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在山体隧道的开挖过程中，大吨位装载机是必不可少的一类工程机械。打通隧道时，每前进1米，就会有几十方的碎石产生，而装载机便承担着清理碎石的任务。柳工曾生产5吨高原装载机，每小时可产装350立方渣料，作业时瞬间推力可达50吨。而如此大的威力，少不了一个关键的部件—液力变矩器，它是装载机的四大件之一。
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什么是液力变矩器
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液力变矩器位于发动机和变速箱之间，类似于手动变速箱中的离合器，但液力变矩器同时具有增大力矩的作用。在重载工程机械中，如果使用普通离合器，离合器片会很快磨损，甚至损坏，而使用液力变矩器后可以缓冲巨大的动力冲击，实现软连接，并增大输出力矩。
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液力变矩器位置
' l+ D$ {% s2 t. G很多人会将液力变矩器与液力耦合器混淆，因此有必要讲一下液力耦合器和液力变矩器的区别。液力变矩器与液力耦合器主要由以下几方面的不同： ' A' S; g& X$ V) w
从结构上讲：液力耦合器只有泵轮和涡轮，没有导轮。而液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮组成。 ! T' a1 h: I- B# a% S0 f
从力矩转变上讲：液力耦合器的涡轮转矩和泵轮转矩是相同的，即液力耦合器只起到了一个离合器的作用。而液力变矩器，顾名思义，是可以改变力矩的。在导轮的作用下，液力变矩器泵轮的转矩和涡轮的转矩是不同的，在泵轮转矩不变的情况下，随着涡轮的转速变化（工作时机械运行的阻力），涡轮的转矩也会发生变化。 % |/ N" \* _; h$ C6 ?& h$ `( O; u
从内部液体工作状态上讲：液力耦合器的内部液体不能充满腔体，液体的流动属于无压流动。而液力变矩器泵轮、涡轮、导轮形成了一个封闭通道，液体的流动属于有压流动（又叫管流，是在无自由表面的固体边界内流动的水流）。
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从以上几个方面，我们可以对液力变矩器和耦合器有了一个大概的认识。
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液力变矩器 + F2 b2 _( q. L. G
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液力变矩器构造及工作原理 y* b4 V' F s1 I
液力变矩器由泵轮、涡轮和导轮及其他零件组成。泵轮是主动轮，与发动机曲轴连接。涡轮是从动轮，与变速箱相连。泵轮和涡轮通过轴承安装在壳体上，而导轮在泵轮和涡轮之通过 , ~( V# S) V1 ^& b$ m' j
单向离合器与箱体固定。三个轮的叶片都弯曲成一定的弧度并径向倾斜排列。很多人会用两个对向的电风扇形象的说明液力变矩器的原理，但是两个对向的风扇充其量相当于液力耦合器，并没有导轮的存在，不能够改变力矩。 / C" d) x: _1 `8 t9 S( a- p
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而液力变矩器变矩的关键就在于导轮。三个工作轮被密装于变矩器壳体中，壳体中充满了油液。当动力从发动机输出后，带动与之相连的泵轮一同转动，泵轮叶片带动油液旋转，在离心力的作用下，油液被甩到泵轮叶片外边缘处。在外边缘处油液冲向涡轮叶片，对涡轮产生一个作用力矩，涡轮在油液的冲击下旋转。涡轮叶片的油液沿着涡轮叶片流向内缘并冲向导轮，该液流对导轮产生一个作用力矩，但是因导轮固定不转的，根据作用力与反作用力原理，导轮通过液流会反作用给涡轮一个力矩，这样涡轮的转矩就等于泵轮转矩和导轮转矩之和了，从而使得输出转矩变大。这也是使得装载机在作业瞬间推力增大的原因。 ( a( q0 _# c ]- A- l
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在大型工程机械中，叶轮大都是通过铸造而成的。在《大国重器》之《通达天下》这期节目中，曾讲到了柳工工程师们挑战12吨位液力变矩器的砂芯制造过程。因为该砂芯太大，在制造时柳工工程师们采用了分瓣制作然后组装的方法，不得不说这是有一个很有想法的方法。工程师们将添加粘合剂的砂子倒入射芯机，先压出小块的砂芯，然后在将小块的砂芯一瓣瓣的拼接起来，最后组成了涡轮砂芯，并且他们做到了零误差，在此小编不得不竖起大拇指。而后工程师们需要在砂芯表面涂一层涂料，要求厚度控制在0.2mm以内，因此对涂料配方要求很高，在这之前，该技术一直被国外掌握，而如今，中国人也做到了。 | 
发表于 2022-6-18 13:37:41
