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[发明专利]硬岩隧道掘进机刀盘滚刀的刀间距优化方法及其刀盘-CN202110712662.1在审
发明人： 张照煌;程永亮;卓兴建;赵宏;纪玮 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2021-06-25 - 公布日： 2021-08-17 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：一种硬岩隧道掘进机刀盘滚刀的刀间距优化方法及其刀盘，涉及硬岩隧道掘进机技术领域。一种硬岩隧道掘进机刀盘滚刀的刀间距优化方法，包括以下步骤：确定硬岩隧道掘进机刀盘所掘进建筑施工的岩石性能及参数；确定硬岩隧道掘进机刀盘滚刀的贯入度；依据硬岩隧道掘进机刀盘滚刀的刀间距优化公式确定硬岩隧道掘进机刀盘各个滚刀的刀间距。所述硬岩隧道掘进机刀盘采用所述硬岩隧道掘进机刀盘滚刀的刀间距优化方法。本发明的目的在于提供一种硬岩隧道掘进机刀盘滚刀的刀间距优化方法及其刀盘，以能够在相同贯入度条件下，可以减小刀盘推力和扭矩，提高滚刀寿命。
隧道掘进机刀盘滚刀间距优化方法及其

[发明专利]全断面岩石掘进机刀盘联接板厚度的确定方法-CN201711166335.0有效
发明人： 张照煌;王磊;高青风 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2017-11-21 - 公布日： 2020-11-10 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了属于掘进机零部件领域的一种全断面岩石掘进机刀盘联接板厚度的确定方法。首先在刀盘中面建立坐标系，然后根据弹性力学理论推导、求得刀盘挠度z，根据刀盘挠度z确定掘进机刀盘联接板厚度；采用本发明方法设计的刀盘联接板，降低全断面岩石掘进机施工过程中刀盘变形不均匀及振动大的问题，刀盘振幅降低了三分之一左右，盘形滚刀崩刃、刀圈断裂数量由占耗刀量的11.3％降为5.1％；全断面岩石掘进机利用率提高近2.4％。由此说明降低刀盘上盘形滚刀崩刃、刀圈断裂等不正常损坏的数量、提高设备利用率，以实现缩短工程工期、减低施工工程成本之目的。
断面岩石掘进机联接厚度确定方法

[发明专利]全断面隧道掘进机刀盘厚度的确定方法-CN201711167274.X有效
发明人： 张照煌;王磊;高青风 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2017-11-21 - 公布日： 2020-10-27 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了属于掘进机零部件设计技术领域的一种全断面隧道掘进机刀盘厚度的确定方法。该掘进机刀盘厚度的确定方法是根据弹性力学理论，通过计算TBM刀盘在其横向载荷q作用下的挠度w(r,θ)来确定。具体是在TBM刀盘材料和分布载荷一定的条件下，其横向弯曲挠度只与刀盘半径和刀盘厚度有关，而刀盘半径是由隧道开挖半径决定的，因此，TBM刀盘横向弯曲挠度实际上是由其厚度决定的；为使TBM掘进过程中，其刀盘不受横向载荷和倾覆力矩作用，盘形滚刀在刀盘上对称、均匀布置；使TBM刀盘在其盘形滚刀载荷作用下的弯曲绕刀盘轴线对称。本发明降低全断面隧道掘进机施工过程中刀盘不均匀性变形，降低施工工程成本、缩短相应施工工期。
断面隧道掘进机厚度确定方法

[发明专利]风电叶片、风轮及根据桨距角确定风电叶片弦长的方法-CN201810841394.1有效
发明人： 张照煌;王磊;宋玉旺 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2018-07-26 - 公布日： 2020-04-21 - 主分类号： F03D1/06 文献下载
摘要：本发明涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种风电叶片、风轮及根据桨距角确定风电叶片弦长的方法。该风电叶片，用于安装在风轮的轮毂上，风电叶片上设定处所对应的叶片弦长l(r)的公式为：其中，风电叶片的旋转轴线为风轮的轮毂的轴线，M表示空气流经风电叶片时所产生的对风电叶片的旋转轴线的作用力矩，ρ表示空气的密度，R表示风电叶片的叶尖与风轮的轮毂的轴线之间的距离，V表示空气流入风电叶片的设定处时的初始绝对运动速度，r表示风电叶片上设定处与风轮的轮毂的轴线之间的距离，β表示风电叶片的微元段在风轮的轮毂上的桨距角，R0表示风轮的轮毂的半径。
叶片风轮根据桨距角确定方法

[发明专利]风力发电叶片翼型线的确定方法-CN201810074040.9有效
发明人： 张照煌;穆罕默德阿珂;王磊;宋玉旺 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2018-01-25 - 公布日： 2019-10-22 - 主分类号： F03D1/06 文献下载
摘要：本发明属于风力发电技术领域，特别涉及一种风力发电叶片翼型线的确定方法。首先建立风电叶片翼型的直角坐标系，设距离风轮旋转轴线为r的叶片上翼型的弦长l，扭角θ；空气团由点A滑向点B，若在点A和B间有一曲线Γ，使得该空气团由点A滑向点B的时间最短，则说明在此时间内，有较多的空气团与曲线Γ相互作用，从而使得该曲线从空气团中能获得较多的能量，因此，若以此曲线Γ作为该叶片的翼型线，该叶片将能把空气团的动能转化为风力发电叶片的机械能。本发明可降低风电机组额定风速2个每秒米左右，根据风资源贫富地区的不同，初步估计平均能提高风能利用率5％左右。
空气团翼型风力发电叶片叶片机械能风力发电技术风能利用率直角坐标系初步估计动能转化风电机组风电叶片旋转轴线风资源风轮风速扭角弦长

[发明专利]风力发电叶片桨矩角的确定方法-CN201810074567.1有效
发明人： 张照煌;李魏魏;王磊;宋玉旺 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2018-01-25 - 公布日： 2019-10-22 - 主分类号： F03D1/06 文献下载
摘要：本发明公开了属于风力发电技术领域的一种风力发电叶片桨矩角的确定方法。该方法基于风轮上考察叶素某微段速度分析分解的几何关系，根据风力机叶片不同区域对翼型的要求不同，选择合适的翼型，根据风能利用最大化为目标，直接建立了风电叶片桨矩角沿叶片半径变化的公式，确定翼型沿叶片展向的布置；再以每一叶素处取得最大风能利用系数为目标，推导出相应的计算公式，通过优化计算，获取每一叶素处翼型的桨矩角。本发明不仅提高了叶片桨矩角的精确性，还有效提高了风能利用率。一般估算，在相同风况条件下，此方法确定的叶片桨矩角，风能利用率可提高近3％。
桨矩翼型风力发电叶片风能利用率叶片桨矩角叶片风力发电技术风力机叶片半径变化风电叶片风能利用几何关系计算公式速度分析优化计算直接建立最大风能最大化推导风轮微段展向估算分解考察

[发明专利]全断面岩石掘进机刀盘支撑半径及刀具数量的确定方法-CN201610726572.7有效
发明人： 张照煌;龚国芳;高青风;孙飞 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2016-08-25 - 公布日： 2019-09-20 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了属于水利水电隧洞、铁路公路隧道、城市地下铁道等挖掘工具范围的一种全断面岩石掘进机刀盘支撑半径及刀具数量的确定方法。将掘进作业中的刀盘等效为载荷均布并支撑在止推轴承上的弹性薄板；根据弹性力学理论，圆形薄板弯曲的弹性曲面微分方程；刀盘面载荷与刀盘支撑关系，从分析刀盘在轴承内部分边界条件及边界上的内力确定刀盘支撑半径内的刀具数量与刀盘支撑半径外的刀具数量，当二者相等时，刀盘具有更好的作业效能。通过实施例测定，采用本方法，可使全断面岩石掘进机破岩作业过程中，刀盘翘曲度减小近25％，振幅和频率分别下降27％和23％，刀盘大轴承寿命提高近13％。
断面岩石掘进机支撑半径刀具数量确定方法

[发明专利]风电叶片、风轮及风电叶片弦长的确定方法-CN201810841263.3有效
发明人： 张照煌;王磊;宋玉旺 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2018-07-26 - 公布日： 2019-09-03 - 主分类号： F03D1/06 文献下载
摘要：本发明涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种风电叶片、风轮及风电叶片弦长的确定方法。该风电叶片，用于安装在风轮的轮毂上，所述风电叶片上设定处所对应的叶片弦长l(r)的公式为：其中，所述风电叶片的旋转轴线为所述风轮的轮毂的轴线，M表示空气流经所述风电叶片时所产生的对所述风电叶片的旋转轴线的作用力矩，ρ表示空气的密度，R表示风电叶片的叶尖与所述风轮的轮毂的轴线之间的距离，V表示空气流入所述风电叶片的设定处时的初始绝对运动速度，ω表示所述风轮的旋转角速度，r表示所述风电叶片上设定处与所述风轮的轮毂的轴线之间的距离。
风电叶片风轮轮毂旋转轴线弦长风力发电技术叶片弦长作用力矩叶尖

[发明专利]改变刀盘面板厚度降低TBM施工振动的方法及其刀盘-CN201711160972.7有效
发明人： 张照煌 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2017-11-20 - 公布日： 2019-09-03 - 主分类号： E21D9/087 文献下载
摘要：本发明涉及全断面岩石掘进机技术领域，尤其涉及一种改变刀盘面板厚度降低TBM施工振动的方法及其刀盘。该改变刀盘面板厚度降低TBM施工振动的方法，包括以下步骤：根据实际测定，确定外界对刀盘的激振频率，并确定外界对刀盘的激振频率范围；确定刀盘面板厚度与刀盘面板固有振动频率之间的关系；调整刀盘面板厚度，以使刀盘面板固有振动频率避开外界对刀盘的激振频率范围。该TBM刀盘采用改变刀盘面板厚度降低TBM施工振动的方法制成。本发明的目的在于提供改变刀盘面板厚度降低TBM施工振动的方法及其刀盘，以降低或改变全断面岩石掘进机刀盘的固有振动频率，使其避开外界的激振频率。
改变盘面厚度降低 tbm 施工振动方法及其

[发明专利]变厚度全断面岩石掘进机刀盘-CN201711204764.2有效
发明人： 张照煌;王磊;高青风 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2017-11-27 - 公布日： 2019-01-22 - 主分类号： E21D9/087 文献下载
摘要：本发明涉及全断面岩石掘进机技术领域，尤其涉及一种变厚度全断面岩石掘进机刀盘。该变厚度全断面岩石掘进机刀盘采用边缘支撑，令刀盘中心挠度为0，则根据刀盘中心厚度t₀与刀盘支撑处的厚度t₁的关系式得出t₀；其中，t₁通过采用现在等厚度全断面岩石掘进机刀盘的刀盘厚度的确定方法进行确定或根据刀盘强度理论进行确定。本发明的目的在于提供变厚度全断面岩石掘进机刀盘，以解决现有技术中存在的在全断面岩石掘进机掘进作业时，刀盘变形均匀性差的技术问题。
厚度断面岩石掘进机

[发明专利]迎风面的出流切线倾角的最优值确定方法-CN201710269207.2有效
发明人： 张照煌;宋玉旺;王磊 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2017-04-21 - 公布日： 2018-09-11 - 主分类号： F03D1/06 文献下载
摘要：本发明涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种叶片、风轮及迎风面的出流切线倾角的最优值确定方法，该叶片，包括迎风面和背风面；所述迎风面的出流切线倾角α2为0°，其中，所述迎风面的出流切线倾角α2为空气流出所述叶片的初始绝对运动速度的方向与空气流出所述叶片的初始牵连运动速度的反方向之间的夹角。本发明通过改变迎风面的出流切线的倾角，并使其倾角值为零度，使空气动力得到了充分发挥，从而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，即使风力发电叶片风能转化率最大。
叶片风轮迎风切线倾角最优确定方法

[发明专利]增加全断面隧道掘进机连续型刀盘刚度的方法及曲面刀盘-CN201610118623.8有效
发明人： 张照煌;龚国芳;高青风;孙飞 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2016-03-02 - 公布日： 2018-08-10 - 主分类号： E21D9/11 文献下载
摘要：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连续型刀盘刚度的方法及曲面刀盘。所述方法包括步骤：确定连续型刀盘在掘进过程中各盘形滚刀中心点所在圆的挠度；对连续型刀盘进行预制，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。
增加断面隧道掘进机连续型刀盘刚度方法曲面

[发明专利]风轮、风力发电机组、发电系统及风轮半径的确定方法-CN201711223530.2在审
发明人： 张照煌 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2017-11-28 - 公布日： 2018-04-20 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：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ρR33πR2ρv13-2NπR2ρ3v1ne=15Nπ2,]]>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。
风轮风力发电机组系统半径确定方法

[发明专利]风力发电叶片及迎风面出流切线倾角的确定方法-CN201610151528.8有效
发明人： 张照煌;高青风;李富田;孙飞 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2016-03-16 - 公布日： 2018-03-20 - 主分类号： F03D1/06 文献下载
摘要：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迎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，通过流量连续性原理、动量定理以及几何关系，确定迎风面出流切线倾角为其中，Va1为入流风速，Ve2为迎风面出风点的旋转线速度(牵连运动速度)，N为风力发电叶片的数量，l为迎风面出风点处的风力发电叶片宽度，r为迎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切线方向，使其基本不对风力发电叶片的主轴产生轴向力，空气动力得到了充分发挥，提高了风能利用率，并且还极大减轻了风电机组的振动，延长了机组寿命，避免了不必要事故的发生。
风力发电叶片迎风面出流切线倾角确定方法

[发明专利]风力发电叶片及背风面出流切线倾角的确定方法-CN201610151248.7有效
发明人： 张照煌;王磊;高青风;孙飞 -专利权人：华北电力大学
申请日： 2016-03-16 - 公布日： 2018-03-20 - 主分类号： F03D1/06 文献下载
摘要：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。
风力发电叶片背风面切线倾角确定方法

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