[发明专利]自适应液压势能转换装置

说明书

一种自适应液压势能转换装置，所述装置包括由多个不同截面积的液压缸组成的第一组液压缸和第二组液压缸、第一势能源、第二势能源、连接各液压缸的多个阀门、各液压缸中的活塞以及连接活塞的活塞杆，其中第一组液压缸通过阀门连接至第一势能源，第二组液压缸通过阀门连接至第二势能源，第一组液压缸与第二组液压缸的活塞杆串联连接，第一势能源通过减少势能推动第一组液压缸和第二组液压缸，第二势能源因第一组液压缸和第二组液压缸的运动增加势能，根据第一势能源和第二势能源的势能改变，通过所述多个阀门调整第一组液压缸、第二组液压缸的和面积比。通过利用本发明的自适应液压势能转换装置能够实现两组或多组不同势能大小的能量转换和传递。

技术领域

本发明涉及机械传动装置技术领域，特别是涉及到液压助力势能转换装置技术。

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。

随着城市的不断发展，现代城市的中的楼层不断增高，这种不断加高的楼层也对高层送水提出了更高的要求，使用普通的水泵送水可能无法实现较高楼层的正常水压用水，对城市居民的日常生活会造成一定程度地不便利。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于克服现有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、不断变化的水头会对水轮机的叶片产生较大损害等问题，提出一种自适应液压势能转换装置，所述自适应液压势能转换装置两端可连接不同势能大小的高-低压势能源，通过控制阀门的开关状态，决定各个液压缸连接到某一势能大小的势能源，从而产生不同大小的压力差值，获得不同方向和大小的合力，从而决定液压传动机构的运动方向和速度变化快慢，使液压传动机构的运动过程实现自适应变化。

为了实现此目的，本发明采取的技术方案为如下。

一种自适应液压势能转换装置，所述装置包括由多个不同截面积的液压缸组成的第一组液压缸和第二组液压缸、第一势能源、第二势能源、连接各液压缸的多个阀门、各液压缸中的活塞以及连接活塞的活塞杆，其中，

第一组液压缸通过第一阀门组连接至第一势能源，

第二组液压缸通过第二阀门组连接至第二势能源，

第一组液压缸与第二组液压缸的活塞杆串联连接，

第一势能源通过减少势能推动第一组液压缸和第二组液压缸，第二势能源因第一组液压缸和第二组液压缸的运动增加势能，

根据第一势能源和第二势能源运行中的压强变化，通过所述多个阀门调整第一组液压缸、第二组液压缸的和面积比，使两组势能源在活塞杆上产生的力能够最大限度相互抵消，在活塞运动中实现能量在两组势能源间转移最大化；

所述自适应液压势能转换装置还包括液压机构控制单元和运行参数测量附属单元，液压机构控制单元控制活塞运动的速度和方向，通过提供额外能量以实现液压机构的稳定运行并控制势能转换效率，运行参数测量附属单元通过对液压机构控制单元的输出功率或者压强或者水泵转矩进行检测，结合阀门状态和运行速度进行分析，制定正确的阀门开关策略，以确定和面积比，保证能量在两组势能源间传递效率最大化。

多个不同截面积的液压缸中的每一个固定地属于第一组液压缸或第二组液压缸，第一势能源和第二势能源中的液体是不同类型液体。