摆动式风力压缩空气发电机.pdf

摆动式风力压缩空气发电机，涉及一种工程机械，特别涉及一种风力发电机。摆动式风力压缩空气发电机，将风能转化为摆动的机械能后，再经空气压缩机将机械能，转化为压缩空气能，储存在压缩空气储能器中，然后从压缩空气储能器中控制输出压缩空气，推动汽轮发电机组发电。风电场中的所有摆动式风力压缩空气发电机，可以集中供气给一台汽轮发电机组发电，这是一种风力发电厂。图1是摆动式风力压缩空气发电机基本结构图。

1、  摆动式风力压缩空气发电机，是由叶片1、叶片轴2、摆动行程控制装置3、攻角控制装置4、摆动轴5、水平轴6、轴承7、摆动空气压缩机8、压缩空气储能器9、汽轮发电机组10、机座11、向风机构12组成，其特征是：摆动轴5分上下两段，由法兰和螺杆联接而成，叶片轴2设置在上段摆动轴5内腔中，攻角控制装置4设置在摆动轴5的顶端，摆动轴5两侧相对应的位置上，设置有一个以上的水平耳轴，水平轴6上设置有轴承7，水平轴6顺风向水平设置在机座11上，水平轴6与摆动轴5的下端按设定的角度联接，与双叶片匹配的水平轴6和水平轴6-1，既是各自叶片摆动的转动轴，也是两个叶片的同步转动轴，两根水平轴和交叉缠绕在两轴之间的同步钢丝绳13一起，组成水平轴同步装置，使两个叶片同步反向摆动，摆动空气压缩机8，有一个以上与摆动轴5两侧水平耳轴相对应的活塞汽缸，活塞汽缸的活塞杆耳环与摆动轴5上的水平耳轴联接，在摆动轴5的左右摆动中，活塞杆耳环以水平耳轴为轴心，作一定角度的转动，以适应作用力的角度变化，摆动空气压缩机8缸体的后端，设置一个汽缸体耳环，汽缸体耳环与机座11的汽缸座上相对应的水平耳轴相联接，摆动压缩汽缸8的缸体，在摆动轴5的左右摆动中，汽缸耳环以汽缸座上的耳轴为轴心，作一定角度的转动，以适应作用力的角度变化，摆动轴5的左右摆动，带动摆动空气压缩机8的活塞运动，将空气从进气阀中吸进汽缸，进行压缩后经出气阀输出，摆动轴5两侧的多个摆动空气压缩机8，可交叉串连成多种压力等级的压缩汽缸，将压缩空气的压力提高到设定值后，输入至压缩空气储能器9中，压缩空气储能器9输出的压缩空气，推动汽轮发电机组10发电，其能量转换过程是，风能转换为摆动机械能，摆动机械能转换为压缩空气能，压缩空气能转换为电能。

2、  上面所述的水平轴同步装置，其特征是：水平轴6和水平轴6-1，相对平行排列，同步钢丝绳13的始端固定在水平轴6上，从水平轴的右端往左端缠绕，在水平轴6上顺时针缠绕第1组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，然后反时针绕向水平轴6-1，在水平轴6-1上反时针缠绕第2组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，并将反时针缠绕的第2组同步钢丝绳13绳圈的终端，固定在水平轴6-1上，再在水平轴6-1上继续反时针缠绕第3组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，然后顺时针绕向水平轴6，在水平轴6上顺时针缠绕第4组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，并将顺时针缠绕的第4组同步钢丝绳13绳圈的终端，固定在水平轴6上，再在水平轴6上顺时针缠绕第5组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，然后又反时针绕向水平轴6-1，就这样来回在2根水平轴之间一组一组地交叉缠绕和固定同步钢丝绳13，一直达到所需的抗拉强度，由于各组同步钢丝绳13的始端或终端固定在水平轴6或水平轴6-1上，水平轴的旋转变化，必定引起各组同步钢丝绳的长短变化，反过来，各组同步钢丝绳的长短变化，必定引起水平轴的旋转变化，水平轴6的旋转，必定引起水平轴6-1的反方向旋转，水平轴同步装置中的同步钢丝绳13，相当于同步齿轮，它直接相互传递着2根水平轴上的机械能。

摆动式风力压缩空气发电机
技术领域
本发明涉及一种机械工程，特别涉及一种风力发电机。
背景技术
现有技术中的摆动式风力发电机，是将风能直接转换为摆动的机械能，经往复摆动传动齿轮箱，转换为往同一方向连续运转的机械能，推动发电机发电。摆动式风力发电机，是世界上新一代风力发电机，海上摆动式风力发电机，是人类大规模开发利用海洋风能资源的先驱。由于自然界的风力时大时小，时有时无的风况，影响到风电的质量，风电大规模集中上网时，可能给电网带来一定的影响，现有电网对风电上网有一定的容量限制，就是防止风电可能对电网带来的影响，这给大规模开发利用海上风能资源带来不利的影响。
发明内容
为克服大规模风电上网对电网带来的影响，及为大规模开发利用海上风能资源作好技术准备，本发明提供一种摆动式风力压缩空气发电机，将风能转换为压缩空气能，储存在压缩空气储能器中，然后，压缩空气储能器输出压缩空气，推动汽轮发电机组发电。因此，时大时小或时有时无的风况，不会直接影响到汽轮发电机的发电质量。
本发明解决其技术问题的技术方案是：在摆动式风力发电机摆动轴两侧相对应的位置上，设置一个以上的摆动空气压缩机，摆动轴的左右摆动，带动空气压缩机汽缸的活塞运动，将空气压缩，并储存在压缩空气储能器中，再由压缩空气储能器将压缩空气输出，推动汽轮发电机组发电，摆动式风力压缩空气发电机，可以单机发电，也可以由多机，集中给一台大型或超大型的汽轮发电机组，提供发电用的压缩空气，这就是摆动式风力压缩空气发电厂。摆动式风力压缩空气发电厂，与燃气和燃煤发电厂一样，能够生产出高质量的电能，另外，其发电成本最低最，最清洁环保，是最有发展前景的风力发电厂。
图1是摆动式风力压缩空气发电机的基本结构图
摆动式风力压缩空气发电机，也是一种摆动式风力发电机，它没有采用现有技术的往复摆动传动齿轮箱，输出机械能推动发电机发电，而是采用摆动空气压缩机，将机械能转化为压缩空气能，并储存在压缩空气储能器中，然后，再由压缩空气储能器将压缩空气输出，推动汽轮发电机组发电。
摆动式风力压缩空气发电机，是由叶片1、叶片轴2、摆动行程控制装置3、攻角控制装置4、摆动轴5、水平轴6、轴承7、摆动空气压缩机8、压缩空气储能器9、汽轮发电机组10、机座11、向风机构12等组成。
叶片1，是现有技术摆动式风力发电机所用的叶片。
叶片轴2，也是现有技术摆动式风力发电机所用的叶片轴。
摆动行程控制装置3，也是现有技术摆动式风力发电机，所常用的摆动行程控制装置。
攻角控制装置4，也是现有技术摆动式风力发电机，所常用的攻角控制装置。为方便安装和维修，将蜗轮蜗杆传动箱设置在叶片轴的上端。
摆动轴5，是一空心轴，分成上下两段设置，下段摆动轴的下端，直接与水平轴6按设定的角度焊接在一起，上端设置一个联接法兰，上段摆动轴的下端设置一个联接法兰，上端设置叶片攻角控制装置4的蜗轮蜗杆传动箱。摆动轴5两侧相对应的位置上，设置一个以上的水平耳轴，水平耳轴可以在摆动轴5的侧面上，纵向布设，也可横向布设焊接在摆动轴5侧面的钢横梁上，钢横梁可以设置一个水平耳轴，也可以设置多个水平耳轴，一根钢横梁上，可设置一排水平耳轴，多根钢横梁上，即可设置多排水平耳轴。一个水平耳轴与对应的摆动空气压缩机8的一个活塞杆耳环联接，活塞杆以水平耳轴为转动轴心，作一定角度的转动。一排水平耳轴，可配置摆动空气压缩机8的一排空气压缩汽缸，多排水平耳轴，可配置多排摆动空气压缩8的空气压缩汽缸。叶片轴2装进上段摆动轴的内腔后，用卡环将叶片轴2卡在上段摆动轴的内腔中，使叶片轴2在上段摆动轴的内腔中，只能左右转动而不能上下串动，将上下两段摆动轴的法兰用螺杆连接在一起，就组成摆动轴5。在双叶片的摆动式风力压缩空气发电机中，第2根摆动轴5-1，其结构和功能与摆动轴5相同。
水平轴6，是一根水平设置的轴，它顺风向水平安装在机座上的轴承7中，水平轴6与摆动轴5的下端成设定的角度联接，叶片1、叶片轴2和摆动轴5，以水平轴6为摆动的轴心左右摆动。水平轴6，支承着叶片1与叶片轴2和摆动轴3的重量，以及它们产生的作用力，同时将这些重力传递给水平轴两端的轴承7。在双叶片的摆动式风力压缩空气发电机中，第2根水平轴6-1，其结构和功能与水平轴6相同，同步钢丝绳13，交叉缠绕在水平轴6和水平轴6-1上，组成水平轴同步装置，使两个叶片同步反向摆动，同时承受两个叶片的摆动所产生的作用力。
轴承7，是设置在机座上的滚动轴承或滑动轴承，轴承7设置在摆动轴5两侧的水平轴的两端与水平轴同步装置的另一端。
摆动空气压缩机8，是摆动式风力压缩空气发电机最特出的特征，是类似于单作用单杆活塞油缸结构的空气压缩机，空气压缩机8，有一个以上的空气压缩汽缸，空气压缩气缸采用金属活塞环，缸体采用水或风冷却，由于工作中，空气压缩汽缸随着摆动轴5的摆动，而作一定角度的摆动，所以，称之为摆动空气压缩机8。摆动空气压缩机8活塞杆前端有一个耳环，与摆动轴5上的水平耳轴相联接，摆动空气压缩机8的活塞杆，在摆动轴5的左右摆动中，以水平耳轴为轴心，作一定角度的转动，以适应作用力的角度变化。摆动空气压缩机8缸体的后端，设置一个汽缸体耳环，汽缸体耳环与汽缸座上的相对应的水平耳轴相联接，摆动空气压缩机8的缸体，在摆动轴5的左右摆动中，以汽缸座上的耳轴为轴心，作一定角度的转动，以适应作用力的角度变化。摆动空气压缩机8每一个汽缸缸体的后端盖上，分别设置一个进气阀和一个出气阀，摆动轴5往左摆动时，拉动右边摆动空气压缩机8的活塞往外运动，将空气从进气阀中吸进汽缸，同时推动左边摆动空气压缩机8的活塞往里运动，将空气压缩后经出气阀输出汽缸。摆动轴5往右摆动时，拉动左边摆动空气压缩机8的活塞往外运动，将空气从进气阀中吸进汽缸，同时推动右边摆动空气压缩机8的活塞往里运动，将空气压缩后经出气阀输出汽缸。显然，左右两边的摆动空气压缩机8，是交替进气和交替压缩的，如用左边的若干个摆动空气压缩机8，或用右边的若干个摆动空气压缩机8，交叉给另一边的一个摆动空气压缩机8，供应压缩空气，可将输出的压缩空气的压力提高一个等级。摆动空气压缩机8的规格及压力等级，可以相同，也可以不同，汽缸座设置在风力发电机的机座11上，汽缸座是一个长方体的钢结构，汽缸座靠里面的一端，设置有一轴套，此轴套与设置在机座11下的轴相配合，将汽缸座安装在机座11上，汽缸座靠外的一端，设置一个轴销孔，此轴销孔与机座上的2个弹簧复位轴销相匹配，将汽缸座销定在机座11上，在汽缸座轴销孔中，设置一个气动顶出装置，在叶片需要放下到左边的地面或水面时，起动气动顶出装置，将安装在机座11上的2个弹簧复位轴销顶出汽缸座的两个侧面，左边一侧的汽缸座，其外端和摆动空气压缩机8的后端一起，析合起来随叶片的降落而滑落下机座11，而右边一侧的汽缸座，其外端和摆动空气压缩机8的后端，被摆动轴5拉离机座11，支撑在机座上，这样叶片自由平稳地降落在左边的地面或水面上。叶片从地面或水面被拉起进入工作行程时，摆动空气压缩机8和机座则自动复位，被机座11上的2个弹簧复位轴销销定。
压缩空气储能器9，是储存高压气体的压力容器，是一个高能压缩空气储能器。在岸摆动式风力压缩空气发电机的压缩空气储能器9，设置在机座11或地面上，而海上摆动式风力压缩空气发电机的压缩空气储能器9，则设置在机座下的浮动基础中，浮动基础中的2个大型的浮筒，是非常理想的压缩空气储能器9。
在岸摆动式风力压缩空气发电机风电场中，不需每机都设置压缩空气储能器9和汽轮发电机组10，只需设置一个中心压缩空气储能器9，与一台超大型或特大型的汽轮发电机组10，用管路17和各空气压缩机8相联接，就可集中供气发电。
在海上摆动式风力压缩空气发电机风电场中，不需每机都设置汽轮发电机组10，可在风电场中心的海域上，设置一个中心压缩空气储能器9，在两个压缩空气储能器9浮筒上，架设机座11，并在上设置汽轮发电机组10，各个压缩空气储能器9，通过管路17将压缩空气输送到中心压缩空气储能器9中，集中供气给机座11上的汽轮发电机组10发电。
汽轮发电机组10，是现有技术的汽轮发电机组，它设置在机座11上，由压缩空气储能器9输出的高压空气推动其发电机，控制压缩空气输入汽轮机中压力和流量，就可控制发电机的发电量，而风力的大小，叶片摆动的快慢，与发电机的发电没有直接的关系，显然，摆动式风力压缩空气发电机，不需采用限制叶片1的摆动速度和摆动频率，来调控发电机输出电流的电压和频率，这样，就可最大限度地利用风能生产压缩空气，显然，摆动式风力压缩空气发电机，风能的利用效率最高。单机发电的摆动式风力压缩空气发电机，每一台都必需配备一部汽轮发电机组10，在风电场中，不需要每一个摆动式风力压缩空气发电机都发电，可以采用集中发电的模式，即用几台、十几台、甚至整个风电场的摆动式风力压缩空气发电机，所生产的高压压缩空气，专供一台超大型或特大型的汽轮发电机组10发电，这种发电模式是发电厂的发电模式。这种风电场，就是一种风力发电厂。
机座11，是现有技术中的钢结构机座。
向风机构12，是现有技术中的向风机构，在岸摆动式风力压缩空气发电机，采用电动蜗轮蜗杆传动的向风机构，海上摆动式风力压缩空气发电机，采用整体向风机构。海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电机，采用三根缆绳14和三个锚锭15的3点定位方式，将其锚锭在海面上一个很小的范围内，三根缆绳14和三个锚锭15的3点定位方式，与一根缆绳14和一个锚锭15的定位方式相比，浮动体被定位的活动半径要小，定位较精确。
在摆动式风力压缩空气发电机的压缩空气回路中，必要时应设置后空气冷却器、自动分水排水器、自动排油器、空气滤清器、空气干燥器等辅属设备。
2台同功率的在岸风力发电机，摆动式风力压缩空气发电机，与摆动式风力发电机相比，前者的造价高些。2台同功率的海上浮动基础的风力发电机，摆动式风力压缩空气发电机，与摆动式风力发电机相比，两者的造价就不相上下。2个总功率相同的风电场，摆动式风力压缩空气发电机风电场，与摆动式风力发电机风电场相比，前者的总造价远低于后者，这是因为在风电场上，每台摆动式风力发电机，只能单机发电，每台摆动式风力发电机上，都必需配置往复摆动传动齿轮箱和发电机，而摆动式风力压缩空气发电机，是将风能转化成的机械能，再将机械能转化为压缩空气能，然后，再用压缩空气能转化为电能，所以，不必在每一台摆动式风力压缩空气发电机上，都配置汽轮发电机组，它们可用几台，十几台，甚至是整个风电场上的摆动式风力压缩空气发电机，所生产的压缩空气，集中供应一台特大型的汽轮发电机组发电，从而节省大量发电设备的投资。
显然，这种集供气发电的摆动式风力压缩空气发电机风电场，是一座摆动式风力压缩空气发电厂。风电场上风况时大时小和时有时无的变化，对摆动式风力压缩空气发电厂的发电，没有直接的影响，风大时，多生产的压缩空气储存在压缩空气储能器中，风小或没风时，储存在压缩空气储能器中压缩空气，在一定时间内能给摆动式风力压缩空气发电厂，提供足够的发电用气，使之给电网提供额定功率，高质量的清洁廉价电能。摆动式风力压缩空气发电厂的出现，使风电产生质的飞跃，它能给电网稳定地提供大功率、高质量的清洁廉价电能。
摆动式风力压缩空气发电机，是由叶片1、叶片轴2、摆动行程控制装置3、攻角控制装置4、摆动轴5、水平轴6、轴承7、摆动空气压缩机8、压缩空气储能器9、汽轮发电机组10、机座11、向风机构12组成，其特征是：摆动轴5分上下两段，由法兰和螺杆联接而成，叶片轴2设置在上段摆动轴5内腔中，攻角控制装置4设置在摆动轴5的顶端，摆动轴5两侧相对应的位置上，设置有一个以上的水平耳轴，水平轴6上设置有轴承7，水平轴6顺风向水平设置在机座11上，水平轴6与摆动轴5的下端按设定的角度联接，与双叶片匹配的水平轴6和水平轴6-1，既是各自叶片摆动的转动轴，也是两个叶片的同步转动轴，两根水平轴和交叉缠绕在两轴之间的同步钢丝绳13一起，组成水平轴同步装置，使两个叶片同步反向摆动，摆动空气压缩机8，有一个以上与摆动轴5两侧水平耳轴相对应的活塞汽缸，活塞汽缸的活塞杆耳环与摆动轴5上的水平耳轴联接，在摆动轴5的左右摆动中，活塞杆耳环以水平耳轴为轴心，作一定角度的转动，以适应作用力的角度变化，摆动空气压缩机8缸体的后端，设置一个汽缸体耳环，汽缸体耳环与机座11的汽缸座上相对应的水平耳轴相联接，摆动压缩汽缸8的缸体，在摆动轴5的左右摆动中，汽缸耳环以汽缸座上的耳轴为轴心，作一定角度的转动，以适应作用力的角度变化，摆动轴5的左右摆动，带动摆动空气压缩机8的活塞运动，将空气从进气阀中吸进汽缸，进行压缩后经出气阀输出，摆动轴5两侧的多个摆动空气压缩机8，可交叉串连成多种压力等级的压缩汽缸，将压缩空气的压力提高到设定值后，输入至压缩空气储能器9中，压缩空气储能器9输出的压缩空气，推动汽轮发电机组10发电，其能量转换过程是，风能转换为摆动机械能，摆动机械能转换为压缩空气能，压缩空气能转换为电能。
上面所述的水平轴同步装置，其特征是：水平轴6和水平轴6-1，相对平行排列，同步钢丝绳13的始端固定在水平轴6上，从水平轴的右端往左端缠绕，在水平轴6上顺时针缠绕第1组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，然后反时针绕向水平轴6-1，在水平轴6-1上反时针缠绕第2组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，并将反时针缠绕的第2组同步钢丝绳13绳圈的终端，固定在水平轴6-1上，再在水平轴6-1上继续反时针缠绕第3组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，然后顺时针绕向水平轴6，在水平轴6上顺时针缠绕第4组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，并将顺时针缠绕的第4组同步钢丝绳13绳圈的终端，固定在水平轴6上，再在水平轴6上顺时针缠绕第5组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，然后又反时针绕向水平轴6-1，就这样来回在2根水平轴之间一组一组地交叉缠绕和固定同步钢丝绳13，一直达到所需的抗拉强度，由于各组同步钢丝绳13的始端或终端固定在水平轴6或水平轴6-1上，水平轴的旋转变化，必定引起各组同步钢丝绳的长短变化，反过来，各组同步钢丝绳的长短变化，必定引起水平轴的旋转变化，水平轴6的旋转，必定引起水平轴6-1的反方向旋转，水平轴同步装置中的同步钢丝绳13，相当于同步齿轮，它直接相互传递着2根水平轴上的机械能。
图2是海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电机基本结构图
海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电机，是一种双叶片结构的摆动式风力发电机，在风力发电机上，2个叶片时刻处在同步反向的位置上，这样2个叶片所产生的侧向倾力，大小相等，方向相反，时刻相互抵消，风力发电机工作时相对平稳。
海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电机，是一种结构非常好的摆动式风力压缩空气发电机，2个上100立方米的浮筒式浮动基础，是很好的压缩空气储能器9，海上摆动式风力压缩空气发电机，可以采用单机发电模式，即是一个风力压缩空气发电机上，设置一台汽轮发电机组10，也可采用集中供气发电模式，即多个风力压缩空气发电机生产的压缩空气，集中供应一台大型或超大型的汽轮发电机组10发电，甚至是整个海上风电场上，所有的风力压缩空气发电机生产的压缩空气，集中供应一台超大型或特大型的汽轮发电机组10发电，这种集中供气发电模式的风电场中，只有一台汽轮发电机组10，其余的海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电机上，都不设置汽轮发电机组10，这一种摆动式风力压缩空气发电机，也可称之为摆动式风力空气压缩机，这种风电场，就是一个风力发电厂。显而易见，这种风力发电厂式的海上风电场，其投资成本和发电成本最低，风能利用效率高，发电质量好，不稳定的风况，不会直接影响风力发电厂的发电。
海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电机，采用三根缆绳14和三个锚锭15的3点定位方式，将其锚锭在海面上一个很小的范围内，三根缆绳14和三个锚锭15的3点定位方式，与一根缆绳14和一个锚锭15的定位方式相比，浮动体被定位的活动半径要小，定位较精确。
双叶片摆动式风力压缩空气发电机，有一个叶片反向摆动的问题，在双叶片摆动式风力发电机中，是采用往复摆动传动齿轮箱中的同步齿轮，来解决2个叶片的同步反向摆动问题。在双叶片摆动式风力压缩空气发电机中，不设置往复摆动传动传动齿轮箱，所以，必需采用另一种同步装置，来解决2个叶片的同步问题，这就是水平轴同步装置。
图3是水平轴同步装置基本结构图
图中与摆动轴5和摆动轴5-1联接的水平轴6和水平轴6-1，相对平行排列，实际上水平轴6与水平轴6-1是同一规格的轴，摆动轴5与摆动轴5-1，可以设置在同一方向，也可以相互反方向设置。同步钢丝绳13是现有技术的钢丝绳，它从水平轴的右端往左端缠绕，始端固定在水平轴6上，在水平轴6上顺时针缠绕第1组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，然后反时针绕向水平轴6-1，在水平轴6-1上反时针缠绕第2组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，并将反时针缠绕的第2组同步钢丝绳13绳圈的终端，固定在水平轴6-1上，再在水平轴6-1上继续反时针缠绕第3组同步钢丝绳12绳圈1圈以上，然后顺时针绕向水平轴6，在水平轴6上顺时针缠绕第4组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，并将顺时针缠绕的第4组同步钢丝绳13绳圈的终端，固定在水平轴6上，再在水平轴6上顺时针缠绕第5组同步钢丝绳13绳圈1圈以上，然后又反时针绕向水平轴6-1，就这样来回在2根水平轴之间一组一组地交叉缠绕和固定同步钢丝绳13，一直达到所需的抗拉强度。由于各组同步钢丝绳13的始端或终端固定在水平轴6或水平轴6-1上，水平轴的旋转变化，必定引起各组同步钢丝绳的长短变化，反过来，各组同步钢丝绳的长短变化，必定引起水平轴的旋转变化，水平轴6的旋转，必定引起水平轴6-1的反方向旋转，这就象2个齿轮齿合在一起的2根齿轮轴一样，实际上，水平轴同步装置中的同步钢丝绳13，相当于同步齿轮，它直接相互传递着2根水平轴上的机械能。
当水平轴6作为主动轴，作反时针旋转时，第1组顺时针缠绕的同步钢丝绳13，将反时针缠绕在水平轴6-1上的第2组同步钢丝绳13收卷过来，第1组同步钢丝绳13增长，第2组同步钢丝绳13缩短，水平轴6-1被牵引顺时针旋转，由于水平轴6-1顺时针旋转，将顺时针缠绕在水平轴6上的第4组同步钢丝绳13收卷过来，第3组同步钢丝绳13增长，第4组同步钢丝绳13缩短，水平轴6上相邻的两组同步钢丝绳13，一组收卷过来的同步钢丝绳13的长度，等于另一组同步钢丝绳13缩短的长度，而水平轴6-1上相邻的两组同步钢丝绳13，一组同步钢丝绳13缩短的长度，等于另一组收卷过来的同步钢丝绳13的长度，显然，缠绕在水平轴6上的同步钢丝绳13的圈数不变。
当水平轴6-1作为主动轴，作反时针旋转时，反时针缠绕在水平轴6-1上的第2组同步钢丝绳13，将顺时针缠绕在水平轴6上的第1组同步钢丝绳13收卷过来，第2组同步钢丝绳13增长，第1组同步钢丝绳缩短，水平轴6被牵引顺时针旋转，由于水平轴6顺时针旋转，将反时针缠绕在水平轴6-1上的第3组同步钢丝绳13收卷过来，第4组同步钢丝绳13增长，第3组同步钢丝绳13缩短，水平轴6-1上相邻的两组同步钢丝绳13，一组同步钢丝绳13缩短的长度，等于另一组收卷过来的同步钢丝绳13的长度，而水平轴6上相邻的两组同步钢丝绳13，一组收卷过来的同步钢丝绳13的长度，等于另一组同步钢丝绳13缩短的长度，缠绕在水平轴6-1上的同步钢丝绳13的圈数不变。
在图3中，由于12组同步钢丝绳13，分别固定在水平轴6和水平轴6-1上，12组同步钢丝绳13的相互牵连作用，拉动水平轴6和水平轴6-1的同步反向转动。同步钢丝绳13在水平轴6和水平轴6-1上缠绕的圈数，与各组同步钢丝绳13的始端或终端固定点所受到的拉力成反比，与叶片同步反向摆动的角度成正比。实际上同步钢丝绳13在2根水平轴上只缠绕1圈，并将这一圈同步钢丝绳13的中点固定在水平轴上，水平轴同步装置就能正常工作，只不过，其同步反向摆动的角度最大为180度角，同步钢丝绳13在同步轴上的固定点所受的拉力较大。
摆动式风力压缩空气发电机，其叶片摆动行程控制装置和叶片攻角控制装置，同步控制着2个叶片将风能转化为同步反向摆动的机械能，水平轴6与水平轴6-1都是主动轴，水平轴同步装置的作用，是在2个叶片所受风力大小不同时，强制2个叶片同步摆动，使2个叶片在摆动中，所产生的侧向倾力相互抵消，如没有水平轴同步装置的强制作用，2个叶片最终会往一个方向摆动，显然，其侧向倾力，必定将风力发电机颠覆。
在大型或超大型的双叶片摆动式风力发电机中，为减轻往复摆动传动齿轮箱同步齿轮的荷载，在往复摆动传动齿轮箱外面的2根平行排列的水平轴上，交叉缠绕同步钢丝绳13，使之成为水平轴同步装置，这样，水平轴同步装置就可承担2个巨大叶片反向摆动中产生的荷载，从而减轻同步齿轮的荷载。
实际上，可以采用现有技术中的连杆机构，将摆动机械运动转变成往复机械运动或旋转机械运动，带动现有技术的空气压缩机生产压缩空气，也可用往复摆动传动箱带动现有技术的空气压缩机生产压缩空气，推动汽轮发电机组发电。但这种结构的摆动式风力压缩空气发电机，造价较高，维护较困难。
附图说明
图1是摆动式风力压缩空气发电机基本结构图
1、叶片 2、叶片轴 3、摆动行程控制装置 4、攻角控制装置5、摆动轴 6、水平轴 7、轴承 8、摆动空气压缩机9、压缩空气储能器 10、汽轮发电机组 11机座 12、向风机构
图2是海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电机基本结构图
1、叶片 2、叶片轴 3、摆动行程控制装置 4、攻角控制装置5、摆动轴 5-1、摆动轴 6、水平轴 6-1、水平轴7、轴承 8、摆动空气压缩机 9、压缩空气储能器 10、汽轮发电机组 11机座 13、同步钢丝绳 14、缆绳 15、锚锭
图3是同步绳轴装置基本结构图
5、摆动轴 5-1、摆动轴 6、水平轴 6-1、水平轴13、同步钢丝绳
图4是在岸风电场摆动式风力压缩空气发电机基本结构图
1、叶片 2、叶片轴 3、摆动行程控制装置 4、攻角控制装置5、摆动轴 6、水平轴 7、轴承 8、摆动空气压缩机9、压缩空气储能器 10、汽轮发电机组 11机座 12、向风机构13、同步钢丝绳 16、自动解缠绕装置 17、管路
图5是海上风电场浮动基础摆动式风力压缩空气发电机基本结构图
1、叶片 2、叶片轴 3、摆动行程控制装置 4、攻角控制装置5、摆动轴 5-1、摆动轴 6、水平轴 6-1、水平轴7、轴承 8、摆动空气压缩机 9、压缩空气储能器 10、汽轮发电机组 11机座 13、同步钢丝绳 14、缆绳 15、锚锭16、自动解缠绕装置 17、管路
具体实施方式
实施例1、在岸风电场摆动式风力压缩空气发电机(如图4所示)
在岸风电场摆动式风力压缩空气发电机，是安装在在岸风电场中的摆动式风力压缩空气发电机。在岸风电场摆动式风力压缩空气发电机，采用集中供气发电的方式发电，在风电场上的摆动式风力压缩空气发电机，不需要在每一台摆动式风力压缩空气发电机上设置发电机组10，这样，摆动式风力压缩空气发电机就变成摆动式风力空气压缩机，而集中发电的超大型或特大型的汽轮发电机组10，就可设置在风电场中心位置的机房里，在机房的地下室里，或者在机房旁的地面上，设置大型的中心压缩空气储能器9，风电场中，各个摆动式风力空气压缩机所生产的压缩空气，通过自动解缠绕装置16，经埋设在地下的分支管路17，汇集到若干条地下主干管路17，最后集中到中心压缩空气储能器9中，在管路17联接的网络中，应在一些联接点处设置单向阀，以确保管路17网络中的工作气压。在压缩空气回路中，必要时应设置后空气冷却器、自动分水排水器、自动排油器、空气滤清器、空气干燥器等辅属设备。
在中心压缩空气储能器9中的气压达到工作压力后，可控制中心压缩空气储能器中的压缩空气输出，推动汽轮发电机组10发电。显而易见，这是一个摆动式风力压缩空气发电厂。摆动式风力压缩空气发电厂，风能利用效率高，建造成本低，发电质量高，对电网不会造成影响，是一种真正意义上的清洁廉价的再生能源发电厂。
实施例2、海上风电场浮动基础摆动式风力压缩空气发电机
海上风电场浮动基础摆动式风力压缩空气发电机，是安装在海上风电场中的摆动式风力压缩空气发电机。海上风电场，可以采用单机发电的模式发电，也可采用集中供气发电的模式发电，从风电场的造价来看，集中供气发电模式的风电场，其造价远低于单机发电模式的风电场，同时发电的质量也远高于单机发电模式的风电场。采用集中供气发电的方式发电，每一台摆动式风力压缩空气发电机上，都不设置发电机组10，这样，风电场中的摆动式风力压缩空气发电机，就变成摆动式风力空气压缩机，而集中发电的超大型或特大型的汽轮发电机组10，就是一个风力发电厂。
风电场中的超大型或特大型的汽轮发电机组10，可以设置在风电场中心位置，独立的浮动基础发电机房里，也可设置在某一浮动基础摆动式风力压缩空气发电机上。海上独立的浮动基础发电机房，由于其上面没有叶片，不需要采用任何向风装置，只需用三根缆绳14和三个锚锭15的3点定位方式，将其锚锭在海面上，就能正常工作。
海上风电场中，海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电机，采用整机向风机构，用三根缆绳14和三个锚锭15的3点定位方式，将其锚锭在海面上，三根缆绳14和三个锚锭15的3点定位方式，与一根缆绳14和一个锚锭15的定位方式相比，浮动体被定位的活动半径要小，定位较精确。海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电机，随风向的变化自动旋转对风，这样，压缩空气输出管路17就可能造成缠绕，为解决管路缠绕问题，在海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电机上，设置一个自动解缠绕装置16，当管路17发生缠绕时，自动解缠绕装置16，可自动解开管路的缠绕。在压缩空气回路中，必要时应设置后空气冷却器、自动分水排水器、自动排油器、空气滤清器、空气干燥器等辅属设备。
海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电机，所生产的压缩空气，先储存在各自的浮动基础压缩空气储能器9中，然后，通过自动解缠绕装置16，经海底分支管路17，汇集到若干条海底主干管路17中，最后集中到中心压缩空气储能器9中，在管路17联接的网络中，应在一些联接点处设置单向阀，以确保管路17网络中的工作气压。在中心压缩空气储能器9中的气压达到工作压力后，可控制中心压缩空气储能器9中的压缩空气输出，推动汽轮发电机组10发电，显而易见，这是一个海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电厂。
海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电厂，风能利用效率高，建造成本低，发电质量好，风电上网不会对电网造成影响。由于海上风能资源是陆地风能资源的3倍，海上浮动基础摆动式风力压缩空气发电厂，发电成本远低于现有技术的火力发电厂，是一种真正意义上的清洁廉价的再生能源发电厂。