[发明专利]一种液压蓄能式可变惯量陀螺稳定平台及能量回收方法

权利要求书

1.一种液压蓄能式可变惯量陀螺稳定平台，其特征在于：包括平台板（1）、支架（2）、动力陀螺稳定器（3）、四配流窗口液压泵（4）、两位三通电磁换向阀一（5）、两位三通电磁换向阀二（6）、执行油缸（7）和控制器（8），所述支架（2）对称设有两个，所述动力陀螺稳定器（3）与支架（2）转动连接，所述四配流窗口液压泵（4）上的A口、B口与执行油缸（7）的无杆腔相通连接，四配流窗口液压泵（4）上的C口与两位三通电磁换向阀一（5）的A口连接，四配流窗口液压泵（4）上的D口与两位三通电磁换向阀二（6）的A口连接，两位三通电磁换向阀一（5）和两位三通电磁换向阀二（6）的P口都与油箱（9）连接，两位三通电磁换向阀一（5）和两位三通电磁换向阀二（6）的T口相通，且都与动力陀螺稳定器（3）连接，所述控制器（8）通过控制线束与四配流窗口液压泵（4）连接。

2.根据权利要求1所述的一种液压蓄能式可变惯量陀螺稳定平台，其特征在于：所述动力陀螺稳定器（3）包括可变惯量转子（30）、内框架（31）、转轴（32）和转子电机（33），所述可变惯量转子（30）两端与内框架（31）转动连接，所述转轴（32）一端与内框架（31）紧固连接，另外一端与支架（2）转动连接，所述转子电机（33）与内框架（31）紧固连接，且驱动可变惯量转子（30）旋转。

3.根据权利要求2所述的一种液压蓄能式可变惯量陀螺稳定平台，其特征在于：所述可变惯量转子（30）包括上隔断法兰（3-1）、内套筒（3-2）、外套筒（3-3）、下隔断法兰（3-4）、环形活塞（3-5）、上端板（3-6）、下端板（3-7）和固定杆（3-8），所述上隔断法兰（3-1）和下隔断法兰（3-4）与内框架（31）转动连接，所述上隔断法兰（3-1）和下隔断法兰（3-4）通过螺旋副拧合在外套筒（3-3）端部内壁，且通过密封胶圈压紧在内套筒（3-2）端部，所述环形活塞（3-5）设置于内套筒（3-2）和外套筒（3-3）同轴线安装后形成的环形空腔中，且将环形空腔分为气腔和油腔，其中气腔通过上隔断法兰（3-1）上的通孔与内套筒（3-2）相通，油腔通过下隔断法兰（3-4）上的通孔与油路相通，所述固定杆（3-8）两端分别穿过上端板（3-6）和下端板（3-7），且使上端板（3-6）和下端板（3-7）通过密封胶圈压紧在外套筒（3-3）端部。

4.根据权利要求2所述的一种液压蓄能式可变惯量陀螺稳定平台，其特征在于：所述四配流窗口液压泵（4）的伸出轴上设有电磁离合器（40），所述电磁离合器（40）另外一端连接发电机（41），发电机（41）通过电缆线与蓄电池（42）连接，所述蓄电池（42）给转子电机（33）供电驱动其工作。

5.根据权利要求2所述的一种液压蓄能式可变惯量陀螺稳定平台，其特征在于：所述转轴（32）端部设有角度传感器（300），且转轴（32）的转角由角度传感器（300）采集，并通过线束与控制器（8）连接。

6.根据权利要求3所述的一种液压蓄能式可变惯量陀螺稳定平台，其特征在于：所述环形活塞（3-5）的位移通过位移传感器（301）采集，并通过线束与控制器（8）连接。

7.根据权利要求6所述的一种液压蓄能式可变惯量陀螺稳定平台，其特征在于：所述执行油缸（7）的无杆腔的液压油压力通过压力传感器（70）与控制器（8）连接；所述执行油缸（7）的活塞杆伸出速度通过速度传感器（72）经过比较器（71）与控制器（8）连接。

8.根据权利要求7所述的一种液压蓄能式可变惯量陀螺稳定平台的能量回收方法，其特征在于：具体包括三种回收方式，

第一种：电磁离合器（40）接通，两位三通电磁换向阀一（5）的左位接通，油液通过两位三通电磁换向阀一（5）的左位回到油箱（9），油液的动能通过四配流窗口液压泵（4）驱动发电机（41）发电储存在蓄电池（42）中，实现油液的动能的回收；

电磁离合器（40）接通，两位三通电磁换向阀一（5）和两位三通电磁换向阀二（6）的左位同时接通，油液通过两位三通电磁换向阀一（5）和两位三通电磁换向阀二（6）的左位回到油箱（9），油液的动能通过四配流窗口液压泵（4）驱动发电机（41）发电储存在蓄电池（42）中，实现油液的动能的回收；

第二种：电磁离合器（40）接通，两位三通电磁换向阀一（5）的左位接通，两位三通电磁换向阀二（6）的右位接通；一部分油液通过两位三通电磁换向阀一（5）的左位回到油箱（9），油液的动能通过四配流窗口液压泵（4）驱动发电机（41）发电储存在蓄电池（42）中，实现油液的动能的回收；另外一部分油液通过两位三通电磁换向阀二（6）的右位进入可变惯量转子（30）的油腔，进入油腔的油液推动环形活塞（3-5）缓慢上移，气腔中的氮气被进一步压缩进入内套筒（3-2）中，实现了可变惯量转子（30）的转动惯量的无级缓慢增大；

第三种：电磁离合器（40）断开，两位三通电磁换向阀一（5）的右位接通，两位三通电磁换向阀二（6）的右位接通；油液通过两位三通电磁换向阀一（5）和两位三通电磁换向阀二（6）的右位汇流进入可变惯量转子（30）的油腔，进入油腔的油液推动环形活塞（3-5）快速上移，气腔中的氮气被进一步压缩进入内套筒（3-2）中，实现了可变惯量转子（30）的转动惯量的无级快速增大。