[发明专利]一种用于波浪能发电的液压缸

说明书

技术领域

本发明属于新能源发电领域，具体涉及一种用于波浪能发电的液压缸。

背景技术

波浪能发电技术是新能源领域的热门技术之一，波浪能发电装置通常采用液压缸将一次捕能机构捕获到的能量转换为液压能(如附图1所示)，然后通过液压传动系统将能量传递到发电机端用于发电。

波浪能发电装置的效率通常由其自身的结构所决定。例如一次捕能机构的运动状态对捕能效率有很大的影响，传统的提高波浪能发电装置的效率的方法主要是优化一次捕能机构设计，但是，这种方法的局限性，是不能针对波浪的不同波况对一次捕能机构的运动状态进行实时调节。

另外，作为一次捕能机构与液压传动系统的连接单元的液压缸，由于波浪本身具有随机性，使得液压缸输入液压传动系统的液压油的流量和压力都会随之波动。一般来说，液压传动系统工作在设计的额定压力下时，会具有较高的能量传递效率。当波浪发生变化时，液压传动系统内的工作压力也产生变化，由于液压缸的参数无法调整，无法通过调节液压缸的工作状态来调节液压传动系统的工作压力，导致液压传动系统的能量传递效率降低，从而使整个波浪能发电装置的效率降低。

现有的波浪能发电装置，多采用在液压传动系统中配置蓄能器的方法，来解决液压传动系统工作压力调节的问题。蓄能器调节液压传动系统工作压力的工作原理如下：1、随着波浪的变大，液压传动系统的工作压力会相应升高，当液压传动系统的工作压力超过预先设定的蓄能器的工作压力时，管路中的部分油液就会进入蓄能器中储存起来，阻碍液压传动系统工作压力的增大；2、之后，当波浪的变小时，液压传动系统的工作压力会相应降低，蓄能器会释放出储存起来的高压油液到管路中，延缓液压传动系统工作压力的降低，直至蓄能器在波浪变大时储存的油液释放完毕为止。通过上述两个过程，基本可以使液压传动系统工作在一个适当的工作压力下，保证液压系统的传递效率。但是这种压力调节方式存在这样一个问题，如果液压传动系统一直工作在较小的工作压力下时，蓄能器将一直处于未工作状态，液压传动系统的工作压力将始终是一个较小的值，较低的工作压力会使液压传动系统的传递效率非常低。此外，由于蓄能器的充气压力和容积的限制，在采用蓄能器调节液压传递系统的工作压力时也具有一定的局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于波浪能发电的液压缸，该所述液压缸通过控制处于工作状态的子液压缸的组数，来调节一次捕能机构的运动状态和液压传动系统的工作压力，提高了波浪能发电装置的捕能效率和能量传递效率，即提供了能量利用率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种用于波浪能发电的液压缸，包括缸体、缸盖、活塞和主活塞杆，在所述缸体底部的内壁上设有一中空的支架，所述支架的侧壁与所述活塞的中心线相平行，所述支架固定在缸体上。所述支架的内部设有一与缸体相固定的油箱。N对子液压缸沿所述活塞的中心线圆周方向，均匀地固定在缸体的内壁上，N大于等于2的自然数，所述子液压缸位于所述支架外侧。所有子液压缸的中心线均位于在以活塞的中心线为中心线的圆柱面上，所有子液压缸的活塞杆均固定在活塞上。

沿活塞的中心线，相对称的每对子液压缸为一组，每组所述子液压缸的两个有杆腔通过管道相连接，每组所述子液压缸的两个无杆腔通过管道相连接。每组所述子液压缸对应一对两位三通高速开关阀，一对两位三通高速开关阀为一组，所述三通高速开关阀的个数等于所述子液压缸的个数，所述两位三通高速开关阀安装固定在支架上。每组所述子液压缸的两个有杆腔均与每组所述三通高速开关阀中的其中一个两位三通高速开关阀的A口通过管道相连接，每组所述子液压缸的两个无杆腔均与每组所述三通高速开关阀中的另一个两位三通高速开关阀的A口通过管道相连接；所有所述两位三通高速开关阀的B口通过管道连接油箱，所有所述两位三通高速开关阀的C口通过管道连接波浪能发电装置的液压传动系统。

进一步的，所述活塞与缸体之间设有密封件，所述缸盖与主活塞杆之间由内向外设有导向环、组合式密封和防尘圈。

进一步的，所述缸体、活塞、主活塞杆、缸盖均采用高氮钢材料。

采用本发明具有如下的有益效果：

1、本发明所述的用于波浪能发电的液压缸，通过控制若干组两位三通高速开关阀的工作状态，来改变处于工作状态的子液压缸的组数，从而间接调节了一次捕能机构的运动状态，提高了能量捕获效率。