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公开(公告)号：CN107944153A
公开(公告)日：2018-04-20
申请号：CN201711223530.2
申请日：2017-11-28
Applicant: 华北电力大学
Inventor： 张照煌
IPC: G06F17/50
CPC classification number: G06F17/5086 , G06F2217/16
Abstract: 本发明涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种风轮、风力发电机组、发电系统及风轮半径的确定方法。该风轮的半径R，满足下列等式：其中，N表示风力发电机组的单机额定出力，v1表示额定风速，ρ表示空气密度，ne表示风轮转速。该风轮，包括轮轴以及安装于轮轴上的叶片。该风力发电机组，包括所述的风轮。该发电系统，包括所述的风力发电机组。本发明通过考虑单机的额定出力、额度风速、空气密度及风轮转速等因素，以实现在风能利用率最高的情况下确定风轮的半径，使得风轮的叶片设计更合理，符合当地的实际需求。
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公开(公告)号：CN105545583B
公开(公告)日：2018-03-20
申请号：CN201610151248.7
申请日：2016-03-16
Applicant: 华北电力大学
IPC: F03D1/06
CPC classification number: Y02E10/721
Abstract: 本发明涉及风力发电机技术领域，尤其是涉及一种风力发电叶片及背风面出流切线倾角的确定方法。该风力发电叶片包括迎风面与背风面，以背风面对叶片旋转阻力最小为目标，通过流量连续性原理、动量定理以及几何关系，确定背风面出流切线倾角为其中，Va1为入流风速，Ve2为背风面出风点的旋转线速度，N为风力发电叶片的数量，l为背风面出风点处的风力发电叶片宽度，r为背风面出风点所在圆的半径。本发明使空气对风力发电叶片的作用力沿风力发电叶片转动的轴线方向，从而使空气基本不对风力发电叶片的转动产生阻力矩，空气动力得到了充分发挥，提高了风力发电叶片将流动空气的能量转化为叶片转动能量的能力，提高了风能利用率。
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公开(公告)号：CN105673030B
公开(公告)日：2017-12-29
申请号：CN201610116962.2
申请日：2016-03-01
Applicant: 华北电力大学
IPC: E21D9/087
Abstract: 本发明涉及全断面隧道掘进机技术领域，尤其是涉及一种增加全断面隧道掘进机非连续刀盘刚度的方法及曲面刀盘。所述方法包括步骤：确定非连续刀盘在掘进过程中各盘形滚刀中心点所在圆的挠度；对非连续刀盘进行预制，使各盘形滚刀中心点所在圆向全断面隧道掘进机的掘进方向凸起，且各盘形滚刀中心点所在圆的凸起位移等于各盘形滚刀中心点所在圆的挠度。所述曲面刀盘按照所述方法进行预制。本发明能够有效的增大全断面隧道掘进机刀盘在作业过程中的刚度，确保刀盘上盘形滚刀的破岩效能，从而提高全断面隧道掘进机的刀盘、刀具寿命及其作业效率。
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公开(公告)号：CN105673030A
公开(公告)日：2016-06-15
申请号：CN201610116962.2
申请日：2016-03-01
Applicant: 华北电力大学
IPC: E21D9/087
Abstract: 本发明涉及全断面隧道掘进机技术领域，尤其是涉及一种增加全断面隧道掘进机非连续刀盘刚度的方法及曲面刀盘。所述方法包括步骤：确定非连续刀盘在掘进过程中各盘形滚刀中心点所在圆的挠度；对非连续刀盘进行预制，使各盘形滚刀中心点所在圆向全断面隧道掘进机的掘进方向凸起，且各盘形滚刀中心点所在圆的凸起位移等于各盘形滚刀中心点所在圆的挠度。所述曲面刀盘按照所述方法进行预制。本发明能够有效的增大全断面隧道掘进机刀盘在作业过程中的刚度，确保刀盘上盘形滚刀的破岩效能，从而提高全断面隧道掘进机的刀盘、刀具寿命及其作业效率。
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公开(公告)号：CN105332715A
公开(公告)日：2016-02-17
申请号：CN201510920988.8
申请日：2015-12-11
Applicant: 华北电力大学
Abstract: 本发明涉及全断面隧道掘进机技术领域，尤其是涉及一种通过改变刀盘厚度和支撑半径降低TBM施工振动的方法。包括以下步骤：根据实际测定，确定外界对刀盘的干扰频率，并确定外界对刀盘的干扰频率范围；确定全断面隧道掘进机的刀盘厚度以及支撑半径与刀盘的纵向振动自然频率、扭转振动自然频率以及纵向扭转联合振动自然频率之间的关系；调整全断面隧道掘进机的刀盘厚度以及支撑半径的取值，使刀盘的纵向振动自然频率、扭转振动自然频率以及纵向扭转联合振动自然频率均避开外界对刀盘的干扰频率范围。本发明可以在设计刀盘的时候，有选择性的避开外界对刀盘的干扰频率范围，从而降低施工过程中全断面隧道掘进机的振动，提高刀盘的使用寿命和掘进效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103510961B
公开(公告)日：2015-07-15
申请号：CN201310495827.X
申请日：2013-10-21
Applicant: 华北电力大学
IPC: E21D9/08
Abstract: 本发明属于盘形滚刀设计技术领域，特别涉及一种全断面隧道掘进机盘形滚刀刃宽和刃角的确定方法。选择盘形滚刀制造材料，确定许用压应力[σy]；确定盘形滚刀直径，并确定极限磨损量l，进一步确定盘形滚刀最大推力Fv；确定盘形滚刀破岩刃弧段所对应的圆心角θ；根据上述参数和给定公式计算全断面隧道掘进机刀盘上盘形滚刀刃宽和刃角。本发明建立盘形滚刀刃宽和刃角的确定方法，可完全按照我国工程地质条件、工期要求、刀圈材料等自主设计，既避免了对国外产品的一味模仿，将有效促进我们国家盘形滚刀技术的发展，突破国外技术的限制，走出一条自主创新之路，同时将产生巨大的经济效益。
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公开(公告)号：CN102072080B
公开(公告)日：2012-12-12
申请号：CN201110020195.2
申请日：2011-01-18
Applicant: 华北电力大学
Inventor： 张照煌
IPC: F03D1/06
CPC classification number: Y02E10/721
Abstract: 本发明属于风力发电设备，特别涉及一种风力机高性能叶片。该叶片的横断面迎风边、空气将脱离叶片的一段为直线段，该直线段与该直线段上的空气的牵连运动速度方向共线。使用该风力机高性能叶片，能有效提高功率和扭矩的传递，减小能量损耗。如：当叶尖速比λ＝11时，若β从3°、4.1°和5°，分别设计成为0°，则其功率和扭矩最大分别提高35.2％、94.6％和260.8％。
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公开(公告)号：CN101639035B
公开(公告)日：2011-07-20
申请号：CN200910091943.9
申请日：2009-09-03
Applicant: 华北电力大学
IPC: F03D1/06
CPC classification number: Y02E10/721
Abstract: 本发明属于风力发电技术领域，特别涉及一种风力机风轮局部强聚能环的设计方法。局部强聚能环安装在风轮上，其中局部强聚能环由风轮叶片定位固定，且以风轮旋转轴线为中心呈中心对称布置；局部强聚能环的形状为圆形，其截面形状自迎风方向依次为：直角三角形、叶片宽度域为长方形、而后为四分之一的长椭圆形的组合。调整局部强聚能环的半径r和局部强聚能环在半径方向上的宽度l，得到不同的风能利用提高系数ε。采用本发明所述的风力机风轮局部强聚能环，以风轮直径20m、30m、40m、50m、60m和70m为例计算，相同风轮直径的风力发电机组可将风能利用率提高2.8％-42％，启动风速明显降低，可以有效的提高风力机的工作效率。
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公开(公告)号：CN101639034A
公开(公告)日：2010-02-03
申请号：CN200910091853.X
申请日：2009-08-27
Applicant: 华北电力大学
Inventor： 张照煌
IPC: F03D1/06
CPC classification number: Y02E10/721
Abstract: 本发明属于风力发电技术领域，特别涉及一种风力机风轮局部聚能环的设计方法。局部聚能环安装在风轮上，其中局部聚能环由风轮叶片定位固定，且以风轮旋转轴线为中心呈中心对称布置；局部聚能环的形状为圆形，其截面形状自迎风方向依次为：等腰三角形、叶片宽度域为长方形、而后为长椭圆形的组合。调整局部聚能环的半径为r和局部聚能环在半径方向上的宽度为l，得到不同的风能利用提高系数ε。采用本发明所述的风力机风轮局部聚能环，以风轮直径80m和90m为例计算，相同风轮直径的风力发电机组可将风能利用率提高2％-5％，启动风速也可降低约3％-6％，可以有效的提高风力机的工作效率。
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公开(公告)号：CN119885474A
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202411935542.8
申请日：2024-12-26
Applicant: 华北电力大学
IPC: G06F30/17 , E21D9/11 , G06F30/23 , G06F119/14
Abstract: 本发明专利涉及全断面岩石掘进机刀盘技术领域，公开了一种全断面岩石掘进机三板刀盘设计方法。其具体步骤为：根据刀盘结构理论确定刀盘关键结构的参数取值，并结合影响刀盘形变的因素，依据正交试验设计不同结构参数刀盘试验方案，建立刀盘三维数值模型，通过有限元软件进行刀盘形变分析，依据刀盘极差分析确定刀盘设计最优方案。本发明专利的有益效果为：确定了影响刀盘形变水平顺序为：刀盘撑径比R0/R>水平为中间板厚度δ2>前板厚度δ1>前、中板间距t1>联接板厚度δ3>中板和联接板间距t2。刀盘结构的改变，极大提高了刀盘的整体刚度，减少了刀盘体的变形，使得刀盘上盘形滚刀协同破岩效率提高，对TBM的掘进速度的提高有了很大的进步，节约了成本。
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