水介質(zhì)限矩型液力耦合器葉輪的分析與研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)能源的日益枯竭，液力耦合器作為國家大力推廣的節(jié)能產(chǎn)品，其在刮板輸送機(jī)上得到了廣泛的應(yīng)用。由于煤礦井下環(huán)境特殊，用水作為介質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的礦物油，必將在煤機(jī)領(lǐng)域有很廣的市場前景。
　　 水介質(zhì)限矩型液力耦合器主要依靠泵輪和渦輪在旋轉(zhuǎn)時帶動水旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而傳遞動力。因此它能夠安全可靠的運行主要依賴于泵輪和渦輪結(jié)構(gòu)的合理性，而其結(jié)構(gòu)的合理性主要表現(xiàn)為其抵抗振動和強度的能力。作為液力耦合器傳遞動力的關(guān)鍵元件，渦輪和泵輪擔(dān)任著液體動能與機(jī)

2、械能轉(zhuǎn)換的重要角色。對渦輪和泵輪的應(yīng)力狀態(tài)分析是設(shè)計葉輪過程中必不可少的環(huán)節(jié)，因此葉片的應(yīng)力計算準(zhǔn)確與否對葉輪的應(yīng)力分析有十分重要的影響。液力耦合器的泵輪和渦輪在旋轉(zhuǎn)過程中，承受水的離心力、水流壓力、空氣壓力等作用，應(yīng)力情形較為復(fù)雜。此外耦合器的葉片受到水流的沖擊時，會產(chǎn)生振動，當(dāng)葉片的固有頻率和水流沖擊產(chǎn)的頻率相接近時，會發(fā)生共振。渦輪和泵輪在長期的共振情況下，會發(fā)生疲勞破壞。本文對水介質(zhì)限矩型液力耦合器渦輪和泵輪的強度、振動進(jìn)行研究

3、，將對耦合器的優(yōu)化設(shè)計、刮板輸送機(jī)的穩(wěn)定運行、防止事故發(fā)生等都有重要的理論與實際意義。
　　 根據(jù)YOXD650型液力耦合器葉輪的特點和工作特性，首先推導(dǎo)耦合器葉輪靜力有限元方程，和葉輪的有限元數(shù)學(xué)計算模型。然后利用三維建模軟件Pro/E建立葉輪的三維實體模型，在有限元分析軟件ANSYS中對葉輪及單個葉片強度進(jìn)行了分析計算，通過分析可得出應(yīng)力的最大值和葉片應(yīng)力集中的部位，同時驗證其強度的可靠性，可以適當(dāng)增加葉片數(shù)量與葉輪殼體內(nèi)壁