單體蝸簧箱中平面蝸卷彈簧是**部件，其內(nèi)端與芯軸連接，外端與蝸簧箱內(nèi)壁連接。蝸卷彈簧與箱內(nèi)壁連接方式通常有鉸式固定、銷式固定、V型固定、襯片固定[7]，其中襯片固定是通過螺釘將襯片、蝸簧和箱體內(nèi)壁進行靜連接。該連接方式可減少蝸簧圈間壓力，增大蝸簧受載面積，減少應(yīng)力集中。在彈性儲能前期研究中，文獻[6]針對蝸卷彈簧提出了基于螺線的形態(tài)迭代法，詳細描述了蝸簧儲能中的各個狀態(tài)；文獻[8]分析了蝸卷彈簧箱體中不同厚度蝸簧在運行過程中曲率，彎矩等相關(guān)參數(shù)的變化；文獻[9]針對平面蝸卷彈簧進行了有限元應(yīng)力分析及動力學(xué)分析，研究了蝸簧受到的扭矩與其轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系；文獻[10]討論了提高蝸卷彈簧儲能密度的方法。這些研究成果均沒有對蝸卷彈簧端部的連接問題進行研究，而連接處的強度將直接影響蝸簧工作的可靠性，若采用襯片固定，不同長度襯片的選取也將直接影響襯片的連接性能。因此在已有機械彈性儲能系統(tǒng)方案基礎(chǔ)上，針對蝸簧外端與箱體內(nèi)壁的襯片連接，建立襯片連接力學(xué)模型和有限元模型，開展襯片連接強度分析，探討不同長度下的襯片連接對蝸簧性能的影響。2蝸卷彈簧曲線描述蝸卷彈簧在儲能前的狀態(tài)，即初始狀態(tài)，其外端固定于蝸簧箱內(nèi)壁上。充電樁儲能箱排風量。江西光伏儲能箱廠家

    襯片的凸耳上施加圓柱支撐約束，蝸簧上施加驅(qū)動彎矩Mq，不同長度的襯片所受初始彎矩Me根據(jù)式（9）計算得到，如表2所示。其方向與驅(qū)動彎矩Mq相反。襯片長度為150mm連接的邊界條件，如圖9所示。圖9邊界條件BoundaryConditions應(yīng)力分析蝸簧應(yīng)力分析不同長度襯片連接下蝸簧的等效應(yīng)力，為了讓結(jié)果有更好的對比顯示，保持**大值與**小值不變，如圖10所示。當l等于100mm、125mm、150mm、175mm、200mm、225mm時所對應(yīng)的**大等效應(yīng)力分別為、、、、、，盡管不同長度下的**大等效應(yīng)力值有差異，但出現(xiàn)的位置均在襯片的中間的螺釘孔處。圖10不同長度襯片連接下蝸簧等效應(yīng)力SpringEquivalentStressinDifferentGasketLength圖11不同長度襯片連接下蝸簧平均應(yīng)力SpringAverageStressinDifferentGasketLength從應(yīng)力云圖上看，蝸簧應(yīng)力值整體上從左到右在減小，但是在離固定端長度為l（即襯片長度）位置周圍有部分增大現(xiàn)象，并且這種現(xiàn)象隨著l的增加會愈加不明顯。隨著襯片長度增加，蝸簧中的較小應(yīng)力單元區(qū)域增大，表明蝸簧受到的平均應(yīng)力值在減小。圖11為不同襯板長度l下蝸簧單元受到的平均應(yīng)力值，該值隨著長度l增加而減小，且降低速度減緩。江西光伏儲能箱廠家變速儲能箱廠家費用？

    因此襯片形狀也符合阿基米德螺旋線。圖5襯片數(shù)學(xué)模型GasketMathematicModel長度為l的襯片在蝸簧作用下，如圖5所示。由r0到r1轉(zhuǎn)過的角度記為θa，在垂直方向下彎曲的距離記為w，可以近似的看為：襯片在蝸簧作用下的變形可以視為一懸臂梁受到彎矩Me下的彎曲變形，令垂直方向下彎曲的長度w與彎曲變形撓度wB相等，即可以看出，Me與襯片的長度l有關(guān)，不同長度下的襯片連接，蝸簧受到的初始彎矩是不同的。4襯片連接有限元分析在圖1彈性儲能系統(tǒng)方案中，選用10kW實驗用雙饋電機，其額定轉(zhuǎn)速為1000r/min，**大轉(zhuǎn)矩為·m，減速器傳動比為3，則作用在蝸簧芯軸上的**大轉(zhuǎn)矩Mq為·m。襯片使用彈簧鋼，選用65#碳素鋼，其截面是寬度t為120mm、高度h為3mm的矩形；蝸簧材料選用玻璃纖維[11-12]，具有更低的材料密度和更高的儲能密度。襯片材料和蝸卷彈簧材料機械性能，如表1所示。蝸簧箱內(nèi)壁半徑R設(shè)計為480mm。阿基米德螺旋蝸的圈數(shù)n取10圈，則式1中描述蝸簧形狀的極坐標參數(shù)中b=3/2πmm/rad，a=R-2nπb=480-30=450mm。表1彈簧鋼、玻璃纖維機械性能參數(shù)MechanicalPropertiesofSpringSteelandGlassFiber性能材料彈性模量E（Gpa）材料的密度ρ（kg/m3）抗拉強度極限σB。

    相變儲能單元3上還設(shè)有兩個與密封箱1外界連通的換液管6，換液管6穿過密封箱1和熱傳導(dǎo)骨架4與相變儲能材料5連通；換液管6位于儲能側(cè)板31的底部；密封箱1上設(shè)有兩個輸液管7，輸液管7位于密封箱1兩對立側(cè)面上，一根輸液管71位于密封箱1側(cè)面上部，一根輸液管72位于密封箱1側(cè)面下部。將相變儲能單元設(shè)計為相互垂直放置的儲能板，側(cè)板和豎板一體設(shè)置，豎板之間設(shè)置間隙，極大限度地增大了儲能單元的接觸表面積，使得相變儲能單元能夠與傳熱液體充分接觸，相變儲能單元采用鋁質(zhì)外殼，增加熱傳導(dǎo)和儲能效率；相變儲能單元上設(shè)置換液管，可以定期對相變進行更換，提高儲能箱的儲能性能和使用周期，在密封箱上兩相對的側(cè)面上一上一下地設(shè)置輸液管，一邊進液一邊出液，在液體流動的過程中，環(huán)繞著中間的相變儲能單元流過，增加了傳熱液體與相變儲能單元的充分接觸時間，提高了換熱強度。實施例2：如圖4所示，在實施例1的基礎(chǔ)上進行改進，儲能側(cè)板31的兩端以及儲能豎板32的自由端底部分別設(shè)有支撐柱34，相變儲能單元3通過支撐柱34安裝在密封箱1空腔2內(nèi)。使得相變儲能單元底部與密封箱底部不完全接觸，流出空隙供傳熱液體流動。實施例3：如圖4所示。新能源儲能箱生產(chǎn)廠家費用？

    提高儲能箱的儲能性能和使用周期，在密封箱上兩相對的側(cè)面上一上一下地設(shè)置輸液管，一邊進液一邊出液，在液體流動的過程中，環(huán)繞著中間的相變儲能單元流過，增加了傳熱液體與相變儲能單元的充分接觸時間，提高了換熱強度，該密封箱外面還設(shè)有一層保溫隔熱層，減少了密封箱與外界的熱交換，較少能量散失，整個相變儲能箱的結(jié)構(gòu)設(shè)置增加流體流程，延長了換熱時間，使該儲能箱集熱換熱效率提升，另外，整個箱體底部設(shè)有萬向輪及剎車裝置，方便儲能箱在使用過程中的移動和定點靜止停放。附圖說明為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖**是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型儲能箱的實施例1整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型儲能箱俯視******結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型儲能箱實施例1的后視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型儲能箱實施例3的后視結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1、密封箱；2、空腔；3、相變儲能單元；31、儲能側(cè)板；32、儲能豎板；33、空隙；34、支撐柱。電采暖儲能箱生產(chǎn)廠家費用？江西光伏儲能箱廠家

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    其端部與芯軸和儲能箱體內(nèi)壁連接的強度直接影響蝸卷彈簧工作的可靠性。針對蝸卷彈簧外端與箱體內(nèi)壁采用襯片固定的連接方式，采用阿基米德螺旋線建立了蝸簧和襯片的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了作用在襯片上的初始彎矩，針對不同長度的襯片建立了襯片連接有限元模型，對比了蝸簧和襯片有限元單元的應(yīng)力大小及分布統(tǒng)計，得到了不同長度襯片對蝸卷彈簧的影響，確定了合適的襯片連接長度。研究成果可為蝸卷彈簧的安全運行提供有力依據(jù)。關(guān)鍵詞：彈性儲能；蝸卷彈簧；儲能箱；襯片連接；有限元；應(yīng)力分析1引言隨著太陽能、風能等間歇性能源的開發(fā)和利用，儲能技術(shù)的研究和發(fā)展變得日益重要。機械彈性儲能以平面蝸卷彈簧為關(guān)鍵零部件，利用蝸卷彈簧受載時產(chǎn)生彈性變形，將機械能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，卸載后將彈性勢能轉(zhuǎn)化為機械能的原理進行儲能和釋能，該儲能方式具有儲能大容量、高效率、低成本和無污染等優(yōu)點[1-5]。圖1為機械彈性儲能系統(tǒng)示意圖[6]，該系統(tǒng)以蝸卷彈簧儲能箱為中心分為發(fā)電側(cè)與儲能側(cè)。兩側(cè)都通過變頻器連接外部電網(wǎng)；在儲能測，變頻器連接電動機，通過聯(lián)軸器連接扭力傳感器與蝸簧箱，完成蝸簧儲能；在發(fā)電側(cè)，蝸簧通過聯(lián)軸器帶動接扭力傳感器與發(fā)電機，再接上變頻器。江西光伏儲能箱廠家