Introduction technique objective au couplage et à ses scénarios d'application

I. Définition et fonctions principales des couplages

Un accouplement est un dispositif mécanique qui transmet de la puissance via un fluide, reliant des moteurs principaux (par exemple, des moteurs) et des machines entraînées (par exemple, des pompes, des ventilateurs) pour une transmission de puissance non rigide. Ses principales fonctions sont les suivantes :

Amortissement des vibrations : absorbe les chocs lors du démarrage/fonctionnement et isole les vibrations de torsion pour protéger l'équipement.

Démarrage à faible charge : réduit la charge de démarrage du moteur, raccourcit le temps de démarrage et minimise l'impact sur le réseau.

Protection contre les surcharges : déconnecte automatiquement la transmission de puissance lorsque la charge dépasse les limites, évitant ainsi d'endommager les moteurs et les machines.

Coordination multimoteur : équilibre la répartition de la charge dans les entraînements multimoteurs pour garantir un fonctionnement synchrone.

II. Classification et principes de fonctionnement

1. Couplage hydrodynamique

Structure : Se compose d'une roue de pompe, d'une roue de turbine, d'une coque rotative et d'un fluide de travail (généralement de l'huile).

Principe : La roue de pompe convertit l'énergie mécanique en énergie cinétique du fluide ; la roue de turbine la reconvertit en puissance mécanique, permettant une transmission de puissance sans contact.

Caractéristiques:

Convient aux charges à haute puissance et à forte inertie ;

Large plage de réglage de vitesse (par exemple, pompes d'alimentation en eau dans les centrales électriques).

2. Accouplement mécanique flexible

Types : Comprend les accouplements à ressort (par exemple, les accouplements à ressort serpentin) et les accouplements à bloc en caoutchouc.

Principe : Compense les désalignements axiaux/radiaux via des éléments élastiques (ressorts, caoutchouc) tout en transmettant le couple.

Caractéristiques:

Structure compacte et faible entretien ;

Idéal pour la transmission de précision (par exemple, les machines-outils CNC).

III. Principaux scénarios d'application

1. Industrie de l'énergie et de l'électricité

Pompes d'alimentation en eau des centrales électriques : les accouplements hydrodynamiques ajustent la vitesse de la pompe, remplaçant les vannes haute pression pour simplifier les systèmes et réduire les pannes.

Éoliennes : les accouplements flexibles atténuent les vibrations dans les arbres principaux des turbines causées par les charges aérodynamiques.

2. Machines pour l'industrie lourde et l'exploitation minière

Équipement minier : les accouplements hydrodynamiques permettent des démarrages intensifs et une protection contre les surcharges pour les convoyeurs à bande et les concasseurs.

Equipements métallurgiques : Équilibre la répartition de charge dans les entraînements multimoteurs pour laminoirs.

3. Transports et marine

Transmissions automobiles : les accouplements hydrodynamiques assurent des démarrages en douceur et une protection contre les interruptions de puissance dans les boîtes de vitesses automatiques.

Propulsion des navires : les accouplements flexibles réduisent les vibrations d'impact entre les moteurs et les hélices.

4. Fabrication de précision et automatisation

Machines-outils CNC : les accouplements flexibles mécaniques limitent les erreurs de transmission à <±5 secondes d'arc.

Robots industriels : les accouplements de haute précision compensent les écarts d'assemblage des articulations, améliorant ainsi la stabilité du mouvement.

IV. Comparaison technique et référence de sélection

Taper

Applications

Avantages

Limites

Couplage hydrodynamique

Charges à haute puissance et à forte inertie (>100kW)

Protection renforcée contre les surcharges, contrôle de la vitesse

Grande taille, entretien fluide requis

Accouplement mécanique flexible

Puissance moyenne-faible, transmission de précision

Structure simple, sans entretien, tolérance élevée au désalignement

Capacité de couple limitée

V. Tendances de l'industrie

Intelligence : des capteurs intégrés surveillent la température/les vibrations pour une maintenance prédictive.

Allègement : les matériaux composites (par exemple, les élastomères renforcés de fibres de carbone) réduisent l'inertie de rotation.

Expansion intersectorielle : demande croissante dans des domaines émergents tels que les pompes de refroidissement des réacteurs nucléaires et les compresseurs d’hydrogène.

Sources :

Spécifications techniques du couplage hydrodynamique

Livre blanc sur les applications de couplage industriel

Normes de conception du système d'alimentation en eau des centrales électriques

Guide de sélection des composants de transmission mécanique