更換工作油液和嚴格班中檢查落實制度。

3.耦合器運行有振動和異響。

（1）耦合器與電機或減速機不同心會使聯軸器的彈性元件蹩勁引起振動和異響。處理措施：用磁座百分表校驗耦合器同軸度≤0.1 mm、端面垂直度≤0.04 mm，及時調整即可。

（2）耦合器內軸承磨損或銹蝕發生。原因與耦合器內銹蝕現象相同。處理措施：參照耦合器內銹蝕現象處理措施，同時嚴格班中檢查落實制度及早發現問題更換軸承。

（3）耦合器軸與泵輪聯結螺栓松動引起振動和異響。處理措施：嚴格班中檢查落實制度及早發現問題升井檢修。

（4）耦合器工作油液受污染嚴重，內有顆粒狀雜質引起振動和異響。處理措施：嚴格定期檢查、更換耦合器工作油液。

4 軸端或箱體觀察孔有異響和冒煙。耦合器內因軸承損壞或軸與泵輪聯結螺栓松動，隔離環與導管殼體后端的迷宮板相對位移引起摩擦產生熱量將油加熱產生煙霧。處理措施：嚴格班中檢查落實制度及早發現問題升井檢修。

5.耦合器溫度過高。

（1）冷卻器水量不足、管道不暢引起耦合器溫度過高。處理措施：清理冷卻器循環管道，加大給水量。

（2）油泵濾芯堵塞或轉子泵損壞引起耦合器溫度過高。處理措施：清理油泵濾芯，或更換轉子泵。

四、結論

以上YOTCS560B 箱體式調速型液力耦合器常見故障及處理措施，是筆者總結了多年強力皮帶液力耦合器檢修實踐經驗所得，可以為井下快速對箱體式調速型液力耦合器常見故障判斷提供參考，節約搶修時間。但是，提高調速型液力耦合器設備使用性能，僅靠檢修是萬萬不行的。只有檢修單位與使用單位通力合作，嚴格落實日檢、月檢各項制度，才能確保YOTCS560B箱體式調速型液力耦合器的正常使用，為原煤產量的不斷提高做出應有貢獻。