针对蜗卷弹簧外端与箱体内壁采用衬片固定的连接方式，采用阿基米德螺旋线建立了蜗簧和衬片的数学模型，推导了作用在衬片上的初始弯矩，针对不同长度的衬片建立了衬片连接有限元模型，对比了蜗簧和衬片有限元单元的应力大小及分布统计，得到了不同长度衬片对蜗卷弹簧的影响，确定了合适的衬片连接长度。研究成果可为蜗卷弹簧的安全运行提供有力依据。关键词：弹性储能；蜗卷弹簧；储能箱；衬片连接；有限元；应力分析1引言随着太阳能、风能等间歇性能源的开发和利用，储能技术的研究和发展变得日益重要。机械弹性储能以平面蜗卷弹簧为关键零部件，利用蜗卷弹簧受载时产生弹性变形，将机械能转化为弹性势能，卸载后将弹性势能转化为机械能的原理进行储能和释能，该储能方式具有储能大容量、高效率、低成本和无污染等优点[1-5]。图1为机械弹性储能系统示意图[6]，该系统以蜗卷弹簧储能箱为中心分为发电侧与储能侧。两侧都通过变频器连接外部电网；在储能测，变频器连接电动机，通过联轴器连接扭力传感器与蜗簧箱，完成蜗簧储能；在发电侧，蜗簧通过联轴器带动接扭力传感器与发电机，再接上变频器，完成发电并网。大型蜗卷弹簧储能箱由多个单体蜗簧箱通过芯轴并联而成。MW级储能箱生产厂家费用？广东变速储能箱制造厂家
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因此衬片形状也符合阿基米德螺旋线。图5衬片数学模型GasketMathematicModel长度为l的衬片在蜗簧作用下，如图5所示。由r0到r1转过的角度记为θa，在垂直方向下弯曲的距离记为w，可以近似的看为：衬片在蜗簧作用下的变形可以视为一悬臂梁受到弯矩Me下的弯曲变形，令垂直方向下弯曲的长度w与弯曲变形挠度wB相等，即可以看出，Me与衬片的长度l有关，不同长度下的衬片连接，蜗簧受到的初始弯矩是不同的。4衬片连接有限元分析在图1弹性储能系统方案中，选用10kW实验用双馈电机，其额定转速为1000r/min，**大转矩为·m，减速器传动比为3，则作用在蜗簧芯轴上的**大转矩Mq为·m。衬片使用弹簧钢，选用65#碳素钢，其截面是宽度t为120mm、高度h为3mm的矩形；蜗簧材料选用玻璃纤维[11-12]，具有更低的材料密度和更高的储能密度。衬片材料和蜗卷弹簧材料机械性能，如表1所示。蜗簧箱内壁半径R设计为480mm。阿基米德螺旋蜗的圈数n取10圈，则式1中描述蜗簧形状的极坐标参数中b=3/2πmm/rad，a=R-2nπb=480-30=450mm。表1弹簧钢、玻璃纤维机械性能参数MechanicalPropertiesofSpringSteelandGlassFiber性能材料弹性模量E（Gpa）材料的密度ρ（kg/m3）抗拉强度极限σB。
针对背景技术中提到的现实问题，本实用新型提供了一种接触充分、相变储能箱。本实用新型的技术方案如下：一种相变储能箱，包括箱体和箱盖通过密封圈密封形成的密封箱，所述密封箱内为一空腔，空腔内设置有相变储能单元，所述相变储能单元包括储能侧板和储能竖板，储能竖板与储能侧板垂直，多个储能竖板之间具有间隙，储能侧板和储能竖板为连续的一个整体，相变储能单元安装在密封箱空腔内，其各个面均与空腔内壁不接触，相变储能单元包括外面的铝质热传导骨架和里面的相变储能材料。作为其中一种改进技术方案，所述储能侧板的两端以及储能竖板的自由端底部分别设有支撑柱，相变储能单元通过支撑柱安装在密封箱空腔内。作为其中一种改进技术方案，所述相变储能单元上还设有两个与密封箱外界连通的换液管，所述换液管穿过密封箱和热传导骨架与相变储能材料连通。作为其中一种改进技术方案，所述换液管位于储能侧板的底部。作为其中一种改进技术方案，所述密封箱上设有两个输液管，所述输液管位于密封箱两对立侧面上，一根输液管位于密封箱侧面上部，一根输液管位于密封箱侧面下部。作为其中一种改进技术方案，所述的相变储能材料为结晶水和盐类无机储能材料。充电桩储能箱价格费用？
Tangonmechanicalpropertiesoflargespiralspringformechanicalelasticenergystorage［D］.Beijing：NorthChinaElectricPowerUniversity（Beijing），2016：15-36.）［7］秦大同，谢里阳.弹簧设计［M］.北京：化学工业出版社，2013：114-119.（QinDa-tong，XieDesign［M］.Beijing：ChemicalIndustryPress，2013：114-119.）［8］Munoz-GuijosaJM，CaballeroDF，CruzVRDspiraltorsionspringmodel［J］.Mechanismamp;MachineTheory，2012，51（51）：110-130.［9］DuanW，FengH，Liuanalysisandsimulationofflatspiralspringinelasticenergystoragedevice［J］.IEEE，2012：1-4.［10］刘美娇.弹性储能系统平面涡卷弹簧优化设计及模拟仿真［D］.保定：华北电力大学（保定），2013：16-22.（Liudesignandsimulationofflatspiralspringinelasticenergystoragesystem［D］.Baoding：NorthChinaElectricPowerUniversity（Baoding），2013：16-22.）［11］BabuBofshearfatiguestrengthoffiberglassepoxylaminatesamp;carbonchapstanlaminatesusingfatiguetestrig［J］.2014，4（1）：05-15.［12］佟威，郝**，王宝.玻璃纤维的制备及性能应用［J］.辽宁化工，2016（3）：362-364.。新能源储能箱制造厂家费用？四川汽车储能箱生产厂家
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mm）5200225转过角度θ（rad）9计算弯矩Me（N·m）78模型中主要对蜗簧和衬片进行有限元分析，在蜗簧箱上施加固定约束，衬片的凸耳上施加圆柱支撑约束，蜗簧上施加驱动弯矩Mq，不同长度的衬片所受初始弯矩Me根据式（9）计算得到，如表2所示。其方向与驱动弯矩Mq相反。衬片长度为150mm连接的边界条件，如图9所示。图9边界条件BoundaryConditions应力分析蜗簧应力分析不同长度衬片连接下蜗簧的等效应力，为了让结果有更好的对比显示，保持**大值与**小值不变，如图10所示。当l等于100mm、125mm、150mm、175mm、200mm、225mm时所对应的**大等效应力分别为、、、、、，尽管不同长度下的**大等效应力值有差异，但出现的位置均在衬片的中间的螺钉孔处。图10不同长度衬片连接下蜗簧等效应力SpringEquivalentStressinDifferentGasketLength图11不同长度衬片连接下蜗簧平均应力SpringAverageStressinDifferentGasketLength从应力云图上看，蜗簧应力值整体上从左到右在减小，但是在离固定端长度为l（即衬片长度）位置周围有部分增大现象，并且这种现象随着l的增加会愈加不明显。随着衬片长度增加，蜗簧中的较小应力单元区域增大，表明蜗簧受到的平均应力值在减小。广东变速储能箱制造厂家
