阀控充液式液力偶合器瞬态充液流场及转矩特性预测

作     者：李莉 崔红伟 王国强 李健 任维微 黄龙 LI Li;CUI Hong-wei;WANG Guo-qiang;LI Jian;REN Wei-wei;HUANG Long

作者机构：太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 太原理工大学煤矿综采装备山西省重点实验室山西太原030024 霍州煤电集团鑫钜煤机装备制造有限责任公司山西临汾031400 

出 版 物：《液压与气动》 (Chinese Hydraulics & Pneumatics)

年 卷 期：2022年第46卷第11期

页      面：42-50页

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金-山西煤基低碳联合基金(U1810123)。 

主　　题：阀控充液式液力偶合器 瞬态充液 流场特性 转矩特性 

摘      要：阀控充液式液力偶合器常被安装布置于刮板输送机的电机与减速器之间,利用其充液调速特性,实现刮板输送机的软启动。为了预测阀控充液式液力偶合器瞬态充液过程的流场及转矩特性,以循环圆直径为500 mm的偶合器为分析模型,应用仿真软件CFX(Computational Fluid Dynamics X),采用非均一化两相流模型与SST(Shear Stress Transport)湍流模型,对充液过程的瞬态特性进行了数值模拟研究,获取了不同工况下的压力场、速度场及转矩值,根据压力、速度分布及变化规律分析了不同工况下泵轮转矩变化趋势,并得到了不同充液率下泵轮转矩系数的拟合公式。结果表明,整体上转矩随着充液率的增大而呈抛物线形式递增,随着速比的增大而减小,并由于环流状态的改变,出现转矩下降速率跌落现象。分析结果预测了阀控充液式液力偶合器的流场及转矩特性,为液力偶合器的使用与设计提供了合理的参考。