هیدروکوپلینگ (Hydrocoupling) یا همچنین به عنوان کوپلینگ هیدرولیک (Hydraulic Coupling) شناخته میشود. این یک دستگاه مکانیکی است که در انتقال نیرو و انرژی بین دو محور در ماشین‌آلات و سیستم‌های مختلف استفاده میشود. هیدروکوپلینگ براساس اصل عملکرد هیدرواستاتیک عمل می‌کند و از سیال هیدرولیک برای انتقال نیرو استفاده می‌کند.
کاربردهای هیدروکوپلینگ بسیار گسترده است و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. در زیر، برخی از کاربردهای رایج هیدروکوپلینگ ذکر شده است:
1. انتقال قدرت: هیدروکوپلینگ در خودروهای سنگین مانند کامیون‌ها، اتوبوس‌ها و ماشین‌های ساختمانی استفاده میشود. آنها برای انتقال قدرت از موتور به گیربکس و سیستم‌های دیگر استفاده می‌شوند، به ویژه در شرایطی که نیروی مستقیم محرکه قابل استفاده نیست، مانند زمانی که موتور در حال سرکشی است یا نیاز به سرعت متغیر داریم.
2. شروع نرم: هیدروکوپلینگ به عنوان یک دستگاه شروع نرم (Soft Start) استفاده میشود. با استفاده از هیدروکوپلینگ، می‌توان موتورها و دستگاه‌ها را به آرامی و بدون شوک وضعیت عملیاتی خود را آغاز کرد. این امر به حداقل رساندن خوردگی و لرزش در سیستم کمک می‌کند.
3. کنترل سرعت: هیدروکوپلینگ به عنوان یک دستگاه کنترل سرعت (Speed Control) استفاده میشود. با تغییر جریان سیال در هیدروکوپلینگ، سرعت چرخشی محرکه قابل تنظیم است. این برای کنترل دقیق سرعت در ماشین‌آلات و فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد.
4. جذب شوک و لرزش: هیدروکوپلینگ می‌تواند شوک و لرزش را جذب کند و به منظور حفاظت از سیستم‌ها و تجهیزات در برابر آنها عمل کند. این ویژگی برای کاهش خوردگی و آسیب در سیستم‌های پیچیده و حساس مانند پمپ‌ها، فن‌ها و کمپرسورها بسیار مهم است.
5. کاهش شوک بارگواری: هیدروکوپلینگ می‌تواند شوک بارگیری را کاهش دهد. در برخی صنایع مانند معدن‌کاری و بارگیری وانت‌ها یا قطارها، هیدروکوپلینگ برای کاهش ضربه و لرزش در زمان بارگیری مورد استفاده قرار میگیرد.
هیدروکوپلینگ به عنوان یک روش قدرتمند برای انتقال نیرو و کنترل سرعت در صنایع مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. این تکنولوژی بهبود عملکرد، حفاظت از تجهیزات و افزایش کارایی سیستم‌ها را فراهم می‌کند.
به طور کلی هیدروکوپلینگ واسطه ارتباطی برای انتقال گشتاور بین دو تجهیز است که یک از آنها محرک و دیگری متحرک است. بنابراین عدم کارکرد صحیح این رابط مکانیکی می تواند بر روی کل سیستم تاثیر گذار باشد.فاصله ای که بین دو نیمه کوپلیینگ وجود دارد. تاحدی ناهمراستایی زاویه ای، شعاعی و اندکی جابجایی محوری را امکانپذیر می نمایید. واقعیت این است که میله شبکه ای درون شیارهای پیرامون استوانه ها به صورت محدود حرکت نسبی وجود دارد.
هیدروکوپلینگ می تواند به صورت زوج سری استفاده شود که در این صورت شامل دو چرخ دنده خارجی و دو چرخ دنده داخلی است. در این حالت، اتصال کوپلینگ از طریق سوراخ مرکزی دو چرخ دنده خارجی به دو تجهیز دو طرف آن متصل می شود. در واقع انتقال قدرت بین چرخ دنده خارجی و داخلی به واسطه تماس مستقیم سطوح دندانه ها انجام می شود.هیدروکوپلینگ فلندر بر خلاف انتقال نیرو بین چرخ دنده ها که در هر لحظه فقط چند دندانه درگیر هستند.
برآمده کردن سطح دنده یامنحنی کردن آن قابلیت کوپلینگ رابرای انتقال قدرت باوجودناهم راستایی،افزایش میدهد .این برآمده کردن میتواندشامل ایجادبرآمدگی دروسط دنده(به شکل خمره ای )یادردوانتهادنده و یا با چمفر زدن (ایجادپخ )درلبه های دنده باشد.توجه داشته باشید این برآمدگیها فقط برروی دنده های توپی صورت میگیرد ودنده های اسلیوبه جزدرلبه باقطرکوچک که یک پخ زده میشود،به صورت مستقیم باقی میمانند.
1-انتقال گشتاور وسرعت ازمحرک به متحرک
2-خنثی ومستهلک کردن ارتعاشات
3-جبران خطاهای ساخت و نصب
4-تاثیربرفرکانس طبیعی سیستم
5-کلید یا به بیانی دیگر فیوز مکانیکی
هیدروکوپلینگ،گشتاورازطریق یک میله که در شیارهای پیرامون دو استوانه قرار گرفته بین دو استوانه منتقل می گردد. با توجه به ظاهر مارپییچی این مییله واسطه در برخی صنایع به آن کوپلیینگ فنری گفته می شود. ولی در واقع این قطعه فنر نیست. با توجه به انعطاف پذیری میله شبکه ای و همچنین فاصله ای که بین دو نیمه کوپلیینگ وجود دارد، تاحدی ناهمراستایی زاویه ای، شعاعی و اندکی جابجایی محوری را امکانپذیر می نمایید.
– نیاز به روانکاری بین دندانه ها
– هزینه نسبتاً زیاد به علت فرآیند ساخت
– نیاز به تجهیزات خاص برای تولید آن
– نیاز به عملیات حرارتی در فرآیند تولید آن
هیدروکوپلینگ از جمله قطعات کارآمد در ماشین آلات صنعتی و دریایی است.هیدروکوپلینگ انعطاف پذیری در کنترل ها را ایجاد می کند. شروع های نرم و بالشتکی را فراهم می کند. افزایش گشتاور راه اندازی را فراهم می کند.حفاظت اضافه بار را فراهم می کند. به عنوان گشتاور مورد نیاز برای شروع بار . در برخی از کاربردها، مانند تسمه نقاله،به کار میرود.
کوپلینگ هیدرولیکی شامل اجزا و قطعات مختلفی است که در کنار یکدیگر کار می‌کنند تا انتقال نیرو و انرژی هیدرولیکی را فراهم کنند. در زیر به برخی از اجزا و قطعات کوپلینگ هیدرولیکی اشاره شده است:
1. محفظه (Casing): محفظه کوپلینگ یک قطعه بدنه است که قطعات دیگر را درون خود جای میدهد و از آنها محافظت می‌کند. معمولاً از فولاد یا آلیاژهای قوی ساخته میشود.
2. حلقه‌های تنظیم (Adjusting Rings): حلقه‌های تنظیم برای تنظیم فشار و جریان سیال درون کوپلینگ استفاده می‌شوند. با تغییر موقعیت حلقه‌های تنظیم، میزان انتقال نیرو و انرژی قابل تنظیم است.
3. فنرها (Springs): فنرها در کوپلینگ هیدرولیکی استفاده می‌شوند تا فشار و جریان سیال را کنترل کنند. آنها می‌توانند به عنوان منابع انرژی مکانیکی برای انتقال نیرو و ایجاد فشار در سیال عمل کنند.
4. آلیاژهای مغناطیسی (Magnetic Alloys): برخی از کوپلینگ هیدرولیکی‌ها دارای قسمت‌های آلیاژهای مغناطیسی هستند. این قطعات مغناطیسی به عنوان جزء حسگرهایی عمل می‌کنند که جریان سیال، فشار و دما را اندازه‌گیری می‌کنند و اطلاعات لازم را به سیستم کنترلی می‌فرستند.
5. صفحه‌های بسته‌سازی (Sealing Plates): صفحه‌های بسته‌سازی برای جلوگیری از نشت سیال در کوپلینگ استفاده می‌شوند. آنها به طور معمول از جنس لاستیک یا مواد روانکار استفاده می‌کنند و در محل اتصالات و رابطها قرار می‌گیرند.
6. شافت‌ها (Shafts): شافت‌های کوپلینگ هیدرولیکی برای انتقال نیرو و انرژی بین دو محور مورد استفاده قرار می‌گیرند. آنها معمولاً از فولاد ضدزنگ یا آلیاژهای مقاوم ساخته می‌شوند.
7. پمپ‌ها (Pumps): در برخی از کوپلینگ‌ها، پمپ‌ها برای ایجاد جریان سیال هیدرولیکی استفاده می‌شبدونی. این پمپ‌ها معمولاً به صورت جداگانه در کنار کوپلینگ قرار می‌گیرند و برای ایجاد فشار و جریان سیال درون کوپلینگ مورد استفاده قرار می‌گیرند.
این تنها برخی از اجزا و قطعات کوپلینگ هیدرولیکی هستند. بسته به طراحی و نوع کوپلینگ، قطعات مختلفی مانند شیرها، ولوم‌ها، لوله‌ها و اتصالات نیز ممکن است در آن وجود داشته باشند. طراحی و ساختار هر کوپلینگ ممکن است بسته به نیازهای خاص و کاربردهای مورد استفاده آن متفاوت باشد.