[發(fā)明專利]一種雙動力水泵裝置及雙動力水泵控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711425033.0
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN107906019A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝夢;徐紅艷;童乙倫;童獻(xiàn)文
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南同能機(jī)電科技有限公司
• 主分類號: F04D13/06
• 分類號: F04D13/06;F04D13/02;F04D29/044;F04D29/048;F02B63/04
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水力領(lǐng)域，尤其涉及一種串聯(lián)水泵動力系統(tǒng)及串聯(lián)水泵動力系統(tǒng)控制方法。

背景技術(shù)

目前水泵備，一般都采用電動機(jī)或燃油發(fā)電機(jī)驅(qū)動，但是目前技術(shù)中沒有將電動機(jī)與發(fā)動機(jī)形成很好的動力結(jié)合。

因此，有必要設(shè)計一種串聯(lián)水泵動力系統(tǒng)及串聯(lián)水泵動力系統(tǒng)控制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種雙動力水泵裝置及雙動力水泵控制方法，該雙動力水泵裝置及雙動力水泵控制方法靈活性好，占地面積小，易于實施，可讓燃?xì)夂碗娏ν昝赖貙崿F(xiàn)優(yōu)勢互補，同時雙能源體系更具戰(zhàn)略安全性。

發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

一種雙動力水泵裝置，包括熱動力發(fā)電機(jī)組和水泵裝置；所述熱動力發(fā)電機(jī)組包括發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)；所述發(fā)動機(jī)采用燃料內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)或蒸汽輪機(jī)，或燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)組合形式，其中燃料可采用天然氣或汽柴油等。所述水泵裝置包括電動機(jī)和水泵，水泵一般為注塞泵水泵或齒輪水泵。

所述發(fā)電機(jī)和電動機(jī)均包括定子、轉(zhuǎn)子和軸承，其中定子包括定子鐵芯和定子繞組，所述定子繞組由多個繞組組成，每個繞組由導(dǎo)線反復(fù)纏繞在同一定子鐵芯部位而形成；

所述發(fā)電機(jī)和電動機(jī)的兩端均具有向外伸出的傳動軸；其中發(fā)電機(jī)傳動軸一端與發(fā)動機(jī)傳動軸連接，發(fā)電機(jī)傳動軸另一端通過連軸裝置與電動機(jī)的傳動軸相連，而電動機(jī)的傳動軸另一端與水泵連接。讓發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和水泵的四軸串聯(lián)直驅(qū)，效率更高，結(jié)構(gòu)更簡單，更于維護(hù)。

進(jìn)一步，當(dāng)所述發(fā)電機(jī)或電動機(jī)定子、轉(zhuǎn)子和傳動軸處于水平布置時，位于所述發(fā)電機(jī)或電動機(jī)轉(zhuǎn)子上方的定子繞組中包含一個或多個反重力勵磁繞組；或發(fā)電機(jī)和電動機(jī)轉(zhuǎn)子上方同時包含一個或多個反重力繞組；所述反重力勵磁繞組通過在發(fā)電機(jī)或電動機(jī)定子繞組之間增加引出導(dǎo)線而獲得，所述反重力勵磁繞組通過引出導(dǎo)線可與其他定子繞組電氣分離，形成可獨立通電工作的回路，也可接入到定子繞組回路中。

發(fā)電機(jī)和電動機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)主要材料為鐵芯，當(dāng)所述反重力勵磁繞組通入電流時，能對發(fā)電機(jī)或電動機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)的鐵芯產(chǎn)生向上反重力方向的電磁吸力，該電磁吸力能讓發(fā)電機(jī)或電動機(jī)傳動軸的水平支撐軸承，或連同發(fā)動機(jī)和水泵傳動軸的水平支撐軸承，所受的豎直向下壓力減小或為零， 此時工況為發(fā)動機(jī)驅(qū)動水泵，發(fā)電機(jī)或電動機(jī)不發(fā)電或不驅(qū)動。

由于發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動機(jī)和水泵均為水平安裝，而且在四者中的運動部件，發(fā)電機(jī)和電動機(jī)轉(zhuǎn)子和傳動軸的重量相對其他部件要重的多，傳動軸轉(zhuǎn)動時軸承產(chǎn)生的摩擦力只與軸承承受的豎直向下徑向壓力有關(guān)，而與水泵負(fù)荷和傳動軸的轉(zhuǎn)矩大小無關(guān)，一旦該壓力減小甚至為零，將大大降低軸承轉(zhuǎn)動時的摩擦阻力，同時可降低震動和噪音。這種普通軸承加轉(zhuǎn)子和反重力勵磁繞組的結(jié)構(gòu)方式，與磁懸浮軸承結(jié)構(gòu)類似，能使軸承徑向方向承受的重力減小甚至到零，相當(dāng)于處于失重環(huán)境下，獲得近似于磁懸浮軸承的效果。

由于采用發(fā)電機(jī)和電動機(jī)與發(fā)動機(jī)和水泵直接串聯(lián)結(jié)構(gòu)，此時整個發(fā)電機(jī)或電動機(jī)不僅成了連接發(fā)動機(jī)與水泵的傳動軸和飛輪，還成為能支撐發(fā)動機(jī)和水泵自身傳動軸的反重力軸承。而且反重力勵磁繞組結(jié)構(gòu)，不需要在發(fā)電機(jī)或電動機(jī)本體上額外增加部件，而是結(jié)合發(fā)電機(jī)或電動機(jī)已有軸承、轉(zhuǎn)子和定子，通過優(yōu)化定子繞組，產(chǎn)生出獨特反重力勵磁繞組結(jié)構(gòu)，使已有發(fā)電機(jī)或電動機(jī)成為一個龐大的反重力軸承，和一個性能更加優(yōu)質(zhì)的反重力慣性飛輪。

所述電動機(jī)還可以作為熱動力發(fā)電機(jī)組啟動的動力： 在熱動力發(fā)電機(jī)組啟動前，讓電動機(jī)接通電動機(jī)模塊，通過電動機(jī)帶動發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)動；當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動完成之后，電動機(jī)與電動機(jī)模塊斷開。

進(jìn)一步，連軸裝置為連軸器或離合器。

連軸裝置安裝在發(fā)電機(jī)與電動機(jī)傳動軸之間，傳遞傳動軸之間的力矩，；連軸器是指用法蘭盤和螺栓將兩根傳動軸連接起來，采用連軸器連接是一種固定的連接方式，采用離合器連接是一種靈活的連接方式。

連軸裝置采用電控離合器或機(jī)械可控離合器，如手動控制的機(jī)械離合器。離合器包括主動盤和從動盤，分別嵌套固定在所對應(yīng)的傳動軸上，當(dāng)傳動控制模塊控制離合器吸合時，主動盤和從動盤同步轉(zhuǎn)動，使得兩個傳動軸同步轉(zhuǎn)動；離合器分離時，兩個傳動軸之間不傳遞轉(zhuǎn)矩。

另一種連軸裝置為法蘭盤連軸器，包括主動盤、中間連接段和從動盤，其中中間連接段的兩側(cè)還可設(shè)有柔性連接片，主動盤和從動盤分別嵌套固定在所對應(yīng)的傳動軸上；當(dāng)主動盤、柔性連接片、中間連接段和從動盤之間用螺栓螺帽連接固定后，主動盤和從動盤同步轉(zhuǎn)動，并帶動兩個傳動軸同步轉(zhuǎn)動，反之拆除螺栓螺帽，兩個傳動軸分離；主動盤和從動盤結(jié)構(gòu)完全一樣可以互換。