[发明专利]风力发电机组及其液压马达

说明书

技术领域

本发明涉及传动部件技术领域，特别涉及一种液压马达。此外，本发明还涉及一种包括该液压马达的风力发电机组。

背景技术

尽管从丹麦发明第一台风力发电机组到现在已经有一百多年，可是近数十年风力发电机组传动链的组成与布置方式却没有根本的改变，基本上是：叶轮+主轴+增速齿轮箱+联轴器+发电机的组成与布置方式。但是随着单台装机功率越来越大，增速齿轮箱体积也越来越大、结构设计也越来越复杂。特别是结构设计，当功率不是很大时(单机装机容量一般不超过2兆瓦)，增速齿轮箱最为常用的结构设计为一级NGW行星传动(太阳轮浮动均载)+二级平行轴传动的结构设计与两级NGW行星传动+一级平行轴传动的结构设计；当功率再进一步增大时，增速齿轮箱通常采用一级NW行星传动(齿圈浮动均载+太阳轮浮动均载)+一级平行轴传动或采用二级NGW行星传动+一级平行轴的结构设计，这种结构设计的功率一般均小于4兆瓦，原因在于：叶轮前端的叶片将风能转化后动能(扭矩)通过主轴传递给增速齿轮箱，增速齿轮箱的低速大扭矩输入轴与主轴刚性连接、增速齿轮箱的高速小扭矩输出轴与发电机通过联轴器连接，也是刚性连接。从叶轮输入风电增速齿轮箱的动能是经过转化后变载荷的风能，速度不稳定的情况下扭矩也不稳定，因此，随着风速的变化会对增速齿轮箱中齿轮造成无规律的冲击，使齿轮过早进入疲劳状态、进而达不到预计寿命。

目前，世界各国为抢夺风力发电场业主的整机订单的份额，争相开发出或者正在开发单台装机容量5兆瓦以上大功率风力发电机组，这时，各增速齿轮箱设计生产厂家几乎均采用“差动”轮系的结构设计，这种结构设计非常复杂，不但需要考虑差动轮系中的功率流如何分配、齿轮齿廓及齿向的修形方法与最佳修量的计算，还要考虑比NGW或NW行星传动更为复杂的均载结构设计；且在增速齿轮箱的使用过程中，由于齿轮啮合属于刚性接触，所以风速的突变会对整个风力发电组造成冲击，发电质量也会受到影响。为此，现在很多风电设备设计、制造厂家开始考虑或正在研究应用液压增速装置进行风力发电机组的增速。

但是，当前，国内外的液压设备专业设计制造厂家没有为风电行业设计大功率液压马达，其设计、生产的系列化产品通常是径向柱塞式液压马达，请参考图1，图1为现有技术一种径向柱塞式液压马达的结构示意图。

如图1所示，该现有技术中的液压马达包括定子1′、柱塞2′、柱塞缸体3′、配油轴4′和配油轴辅件5′。其工作原理为：当压力油经固定的配油轴4′的入口进入柱塞缸体3′内柱塞2′的底部时，柱塞2′向外伸出，紧紧顶住定子1′的内壁，由于定子1′与柱塞缸体3′存在一偏心距。在柱塞2′与定子1′接触处，定子1′对柱塞2′产生反作用力。力可分解为两个分力，它们对柱塞缸体3′产生转矩，使柱塞缸体3′旋转，柱塞缸体3′再通过端面连接的传动轴向外输出转矩和转速。以上分析的一个柱塞2′产生转矩的情况，由于在高压进油腔区域作用有多个柱塞2′，在这些柱塞2′上所产生的转矩都使柱塞缸体3′旋转，并输出转矩。

具体地，如图1所示，配油轴辅件5′将配油轴4′的腔体分隔形成高压进油腔6′和低压回油腔7′，与高压进油腔6′连通的柱塞2′向外伸出，紧紧顶住定子1′的内壁，从而驱动配油轴4′转动，与低压回油腔7′连通的柱塞2′向内退缩。然而，高压进油腔6′中的高压油会对配油轴4′产生径向力，并且随着转动，该径向力是不平衡的，会导致配油轴4′发生磨损，从而降低其使用寿命。

有鉴于此，如何对现有技术中的液压马达做出改进，从而避免其配油部件受到不平衡的径向力，降低其磨损，提高其使用寿命，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种液压马达，该液压马达的结构设计能够避免其配油部件受到不平衡的径向力，从而降低其磨损，提高其使用寿命。此外，本发明另一个要解决的技术问题为提供一种包括该液压马达的风力发电机组。

为解决上述技术问题，本发明提供一种液压马达，包括缸体和旋转轴体，所述旋转轴体包括对称轴部和偏心轴部；所述缸体的内腔中形成有多个沿所述偏心轴部的周向分布的柱塞腔室，各所述柱塞腔室中均设有可往复运动的柱塞部件，并该柱塞部件的另一端附着于所述偏心轴部的外部并可相对转动；

所述对称轴部旋转穿过有中端盖，该中端盖沿周向设有多个分别与各个柱塞腔室连通的中端盖油道；