[发明专利]自同步多级液压缸液压势能转换装置

说明书

本发明公开了属于机械传动装置领域的一种自同步多级液压缸液压势能转换装置；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能量的有序传递。所有送端液压缸的合力小于所有受端液压缸的合力，控制系统的作用力小于等于任一送端液压缸的作用力，实现多级液压缸的自同步运行。受端液压缸在装置运行过程中不会出现回流、反向运行等问题。

技术领域

本发明属于机械传动装置技术领域，具体为一种自同步多级液压缸液压势能转换装置。

背景技术

近年来，随着新能源的快速发展，压缩空气储能、发电技术也不断提高，有很多现有技术中可以看到很多利用压缩空气膨胀实现推动水发电的技术。但是这种单独使用压缩空气带水发电的技术中，压缩空气的压强随着气体容积的快速变化会发生剧烈变化，对液压马达等机械设备的使用寿命会产生较大的损害。在抽水蓄能发电技术不断发展的同时，传统水轮机的设计依然是限定水轮机发电的最高效率为定水头发电，不断变化的水头会对水轮机的叶片产生较大损害，而且这种变水头发电也无法实现较高发电效率。

目前已经提出一种自适应液压势能转换装置可以解决这些问题，但是由于各液压缸的阀门在运行过程中不能同步切换，无法保证多级液压缸的自同步运行，可能出现回流、反向运行等问题，造成在某一时刻某一液压缸承受巨大压力，造成设备损坏，无法保证系统运行的安全性。

需要一种新的自同步多级液压缸液压势能转换装置以解决在运行过程中无法保证其同步性，出现回流、反向运行的现象，从而降低系统运行的安全性的问题。

发明内容

针对背景技术中存在的问题，本发明提供了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、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；其他受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。

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。

所述第一外部液压势能源由第一高压液体源和第一低压液体源组成；所述第二外部液压势能源由第二高压液体源和第二低压液体源组成。

所述双向切换开关可以是换向阀门，也可以由四个开关阀门控制阵列组成。

所述单向控制开关由四个单向阀门组成，将受端液压缸的两端和第二高压液体源相连的两个单向阀门的出口与第二高压液体源相连；将受端液压缸的两端和第二低压液体源相连的两个单向阀门的入口与第二低压液体源相连。

所述控制系统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泵或者水泵或者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；