[发明专利]自同步多级液压缸液压势能转换装置

权利要求书

1.一种自同步多级液压缸液压势能转换装置，其特征在于，包括控制系统（M）、单向控制开关、双向切换开关、送端液压缸组和受端液压缸组，其中三个或更多液压缸分成送端液压缸组和受端液压缸组，送端液压缸两端口与第一外部液压势能源经过双向切换开关相连；受端液压缸两端口与第二外部液压势能源经过单向控制开关相连；送端液压缸组中各液压缸和受端液压缸组中各液压缸的活塞杆同轴；控制系统（M）与至少一个液压缸相连；装置在控制系统作用下实现第一外部液压势能源与第二外部液压势能源之间的能量转换；

所述受端液压缸组中存在两个及以上液压缸时，至少一个受端液压缸连接第二外部液压势能源；其他的受端液压缸所连接的外部液压势能源为第一外部液压势能源或者其他外部液压势能源；

所述单向控制开关由四个单向阀门（F）组成；

所述外部液压势能源是指两个具有相对压强差的液体管道，通过将低压管道液体送入高压液体管道增加液体势能，或使高压管道液体转入低压管道减少势能；

送端液压缸组中所有送端液压缸活塞杆的合力小于受端液压缸组中所有受端液压缸活塞杆的合力，且控制系统（M）和所有送端液压缸活塞杆的合力大于等于受端液压缸组中所有受端液压缸活塞杆的合力，保证多级液压缸的自同步运行，保证受端提供的阻力不至于减少。

2.根据权利要求1所述的一种自同步多级液压缸液压势能转换装置，其特征在于，所述送端液压缸组中存在两个及以上液压缸时，至少一个送端液压缸连接第一外部液压势能源；其他的送端液压缸所连接的外部液压势能源为第二外部液压势能源、第一外部液压势能源或者其他外部液压势能源。

3.根据权利要求1所述的一种自同步多级液压缸液压势能转换装置，其特征在于，所述第一外部液压势能源由第一高压液体源（H1）和第一低压液体源（L1）组成；所述第二外部液压势能源由第二高压液体源（H2）和第二低压液体源（L2）组成。

4.根据权利要求1所述的一种自同步多级液压缸液压势能转换装置，其特征在于，所述双向切换开关可以是换向阀门（G），也可以由四个开关阀门（K）控制阵列组成。

5.根据权利要求1所述的一种自同步多级液压缸液压势能转换装置，其特征在于，将受端液压缸的两端和第二高压液体源（H2）相连的两个单向阀门（F）的出口与第二高压液体源（H2）相连；将受端液压缸的两端和第二低压液体源（L2）相连的两个单向阀门（F）的入口与第二低压液体源（L2）相连。

6.根据权利要求1所述的一种自同步多级液压缸液压势能转换装置，其特征在于，所述控制系统（M）与至少一个液压缸相连的形式包括以液体增压的形式串接入管道或以活塞杆助力的形式与活塞杆串联；

所述以液体增压的连接形式为用液压机构串接入管道增压，包括在受端与工作的入液管道相连、在受端与工作的出口管道相连或在送端与工作的入液管道相连三种连接形式；

所述以活塞杆助力的连接形式包括通过直线电机与活塞杆串联、通过曲柄电机与活塞杆串联、通过外置液压缸与活塞杆串联或通过牵引的方式与活塞杆串联，所述通过牵引的方式与活塞杆串联包括齿轮链接或牵引绳连接，将杆的直线运动转换成齿轮的曲线运动或者牵引绳的曲线运动。

7.根据权利要求1所述的一种自同步多级液压缸液压势能转换装置，其特征在于，所述送端液压缸组和受端液压缸组中的液压缸通过并联连接方式与液压势能源相连，且在运行中实现受端液压缸和送端液压缸之间的转换；

所述液压缸通过并联连接方式与液压势能源相连为：液压缸两端口同时连接单向控制开关和双向切换开关与第一外部液压势能源、第二外部液压势能源或其他外部液压势能源相连；在运行中根据需要控制双向切换开关打开或关闭使该液压缸在受端和送端两组之间转换。

8.根据权利要求7所述的一种自同步多级液压缸液压势能转换装置，其特征在于，所述并联连接方式下转换为受端液压缸运行时有两种运行策略：分时运行和同步运行；

所述分时运行是指在运行过程中，只有单向控制开关处于工作状态，双向切换开关一直关闭；

所述同步运行是指在运行过程中，单向控制开关和双向切换开关在某一时段同时处于工作状态，增大运行时的管道流量。