一种可与风轮高效匹配的水泵设计.pdfVIP

维普资讯 J， ，吩 】997年第2期(总第72期) 农 村 能 源 ·2l· 一 种可与风轮高效匹配的水泵设计 水利部牧区水利科学研究所 鱼： 墨查生 丁H{J 口 ‘ 摘 要 为使风力提水机蛆能够高效匹配。设计了变扭矩謇积式叶片泵．其特点是扭 矩变化与转速二次方成正比。从而满足 了风轮的输 出特 巨·，使风力提水机组既有 良好的 启动特性，足可将设计风速提高，选到了从启动风速到额定风速区间基本能够在高效工 况下匹配 ． 关键词墨垄壅生苎 三竺焦 前言 子的槽 内．可在槽中灵活滑动．转子如图2方向 风力提水机组的匹配是一个非常复杂的同 旋转时．叶片在离心力和弹簧的作用下，叶片 疆，也是长期 以来难 以解决的回题。由于水泵 紧贴在定子的内表面． 吸水，v一泵水，连续不 与风轮的扭矩特性差异很大．郎风轮的扭矩是 断地进行下去，实现其泵水的功能． 正比于转速的二次方规律变化M=圩 ，而水泵 根据窑积泵理论．泵所需求的驱动力矩是由 的扭矩却与转速变化无关 M=K(常数)，因此 外负荷和泵的内部结构而确定的．现将泵的内 导致风轮与水泵不能在一个工作区回(启动风 部结构即工作客积设计成在工作中可随泵的转 速到额定风速)高效匹配，而只能是考虑选择 速变化而进行 自动调节的形式，因此特别设计 一 个工作点进行 良好的匹配，从而造成风力提 了离心变矩器，在此机构中。力求拉抻机构位 永机组设计风速 (最佳匹配风速)难 以确定。如 果设计风速高，启动就困难．设计风速低，虽满 足了启动的要求，但系统运行效率低，年能量 6 输出少．为解决风力提水机能商效匹配这一特 5 殊困难，设计了变扭矩窑积式叶片泵，其特点 足扭矩变化与转速二次方成正比，从而既满足 4 r机组的启动特性，又可将设计风速提高．使 机组扶启动到额定风速区问基本能够在高教工 况下匹配。 一 水泵系统的结构设计 ． 水泵系坑主要 由泵体 (包括定子，转子、叶 片，上下盖等)，泵管，泵头、泵轴、离心变矩器 (包括离心锤，压力盘、支撑盘，预紧弹簧等)组 成，如图 1． 圈1 根据水泵设计原刚和所确定的参数，水泵 l一泵体 (包括定子 转子，叶片．上下盖)：2一水井： 设计成为定子内表为 圆形 的容积式叶片泵．转 3一泵管：4一泵头：5一风机与水泵传动带；6一离 于偏心地安置在定子中，图2所示．叶片装在转 心变矩器(包括离心锤．压力盘、支撑盘，璜孀萍簧) 1一—T—T— … 维普资讯 · 丑 · RURAL E No．21997(72Issuein 移量与转速的二次方成正 比。而与其它因素无 风轮高教匹配 的要求。 关。从而实现了水泵的扭矩谓节，以满足泵与 =、工作原理 将定子 (游动圈)制成能够沿两封闭