大中型泵站行星变速传动装置的分

简单地分析了国内大、中型泵站传动装置的现状，讨论了泵站用变速调节装置的作用，并对现有的双速电机调速、液力耦合器和磁力耦合器调速以及变频调速装置进行了分析和讨论，指出了其适用局限性。提出了一种用新型2X-H型行星齿轮变速箱调节泵速度的方法，给出了三种具体方案。通过对各方案的配齿进行具体计算和分析，得出第二种方案具有行星轮系的结构简单，传动效率高的特点。该研究结果对泵站传动装置的设计具有指导意义。     

大中型泵站行星变速传动装置的分析与应用

简单地分析了国内大、中型泵站传动装置的现状，讨论了泵站用变速调节装置的作用，并对现有的双速电机调速、液力耦合器和磁力耦合器调速以及变频调速装置进行了分析和讨论，指出了其适用的局限性。提出了一种用新型2X-H型行星齿轮变速箱调节泵速度的方法，给出了3种具体方案。通过对各方案的配齿进行具体计算和分析，得出第2种方案具有行星轮系的结构简单，传动效率高的特点。     

金属带-行星齿轮无级变速传动效率特性分析

在金属带无级变速传动效率试验测试的基础上，建立了金属带-行星齿轮无级变速传动效率分析模型，获得了传动效率随传动速比、传递扭矩和输入转速等因素的变化规律，从而为金属带-行星齿轮无级变速传动控制策略的制定和变速器产品的开发打下基础。分析结果显示：该无级变速传动方式较目前广泛采用的纯金属带无级变速传动和双状态无级变速传动系统具有更好的效率分布特性。     

行星齿轮功率分流式无级变速系统

针对现有金属带无级变速器效率低,功率容量低的缺点,提出了采用行星齿轮功率分流式无级变速传动的结构,使用电机进行调速的方案,并以此为基础,探讨了其在各个工况下的运动规律。     

金属带-行星齿轮无级变速系统调速特性的研究

车用金属带－行星齿轮无级变速传动系统,具有结构简单、速比变化范围宽（可超过２５￣３０）的优点,是目前国际上广泛进行研究的一种较理想的新型传动装置。本文详细阐述了其传动机理功率流程,并通过速比调控规律的分析,揭示了系统于同步转换点处发生的内在原因,为对该传动系统实施自动控制奠定基础。     

泵站变速节能的优化计算

为了给泵站变速节能提供最优转速决策，针对水泵机组可以无级调速的泵站，以约束于一定流量要求下单位水量能耗最小为目标建立了站内多台机组同时变速运行的优化计算模型，并根据目标函数取极值后所形成的议程中的一个常量为平均泵站效率的倒数这一特殊意义来研究数值求解方法。     

三排行星齿轮变速传动型谱分析

基于矩阵理论对行星齿轮变速机构的行星排之间联结、换档约束进行研究,提出用联结矩阵的组合形式建立三排行星机构传动型谱的概念,分析其所有可能的传动结构型式。通过建立机构的数学模型,使用MATLAB编程分析,筛选适用的传动方案,为研究复杂行星齿轮机构和设计汽车自动变速器提供一种新的途径。     

ZF四排行星齿轮变速机构传动分析

分析一种ZF公司新型8速自动变速器的四排行星齿轮变速机构的结构和传动方案,并基于矩阵方法和MATLAB进行各挡传动比计算。提供了一个研究复杂多排行星齿轮机构传动问题的具体解决途径。     

分析行星齿轮变速机构传动的矩阵方法

通过对行星齿轮变速机构的研究,提出了一种应用矩阵分析传动问题的新方法,即以矩阵理论的概念,分析建立复杂行星齿轮变速机构的传动矩阵的方法,并基于MATLAB研究其传动问题。     

并联泵站群日优化运行方案算法

提出了并联泵站群日优化运行数学模型,该模型以并联泵站群日提水费用最少为目标函数,以各时段机组叶片角或转速为决策变量.考虑站间不同工况调节方式,采用大系统二级分解-动态规划聚合法进行求解.首先以泵站日提水耗电费用最少为目标,泵站提水量的分配为协调变量,将该模型分解成若干个泵站多机组日优化运行一级子模型;再以单机组日提水耗电费用最少为目标,机组提水量的分配为协调变量,将一级子模型分解为若干个单机组日优化运行二级子模型.该二级子模型以机组叶片安放角或机组转速为决策变量,机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解.构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量,并联泵站群提水量的离散值为状态变量,同样采用动态规划方法求解.该方法可以解决不同工况调节方式、不同时段划分及不同日均扬程下并联泵站群的日优化运行问题.以淮阴一、三站并联运行为例,作了日优化运行计算,结果表明：各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用,较定角恒速运行分别平均节约10.53%,26.54%,34.40%.     

并联泵站群日优化运行方案算法

提出了并联泵站群日优化运行数学模型,该模型以并联泵站群日提水费用最少为目标函数,以各时段机组叶片角或转速为决策变量.考虑站间不同工况调节方式,采用大系统二级分解-动态规划聚合法进行求解.首先以泵站日提水耗电费用最少为目标,泵站提水量的分配为协调变量,将该模型分解成若干个泵站多机组日优化运行一级子模型;再以单机组日提水耗电费用最少为目标,机组提水量的分配为协调变量,将一级子模型分解为若干个单机组日优化运行二级子模型.该二级子模型以机组叶片安放角或机组转速为决策变量,机组提水量的离散值为状态变量,采用动态规划方法求解.构造的聚合模型以各机组提水量为决策变量,并联泵站群提水量的离散值为状态变量,同样采用动态规划方法求解.该方法可以解决不同工况调节方式、不同时段划分及不同日均扬程下并联泵站群的日优化运行问题.以淮阴一、三站并联运行为例,作了日优化运行计算,结果表明：各日均扬程下满负荷、80%负荷、60%负荷优化运行单位费用,较定角恒速运行分别平均节约10.53%,26.54%,34.40%.     

排水泵站变频节能的工程实践和机理初探

简要介绍了通用变频器的概况以及水泵的变频控制技术；分析了供水泵站和排水泵站水泵变频运行的必要性以及排水泵站变频节能的基本原理．通过对宁波市3座城市排水泵站的变频工程实践，对变频控制在污水泵上的应用作了初步研究．这3座泵站均为污水泵站，扬程有一定的富余量；对不同频率下的排水单耗数据测试显示：在非汛期，变频控制用于排水泵站有25％～35％的节电率，而年综合节电率在20％以上．     

基于行星齿轮的卷盘喷灌机传动设计与优化

为了提高卷盘喷灌机运行效率,拓宽原动机的调速范围,使实际工况下原动机尽可能工作在高效区,重新设计了基于三级NGW型行星齿轮的传动系统.新型传动结构可以实现正常工作档、工作中途动力回收档、断电或无高压供水下的手动回收档等三档变速功能.新型传动型式总效率提高近21%.针对新设计的传动系统的行星齿轮部分建立以传动效率最高和体积最小为目标的多目标优化模型,针对包含有模数、齿数以及变位系数等混合离散变量的问题,采用遗传算法工具箱GADS进行了混合离散变量多目标线性加权优化,优化后的三级行星齿轮传动与初始设计相比效率提高了10.64%,体积减少了16.3%.新设计的传动系统方案为新型卷盘喷灌机的开发升级提供了比较有益的借鉴.     

泵站虹吸式出水流道优化设计

对虹吸式出水流道的型线进行数学建模的基础上,开发了基于流道参数的优化设计软件,该软件能够快速进行流道型线的绘制,并能使流道的型线自动符合流速渐变的原则.结合三维紊流数值模拟对流道内流场进行三维空间的仿真,检验了流道的水力性能.建立了以虹吸式出水流道水力损失为目标函数、驼峰断面位置为求解变量的最优化问题数学模型,求解结果表明：当驼峰位于流道进口的正上方,即进口弯管段变为近似直管时,整个虹吸式出水流道的水力损失为最小.说明在设计虹吸式出水流道时,在泵站结构布置允许的条件下,驼峰的位置应尽可能向流道进口方向靠近,以减小出水流道的水力损失,提高泵装置效率.     

电动滚筒减速装置的改进设计

针对现有电动滚筒减速传动装置承载能力差、结构复杂、工艺性差等问题,将变速轴承移置到油冷式电动滚筒内,形成一种全新的活齿减速油冷式电动滚筒。通过设计计算与分析,确定了活齿减速油冷式电动滚筒的结构形式及零部件结构尺寸。可以看出,由于变速轴承同轴输入输出,且结构紧凑、体积较小,因此完全能够满足电动滚筒的整体结构形式要求。另外,电动滚筒是一种将电动机和减速器同时置于滚筒体内部的驱动装置,由于电动机已达到了其极限尺寸,只能从尽可能减小减速装置的体积方面寻求答案,因此可以说变速轴承的自身结构正是电动滚筒所需要的。     

大型泵站蜗壳出水流道型线的优化与试验

对大型泵站蜗壳出水流道的型线进行了多方案的优化设计和试验研究：将导水锥型线进行了优化,在流道宽度不变的条件下,仅将出水室蜗壳段弧线曲率半径适当加大,同时延长扩散管的长度,减小扩散管出口及蜗壳断面流速.最终得到了水力性能优良的蜗壳出水流道型线方案.在模型比为10.27,叶片角度（-2°）和转速（1400 r/min）都保持不变的情况下,该流道形式的模型泵装置效率达到78%以上,比优化前提高了6个百分点,达到或已超过常用流道型式立式泵装置效率,为蜗壳进出水流道在大型低扬程泵站中推广和应用奠定了基础.     

内反馈电动机运用于泵站的节能效益分析

设计了一套内反馈电动机控制系统,根据整流逆变原理及其公式推导结果,设计了该系统的斩波器,用于内反馈电动机调速.将三相交流电压方程进行派克变换后转化为两相旋转坐标系下的电压方程,并结合前馈解耦控制策略得到三相电压型逆变器在dq坐标下的电压控制指令,设定q轴电流(无功电流)的给定值为0,即可实现该控制系统的单位功率因数控制.SVPWM控制器采样控制电压,并根据定子侧电压、电流信号的相位和大小产生驱动信号,控制逆变器的6个IGBT的开通和关断,将回馈的能量输送到定子附加绕组上,实现能量的二次利用.利用MATLAB对该控制系统进行仿真试验,仿真结果表明:随着斩波器占空比的逐步减小,电动机的速度也在不断减小,电动机有功功率不断减少,而无功功率始终为0,说明电动机在平滑调速的同时能保持较高的功率因数.以江苏省某泵站为例,采用内反馈电动机作为泵站的主电动机后,该泵站一年节约了电费41.31万元,计算结果表明该泵站获得了很高的经济效益.     

基于CFD的低扬程泵装置变速特性及相似性

根据南水北调工程中低扬程泵站采用变频调速进行工况调节的运行要求,应用相似准则分别分析了泵和泵装置在不同转速下能量特性的关系,指出不同转速下泵的流量扬程关系特性符合相似律,但由于进、出水流道中的流动受到水泵流动的影响,泵装置的流量扬程关系在不同转速下不完全符合相似律。采用计算流体动力学方法分析了典型灯泡贯流泵装置在3种不同转速下出水流道的流场分布,发现随着转速差距的加大,同一截面上的速度分布甚至出现相反的分布规律,进一步证明了不同转速下的泵装置特性不完全符合相似律,因此变速工况下的低扬程泵装置特性不能采用传统的相似律预测.