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龙图腾网获悉中国铁建重工集团股份有限公司申请的专利一种高落差掘进机用透平电机泵组获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116591882B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310491144.0，技术领域涉及：F03B13/02；该发明授权一种高落差掘进机用透平电机泵组是由杨藤;刘伟;石国强;张明明;过新华;叶珂呈;潘焱设计研发完成，并于2023-05-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高落差掘进机用透平电机泵组在说明书摘要公布了：本申请公开了一种高落差掘进机用透平电机泵组，包括同轴组合泵、变频电机、排浆管路、进浆管路、主动对冲减压器和对冲减压引流口、进浆溢流阀、控制器，所述同轴组合泵设置在泵站底座上，包括传动轴、后泵壳、泵体、前泵壳、透平叶轮和泵叶轮；所述控制器分别与转速转矩传感器、变频电机、排浆流量计、进浆压力传感器、进浆流量计电路连接，用于根据转速转矩传感器、排浆流量计、进浆压力传感器、进浆流量计的检测结果控制可变惯量飞轮的惯量和变频电机的转速使同轴组合泵中的进浆透平与排浆泵工作在高效区间。本申请通过调整透平叶轮的入口压力以及控制泵叶轮的转速使得进浆透平与排浆泵可以工作在高效区间、成本低、可靠性高、相应快、寿命长。

本发明授权一种高落差掘进机用透平电机泵组在权利要求书中公布了：1.一种高落差掘进机用透平电机泵组，其特征在于，包括： 同轴组合泵9，设置在泵站底座20上，包括传动轴94、后泵壳91、泵体92、前泵壳93，所述泵体92的中部设置有叶轮间密封环16，所述叶轮间密封环16的两侧背靠背地转动设置有透平叶轮15和泵叶轮17，所述后泵壳91设置有螺旋吸入室18和排水口且与所述泵体92的一侧密封连接后与泵叶轮17组成排浆泵，所述前泵壳93设置有进浆螺旋排水室13和进水口且与所述泵体92的另一侧密封连接后与透平叶轮15组成进浆透平，所述传动轴94两端分别由设置在泵站底座20上的轴承箱转动支撑，其中部穿设在后泵壳91、泵体92、叶轮间密封环16、前泵壳93的中心孔内且与透平叶轮15、泵叶轮17驱动连接； 变频电机5，一端通过设置有转速转矩传感器4的联轴器连接可变惯量飞轮3，另一端通过联轴器连接传动轴94，所述变频电机5和可变惯量飞轮3均设置在泵站底座20上； 排浆管路，包括下游排浆管路2、上游排浆管路11，所述下游排浆管路2一端通过排浆三通7连接后泵壳91的排水口，另一端依次连接排浆流量计33、沉淀池35；所述上游排浆管路11的一端与后泵壳91的螺旋吸入室18相连接，另一端连接开挖舱； 进浆管路，包括下游进浆管路10、上游进浆管路21，所述上游进浆管路21的一端与前泵壳93的进水口相连接，另一端依次连接进浆压力传感器23、进浆流量计22、进浆泵36和制浆池37，所述下游进浆管路10一端与前泵壳93的进浆螺旋排水室13相连接，另一端连接开挖舱； 相互连通的主动对冲减压器14和对冲减压引流口8，所述主动对冲减压器14设置在前泵壳93的进水口处，所述对冲减压引流口8通过排浆三通7的其中一个接口设置在后泵壳91的排水口处； 所述前泵壳93的进水口与进浆螺旋排水室13之间还通过旁通管路并联设置有进浆溢流阀25； 控制器，分别与转速转矩传感器4、变频电机5、排浆流量计33、进浆压力传感器23、进浆流量计22电路连接，用于根据转速转矩传感器4、排浆流量计33、进浆压力传感器23、进浆流量计22的检测结果控制可变惯量飞轮3的惯量和变频电机5的转速使同轴组合泵9中的进浆透平与排浆泵工作在高效区间；所述控制器具体用于：当变频电机5进入恒转速模式时，上游进浆开始冲击透平叶轮15以降低压力并产生扭矩用于减少变频电机5的负荷，随着负荷的降低功率减少，首先通过调节可变惯量飞轮3惯量稳定转速，并在变频电机5转速与功率稳定后，接着调整变频电机5的频率和励磁强度，并调节电比例调压阀32调整主动射流的对冲强度以控制进浆透平的进浆压力来控制转速并保持进浆透平在设定的工作特性曲线区间，同时按设定速率调整飞轮惯量使其回中，惯量变化造成的额外转速波动由变频电机5和主动对冲减压器14共同调节进浆透平负载完成恒转速控制；所述控制器具体还用于：当稳定工作时，通过控制位于地面的进浆泵36的转速和位于井下的排浆泵转速控制开挖舱液位，此时进浆透平产生的轴功率不足以完全支撑排浆泵运转，则控制变频电机5补充这部分轴功率，而当需要改变进排浆流量以调整开挖舱液位时，同样控制变频电机5进行调整，并且在进浆流量大于排浆流量时，通过利用变频电机5进行电阻制动或是对反向励磁刹车来控制转速。

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