液力偶合器
本项目为国际领先技术，已获得3项美国专利授权的新型液力传动技术，在传动领域具有卓越的性能优势和巨大的节能优势，是费丁格尔原理液力偶合器的替代技术产品。
一、公司简介及项目概述
威海团中变速器有限公司成立于2017年1月，是因为研发出世界上首创的新型液力传动原理而成立的专业化公司。在传动领域，自1902年伟大的发明家赫尔曼·费丁格尔（Hermann F?ttinger）发明的液力传动之后，基于费丁格尔原理的液力传动就是传动领域柔性变速传动的核心，主要类型包括液力偶合器、液力变矩器、液力制动器，广泛使用于大功率传动的各种场合，至今已经100多年历史。
威海团中变速器有限公司发明的新型液力传动技术，完全不同于费丁格尔原理的技术路线，为了区别于费丁格尔原理，该新型液力传动技术命名为：团中原理。团中原理解决了费丁格尔原理“输入输出两轴不能同步”和“效率与柔性顾此失彼”的难题，同时兼具费丁格尔原理的一切性能，完全覆盖现有的液力偶合器、液力变矩器、液力制动器使用的大功率传动的各种场合。
经过近4年的努力，研发的团中原理技术已经完全成熟，目前开始技术普及推广阶段，可应用于工业和船舶领域的液力偶合器，汽车领域的变速器等很多传动场合。首款产品“柔性启动皮带轮”已经应用于一款工业产品。
对应费丁格尔原理的液力偶合器的应用场合，团中原理液力传动的技术名称为“团中变速器1.0”，产品名称暂定为“团中液力偶合器”。
二、团中原理与费丁格尔原理的区别
团中原理技术作为一种新型液力传动技术，与费丁格尔原理的区别在于：
1、技术路线完全不同
费丁格尔原理采用“流体场环境为前后结构”的技术路线，流体前后内外螺旋三维运动，传动力为油液动压力的径向分力，与速差密切相关，速差接近半速时效率最高，等速时效率为0（参考图一的费丁格尔原理特性曲线）。该原理存在“输入输出两轴不能同步传动”的理论缺陷，必须通过“控油、闭锁、控制”的手段弥补，弥补过程存在“柔性与效率顾此失彼”的矛盾，导致产品的设计、制造、使用、维修各个环节都有难度。
团中原理是采用“流体场环境为内外结构”的技术路线，流体内外运动，传动的力是：1）变速时，油液的动压力直接径向传力；2）恒速时油液的静压力保持杠杆平衡，内部零件与流体相对静止，两轴同步传力。油液的动压力和静压力均与速度相关，速度为0时效率为0，等速时效率为100%（参考图一的团中原理特性曲线）。该原理实现了柔性变速到额定同步全程自适应传动，克服了费丁格尔原理的理论缺陷，无需“控油、闭锁、控制”等复杂弥补手段，简单可靠。
2、特性曲线差别悬殊
图一两图分别是费丁格尔原理的特性曲线和团中原理的特性曲线。
①性能差别：横坐标为均为转速坐标，费丁格尔原理曲线在半速时，效率最高点，图一曲线为80%多，过了半速最高点之后效率快速下降，等速时效率为0；团中原理在半速附近效率达到了费丁格尔原理的最高点，过了半速之后效率继续上升至100%，等速时传动比为1。
性能上，团中原理明显优于费丁格尔原理。
②节能差别：图一红色直线对应团中原理特性曲线中效率的位置是100%，蓝色直线是费丁格尔原理效率的最高点，这个最高点永远到不了100%；对比两种原理的红色直线与蓝色直线之间黄色区域的效率差值就是团中原理的巨大是节能优势。
节能上，团中原理明显优于费丁格尔原理。
图一、费丁格尔原理特性曲线与团中原理特性曲线
3、团中原理独有的同步性能
团中原理的同步性能是费丁格尔原理不具备的，这是最重要的一个性能，其具体过程是：
同步状态的效率近似100%，是一种基于油液静压力的一种柔性杠杆平衡状态。杠杆的两端是输入轴和输出轴，刚性连接原动机与负载，在团中液力偶合器内部，杠杆的支点提供的力是油液的静压力，同步时提供油液静压力的油液是相对稳定存在，也可以在受力波动不平衡时油液自适应微量增减质量，此状态近似一个无磨损弹簧，同时具备微储能功能，实现了削减原动机的尖峰扭矩和负载反馈扭矩的冲击，减少震动、噪声和发热，是世界上首款几乎无损耗的液力柔性联轴器。同步后的变速状态是，团中液力偶合器内部，当负载的扭矩或原动机的扭矩变动超过同步状态油液静压力给支点提供的作用力，团中液力偶合器开始变速，此时杠杆支点处受力包括油液的动压力和静压力两力合力，输入输出两轴表现出速差，能够给原动机很好的抗尖峰扭矩拖动环境的长时间持续工作能力，不至于原动机堵转，保持电机永远不会烧毁或发动机憋死。
三、团中液力偶合器的应用测试及数据分析
1、团中液力偶合器产品应用及测试。
团中原理是“流体场环境为内外结构”的技术路线，流体环境是二维平面结构，形成的产品为圆柱型形体，不像费丁格尔液力偶合器三维立体流体场环境，产品为异形，如图二为定型产品团中液力偶合器的柔性皮带轮和装机在设备上的应用，图三是55Kw电机与团中液力偶合器样机试验台测试的照片。
图二、团中液力偶合器的柔性皮带轮和在设备上批量应用
图三、55Kw电机与团中液力偶合器样机试验台
2、团中液力偶合器测试数据分析。
1）具备柔性启动的功能——扭矩测试。图一所示团中原理的特性曲线，以及图四、55Kw电机与团中液力偶合器样机同步和变速时间曲线，当扭矩与速度恒定时，团中液力偶合器同步1:1传动（图四水平段），当扭矩增大，团中液力偶合器则变速传动（图四水平段后的上升曲线），当再次平衡时，再一次同步1:1传动。
图四、55Kw电机与团中液力偶合器样机同步和变速时间曲线
2）具备柔性启动的功能——电机电流测试。公司专门为检测电机启动电流、电压、转速设计制作了检测仪。图五是图二设备的电流及启动时间的测试软件数据，图示是两组数据的对比，黄色曲线是采用团中液力偶合器的启动电流曲线，红色曲线是采用原钢制皮带轮的启动电流曲线，可以看出当电机带载启动时，在最高点之后的电流大小，黄色的明显小于红色曲线；同步后1:1传输，电流电压均相同。
黄色曲线特征的内在原因是：虽然带载，但团中液力偶合器为电机提供的初始速度为0，扭矩也是0，此时适合电机0速0扭矩启动，电机克服了启动的难点，电机扭矩和转速快速起来，团中液力偶合器输入端随电机转速提升，扭矩变随之提升，当输出轴扭矩不能克服负载时，团中液力偶合器内部自传，对电机来讲此时的扭矩不是负载扭矩而是团中液力偶合器提供的扭矩，因此比负载扭矩小很多，电机很容易启动；当团中液力偶合器扭矩能够克服负载后，扭矩和转速通过输出轴传递出来，此时电机的输出扭矩与负载扭矩相近。由于团中液力偶合器存在启动初期内部自传上升扭矩的空间，此空间为电机提供了克服启动提供了宝贵空间。体现在电流曲线上，黄色曲线启动电流幅值低，持续时间短。而红色曲线电流高是一直要克服带载的扭矩，直到扛过载荷旋转之后，电流才会下降。
图五、测试启动电流的检测仪软件对应图二设备测试数据
3）没有液力偶合器额定状态的发热问题。如图一团中原理特性曲线中的效率曲线和传动比曲线可知，在3000 rpm 的额定状态，团中液力偶合器的传动比是1，不存在费丁格尔液力偶合器效率低的问题，此时没有无用功损失，解决了液力偶合器在额定状态的无用功发热的难题，额定状态不发热；变速状态内部有发热，但时间很短，自身散热即可，若功率大的发热也可加装散热设备。
3、团中液力偶合器对比费丁格尔液力偶合器具有巨大的节能优势。
①选型节能——无需超设计指标选型：目前电机选型大多数是大马拉小车的选型原则，造成巨大的浪费和多余无用功发热。超指标选型的用途仅仅为了启动或者增大抵抗少见的阻力尖峰。其实正常选型的电机应该抗拒的不是拖动环境的尖峰阻力，而是抗尖峰阻力拖动环境的持续时间太短，即提供克服抗尖峰扭矩拖动环境的能量不够。普通电机一旦堵转超过最高值，电机输出速度降低的同时扭矩快速下降，扭矩下降后，克服尖峰扭矩拖动环境的能量也就不够，越堵越无力，造成不得已超规格选型，长期运行造成巨大的浪费。而团中液力偶合器为电机提供了宽范围变速的能力，就是抗尖峰扭矩拖动环境的持续时间大大增加，主要原因是团中液力偶合器提供了不同的速差，电机与团中液力偶合器输入端保持高转速，而团中液力偶合器输出端保持低转速，扭矩照常输出，持续时间会很长，电机能够提供克服抗尖峰扭矩拖动环境的能量，因此不存在堵转大幅度降低电机扭矩现象，可长时间保持电机在高效区工作。因此按设计工况选型本身就可以大幅度节能。
②对比费丁格尔液力偶合器节能
例如：100Kw电机+液力偶合器+负载，常年工作的传动场合
液力偶合器无用功发热10%的话，这种状态只是输入3000rpm，输出2700rpm，耗能计算为：
100Kw无用功耗能：100Kw*24小时*360天*10%耗电=86400度电；
团中液力偶合器额定工况是100%效率的，这些电是可以节省的。
测试液力偶合器效率简单方法：额定工况，分别测试液力偶合器输入轴和输出轴的转速，效率=输出轴转速/输入轴转速，损失掉的效率即为无用功发热，这种多余功耗即费钱又给地球增加温升。
根据上述节能指标的核算，这种巨大的节能优势，在普及销售团中液力偶合器时，公司赠送团中液力偶合器，替代费丁格尔液力偶合器，把丢掉的电费或油钱捡回来作为收益，即节能环保又具有良好的收益，具有重大的经济效益和社会效益。
四、团中原理已经建立了专利家族群
团中原理是威海团中变速器有限公司自主研发的具有国际领先的液力传动技术，目前已经申报各种专利31项，授权美国专利3项（图六 威海高新区管委新闻报道），授权实用新型专利8项，申请发明专利10项。
图六 威海高新区管委为公司一次获得3个美国专利进行的新闻报道
五、项目招商全面开启
威海团中变速器有限公司逐步公开技术，为了能给社会带来技术进步，减少能源浪费和对地球温升的危害，快速普及该技术，现公开征集合作伙伴。主要包括：
1、产品销售：诚招各类销售商，包括原销售费丁格尔液力偶合器销售商、合同能源管理的合作伙伴等；
2、技术合作：包括可能影响业务的费丁格尔原理液力偶合器厂家，以及任何愿意合作者；
3、股权融资：包括个人融资、成立定向产品领域的合资子公司融资等。
4、其他合作：由有想法的合作者提出方案共同讨论。
