本文論述了液力傳動(dòng)的基本概念，對(duì)滑閥真空泵使用V 型帶傳動(dòng)所存在的問題進(jìn)行了分析，闡明了將液力傳動(dòng)應(yīng)用在滑閥真空泵上以后，既可以充分利用電機(jī)的最大扭矩啟動(dòng)的特點(diǎn)，來改善泵的啟動(dòng)性能，尤其是低溫狀態(tài)下的啟動(dòng)，整個(gè)啟動(dòng)過程平穩(wěn)柔和，可隔離扭振，減緩啟動(dòng)沖擊和振動(dòng)，有效防止機(jī)械磨損，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命；又可以利用它的限矩功能，將泵的能耗控制在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，降低配套電機(jī)的功率，具有顯著優(yōu)異的節(jié)能效果。

　　工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)械一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)械三部分組成。在真空行業(yè)中，原動(dòng)機(jī)為各種電動(dòng)機(jī)，工作機(jī)械為各種類型真空泵。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要是直聯(lián)(或通過聯(lián)軸器)傳動(dòng)、V 型帶傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)。羅茨真空泵通常都是通過聯(lián)軸器直聯(lián)傳動(dòng)，只有英國(guó)EDWARDS 公司的EH 系列羅茨真空泵是用液力傳動(dòng)的�；�閥真空泵通常都是用V 型帶傳動(dòng)，只有德國(guó)LEYBOLD 公司的DK 系列滑閥真空泵是用齒輪傳動(dòng)的，但從未見液力傳動(dòng)應(yīng)用在滑閥真空泵上的報(bào)導(dǎo)和文獻(xiàn)，在國(guó)內(nèi)外也從未見有液力傳動(dòng)型滑閥真空泵的產(chǎn)品。

　　1、液力傳動(dòng)的基本概念

　　主要依靠工作液體的動(dòng)能變化來傳遞或變換能量的傳動(dòng)系統(tǒng)稱為液力傳動(dòng)，液力傳動(dòng)包括液力偶合器和液力變矩器兩種主要的傳動(dòng)元件類型。適合在真空泵中使用的是液力偶合器，按它的結(jié)構(gòu)和性能又分為普遍型、限矩型和調(diào)速型偶合器等不同類別。

　　我們?cè)诨�閥泵中采用的是限矩型偶合器，液力偶合器基本工作原理：可以簡(jiǎn)單看作是葉片泵(泵輪)和水輪機(jī)(渦輪)的組合，泵輪由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，位于泵輪內(nèi)的工作液受到泵輪葉片的作用，產(chǎn)生離心力迫使工作液向外緣流動(dòng)，從而使工作液的速度和壓力增大，這樣就把電機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成泵輪內(nèi)工作液的動(dòng)能；泵輪排出的工作液進(jìn)入渦輪，沖擊渦輪的工作葉片，同時(shí)工作液被迫沿渦輪葉片間流道向心流動(dòng)，流速減小，工作液的能量轉(zhuǎn)變成渦輪輸出軸上的機(jī)械能。工作液對(duì)渦輪做功，降低能量后再次回到泵輪，并吸收能量，如此循環(huán)往復(fù)，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.mp99x.cn/)認(rèn)為就實(shí)現(xiàn)了泵輪與渦輪之間的能量傳遞。液力偶合器可以將輸入軸上的轉(zhuǎn)矩大小不變地傳遞到輸出軸上。

圖1 靜壓泄液式液力偶合器

　　2、滑閥真空泵的運(yùn)行特征

　　滑閥泵是一種應(yīng)用非常廣泛的真空泵，不但可單獨(dú)使用，更多的是作為各種機(jī)組的前級(jí)泵使用，市場(chǎng)需求量中以大、中型泵為主，我們最大泵的抽速已達(dá)到1000L/s，配套功率達(dá)到100kW。大、中型滑閥泵的慣性大，加上油的粘度又大，泵的啟動(dòng)電流非常大，啟動(dòng)大電流持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，特別是冬季，給泵的啟動(dòng)帶來很大的困難。

　　JB/T1246—2007“滑閥真空泵”技術(shù)要求規(guī)定，泵的使用環(huán)境溫度為5~40℃，如中型泵的H-150型泵配套功率為15kW，在環(huán)境溫度為20℃時(shí)啟動(dòng)功率為11.25kW，而在6℃時(shí)，啟動(dòng)功率卻達(dá)到37.5kW，而且啟動(dòng)困難。STOKES 公司的412H，原來配套電動(dòng)機(jī)為7.5kW，在5℃時(shí)啟動(dòng)功率達(dá)到了33.8kW，后來它將配套電動(dòng)機(jī)改為了11kW。因此，為了保證泵在低溫狀態(tài)下的順利啟動(dòng)，不但要增加配套電動(dòng)機(jī)的功率，輸電線路和電器控制設(shè)備的容量也要增大。

　　“滑閥真空泵” 技術(shù)要求規(guī)定，泵長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的最高入口壓力容許值：雙級(jí)泵為1.5kPa，單級(jí)泵為15kPa。這都說明滑閥泵不容許、也不適合在超過上述規(guī)定的入口壓力下長(zhǎng)期工作，而應(yīng)選用活塞泵、液環(huán)泵、氣冷式羅茨泵和濕式羅茨泵等。實(shí)際上滑閥泵也大都使用在真空度較高的工況下，我們可以從滑閥泵的功率—入口壓力曲線(圖2)上看出，在此壓力范圍內(nèi)工作泵的消耗功率都不大，即使加上一定的余量，泵的功耗也只有配套功率的70~75%。

圖2 滑閥泵的功率- 入口壓力曲線

　　綜上所述，滑閥泵所使用的液力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)具有：能將泵的消耗功率限制在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，泄液速度較快，防瞬時(shí)過載能力強(qiáng)；能有效改善泵的啟動(dòng)性能，降低啟動(dòng)電流，保證泵在低溫下也能平穩(wěn)順利啟動(dòng)。

　　能滿足上述要求的偶合器是復(fù)合泄液式限矩型偶合器，它結(jié)構(gòu)類似靜壓泄液式偶合器，但卻有類似動(dòng)壓泄液式偶合器的功能，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.mp99x.cn/)認(rèn)為它既有動(dòng)壓泄液又有靜壓泄液，故稱復(fù)合泄液式偶合器。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向尺寸小，可以直接安裝在電動(dòng)機(jī)軸上。

　　8、結(jié)束語

　　液力傳動(dòng)裝置使用到滑閥真空泵上以后，可以帶來很大的效益。它可有效改善和提高電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)能力，縮短電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間和啟動(dòng)大電流持續(xù)時(shí)間，降低電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流，使泵在低溫下也能正常平穩(wěn)啟動(dòng)；具有良好的過載保護(hù)能力，可減少泵的電機(jī)配套功率和電器控制設(shè)備的容量，具有顯著的節(jié)能效果，節(jié)能效益可達(dá)25~30%。上述工作我們做得還很不夠，還有許多問題需進(jìn)一步研究和探討。