[发明专利]一种波浪能装置液压自动分级加载控制器

说明书

技术领域

本发明涉及波浪能装置液压发电控制技术，具体是一种波浪能装置液压自动分级加载控制器，利用该控制器可以实现波浪能装置根据来波功率大小，自动加减液压负载。

背景技术

波浪能发电装置一般分为三级转换，其中第一级是波浪能到机械能的转换，第二级是机械能到液压能的转换，第三级是液压能到电能的转换。液压负载是指波浪能装置俘获的波浪能转换成液压发电系统中液压缸往复运动的机械能，液压负载的大小即为液压发电系统中做功液压缸的数目，当液压发电系统液压缸的油路进入高压时，液压发电系统液压缸做功，液压发电系统处于加载状态；当液压发电系统液压缸的油路进入低压时，液压发电系统液压缸不做功，液压发电系统处于卸载状态。

波浪能发电装置一般是在无人值守的情况下进行自动运行，在不同时间点上的波浪状况千变万化，如何让波浪能装置根据波浪功率的大小，自动的选择对应的液压负载，成了提高波浪能装置发电效率的关键因素。

发明内容

本发明的目的在于提供一种波浪能装置液压自动分级加载控制器，该控制器能够自动测量波浪的大小，并根据测量的情况对液压发电系统中的做功液压缸的油路进行高低压切换，从而使波浪能装置根据波浪功率大小来自动加减液压负载，实现波浪能和机械能的最优负载匹配，使波浪能装置的俘获效率达到最高。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种波浪能装置液压自动分级加载控制器，包括测量机构和执行机构，所述测量机构包括油箱、第一单向阀、测量液压缸、第二单向阀、主蓄能器和流量调节阀，所述执行机构包括第一球阀、液动换向阀、第二球阀和控制液压缸；所述油箱的出口通过第一单向阀和测量液压缸的入口连通，所述测量液压缸的出口通过第二单向阀分别和主蓄能器、流量调节阀的入口、第一球阀的入口以及控制液压缸的入口连通，所述流量调节阀的出口和油箱的入口连通，所述液动换向阀分别和第一球阀的出口以及第二球阀的入口连通，所述第二球阀的出口和油箱的入口连通；所述主蓄能器和控制液压缸的入口连通，所述控制液压缸在主蓄能器和流量调节阀的调节下通过依次控制第一球阀和第二球阀的开闭以改变液动换向阀的工作状态。其中，测量液压缸安装在波浪能装置的吸波浮体上，根据吸波浮体运动的幅度来测量波浪的大小，流量调节阀需要事先校验好其压力-流量特性曲线，根据其压力-流量特性曲线，确定测量液压缸和控制液压缸的尺寸，控制液压缸在主蓄能器和流量调节阀的调节下，通过依次控制第一球阀和第二球阀的开闭，改变液动换向阀的工作状态，实现液压发电系统中做功液压缸油路的高低压自动切换。

进一步地，所述控制液压缸的活塞杆端部设置有滑块，所述滑块两端分别设置有第一拨杆和第二拨杆，所述第一球阀上设置有可旋转的第一手柄，所述第二球阀上设置有可旋转的第二手柄，所述第一拨杆在滑块的带动下拨动第一手柄旋转以控制第一球阀的开闭，所述第二拨杆在滑块的带动下拨动第二手柄旋转以控制第二球阀的开闭。

进一步地，所述测量机构还包括溢流阀，所述溢流阀的入口通过第二单向阀和测量液压缸的出口连通，所述溢流阀的出口和油箱的入口连通。通过设置溢流阀，使主蓄能器的压力不会无限制的上升，从而实现整个液压自动分级加载控制器的安全保护。

进一步地，所述执行机构还包括辅助蓄能器，所述辅助蓄能器和控制液压缸的出口连通。辅助蓄能器作为控制液压缸的复位机构，在控制液压缸做功时储存控制液压缸的液压油，在控制液压缸卸载时，释放储存的液压油，使控制液压缸复位。

进一步地，所述液动换向阀上设置有先导块，所述第一球阀的出口和第二球阀的入口分别与液动换向阀的先导块连通。先导块作为液动换向阀的控制单元，其内部设有弹簧等复位机构，在有液压油注入时，使液动换向阀进行换向，当液压油放出后，在弹簧的作用力下使液动换向阀自动复位。

本发明的波浪能装置液压自动分级加载控制器，通过安装在波浪能装置吸波浮体上的测量液压缸，自动测量波浪的大小，并根据测量的情况，在主蓄能器和流量调节阀的调节下，控制液压缸通过依次控制第一球阀和第二球阀的开闭，改变液动换向阀的工作状态，对液压发电系统中的做功液压缸的油路进行高低压切换，从而使波浪能装置能够根据波浪功率大小自动加减液压负载，实现波浪能和机械能的最优负载匹配，使波浪能装置的俘获效率达到最高。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

1、结构简单，安装方便，在进行设计时，只需根据流量调节阀的压力-流量特性曲线，来设计测量液压缸和控制液压缸的尺寸，按照原理图连接管路即可；