一种用于液压势能传递的自耦式液压变压器装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了属于机械传动装置技术领域的一种用于液压势能传递的自耦式液压变压器装置。所述装置包括第一组活塞缸P1、第二组活塞缸P2、第一高压液体管道、第二高压液体管道、低压液体管道、低压液体池X和控制设备M；第一组活塞缸P1的第一端口A1和第二组活塞缸P2的第一端口B1相连，形成一个对外共享端口连接第一高压液体管道，第一组活塞缸P1的第二端口A2通过低压液体管道连接低压液体池X，第二组活塞缸P2的第二端口B2连接第二高压液体管道；本发明专利技术提出的自耦式液压变压器装置可以最大化设置活塞缸的面积，增大输出端口的流量，克服了由于活塞缸的制作工艺要求，限制活塞缸面积的缺陷，能够实现两个高压液体管道内液体的势能转换。

An auto coupling hydraulic transformer device for hydraulic potential energy transfer

The invention discloses an auto-coupling hydraulic transformer device for hydraulic potential energy transmission, belonging to the technical field of mechanical transmission device. The device comprises a first set of piston cylinders P1, a second set of piston cylinders P2, a first high-pressure liquid pipeline, a second high-pressure liquid pipeline, a low-pressure liquid pipeline, a low-pressure liquid tank X and a control device M; the first port A1 of the first set of piston cylinders P1 and the first port B1 of the second set of piston cylinders P2 are connected to form an external shared port connection first. A high pressure liquid pipeline is provided in which the second port A2 of the first set of piston cylinders P1 is connected to the low pressure liquid pool X through the low pressure liquid pipeline and the second end B2 of the second set of piston cylinders P2 is connected to the second high pressure liquid pipeline. The method overcomes the defect of limiting the area of the piston cylinder due to the manufacturing process requirements of the piston cylinder and realizes the potential energy conversion of the liquid in the two high pressure liquid pipes.

【技术实现步骤摘要】
一种用于液压势能传递的自耦式液压变压器装置
本专利技术属于机械传动装置
，尤其涉及一种用于液压势能传递的自耦式液压变压器装置。
技术介绍
近年来，随着抽水蓄能发电技术的快速发展，大规模电力储能技术如压缩空气储能、抽水蓄能得到越来越多的关注。在现有技术中有很多利用压缩空气膨胀来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，压缩空气储能技术通过气体膨胀，推动液体运动发电，在气体膨胀的过程中，气体压强变化明显，对液压马达等机械设备的损害较大，减少了设备的使用寿命。在抽水蓄能发电技术不断发展的同时，由于不断变化的水头会对水轮机的叶片产生较大损害，水头范围波动越大对水轮机的叶片损耗越大，同时也大大降低了水轮机的运行效率，这种变水头发电也无法实现较高发电效率。因此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。鉴于此，采用液压势能转换装置可以有效的解决上述问题，然而传统的液压势能转换装置的液压势能转换比例有限，并且由于活塞缸的制作工艺要求，限制了活塞缸的面积，活塞缸在制作时受面积最大的活塞缸限制，降低了整个装置的输出流量。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种用于液压势能传递的自耦式液压变压器装置，其特征在于，包括由一个或多个活塞缸并联构成的第一组活塞缸P1、第二组活塞缸P2、第一高压液体管道、第二高压液体管道、低压液体管道、低压液体池X和控制设备M、连接各活塞缸的多个阀门、各活塞缸中的活塞以及连接活塞的活塞杆；两组活塞缸的活塞杆同轴相连，活塞杆连接控制设备M；每组活塞缸均有两个端口，第一组活塞缸P1的第一端口A1和第二组活塞缸P2的第一端口B1相连，形成一个对外共享端口连接第一高压液体管道，第一组活塞缸P1的第二端口A2通过低压液体管道连接低压液体池X，第二组活塞缸P2的第二端口B2连接第二高压液体管道，所述高压液体管道连接的外部设备是高压液体池，或是活塞缸的高压液体输出端口，所述自耦式液压变压器装置通过最大化设置活塞缸的面积，增大输出端口的流量，实现两个高压液体管道内液体的势能转换。两组或多组自耦式液压变压器可以通过串联方式构成级联式自耦式液压变压器，其中，第一组自耦式液压变压器的第一组活塞缸P1的第一端口A1连接第一高压液体管道，第一组自耦式液压变压器的第二组活塞缸P2的第二端口B2连接第二组自耦式液压变压器的第一组活塞缸P3的第一端口E1，第二组自耦式液压变压器的第二组活塞缸P4的第二端口F2连接第三组自耦式液压变压器的第一组活塞缸P5的第一端口G1，以此类推，每组自耦式液压变压器的第二组活塞缸的第二端口连接下一组自耦式液压变压器的第一组活塞缸的第一端口，最后一组自耦式液压变压器的第二组活塞缸的第二端口连接第二高压液体管道，所述级联式自耦式液压变压器能够实现两个高压液体管道内液体势能的倍增。所述控制设备M有两种连接方式：连接方式一：与活塞杆直接相连，在这种连接方式下，控制设备M由直线电机、曲柄电机或其他液压机构组成；连接方式二：串联于活塞缸端口相连的液体管道中，在这种连接方式下，控制设备M由液体泵、比例阀和液体泵组成，或由液压伺服机构和液体泵组成。所述自耦式液压变压器装置还可以与传统活塞缸连接，连接方式有两种：连接方式一：自耦式液压变压器装置和传统活塞缸并联，自耦式液压变压器的第一组活塞缸的第二端口A2和第三活塞缸P7的第二端口I2相连形成一个对外共享端口，通过低压液体管道连接低压液体池，自耦式液压变压器的第二组活塞缸的第二端口B2和第三活塞缸P7的第一端口I1相连形成一个对外共享端口，连接第二高压液体管道；连接方式二：自耦式液压变压器与加法器串联，所述加法器包括第四活塞缸P8、第五活塞缸9、低压液体池X和控制设备M，第四活塞缸P8和第五活塞缸P9的面积相同，第四活塞缸P8和第五活塞缸P9同轴相连，活塞杆连接控制设备M，第四活塞缸P8的第二端口J2与低压液体池X相连，第四活塞缸P8的第一端口J1、第五活塞缸P9的第一端口K1、第二端口K2组成三个对外端口，连接高压液体管道，第五活塞缸P9的第二端口K2连接的高压液体管道内的液体压强即为第四活塞缸P8的第一端口J1连接的高压液体管道内的液体压强与第五活塞缸P9的第一端口K1连接的高压液体管道内的液体压强之和。所述低压液体管道有两种连接方式，一种是直接连接低压液体池X，另一种是通过势能变压器与高压液体管道、低压液体池X相连。所述势能变压器包括第六活塞缸P10、第七活塞缸P11、控制设备M，第六活塞缸P10和第七活塞缸P11的活塞杆同轴相连，活塞杆连接控制设备M，所述势能变压器有三个对外端口，第六活塞缸P10的第二端口L2和第七活塞缸P11的第二端口N2相连形成一个对外共享端口，用于连接低压液体池X，第六活塞缸P10的第一端口L1作为一个对外共享端口，连接第一高压液体管道或第二高压液体管道，第七活塞缸P11的第一端口N1作为一个对外共享端口，连接低压液体管道。本专利技术的有益效果在于：(1)对于固定面积的活塞缸，本专利技术提出的自耦式液压变压器装置可以通过调整输入和输出端口实现不同的比例的液压势能转换。(2)本专利技术提出的自耦式液压变压器可以最大化设置活塞缸的面积，增大输出端口的流量，克服了由于活塞缸的制作工艺要求，限制活塞缸面积的缺陷。(3)本专利技术提出的级联自耦式液压变压器可以实现压强的倍数增长，与加法器结合，可以实现任意比例的压强输出。附图说明附图1为一种用于液压势能传递的自耦式液压变压器装置示意图；附图2为由多个活塞缸组成自耦式液压变压器装置示意图；附图3为一种用于液压势能传递的三级级联自耦式液压变压器装置示意图；附图4为控制设备串联于液体管道的自耦式液压变压器装置示意图；附图5为与传统活塞缸并联的自耦式液压变压器装置示意图；附图6为加法器的一种实施方案示意图；附图7为由第一高压液体管道控制的自耦式液压变压器装置示意图；附图8为由第二高压液体管道控制的自耦式液压变压器装置示意图；附图9为势能变压器的一种实施方案示意图；具体实施方式为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。本专利技术中附图标记所代表的含义为：P—活塞缸，Z—阀门，M—控制设备，X—低压液体池以上零部件名称中，例如活塞缸P是一个统称，实际上包括活塞缸P1、P2、P3、……、P11，阀门Z也是一个统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于液压势能传递的自耦式液压变压器装置，其特征在于，包括由一个或多个活塞缸并联构成的第一组活塞缸P1、第二组活塞缸P2、第一高压液体管道、第二高压液体管道、低压液体管道、低压液体池X和控制设备M、连接各活塞缸的多个阀门、各活塞缸中的活塞以及连接活塞的活塞杆；两组活塞缸的活塞杆同轴相连，活塞杆连接控制设备M；每组活塞缸均有两个端口，第一组活塞缸P1的第一端口A1和第二组活塞缸P2的第一端口B1相连，形成一个对外共享端口连接第一高压液体管道，第一组活塞缸P1的第二端口A2通过低压液体管道连接低压液体池X，第二组活塞缸P2的第二端口B2连接第二高压液体管道，所述高压液体管道连接的外部设备是高压液体池，或是活塞缸的高压液体输出端口，所述自耦式液压变压器装置通过最大化设置活塞缸的面积，增大输出端口的流量，实现两个高压液体管道内液体的势能转换。

【技术特征摘要】
1.一种用于液压势能传递的自耦式液压变压器装置，其特征在于，包括由一个或多个活塞缸并联构成的第一组活塞缸P1、第二组活塞缸P2、第一高压液体管道、第二高压液体管道、低压液体管道、低压液体池X和控制设备M、连接各活塞缸的多个阀门、各活塞缸中的活塞以及连接活塞的活塞杆；两组活塞缸的活塞杆同轴相连，活塞杆连接控制设备M；每组活塞缸均有两个端口，第一组活塞缸P1的第一端口A1和第二组活塞缸P2的第一端口B1相连，形成一个对外共享端口连接第一高压液体管道，第一组活塞缸P1的第二端口A2通过低压液体管道连接低压液体池X，第二组活塞缸P2的第二端口B2连接第二高压液体管道，所述高压液体管道连接的外部设备是高压液体池，或是活塞缸的高压液体输出端口，所述自耦式液压变压器装置通过最大化设置活塞缸的面积，增大输出端口的流量，实现两个高压液体管道内液体的势能转换。2.根据权利要求1所述的一种用于液压势能传递的自耦式液压变压器装置，其特征在于，两组或多组自耦式液压变压器可以通过串联方式构成级联式自耦式液压变压器，其中，第一组自耦式液压变压器的第一组活塞缸P1的第一端口A1连接第一高压液体管道，第一组自耦式液压变压器的第二组活塞缸P2的第二端口B2连接第二组自耦式液压变压器的第一组活塞缸P3的第一端口E1，第二组自耦式液压变压器的第二组活塞缸P4的第二端口F2连接第三组自耦式液压变压器的第一组活塞缸P5的第一端口G1，以此类推，每组自耦式液压变压器的第二组活塞缸的第二端口连接下一组自耦式液压变压器的第一组活塞缸的第一端口，最后一组自耦式液压变压器的第二组活塞缸的第二端口连接第二高压液体管道，所述级联式自耦式液压变压器能够实现两个高压液体管道内液体势能的倍增。3.根据权利要求1所述的一种用于液压势能传递的自耦式液压变压器装置，其特征在于，所述控制设备M有两种连接方式：连接方式一：与活塞杆直接相连，在这种连接方式下，控制设备M由直线电机、曲柄电机或其他液压机构组成；连接方式二：串联于活塞缸端口相连的液体管道中，在这种连接方式下，控制设备M由液体泵、比例阀和液体泵...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜彤，张璐路，权超，钱政旭，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：北京,11