专利名称：具有多凸起部式环形凸轮的流体工作机器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于流体工作机器的多凸起部式环形凸轮并且涉及包括这种类型的环形凸轮的流体工作机器。本发明特别适用于大型流体工作机器，例如，可再生能源提取装置(如风力涡轮机)中的泵或马达。
背景技术：
流体工作机器包括受流体驱动的和/或驱动流体的机器，如泵、马达、以及可以在不同的运行模式下作为泵亦或作为马达而起作用的机器。当流体工作机器作为泵来运行时，一 个低压歧管典型地用作工作流体的一种净来源点(net source)而一个高压歧管典型地用作工作流体的净汇收点(net sink)。当流体工作机器作为一台马达来运行时，一个高压歧管典型地用作流体的净来源点而一个低压歧管典型地用作流体的净汇收点。在本说明书和所附权利要求书中，术语“高压”以及“低压”是相对性的，并且取决于具体应用。在一些实施方案中，低压工作流体可以处于高于大气压的一个压力，并且可以是大气压的几倍。然而，在所有情况下，低压工作流体将典型地处于比高压工作流体更低的压力。一台流体工作机器可以具有一个以上的低压歧管并且具有一个以上的闻压歧管。大排量环形凸轮式流体工作机器(即具有一个大型的旋转的环形凸轮的流体工作机器，这个凸轮驱动围绕该凸轮安排的多个径向活塞，其中每个活塞典型地在每圈凸轮旋转上往复运动多次)是已知的并且被提议用于可再生能源的应用中，在这些应用中存在一种低速的旋转输入但有一个相对高速的发电机(Rampen, Taylor&Riddoch, Gearlesstransmissions for wind turbines,DEWEK,Bremen,Dec. 2006)。环形凸轮流体工作机器典型地具有多个滚轮，这些滚轮在一个波状的凸轮上滚动并且运行性地连接到多个活塞上。每个活塞是可滑动地接合在一个缸中，这个缸与活塞一起限定了包含工作流体的一个工作室，该工作室通过一个或多个阀门与高压以及低压歧管相连通。这些活塞是各自可运行的以便在该缸内进行往复运动从而在环形凸轮旋转时改变该工作室容积，这样就执行了一个工作室容积周期，并且在这个过程中工作流体可以被排移。环形凸轮流体工作机器可以被配置成使得这些活塞与缸被定位在该环形凸轮的内部(该环形凸轮具有一个面向内的工作表面)、或者可以被配置成使得该环形凸轮具有一个面向外的工作表面并且被定位在这些活塞与缸的内部。确实，具有每一种配置的环形凸轮流体工作机器也是已知的，其中该环形凸轮旋转、亦或这些活塞和缸旋转。在这种环形凸轮被定位在内与外两圈活塞与缸之间的情况下，还有可能使环形凸轮既有面向内的也有面向外的工作表面。甚至有可能使这些活塞与缸大致与旋转轴线平行地对齐、并且使环形凸轮具有一个或多个轴向面对的工作表面。多缸流体工作机器(包括环形凸轮流体工作机器)可以是可变排量的流体工作机器(泵或马达，或者作为泵亦或马达可运行的机器)，其中每个工作室是可选择的以便由该工作室在一个工作室容积周期的过程中执行一个有效的(或部分有效的)工作室容积周期或者一个空转周期来对从该低压歧管至高压歧管(或与之相反)的流体的时间平均净排量进行调节，在该有效的(或部分有效的)工作室容积周期中存在一个工作流体的净排量，而在该空转周期中基本上不存在工作流体的净排量。大型的流体工作机器(例如适合于可再生能源的那些)是典型地经受着特别高的内力和压力。例如，具有适合于风力涡轮机的尺寸的大型环形凸轮流体工作机器的高压(以及的确低压)工作流体的压力是特别高的。因此由该环形凸轮接收的来自这些滚轮的力也是很高的，并且已知它使得这些环形凸轮的工作表面受损。已经有人提出用多个区段来组装大型环形凸轮，并且已知由于工作表面上出现的多个不连续点在区段之间的交界处的滚轮压力下使得过度磨损发生在滚轮上以及工作表面上。特别是当环形凸轮流体工作机器的运行压力非常高(例如，高于300巴)时，该环形凸轮和滚轮中的反复的表面应力(赫氏应力)可超出允许该环形凸轮具有一个长工作寿命的水平(例如，1.5GPa)。此外，令人希望的是在该环形凸轮上具有大数目的凸起部(最短的波长)以便提高速度倍增因数(在轴旋转速率 上工作室周期频率藉此而增大的因数)，但是在该工作表面中的赫氏应力会随着该环形凸轮表面斜率的增大而增加。因此不可能对于同一尺寸的活塞将这些滚轮简单地制造得更大，因为该活塞无论如何都只会在同一区域上施加力到该滚轮上，也不会具有更多或更高幅值的波形，否则该机器会变得更大且更沉重。该凸轮的曲率也是重要的，这是在于该凸轮的曲率决定着该凸轮与该滚轮之间的接触面积。因此，对于具有最小的重量、最大的速度倍增因数并且具有延长的工作寿命的一种流体工作机器以及用于径向流体工作机器的环形凸轮仍然存在着一种需求。
发明内容
根据本发明的一个第一方面，在此提供了一种用于可再生能源产生装置的流体工作机器，该流体工作机器包括一个环形凸轮和多个工作室，该环形凸轮具有围绕该环形凸轮的一个旋转轴线延伸的一个环形的工作表面，这个环形的工作表面限定了多个波形，每个工作室具有一个活塞，每个活塞(典型地，通过一个接合凸轮的元件，如与该对应的活塞一体的一个滚轮或活塞滑履)与该环形凸轮工作表面处于运行性接合，该环形凸轮与这些工作室被安装为彼此相对旋转，工作室容积的周期由此与该环形凸轮相对于这些工作室的旋转相耦合，其特征在于该环形凸轮工作表面的这些单独的波形具有一种不对称的轮廓。通过该环形凸轮工作表面的这些单独的波形具有一种不对称的轮廓的说法，我们是指多个单独的波形的轮廓(即该工作表面)不是在经过一个最大值点或最小值点的镜像下对称的。这多个波形的轮廓典型地是彼此相同的并且因此该工作表面(由多个波形组成)可以是旋转地对称的。因此，在使用该机器的过程中，在单独的工作室容积的一个周期中该工作室容积的改变在时间上不是对称的。这与已知的机器相反，已知的机器具有多个工作表面，这些工作表面包括多个具有对称的轮廓的波形，在这些已知的机器中这些工作室的排放冲程和进入冲程的持续时间是相同的，并且在这种情况下工作室容积的变化率的幅度在排放冲程和进入冲程中的相应的时间上是相同的。该流体工作机器具有一个第一运行模式。该第一运行模式可以是泵送运行。该第一运行模式可以是马达运行。该流体工作机器可以只具有该第一运行模式。然而，该流体工作机器还可以具有一个第二运行模式。如果该第一运行模式是泵送运行，则该第二运行模式可以是马达运行。如果该第一运行模式是马达运行，则该第二运行模式可以是泵送运行。在该第一和该第二运行模式二者中该环形凸轮可以相对于这些工作室在相同的转向上旋转。在这种情况下，该第一运行模式典型地是主导性运行模式。因此，该流体工作机器可以被设计为大多数时候该环形凸轮相对于这些工作室在一个第一转向上旋转运行，但在该环形凸轮相对于这些工作室在一个第二转向上旋转时能够是可用的。例如，该工作流体机器可以在主导运行模式中作为泵运行，但还可以在马达运行时作为马达是可用的，其中该环形凸轮在相对于这些工作室相反的转向上旋转。这种流体工作机器在风力涡轮机的吊舱中是有用的，例如在正常使用中它可以作为一个泵由这些叶片来驱动但偶尔也可以用来缓慢地将这些叶片驱动到一个希望的构形上。由于该环形凸轮的这些波形的轮廓，该机器可以是这样一种机器，它在该第一运行模式中比该第二运行模式更高效地运行或具有更长的工作寿命。因此，该环形凸轮的这些波形的轮廓可 以为了在主导运行模式中使用而进行优化，但该机器在一个第二运行模式中可能是典型地更低效地可运行的，在该第二运行模式中该环形凸轮在相对于这些工作室相反的转向上旋转。该机器在该主导模式中运行与它在该第二模式中运行的时间相比可以超过10倍、并且优选地超过100倍。该环形凸轮工作表面包括多个波形，这些波形具有相对于该旋转轴线的半径的多个最小值和多个最大值。该工作室容积在一个最大值与一个最小值之间循环，在该最大值时该接合凸轮的元件在下止点(BDC)处与该环形凸轮接合，在该最小值时该接合凸轮的元件在上止点(TDC)处与该环形凸轮接合。典型地，对于一个面向外的环形凸轮工作表面，多个活塞被安排在该环形凸轮的外侧并且半径的多个最小值限定了工作室容积的周期的多个下止点(BDC)而半径的多个最大值限定了工作室容积的周期的多个上止点(TDC)。典型地，对于一个面向内的环形凸轮工作表面，多个活塞被安排在该环形凸轮的里面并且半径的多个最大值限定了工作室容积的周期的多个下止点(BDC)而半径的多个最小值限定了工作室容积的周期的多个上止点(TDC)。一个环形凸轮可以既有面向内的也有面向外的环形凸轮工作表面。因此，该流体工作机器典型地是一个径向活塞机器。然而，一个环形凸轮可以具有总体上安排为平行于该环形凸轮的旋转轴线的多个活塞以及一个或多个面向侧方的工作表面。该多个活塞典型地是围绕该环形凸轮径向地安排的，并且通常是相等地间隔开的。优选地，每个工作室具有随着该对应的活塞的往复运动而周期性改变的容积。优选地，每个活塞是可滑动地安装到一个缸内，这样使得一个工作室被限定在该缸与活塞之间。典型地，该流体工作机器包括一个本体并且这个或每个缸可以形成在该本体之内。例如，该本体可以包括一个缸体或由其组成。在一些实施方案中，这个或每个缸，或这个或每个活塞，可以是铰接的(典型地通过一个球形支承件)。这个或每个活塞可以被约束在该本体内。该工作室容积随着该环形凸轮的旋转而周期性地改变。该流体工作机器包括一个低压歧管以及一个高压歧管，以及多个阀门，这些阀门用于调节每个工作室与该低压歧管以及高压歧管之间的流体流动。优选地，这多个阀门是压力操纵的止回阀，这些止回阀由于跨过所述阀门的压力在一个方向上是可打开的。优选地这些高压阀(即调节该高压歧管与该工作室之间的流动的那些阀门)是可打开的以便在所述工作室中的压力超过该高压歧管中的压力时允许流体从该工作室进入该高压歧管。优选地这些低压阀(即调节该低压歧管与该工作室之间的流动的那些阀门)是可打开的以便在所述工作室中的压力降到所述低压歧管中的压力之下时允许流体从该低压歧管进入该工作室。典型地，与每个工作室相关联的至少一个所述阀门是一种电子控制的阀门。该流体工作机器典型地包括一个控制器，该控制器是可运行的以便在每个工作室容积周期上并且与多个工作室容积周期成定相关系地控制一个或多个所述电子控制的阀门，以便选择在每个容积周期上由每个工作室排移的工作流体的净体积。典型地，与每个工作室相关联的至少一个所述电子控制的阀门是一种电子控制的提升阀。可能的情况是所述电子控制的阀门是直接作用快速移动的面密封提升阀，这些面密 封提升阀不是抵抗一个相当大的压力差而可打开的(例如在一个10巴的压力下是不可运行的)。因此，典型地该控制器是可运行的以便选择性地保持打开或关闭所述电子控制的高压阀，但不会抵抗该高压歧管中的压力来打开它们，并且典型地该控制器是可运行的以便选择性地关闭或保持关闭所述电子控制的低压阀，但不会抵抗该工作室中的压力来打开它们。当这些低压阀在工作室容积的一个完全周期上被保持开放时，该工作室进行一个空转冲程，在该空转冲程中在该低压歧管与该高压歧管之间没有流体净排量。为了将流体从该低压歧管转移到该高压歧管，该控制器必须在该工作室的一个收缩冲程中选择性地关闭该低压歧管，这可能致使该高压阀打开以便在一个所谓的泵送运行冲程中将流体排放到该高压歧管。如果使用了电子控制的高压阀，然后该控制器则可能在随后的进入冲程的过程中选择性地使所述高压阀保持打开，以便在一个所谓的马达运行冲程中从该高压歧管接收流体。该控制器优选地在主导运行模式中是可运行的以便选择性地指令进行一个泵送运行冲程或一个马达运行冲程中的仅一个(除非一个马达运行冲程优选地以一个非常小的泵送运行冲程开始)。在一些实施方案中，该控制器在替代的运行模式中是可运行的以便选择性地指令进行一个泵送运行冲程或一个马达运行冲程中的另一个。这些波形具有相反的第一和第二面，每个面在一个最大值与一个相邻的最小值之间延伸。可能的情况是对于每个波形而言这第一和第二面具有不同的弧长。在这种情况下，由于该环形凸轮典型地是以一个基本上恒定的角速率相对于这些工作室而旋转的，这些进入和排放冲程将具有不同的持续时间。典型地，所有这些波形具有相同的轮廓并且每个第一面的弧长是相同的而每个第二面的弧长是相同的。然而，可能的情况是这些波形中的一些或全部具有不同弧长的第一面。可能的情况是这些波形中的一些或全部具有不同弧长的第二面。优选地，这些第一和第二面中的一个是一个工作面而另一个面是一个喘息面，当该工作室中的压力最大地超过该低压歧管中的压力时该凸轮跟随元件支承在这个工作面上。优选地这些工作面的弧长大于这些喘息面的弧长。优选地这些工作面的弧长与这些喘息面的弧长相比大出多于10%，并且更优选地是20%。优选地，这些工作面延伸了该环形凸轮的弧的多于一半(并且典型地> 55%或>60%的环形凸轮的弧)，并且这些喘息面延伸了该环形凸轮的弧的少于一半(并且典型地<45%或<40%的工作表面)。优选地，这些工作面延伸过少于该环形凸轮的弧的三分之二。因此，由于这些工作面的弧长典型地是大于这些喘息面的弧长，这些工作面的平均斜率典型地是小于这些喘息面的斜率。因此环形凸轮流体工作机器的工作表面中的赫氏应力(例如平均赫氏应力或峰值赫氏应力)会小于对于已知的流体工作机器会发生的情况，在已知的流体工作机器中工作面和喘息面具有相似的弧长。这还减小了活塞在该缸上的侧向负载。在作为泵、或其中主导运行模式是泵送运行并且具有一个面向外的环形凸轮工作表面的机器中，这些工作面围绕该环形凸轮在相 对旋转的方向上(如果这些工作室是固定的并且该环形凸轮旋转，该环形凸轮相对于这些工作室在这个转向中移动，并且如果该环形凸轮是固定的并且这些工作室旋转，这些工作室相对于该环形凸轮在与其相反的转向上移动)在工作室半径的一个最大值与工作室半径的下一个最小值之间延伸。在该环形凸轮工作表面朝内面向的情况下，这些工作面围绕该环形凸轮在相对旋转的方向上在工作室半径的一个最小值与工作室半径的下一个最大值之间延伸。在这种情况下，每个工作室的排放冲程与支承在这些工作面上的这些接合凸轮的元件相对应。优选地，这些工作面具有比这些喘息面更大的弧长。因此，排放冲程优选地比进入冲程长。在作为马达、或其中主导运行模式是马达运行并具有一个面向外的环形凸轮工作表面的机器中，这些工作面围绕该环形凸轮在相对旋转的方向上在工作室半径的一个最小值与工作室半径的下一个最大值之间延伸。在该环形凸轮工作表面面向内的情况下，这些工作面围绕该环形凸轮在相对旋转的方向上在工作室半径的一个最大值与工作室半径的下一个最小值之间延伸。在这种情况下，每个工作室的进入冲程与支承在这些工作面上的这些接合凸轮的元件相对应。同样，这些工作面优选地具有比这些喘息面更大的弧长。因此，进入冲程优选地长于排放冲程。可能的情况是在对应的接合凸轮的元件支承在这些喘息面的一个第一部分(它最初支承在其上的部分)上时，一个工作室内的压力保持显著地高于低压歧管的压力。可能的情况是在对应的接合凸轮的元件支承在这些工作面的一个第一部分(它最初支承在其上的部分)上时，一个工作室内的压力保持接近或低于低压歧管的压力。这可以由于实际工作流体的(轻微的)可压缩性而发生。因此，在上止点或下止点之后当对应的接合凸轮的元件已经过了一个完全波形的弧长的1.0%至10.0%时，一个工作室内的压力随着时间的变化率可以达到零。该流体工作机器可以被配置成为，当(或仅当)该对应的工作室正在膨胀时(例如在该流体工作机器是一个泵的实施方案中)，使这些接合凸轮的元件支承在这些喘息面上。该流体工作机器可以被配置成为，当(或仅当)该对应的工作室正在收缩时(例如在该流体工作机器是一个马达的实施方案中)，使这些接合凸轮的元件支承在这些喘息面上。该流体工作机器可以被配置成为，在旋转是在一个第一方向上时、当(或仅当)该对应的工作室正在膨胀时，使这些接合凸轮的元件支承在这些喘息面上，并且在旋转是在一个第二方向上时，当(或仅当)该对应的工作室正在收缩时(例如，在该流体工作机器是在一个第一旋转方向上作为一个泵送运行模式并且在一个第二旋转方向上作为一个马达运行模式可运行的一个泵/马达的实施方案中)，使这些接合凸轮的元件支承在这些喘息面上。半径在这些最大值与这些最小值之间的变化相对于该环形凸轮的直径来说总体上是小的，例如，该最大值与这些最小值的半径之间的差典型地<5%的该环形凸轮的平均半径。在本说明书中，我们把半径随着相对于旋转轴线的角位置的变化dr/da称为该环形凸轮工作表面的斜率。优选地，斜率随着角度的变化率d2r/d a 2是连续的。这是很重要的，因为斜率随着角度的变化率决定着在该环形凸轮工作表面上滚动或滑动的一个接合凸轮的元件的加速度。斜率随着角度的变化率永远都不应是足够大的负数而致使在该环形凸轮工作表面上滚动或滑动的一个凸轮跟随元件从 该工作表面上脱离接合。因此(d2r/da2) X (da/dt) (da /dt是旋转角速率)优选地小于将该接合凸轮的元件偏置在该工作表面上的偏置力除以该活塞和接合凸轮的元件的总质量。可以有一些区域的斜率是恒定的，例如，处于或邻近最小值或最大值的没有斜率的平台、或在该第一或该第二面内具有恒定的斜率的区域(例如，在这些第一以及第二面的中部)。因为半径在这些最大值与这些最小值之间的差值相对于该环形凸轮的半径来说典型地是小的，斜率随着角度的变化率就典型地非常类似于该工作表面的“曲率”，即该工作表面半径的二阶导数的绝对值|d2r/da2|。一个面向外的环形凸轮具有工作面的多个凸出部分的d2r/da2 < 0以及多个凹入部分d2r/da 2 >0，而对于一个面向内的环形凸轮而H情况是相反的。优选地，对于至少一些(并且典型地每个)波形来说，一个最小值与一个相邻的最大值之间的工作表面的最大斜率幅值的一个点或区域(典型地是一个斜率拐点或区域)离最小值与离所述最大值的弧长是不同的。因此，工作室容积的变化率(以及因此典型地还有流动速率)是处于一个峰值而不是在每个最小值与最大值之间在时间上的半途中(假定该环形凸轮相对于这些工作室的旋转速率是基本上恒定的)。优选地，每个第一面具有一个凸出部分以及一个凹入部分并且最大斜率幅值的点或区域位于所述部分的中间。优选地，每个第二面具有一个凸出部分以及一个凹入部分并且最大斜率幅值的点或区域位于所述部分的中间。优选地，每个工作面具有一个凸出部分以及一个凹入部分并且最大斜率幅值的点或区域位于所述部分的中间。优选地，每个喘息面具有一个凸出部分以及一个凹入部分并且最大斜率幅值的点或区域位于所述部分的中间。优选地，这些工作面的凸出部分的最大曲率小于这些喘息面的凸出部分的最大曲率。典型地这些工作面的凸出部分的最大曲率小于这些喘息面的凸出部分的最大曲率的一半、或三分之一。典型地这些工作面的凹入部分的最大曲率等于或大于这些喘息面的最大曲率。
因为与该接合凸轮的元件传递到该活塞上的工作力相比该接合凸轮的元件与该工作表面成一个角度，在该工作表面中的赫氏应力就随着该工作表面的斜率的增大而增大。此外，该工作表面的曲率重要之处在于该工作表面的曲率决定着该工作表面与经过该工作表面的一个滚轮(是一个接合凸轮的元件的一个实例)之间的接触面积。因此，通过具有该工作面的凹入部分与凸出部分相比的一个更大的最大曲率，鉴于该工作面具有多个带有特定角间隔的最大值和最小值以及距离该旋转轴线的特定半径差值这一限制，这些凸出部分的曲率(这里接触面积是最小的并且赫氏应力就更大)就可以小于否则的话所要求的情况。优选地，这些工作面的凸出部分的最大曲率小于这些工作面的凹入部分的最大曲率。典型地这些工作面的凸出部分的最大曲率小于这些工作面的凹入部分的最大曲率的一半、或三分之一。因此，通过每个工作室达到或来自该高压歧管的流动速率、以及因此施加到这个可旋转的环形凸轮上的扭矩优选地在时间上和角度上是不对称的。这与使用偏心凸轮的常规流体工作机器形成对比，在常规流体工作机器中，典型地为了实现从多个工作室到该高压歧管或来自该高压歧管的更平稳的总流动速率，由每个工作室而产生的流动速率被设计为在时间和角度上是对称的。 优选地，在该工作面的最大斜率幅值的一个点或区域与相邻的下止点之间的角间隔(C)小于该工作面的最大斜率幅值的所述点或区域与相邻的上止点之间的角间隔(D)。更优选地，C/D <90%。因此，在排放冲程的过程中最大流动速率会典型地发生在对应的工作室容积处于其工作室容积在上止点和下止点的平均值之前。优选地,该工作表面的一个最大曲率不是在半径的一个最大值或最小值处。优选地，该工作表面的一个最大曲率与半径的一个最大值或最小值成角度地间隔开一个波形的角间隔的I. 0%至10. 0%。优选地,该工作表面的一个最大曲率与半径的每个最大值或最小值在与相应旋转的转向相反的转向上成角度地间隔开一个波形的角间隔的1.0%至10.0% (因此，使得这些接合凸轮的元件在上止点或下止点后不久就支承在该曲率最大值处上)。可能的情况是在一个最小值与一个相邻的最大值中间的最大曲率点不是在所述最大值与所述最小值之间中途的一个角间隔。可能的情况是该工作表面的最大曲率不是在半径的一个最大值或最小值处。该工作表面的曲率的一个最大值可能与半径的一个最大值或最小值典型地在与相应旋转的方向相反的转向上成角度地间隔开一个波形的角范围的I. 0%至 10. 0%。该流体工作机器典型地是一个液压回路的一部分(例如它可以是驱动流体在液压回路中循环的一个泵或者是被液压回路中的流体驱动的一个马达)。该液压回路典型地包括一个另外的流体工作机器，该机器也可以是根据本发明的一个流体工作机器。该液压回路典型地进一步包括一个流体储能器。该流体储能器使工作流体能够被储存起来或能够按要求由该流体工作机器从储能器接收。所造成的在剩余的流体回路中改变工作流体的总容积的能力允许该液压回路应对由该流体工作机器实现的工作流体排量与该流体回路中的这个另外的流体工作机器实现的工作流体排量之间的时间差。典型地，这些工作室是倾斜的。例如它们可以处于该环形凸轮的平面中但不是直接地径向向外地延伸。优选地，这些工作室在这个方向上是倾斜的，这样使得在最大容积点与最小容积点之间活塞运动的轴线更接近垂直于这些工作面而不是这些喘息面。优选地，该环形凸轮工作表面的半径轮廓被选定成使得，至少在使用中在主导运行模式中，这些工作面承受最低峰值应力，并且这样使得由这些活塞与这些工作表面的运行性接合引起的经过这些阀门(特别是这些低压阀)的流体流动造成最小的能量损失。
优选地，该控制器是可运行的以便控制这些电子控制的阀门的打开或关闭的定时来对抗在工作室容积的每个周期中由离开该工作室的工作流体的不对称流动弓I起的扭矩和流动的起伏。典型地，该控制器将接收该可再生能源装置的物理特性的反馈值，如位置、速率和加速度，并且利用所述反馈值来选择这些阀门的打开和关闭并因此为由所选择的与所述阀门相关联的多个工作室施加到该环形凸轮上的扭矩(以及传送或接受到达该高压歧管的流动)来安排时间和角度，以便进一步主动地抵消所述不对称的流动的影响。优选地，该流体工作机器是一个包括流体柔顺性装置的液压回路的一部分。典型地流体柔顺性装置包括一个或多个气体储能器。优选地该环形凸轮被耦连到一个大型惯性负载(或大型惯性源)上，这样使得在使用中由一个工作室以流体方式传递的能量大大低于该惯性负载(或源)中体现的能量(例如，是百分之一、或千分之一)。典型地所述大型惯性源是一个风力涡轮机或潮汐能量装置的一个轮毂 和叶片组件。因此，通过每个工作室到达或来自该高压歧管的流动速率、以及因此施加到这个可旋转的环形凸轮上的扭矩在时间和角度(即该环形凸轮相对于这些工作室的取向)可以是不对称的，并且因此在使用中致使该流体工作机器产生一种改变的总流动和扭矩，但在通过使用上述技术和设备可以使得在该可再生能源装置上的这种影响是可忽略的。典型地，每个滚轮、或其他接合凸轮的元件被偏置在该环形凸轮工作表面上。例如，每个滚轮、或其他接合凸轮的元件可以由一个弹性构件(例如一个弹簧)来偏置在该工作表面上。典型地该弹性构件将每个活塞偏置在每个滚轮上、或者其他接合凸轮的元件上，由此将所述滚轮(或其他接合凸轮的元件)偏置在该工作表面上。可替代地，或另外地，每个滚轮(或其他接合凸轮的元件)和/或每个活塞通过来自对应工作室内的流体压力在一个工作室容积周期的一部分或全部过程中被偏置在该工作表面上。典型地，来自对应的工作室内的流体还与每个滚轮、或其他接合凸轮的元件是处于直接连通的，由此将所述滚轮、或其他接合凸轮的元件偏置在该工作表面上，并且进一步将该滚轮、或其他接合凸轮的元件与该活塞分离。例如，每个所述活塞可以限定一个通路，这个通路从该工作室延伸并且形成与该滚轮以及该活塞的相邻表面的流体连通，所以高压流体在该活塞与滚轮之间积聚，并且作为一种自平衡的流体轴承起作用。在实践中，在使用中施加在每个接合凸轮的元件上的力可以是实质性的。这个力在多个工作室容积周期的过程中(并且在一些实施方案中取决于被该控制器选择的一个具体的工作室容积周期上有待由该工作室排移的流体体积)周期性地改变。在一个第二方面，本发明延伸到一套零件，这套零件包括具有环形的工作表面的一个环形凸轮，该工作表面限定了多个波形，该环形凸轮工作表面的这些单独的波形具有一种不对称的轮廓；并且包括一个工作室安装底架，该底架包括多个缸、或缸安装件，该套件可以组装起来以便形成根据本发明的第一方面的一个流体工作机器。在一个第三方面，提供了一种可再生能源产生装置(如一个风力涡轮机)，该可再生能源产生装置包括根据本发明的第一方面的一个流体工作机器。该流体工作机器可以通过一个可再生能源采集装置连接到一个驱动轴、如被连接到一个风力涡轮机的多个叶片上的一个轴上以便从一个可再生能源来源(如风)接收能量。在本说明书与所附权利要求书中，通过一种可再生能源产生装置一词，除了其他机器之外我们还包括从风力中发电的机器(如风力涡轮机)，或从流水中发电的机器(如潮汐涡轮机或水电式发电涡轮机)。
根据本发明的一个第四方面，在此提供了一种环形凸轮，该环形凸轮具有一个旋转轴线以及一个环形的工作表面，该工作表面限定了多个波形，该环形凸轮工作表面的这些单独的波形具有一个不对称的轮廓。该环形凸轮工作表面以及这些所述波形的可任选的特征对应于以上所讨论的相对于本发明的该第一和第二方面的特征。本发明还在一个第五方面延伸到一种运行流体工作机器的方法，这种方法包括提供根据本发明的第一方面的一个流体工作机器并且相对于这些工作室旋转该环形凸轮并由此致使这些工作室的容积周期性地发生改变。可能的情况是这些工作室保持固定并且该环形凸轮是旋转的。可能的情况是环形凸轮保持固定并且这些工作室是旋转的。可能的情况是该环形凸轮和这些工作室二者是旋转的。 可能的情况是进入冲程与排放冲程的持续时间是不同的。优选地，在一个排放冲程的过程中工作流体的流动速率在该对应的工作室的容积到达其上止点与下止点的容积的平均值之前达到峰值。所讨论的相对于本发明的五个方面中任一项的可任选的特征是本发明的这五个方面中的任意一个的可任选的特征。附图
简沭现在将相对于以下附图对本发明进行展示，在附图中图I示出了连接到一个电力网络上并且实施本发明的一个风力发电机组；图2示出了用在图I的风力发电机组中的一个根据本发明的泵的一个截面；图3示出了用在图2的泵中的一个环形凸轮工作表面的轮廓；并且图4示出了在使用图3的环形凸轮轮廓时到达以及来自图2的泵的一个单一的工作室的流动速率。
具体实施例方式图I以一个风力发电机组(WTG) 100的形式展示了本发明的一个举例实施方案，该风力发电机组作为可再生能源装置起作用，并且被连接到一个电力网络101上。该风力发电机组包括一个吊舱103，该吊舱被可旋转地安装到一个塔架105上并且具有安装到其上的一个轮毂107，该轮毂支撑着三个叶片109(它们总称为转子110)。外部被附接到该吊舱上的一个风速计111向一个控制器112提供了一个测量的风速信号113。在该吊舱处的一个转子速度传感器115为该控制器提供了一个转子速度信号117。在该举例系统中，每个叶片与风的迎角可以由一个变桨致动器119来改变，该变桨致动器与该控制器交换变桨致动信号以及变桨感测信号121。本发明可以应用于不带有变桨致动器的风力发电机组上。该轮毂通过一个转子轴125 (用作可旋转的轴)被直接连接到一个泵129上，这个转子轴在转子旋转的方向127上旋转。该泵优选地具有参照图2所说明的类型，并且具有到一个液压马达131上的流体连接，该液压马达优选地是在EP0494236中所说明的类型。该泵与该液压马达之间的流体连接是通过一个高压歧管133以及一个低压歧管135，它们对应地被连接到这些歧管的高压端口以及低压端口上，并且在不存在中介阀门来限制流动的意义上是直接的。该泵与该液压马达优选地被直接安装到彼此之上，使得该高压歧管与该低压歧管被形成在它们之间并且在它们之内。一个供给泵137不断地从一个储存器139将流体吸入到该低压歧管中，该低压歧管被连接到一个低压储能器141上。一个低压溢流阀143使来自该低压歧管的流体通过一个热交换器144返回到该储存器中，该热交换器是可运行的以便影响工作流体的温度并是由该控制器通过一个热交换器控制线路146可控制的。一个平稳储能器145被连接到该泵与该液压马达之间的该高压歧管上。一个第一高压储能器147和一个第二高压储能器149 ( 一起用作流体柔顺性装置)对应地通过一个第一隔离阀门148和一个第二隔离阀门150连接到该高压歧管上。该第一和第二高压储能器可以具有不同的预充压力力，并且还可以存在具有额外的高压储能器，这些额外的高压储能器具有一个甚至更宽的预充压力。该第一和第二隔离阀门的状态是由该控制器对应地通过第一隔离阀门信号151和第二隔离阀门信号152来设置的。该高压歧管中的流体压力是用一个压力传感器153测量的，该压力传感器为该控制器提供了一个高压歧管压力信号154。该压力传感器可以任选地还测量流体温度并向该控制器提供一个流体温度信号。一个高压溢流阀155将该高压歧管与该低压歧管连接起来。该液压马达通过一个发电机轴 159连接到一个发电机157 (作为负载起作用)上。该发电机通过一个连接器161连接到一个电力网络上，该连接器从一个发电机和连接器控制器163接收连接器控制信号162并且是可运行的以便选择性地将该发电机连接到该电力网络上或将该发电机与该电力网络隔离。该发电机和接触器控制器从电力供应信号167和发电机输出信号169接收对应地由电力供应传感器168和发电机输出传感器170测量的电压、电流以及频率的测量值，并将它们传达给该控制器112并通过根据来自该控制器的发电机和接触器控制信号175对励磁电压发电机控制信号165进行调节来控制该发电机的输出。该泵和马达将它们对应的轴的瞬时角位置和转动速度、以及液压油的温度和压力报告给该控制器，并且该控制器通过泵致动信号和泵轴信号171以及马达致动信号和马达轴信号173来设置它们对应的多个阀门的状态。该控制器利用多个功率放大器180来放大这些变桨致动信号、这些隔离阀门信号、这些泵致动信号以及这些马达致动信号。该风力发电机组进一步包括多个叶片传感器185 (这些叶片传感器可以包括一个或多个加速度计、位置传感器、速度传感器或声学传感器)，这些叶片传感器通过叶片传感器信号187将叶片震动传送给该控制器。图2以图示的形式展示了具有多个电子换向阀以及根据本发明的一个环形凸轮的泵129的一部分301。该泵是由处于一种径向安排中的若干相似的工作室303组成的，其中只有三个在图3的部分中示出。每个工作室具有由一个缸305的内表面以及一个活塞306限定的一个容积，该活塞通过一个滚轮308从一个环形凸轮307被驱动，并且该活塞在该缸内往复运动以便周期性地改变该工作室的容积。该环形凸轮可以被破碎成多个区段，这些区段被安装到轴322上，该轴被牢固地连接到该转子轴125上。可以存在多于一列的径向安排的工作室轴向地沿着该轴安排。该低压歧管、以及因此这些工作室内的流体压力高于该环形凸轮、或可替代地一个弹簧(未示出)周围的压力，使该滚轮保持与该环形凸轮接触。一个轴位置和速度传感器309确定该轴的瞬时角位置和转动速度，并且通过电连接311(是泵致动和泵轴信号171中的一些)来通知一个控制器112，这使该控制器能够确定每个单独的工作室的这些周期的瞬时相位。该控制器典型地是一个微处理器或微控制器，在使用中它执行存储的程序。该控制器可以采用多个处理器或微控制器的形式，这些处理器或微控制器可以是分布式的，并且这些处理器或微控制器单独地执行该控制器的全部功能的一个子集。可以有多于一列轴向隔开的环形凸轮，这些环形凸轮的表面一起旋转。每个工作室包括一个低压阀(LPV)，该低压阀是处于一个电子可驱动的面密封式提升阀313的形式，该低压阀面向内朝向该工作室并且是可运行的以便选择性地封锁从该工作室延伸到一个低压导管314的一个通道，该低压导管在使用中通常(在泵送模式中)作为一个流体净来源点(或者在马达运行的情况下作为汇收点)起作用。该低压导管被以流体方式连接到该低压歧管135上。该低压阀是一个常开的螺线管关闭的阀门，在一个进入冲程的过程中，该低压阀在工作室中的压力 小于该低压导管中的压力时被动地打开，以便使工作室与该低压歧管形成流体连通，但是在控制器通过一个电子低压阀控制信号315 (是一些泵致动和泵轴信号171)的主动控制下该低压阀是选择性地可关闭的以便使工作室与低压歧管脱离流体连通。也可以使用替代的电子可控的阀门，如常闭的螺线管打开的阀门。该工作室进一步包括一个高压阀(HPV) 317，该高压阀是处于一个压力致动的传送阀的形式。该高压阀从该工作室面向外并且是可运行的以便密封从该工作室延伸到一个高压导管319的一个通道，该高压导管在使用中作为一个流体净来源点或汇收点起作用并且与该高压歧管133处于流体连通。该高压阀作为一个常闭的压力打开的止回阀起作用，该高压阀在工作室内的压力超过高压歧管内的压力时被动地打开。该高压阀还可以作为常闭的螺线管打开的止回阀起作用，该控制器就可以通过一个高压阀控制信号321 (是泵致动和泵轴信号171中的一些)来将它选择性地保持打开，并且一旦该高压阀被打开，就由工作室内的压力来保持打开。在该高压歧管中有压力而在该工作室中没有压力时该高压阀可以在该控制器的控制下是可打开的，或者可以是部分可打开的。在现有技术(例如EP O 361 927、EP O 494 236、以及EP I 537 333)中说明的一种正常运行模式下，该控制器通过以下方式来选择由该液压泵实现的到该高压歧管的流体排量净速率，即主动地关闭典型地在该相关联的工作室的周期中的最大容积点附近的一个或多个低压阀、关闭到该低压歧管的路径并由此引导流体在随后的压缩冲程中通过相关联的高压阀流出。该控制器选择低压阀关闭的次数和顺序来产生一种流动或向该轴322施加一个扭矩以便满足一个所选择的排量净速率。与确定是否在一个逐周期的基础上关闭或保持打开这些低压阀一样，该控制器还可运行以便相对于该改变的工作室容积来改变这些低压阀关闭的精确定相并且由此选择从该低压歧管到该高压歧管的流体的排量净速率。该泵具有一个选择性致动的泵送周期的主导运行模式，这时该环形凸轮在如图2中所展示的顺时针方向上旋转(注意图2展示了在与图I中的展示相反的方向所看到的这个泵)。在一些实施方案中，它具有替代性运行模式，这些模式包括该凸轮在相反的方向上旋转时的泵送运行、以及在任意方向上旋转时的马达运行。该控制器是可运行的以便利用多个叶片传感器信号187来选择这些阀门打开和关闭的定时并且因此为由这些工作室施加到该环形凸轮上的扭矩(以及传送或接受到该高压歧管的流动)来安排时间和角度。在GB 1003000. 5中披露了用于此目的的一项可能的技术，该专利通过引用结合在此。该泵的这些工作室是倾斜的。它们不是直接径向朝外的。这些工作室是以在图2中顺时针方向上的约10°来倾斜的。图3示出了图2的泵的凸轮轮廓200的一个部分，在使用中该滚轮308在其上滚动。该轮廓在每列环形凸轮上典型地重复15至25次，并且围绕该环形凸轮形成一个有效地连续的工作表面。该凸轮轮廓是由起始于该环形凸轮的旋转中心的以mm计的半径202以及起始于通过该泵的工作室容积的一个周期中的一个任意的参照点206的角度204来限定的。图3的这些轴线的相对比例是为了清晰起见而选择的并且因此并没有精确地描绘与该最大值(上止点)和下一个相邻的最小值(下止点)之间的间距A、或该最小值(下止点)和下一个的最大值(上止点)之间的间距B相比较而言的该轮廓的深度。图3还示出了一个参照(正弦波)凸轮轮廓208，以便展示根据本发明的环形凸轮与一种常规的环形凸轮之间的区别。 该轮廓包括一个凸形的部分210以及一个凹形的部分212，它们在工作拐点214与喘息拐点216处相遇。该工作表面包括一个工作区域218，该工作区域延伸过该工作表面的以下面积，即在主导运行模式中，由于在该控制器的控制下选择性地打开和关闭低压阀313与高压阀317，在该工作室中的压力显著超过了该低压歧管中的压力(例如它在100巴以上)的任何时候该滚轮在这个面积上滑动。该工作表面还包括一个喘息区域220，该喘息区域延伸过该工作表面的以下面积，即在主导运行模式中，这些面积不承受来自相当大的工作室压力的力。这些工作区域形成了延伸过区域B的该工作表面的面的大部分(它作为工作面起作用)，并且这些喘息区域包括延伸过区域A的该工作表面的面的大部分(它作为喘息面起作用)。然而，由于典型的工作流体(例如液压油)的可压缩性，它们并不是完全对齐的。在一个所选择的泵送运行冲程开始时，在该低压阀关闭(这典型地是在下止点处发生并潜在地在该滚轮支承在该区域B上时的任何地方发生)后该工作室压力单调地上升越过一个小的角度，这意味着该工作区域开始略微超过下止点。在一个所选择的泵送运行冲程之后，在该高压阀在上止点处关闭后该工作室仍被增压了一个小的角度，从而使该工作区域略微超过上止点。这就允许了在没有跨过这些阀门的相当大的压力的情况下发生工作室交替地换向到高压歧管和低压歧管，从而提高流体工作机器/泵的效率并降低运行噪音。在该举例实施方案中，这些最大值(上止点)和下一个相邻的最小值(下止点)之间的间距(角间隔)A小于这些最小值(下止点)和下一个的最大值(上止点)之间的间距(角间隔)B。因此，在这种主导运行模式中，排放冲程比进入冲程长。而且，在使用中在主导运行模式下，这些工作面的斜率小于这些喘息面的斜率。因此与其中工作面与喘息门具有相似长度的现有技术的机器相比较，这就减小了工作面中的赫氏应力。通过减小的工作面斜率还减小了活塞对该缸305的侧向负载。该工作面拐点(作为最大斜率幅值值点起作用)与该相邻的下止点之间的角间隔C小于工作拐点与该相邻的上止点之间的角间隔D，并且在该实施方案中C/D <90%。因此，在排放(泵送)冲程的过程中最大流动速率发生在工作室容积处于其上止点和下止点容积的平均值之前。在该举例实施方案中，这些工作面的凸出部分的最大曲率小于这些喘息面的凸出部分的最大曲率的一半。这些工作面的凸出部分的最大曲率也小于这些工作面的凹入部分的最大曲率的一半。该工作面上的相对平坦的、凸形的区域具有低的曲率，由于所述凸状这就减小了赫氏应力的增加。相对比之下，该相对陡直的、凹形的区域具有高的曲率，因为所述陡直度这就减小了赫氏应力的增加。由于这些工作室的倾斜，该工作拐点区域中的赫氏应力就被在该工作拐点附近几乎垂直于这个工作表面的工作室滑动轴线降到最小。这个低曲率凸形表面必然比这个高曲率凹形表面更大(就所覆盖的弧而言，并且就工作表面积而言)，并且因此，通过每个工作室到达或来自该高压歧管的流动速率、以及因此施加到这个可旋转的环形凸轮上的扭矩在时间和角度上是不对称的。这与使用偏心凸轮的常规流体工作机器形成对比，典型地为了实现从多个工作室到该高压歧管或来自该高压歧管的更平稳的总流动速率，在常规流体工作 机器中每个工作室产生的流动速率被设计为在时间和角度上是对称的。根据本发明的环形凸轮和流体工作机器比根据现有技术的环形凸轮具有其工作表面中更低的应力、以及因此更长的寿命。图4展示了在使用图3的环形凸轮轮廓时到达以及来自图2的泵的一个单一的工作室的理论流动速率400。纵轴402相对于距离图3中的下止点的角度404来量度流动(以L/min计)。正值代表在主导运行模式中的收缩冲程(即在非泵送运行时，到达该低压歧管的流动、以及在泵送运行时达到该高压歧管的流动)，而负值代表进入冲程。在图4中所示的举例实施方案中，在一个排放冲程的过程中工作流体的流动速率在该对应的工作室容积到达其上止点与下止点容积的平均值之前达到极值。由于该工作面的凸形和凹形区域具有不同曲率，在一个排放冲程的过程中工作流体的流动是关于该工作冲程的角度中点是不对称的，并且该流动关于所展示的上止点与下止点也是不对称的。而且，在进入冲程的过程中该环形凸轮的斜率是恒定的，这就导致了一个相对恒定的流动期410。因此(在主导运行模式中)通过该低压阀的平均压力降(通常与该流量的平方有关)比如果选择了一个更尖形的轮廓的情况下更低，并且通过使流体通过该低压阀移入和移出该工作室降低了所消耗的能量。由于流体可压缩性、从该工作室的流体泄露、以及该高压阀与低压阀的动态特性，图4中所展示的理论的流动速率与使用中实际的流动速率不同。另外，由于该滚轮有限的尺寸、以及因此改变的接触角度，图4的理论的流动轮廓与图3的凸轮轮廓的斜率并非精确地匹配。图3的环形凸轮工作表面的半径轮廓是已选定的，这样使得至少在使用中在泵送且顺时针旋转的主导运行模式中，这些工作面承受最低峰值或平均的应力，并且使得由这些活塞与这些工作表面的运行性接合引起的通过这些阀门(特别是这些低压阀)的流体流动产生最小的能量损失。对这些和其他相互矛盾的指标(如总流动平稳性)之间的折衷的优化是在有能力的设计者的技能范围之内。由于这些环形凸轮的波形是不对称的，这些第一和第二高压储能器147、149(用作流体柔顺性装置)以及被连接到该轮毂和叶片组件(用作一个大的惯性来源)上的该环形凸轮使得这种改变的总流量和扭矩的影响在风力发电机组上是可忽略的。此外，该控制器112是可运行的以便控制至少该泵的这些电子控制的阀门的打开或关闭的定时来对抗在使用中由离开该泵的这些工作室的工作流体不对称流动引起的扭矩和流动的起伏，利用该叶片传感器信号187来选择这些阀门的打开和关闭的定时并且因此为施加到该环形凸轮上的扭矩(以及传送或接受到达该高压歧管的流动)安排时间和角度，从而进一步主动地抵消这种不对称的流动的影响。在一些实施方案中，这些工作拐点和喘息拐点可以被延伸，也就是说，该轮廓的多个部分可以是非曲线形的。非曲线形的部分典型地位于该轮廓的凹入部分与凸出部分之间。在一些实施方案中，该凸轮包括一系列的典型地完全相同的区段，这些区段是邻接的以便形成有效地连续的一个工作表面或多个表面。该工作表面典型地进行了硬度处理，例如用氮化技术。 在在此说明的本发明的范围之内可以做出进一步的修改和变体。
权利要求
1.一种用于可再生能源产生装置的流体工作机器，该流体工作机器包括ー个环形凸轮和多个工作室，该环形凸轮具有围绕该环形凸轮的ー个旋转轴线延伸的一个环形的工作表面，该环形的工作表面限定了多个波形，每个工作室具有ー个活塞，每个活塞与该环形凸轮工作表面处于运行性接合，该环形凸轮与这些工作室被安装为彼此相对旋转，工作室容积周期由此与该环形凸轮相对于这些工作室的旋转相耦合，其特征在于该环形凸轮工作表面的这些单独的波形具有一种不对称的轮廓。
2.ー种流体工作机器，其中该多个波形的轮廓是彼此相同的并且该工作表面是旋转对称的。
3.根据权利要求I或2所述的ー种流体工作机器，其中该流体工作机器具有ー种第一运行模式以及ー个第二运行模式，在该第二运行模式中该环形凸轮相对于这些工作室在相反的转向上旋转。
4.根据权利要求3所述的ー种流体工作机器，其中由于该环形凸轮的这些波形的轮廓，该机器在该第一运行模式中比在该第二运行模式中更高效地运行或具有更长的预期エ作寿命。
5.根据以上任何一项权利要求所述的ー种流体工作机器，其中该环形凸轮工作表面包括多个波形，这些波形具有相对于该旋转轴线的半径的多个最小值和多个最大值，并且该工作室容积在ー个最大值与ー个最小值之间循环，在该最大值时该接合凸轮的元件在下止点处与该环形凸轮接合，而在该最小值时该接合凸轮的元件在上止点处与该环形凸轮接ムロ ο
6.根据以上任何一项权利要求所述的ー种流体工作机器，其中该工作室的容积随着该环形凸轮的旋转而周期性地发生改变，该流体工作机器包括ー个低压歧管和ー个高压歧管、以及用于调节每个工作室与该低压和高压歧管之间的流体流动的多个阀门。
7.根据权利要求6所述的ー种流体工作机器，其中该多个阀门是多个压カ操纵的止回阀，这些止回阀由于跨过所述阀门的压カ而在ー个方向上是可打开的。
8.根据权利要求6或7所述的ー种流体工作机器，其中与每个工作室相关联的至少ー个所述阀门是ー种电子控制的提升阀。
9.根据以上任何一项权利要求所述的ー种流体工作机器，其中这些波形具有相反的第一和第二面，每个面在ー个最大值与ー个相邻的最小值之间延伸，其中对于每个波形来说这些第一和第二面具有不同的弧长。
10.根据以上任何一项权利要求所述的ー种流体工作机器，其中这些波形具有相反的第一和第二面，每个面在ー个最大值与ー个相邻的最小值之间延伸，其中这些第一与第二面中的ー个是ー个工作面而另ー个面是ー个喘息面，当该工作室中的压カ最大地超过该低压歧管中的压カ时该凸轮跟随元件支承在该工作面上。
11.根据权利要求10所述的ー种流体工作机器，其中这些工作面的弧长大于这些喘息面的弧长。
12.根据权利要求10或11所述的ー种流体工作机器，其中这些工作面具有比这些喘息面更大的弧长。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的ー种流体工作机器，其中在使用中当对应的接合凸轮的元件支承在这些喘息面的ー个第一部分上时，ー个工作室内的压カ保持显著地高于该低压歧管的压力。
14.根据权利要求10至13任一项所述的ー种流体工作机器，其中这些工作面的凸出部分的最大曲率小于这些喘息面的凸出部分的最大曲率。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的ー种流体工作机器，其中这些工作面的凹入部分的最大曲率等于或大于这些喘息面的最大曲率。
16.根据以上任何一项权利要求所述的ー种流体工作机器，其中对于至少ー些波形来说，ー个最小值与ー个相邻的最大值中间的工作表面的最大斜率幅值的ー个点或区域距离该最小值与距离所述最大值的弧长不是相同的。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的ー种流体工作机器，其中这些工作面的凸出部分的最大曲率小于这些工作面的凹入部分的最大曲率。
18.根据权利要求10至17中任一项所述的ー种流体工作机器，其中在该工作面的最大斜率幅值的ー个点或区域与相邻的下止点之间的角间隔是小于该工作面的所述最大斜率幅值的点或区域与相邻的上止点之间的角间隔。
19.根据以上任何一项权利要求所述的ー种流体工作机器，其中在ー个最小值与ー个相邻的最大值中间的ー个最大曲率点不是在所述最小值与所述最大值之间中途上的ー个角间隔。
20.ー种包括根据以上任何一项权利要求所述的ー种流体工作机器的液压回路，该液压回路包括另ー个流体工作机器、以及ー个流体储能器。
21.—套零件，包括具有环形工作表面的ー个环形凸轮，该环形工作表面限定了多个波形，该环形凸轮工作表面的这些单独的波形具有一种不对称的轮廓；以及ー个工作室安装底架，该底架包括多个缸、或多个缸安装件，该套零件可以组装起来以便形成根据权利要求I至19中任一项所述的ー个流体工作机器。
22.ー种可再生能源产生装置，包括根据权利要求I至19中任一项所述的ー个流体エ作机器。
23.根据权利要求22所述的ー种可再生能源产生装置，该可再生能源产生装置是ー个风カ涡轮机。
24.一种运行流体工作机器的方法，包括提供根据本发明的第一方面的ー个流体工作机器并且相对于这些工作室旋转该环形凸轮并由此致使这些工作室的容积周期性地改变。
25.根据权利要求24所述的ー种运行流体工作机器的方法，其中这些工作室保持固定并且该环形凸轮被旋转。
26.根据权利要求24或25所述的ー种运行流体工作机器的方法，其中进入冲程与排放冲程的持续时间是不同的。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的一种运行流体工作机器的方法，其中在ー个排放冲程的过程中工作流体的流动速率在该对应的工作室的容积到达其上止点与下止点容积的平均值之前达到峰值。
全文摘要
一种用于可再生能源产生装置的流体工作机器，该流体工作机器包括一个环形凸轮和多个工作室，该环形凸轮具有围绕该环形凸轮的旋转轴线延伸的一个环形的工作表面，该环形的工作表面限定了多个波形，每个工作室具有一个活塞，每个活塞与该环形凸轮工作表面处于运行性接合，该环形凸轮与这些工作室被安装为彼此相对旋转，工作室容积周期由此与该环形凸轮相对于这些工作室的旋转相耦合，其特征在于该环形凸轮工作表面的这些单独的波形具有一种不对称的轮廓。
文档编号F04B1/04GK102713260SQ201080034954
公开日2012年10月3日 申请日期2010年8月17日 优先权日2010年8月17日
发明者A·I·F·罗伯特森, D·S·多姆诺夫, N·J·卡尔德维尔, R·G·富克斯, U·B·P·斯坦, W·H·S·瑞普恩 申请人:阿尔特弥斯智能动力有限公司