本发明涉及风能釆气领域， 特别涉及一种风力空气压力机及利用风力空气 压力机的气压 扬水蓄能、 位能发电和远程输水系统。 背景技术

风力空气压力机是利用风能釆气， 并将所釆到的空气动力转化为气体的压力， 然后将气 体的压力进行储存并应用于后续的设备。

中国专利文献 CN2784610公开了一种风力空气压力机， 它包括通过轴安装在支架上的风 机安装座， 风机安装座上设置有风叶和尾翼， 风叶轴与底座的轴不相交， 所述尾翼通过尾翼 旋转轴与风机安装座连接， 该尾翼旋转轴与风机安装座上设置的向后且向 外侧倾斜的轴孔相 配合， 在所述尾翼安装座上设置有尾翼限位机构。 此专利文献中所用的空压机釆用齿轮传动 方式， 依靠齿轮完成气虹的增速吸排气过程， 其结构复杂， 能量损耗大。

中国专利文献 CN101799001. A中公开了一种凸轮式空气压缩机， 其包括固定在动力轴的 凸轮， 汽缸装在托架的汽缸固定轴上可以摆动， 汽缸固定轴固定在托架上， 摆杆活动安装在 托架上可以摆动， 摆杆与凸轮是通过摆杆滚轴接触， 汽缸的活塞杆与摆杆活动连接， 被固定 基座固定。 工作时， 动力轴、 凸轮转动， 摆杆被凸轮推起， 摆杆将推力传递给的活塞杆， 汽 缸产生压缩空气通过排气管向外部输出压缩空 气。 当摆杆上的摆杆滚滚过凸轮凸齿的最高点 时， 摆杆在摆杆回位弹簧作用下向内摆动， 此时带动汽缸的活塞杆伸出， 此时汽缸形成负压， 汽缸通过空气过滤器吸气。 当凸轮的下一凸齿来到时， 形成下一次空气压缩及排气的过程， 往复循环。

1 )此专利文献中釆用多汽缸压缩空气的结构，� �中的凸轮的结构釆用不对称的圆弧结构， 当动力轴旋转时， 汽缸的活塞杆的端部沿着凸轮凸齿的圆弧面上 滑至其上止点位置， 并压缩 空气进行做功， 然后跨过最高点沿凸齿的另一圆弧面下滑至汽 缸的下止点位置， 完成汽缸的 吸气过程， 活塞杆的端部在回程吸气的过程中， 主要依靠摆杆回位弹簧的作用下进行回位， 此过程凸齿不会对汽缸的活塞杆施加作用力， 完全依靠摆杆回位弹簧的作用； 而在排气过程 中， 凸齿还要克服弹簧弹力去做功， 增加了凸齿旋转时的负荷。 2 )活塞连杆 A的稳定性差， 活塞连杆 A的端部同摆杆是通过铰接固定连接， 活塞连杆 A 在上下运动过程中会发生左右径向摆动， 进而会影响气虹的工作， 使活塞对缸体的摩擦力加 大， 从而增加了凸齿运转时的负荷。

3 )没有设置减少凸齿运行负荷的装置， 当风速较小时， 风速难以克服施加到凸齿上的负 荷，使所有的气虹进入工作状态， 从而造成启动困难。

4 )动力轴上的凸齿在整个运动和传动动力的过� �中主要依靠外凸面对汽缸做功， 而凸轮 上的内凹面不对汽缸做功， 对于单个汽缸来讲， 凸轮时而对汽虹做功， 时而不对汽缸进行做 功， 因此整个动力轴的受力是不均匀的， 若要保证动力轴的匀速旋转就需要使动力轴上 的凸 轮对汽缸进行平稳做功， 这样就对汽缸的分布提出了较高的要求， 如果动力轴受力不均匀就 会出现动力轴转速时快时慢的现象， 进而影响到回位弹簧和动力轴的使用寿命。

5 )汽缸在整个工作过程中，主要依靠摆杆回位� �簧进行复位，这样就对弹簧的要求较高， 长时间运行后摆杆回位弹簧的弹力发生一定的 变化， 会出现复位不及时或发生疲劳断裂的现 象， 若其中一个摆杆回位弹簧复位不及时会造成凸 齿连续敲打活塞杆的现象， 产生噪音， 由 于动力轴的受力不均， 会进一步加剧其它摆杆回位弹簧的损坏， 从而造成汽缸上的排气管的 气压不足， 严重时会出现动力轴卡死或凸齿损坏的后果， 以至于整个空压机无法正常工作； 若发生摆杆回位弹簧断裂会造成与其相对应的 汽缸无法正常工作。

6 )汽缸工作时需要润滑油来润滑活塞或将活塞� �往复运动时所产生的热量带走， 因此在 安装汽缸时需要将汽缸的缸体向上设置， 活塞杆朝下设置， 使汽缸的活塞杆尽可能的朝向斜 上方压缩空气做功。

在此专利文献中汽缸是沿着整个托架的圆周进 行均布， 置于托架下部的汽缸呈现倒置现 象， 这样的布置会造成润滑油被压入排气管中。

7 )托架内的所安装的元器件较多， 且占据空间较大， 相同容积的托架汽缸的安装数量较 少， 当在不改变动力轴转速的情况下， 其提供的空气压力较小， 若需要提供较大空气压力， 需要更换较大直径的托架。

8 )此种结构的凸轮只能沿着一个方向进行旋转� � 当风向变化时， 利用此空压机无法进行 正常工作。

另外， 中国专利文献 CN201517481U涉及一种凸轮约束往复活塞式压缩机 ， 包括气缸、 活 塞和连杆， 所述连杆的一端与活塞连接， 另外设置有一个凸轮， 所述凸轮上设置有一个凹槽 状的轨道或凸轨状的轨道， 所述轨道呈闭环形且围绕凸轮轴的轴线进行偏 心转动， 在轨道上 有两个工作轨面， 所述轨面的发生线与凸轮轴的轴线平行， 在连杆上安装有轴销， 轴销上至 少套装有一个滚轮， 所述滚轮被凸轮约束并沿着凸轮的轨道运动， 此专利文献摈弃了传统压 缩机的曲柄连杆机构， 釆用凸轮来约束活塞的往复运动， 由于凸轮可按需设定其轨道的工作 轨面， 故能约束并实现活塞的特定运动规律。

专利文献 CN201517481U存在一下几个问题：

1 )此凸轮结构在驱动轴旋转一周时， 气虹只进行一次排气和一次吸气过程， 无法实现空 气压缩机的增速。

2 )上述专利如果釆用一个导向结构对活塞连杆� �行导向， 活塞连杆的稳定性更差， 因为 上述专利中的导向结构不仅仅起到导向的作用 ， 还起到油封的作用， 由于油封为弹性件， 因 此活塞连杆运动时会产生摆动， 为了更好地稳定活塞连杆， 发明人又增加了一个导向结构， 虽然稳定性较好， 但是新的问题也就出现了， 两个导向结构所产生的摩擦力变大， 这就使得 凸轮运转时的所受负荷加大， 进而影响到起运转速度和压力气体的压力。

3 )从结构上看，此专利最多带动两个气虹运行� � 另外此导向结构同活塞连杆为滑动连接， 活塞连杆上下运动时， 凸轮同样要克服活塞连杆同上下两个导向结构 之间所产生的摩擦力做 功， 使用时间久了， 导向结构的一侧磨损较大， 进而使活塞连杆运动时趋于倾斜运动， 这样 就会加大活塞同缸体的摩擦力， 使凸轮克服更大的摩擦力去做功， 在同样风速下， 会使排出 的压缩气体的压力降低， 同时影响到活塞的使用寿命。

4 )在所提供的实施例中， 在壳体的下方也设置了一个气虹， 由于此气虹釆用倒置安装方 式， 因此， 进入气缸中润滑油很容易进入气缸的上行程腔 内并进入排气管内。 气缸的一端是 封闭的活塞运动形式， 其产生的负压无法解除， 通常使用的压缩机是一个主轴曲拐带动多个 气虹工作， 该发明从通常的简单性变为复杂性。

另外， 专利文献 CN201517481U和 CN101799001. A中的驱动方式均为电机驱动方式。 发明内容

本发明所要解决的问题之一是： 减少空压机运行时所经受的额外负荷， 使空压机在同样 风速下输出压力更高的压缩气体。

本发明所要解决的问题之二是： 实现空压机的稳定增速运行， 减少运行时的噪音。

为了实现上发明目的， 本发明提供了一种风力空气压力机及利用风力 空气压力机的气压 扬水蓄能、 位能发电和远程输水系统。

所述技术方案如下：

一方面， 本发明提供了一种风力空气压力机， 包括： 风力传动系统， 包括一驱动轴和驱动轴座， 所述驱动轴设置于所述驱动轴座内并同其可 旋转配合连接；

空压机， 包括箱体、 驱动轮和气缸， 所述气虹设置于所述箱体上， 所述驱动轮设置于所 述箱体内并套置固定于所述驱动轴上， 所述驱动轮的驱动面上成型有闭合的滑轨结构 ， 所述 气虹的活塞连杆 A作用端约束于所述驱动轮的滑轨结构并沿所� �滑轨结构滑动， 所述气虹所 产生的压缩气体通过排气总管输送至储气室；

所述驱动轴设置于所述滑轨结构的中心， 垂直于所述气虹活塞连杆 A的轴线方向上还设 有一连杆导向机构， 所述连杆导向机构同所述活塞连杆 A滚动连接。

所述连杆导向机构包括多个导向轮，所述导向 轮通过连杆固定于所述气虹的缸体内壁上； 多个所述导向轮均布于所述活塞连杆 A的外圆周上， 并同所述活塞连杆 A滚动连接。

所述滑轨结构由多段弧形滑轨首尾连接而成， 多段所述弧形滑轨连接后形成一凹凸相间 分布的闭合滑轨结构；

所述弧形滑轨包括上行的排气弧形滑轨和下行 的吸气弧形滑轨， 所述排气弧形滑轨和吸 气弧形滑轨分别由外凸圆弧段、 直线段和内凹圆弧段连接而成， 所述直线段分别同所述外凸 圆弧段和内凹圆弧段相切， 所述外凸圆弧段的端部对应于所述气虹的上止 点位置， 所述内凹 圆弧段的端部对应于所述气虹的下止点位置。

所述滑轨结构成型于所述驱动轮的外圆端面上 ， 所述的弧形滑轨为成型于所述驱动轮外 圆端面上的凹槽， 所述凹槽的一侧成型有防脱保持架， 所述活塞连杆 A的作用端设有一轴承， 所述轴承容置于所述凹槽内， 并受所述防脱保持架约束， 所述驱动轮旋转时， 设置于所述活 塞连杆 A作用端的轴承绕所述弧形滑轨作周期性往复� �动。

所述箱体内还设有一液压缸 A及套置固定于所述驱动轴上的凸轮， 所述液压缸 A的活塞 杆 A上套置一复位弹簧 D, 所述驱动轴旋转并带动所述凸轮旋转使所述液 压缸 A的活塞杆 A 端部沿所述凸轮的外端面作往复运动；

所述液压缸 A的出油口同多个油管连接， 多个所述油管同多个气虹的缸体内腔——对应 连通。

所述排气总管共设置至少两路同其连通的排气 支管， 每路排气支管同设置相应数量的气 缸上的排气管相连通；

其中一路排气支管通过一单向排气阔同所述排 气总管连通；

其余各路排气支管分别通过一泄压阀和单向排 气阀同所述排气总管连通；

风速较小时， 同所述风速相对应的一路所述泄压阔开启， 同所述泄压阔相连接的各个气 缸所产生的压力空气外排至大气。

所述驱动轴呈水平设置， 所述泄压阔设置于所述箱体上， 其包括阔壳、 旋转阔芯 A和风 力操作机构， 所述旋转阔芯 A设置于所述阔壳内， 二者密封连接， 所述旋转阔芯 A内部成型 一气流通道， 所述阔壳上设有两个呈一旋转角的排气孔和同 所述排气支管相连通的进气孔， 所述旋转阔芯 A旋转时， 所述阔壳的进气孔通过所述气流通道同两所述 排气孔中的其一相连 通；

两所述排气孔分别同所述储气室和外界大气一 一对应连通；

所述风力操作机构设置于所述旋转阔芯 A的端部， 其依靠风力进行旋转动作来控制所述 泄压阔的启闭。

所述风力操作机构包括：

取风挡板， 同所述旋转阔芯 A的一端固定连接， 其包括垂直于风向设置的大块取风挡板 A和小块取风挡板 A , 所述大块取风挡板 A和小块取风挡板 A形成一夹角；

碟簧 A , 设置于所述取风挡板上， 用于实现所述取风挡板的复位。

所述驱动轴呈竖直设置， 所述泄压阔包括风力调节装置和泄压调节阔， 所述风力调节装 置同所述泄压调节阔连接， 用于控制所述泄压调节阔的启闭， 所述泄压调节阔通过泄压管路 与同部分所述气虹连接的排气支管相连通。

所述风力调节装置为一主驱动轮， 所述主驱动轮套置固定于所述驱动轴的下部； 所述泄压调节阔包括：

一旋转轴 B , 其可旋转的固定于一支架上， 所述旋转轴 B上成型一从动轮， 所述主驱动 轮驱动所述从动轮旋转， 沿所述旋转轴 B的轴线成型有贯通的通气孔 B , 所述旋转轴 B内设 有与所述通气孔 B相连通的阔腔；

离心启闭机构， 同所述阔腔连接， 用于控制所述通气孔 B同外界大气的通断； 联接接头， 设置于所述旋转轴 B的端部， 并同所述旋转轴 B形成旋转密封连接， 所述联 接接头上设有同所述通气孔 B相连通的进气管 B , 所述泄压管路与所述进气管 B连通。

所述离心启闭机构包括：

活塞， 置于所述阀腔内， 其上成型有同所述通气孔 B连通的调节孔；

活塞连杆 B , 垂直于所述旋转轴 B设置， 所述活塞连杆 B的一端穿过所述旋转轴 B同所 述活塞固定连接， 其另一端设置一离心块；

所述活塞连杆 B上套置一复位弹簧 A , 所述复位弹簧 A的一端同所述旋转轴 B固定连接， 其另一端固定于所述活塞连 4干 B上。 所述离心启闭机构还包括： 一平衡连杆， 所述平衡连杆与所述活塞连杆 B对称设置于所 述旋转轴 B的两侧， 所述平衡连杆的一端同所述旋转轴 B活动连接， 其另一端设置一平衡块； 所述活塞连杆 B上套置一复位弹簧 B, 所述复位弹簧 B的一端同所述旋转轴 B固定连接， 其另一端固定于所述平衡连杆上。

所述单向排气阀包括：

阔体， 其为中空结构， 其中部成型一凸环， 所述凸环将所述阔体分割为上部的连接腔和 下部的通气腔， 所述排气总管同所述连接腔螺紋连接， 所述阔体的下端同所述储气室的连通； 胶套， 设置于所述阔体的内部， 其具有一轴向中空的通气孔 A, 所述通气孔 A的出气端 开口尺寸大于其进气端开口尺寸， 所述胶套的上部卡置于所述凸环的上端面， 其下部设置于 所述阀体的通气腔内， 所述胶套上设有连通所述通气孔 A和所述通气腔的径向排气孔；

滑锥杆， 其设置于所述胶套的通气孔 A内并同所述胶套相适配， 所述胶套的进气端进气 时， 所述滑锥杆被气压顶出， 使所述径向排气孔同所述通气孔 A相连通； 进气结束后， 所述 滑锥杆被储气室内的气压顶入， 所述径向排气孔同所述通气孔 A相隔断。

所述胶套的通气孔 A下部为锥形孔， 其上部为同所述锥形孔的小头端相连通的柱形 孔， 所述柱形孔的内径小于所述锥形孔的小端直径 ， 所述径向排气孔靠近所述锥形孔的小头端设 置。

还包括一调向轴座， 设置于所述驱动轴座的下部， 用于调节所述风力传动系统的方向， 其包括一旋转座；

制动装置， 用于对所述驱动轴进行制动操作，

所述制动装置包括：

手动转换阔， 其上设有压力气进口、 泄压口和排气口， 所述储气室经气路与所述压力气 进口连通， 所述排气口经气路与所述泄压口连通；

制动执行装置， 设置于所述驱动轴上， 其上设有进气管 C, 所述手动转换阔的排气口经 气路与所述进气管 C连通；

手动转换阔开启， 所述压力气进口与所述排气口连通， 所述泄压口关闭， 所述制动执行 装置对驱动轴执行制动；

手动转换阔关闭， 所述压力气进口与所述排气口阻断， 所述泄压口与外界大气连通， 所 述制动执行装置解除对驱动轴的制动。

所述调向轴座的下端还固定一气密旋转装置， 所述气密旋转装置包括固定接头、 旋转接 头和气封元件； 所述旋转接头与所述旋转座同轴设置， 所述旋转接头的一端与所述进气管 C连通； 所述固定接头的一端经气路与所述排气口连通 ；

所述固定接头的另一端和所述旋转接头的另一 端经所述气封元件实现动密封连通。

所述手动转换阔固定于所述储气室的下部， 其包括：

转换阔壳， 所述压力气进口、 排气口和泄压口均成型于所述转换阔壳上， 所述转换阔壳 上还成型一外排气口，

旋转阔芯 B , 设置于所述转换阔壳内并同所述转换阔壳密封 连接， 所述旋转阔芯 B 内成 型一进气通道和一泄压通道， 所述进气通道同所述压力气进口连通；

手动操作机构， 设置于所述旋转阔芯 B上， 其通过手动来控制转换阔的启闭； 所述旋转阔芯 B旋转使所述排气口同所述进气通道对应连通� � 所述泄压口、 外排气口和 所述泄压通道对应连通。

所述转换阔壳上还设有一外排管， 所述外排管通过气路同扬水机相连通；

手动转换阔关闭， 所述压力气进口同所述外排管相通， 所述储气室内的压力气体通过进 气通道外排至扬水机。

所述手动操作机构包括两操作手柄， 两所述操作手柄形成一夹角固定于所述旋转阔 芯 B 的端部。

所述转换阔壳上还设有两限位块 B , 用于限制两所述操作手柄的旋转角度， 两所述限位 块 B分置于所述手动转换阔的开启和闭合位置。

两所述操作手柄呈 90° 设置， 两所述操作手柄的端部各设有一配重球， 两所述限位块 B 设置于所述旋转阔芯 B旋转 90度角的位置。

所述制动执行装置包括：

凸轮式制动器， 同所述驱动轴同轴固定连接， 包括一制动杆；

制动执行机构包括： 缸体、 皮碗式活塞、 复位弹簧 C和推力杆， 所述虹体固定于所述驱 动轴座上， 所述进气管 C设置于所述虹体上并同所述虹体内腔连通， 所述推力杆的一端固定 于所述皮碗式活塞上， 其另一端伸出所述虹体同所述凸轮式制动器的 制动杆相铰接， 所述复 位弹簧套置于所述推力杆上， 并位于所述皮碗式活塞与所述虹体之间， 用于所述推力杆的复 位。

所述风力空气压力机还包括：

多个变浆执行机构， 其同所述风力传动系统的多个风叶一一对应连 接， 用于执行所述风 叶的变浆操作， 所述风叶同通过风叶轴座旋转连接； 变浆调节阔， 其设置于所述箱体上， 并通过油路同多个所述变浆执行机构一一对应 连接， 用于控制多个所述变浆执行机构的变浆方向；

取风装置， 其固定于所述变浆调节阔上， 并依靠风力驱动实现对所述变浆调节阔的自动 调节；

液压源装置， 其同所述变浆调节阔连通， 并通过所产生的驱动力驱动所述变浆执行机构 执行变浆动作；

风速较大时， 所述取风装置依靠风力自动对所述变浆调节阔 进行调节， 所述变浆执行机 构依靠驱动作用力推动所述风叶旋转， 使所述风叶向着避风的方向扭转。

所述变浆执行机构包括设置于所述风叶轴座上 的液压缸 B及同所述液压缸 B的活塞连杆 C相铰接的连接杆 B , 所述连接杆 B的端部同所述风叶的叶片轴固定连接， 所述液压缸 B的两 腔室分别通过油路同所述变浆调节阀连通。

每个所述风叶上作用有两个变浆执行机构，两 所述变浆执行机构对称作用于所述风叶上， 并使所述风叶发生同向旋转。

所述变浆调节阔包括变浆阔壳和旋转阔芯 C , 所述旋转阔芯 C设置于所述变浆阔壳内， 二者密封连接， 所述旋转阔芯 C内成型一进液通道和一回油通道；

所述进液通道同设置于所述变浆阀壳的进油孔 相连通， 所述旋转阀芯 C旋转并使所述进 液通道与成型于所述变浆阔壳上的两个呈一旋 转夹角的排油孔一一对应连通；

所述回油通道设置于所述旋转阔芯 C 内并贯穿所述旋转阔芯 C, 所述变浆阔壳上设有四 个阔壳回流孔， 每两个阔壳回流孔形成一组， 所述旋转阔芯 C旋转使所述回流通道与其中一 组阔壳回流孔连通； 所述旋转阀芯 C复位后， 所述回流通道与所述另一组阀壳回流孔连通； 其中一组所述阔壳回流孔通过油路同所述液压 缸 B的两腔室——对应连通， 另一组所述阔壳 回流孔通过油路同所述液压源装置相连通；

所述取风装置设置于所述旋转阔芯 C的端部， 其根据风速大小所述旋转阔芯 C执行旋转 动作。

所述的液压源装置设置于所述箱体内， 其包括：

液压油泵， 其设置于所述驱动轴上并随所述驱动轴旋转；

凸凹轮， 固定于所述箱体内， 用于驱动所述液压油泵作功；

油路连接器， 套置于所述驱动轴上， 并同所述驱动轴形成旋转动密封连接， 所述液压油 泵和所述液压缸 B的油路贯穿所述驱动轴， 并分别通过油路连接器输出同所述变浆调节阔 相 连通。 所述油路连接器包括： 一壳体， 同所述驱动轴同轴设置， 所述壳体的一端同所述箱体的 一侧面相连接， 所述壳体上设有四个油腔， 分别为压力油油腔、 泄压油腔和两个进油腔4、 B , 各油腔之间彼此密封，所述驱动轴内设有四路 同所述壳体上的四个油腔对应连通的油路通道 ， 所述液压油泵通过油路通道分别同压力油油腔 和泄压油腔连通， 所述液压缸 B通过油路分别 同两个所述进油腔 A、 B连通； 所述变浆调节阔的两个排油孔分别同两所述进 油腔 A、 B连通， 所述变浆调节阔的进液通道同所述压力油油腔 连通， 所述旋转阔芯 C旋转时所形成的回流通 道同所述泄压油腔相连通。

所述驱动轴的外圆面上设有四个环形油槽， 四个所述环形油槽分别同四个所述油腔对应 连通， 所述压力油油腔和两所述进油腔 A、 B上分别设有同其连通的管接头， 所述变浆调节阔 通过油路分别同其管接头对应连接； 所述泄压油腔上设置一油杯， 所述油杯内注有压力油， 所述回流通道通过油路同所述油 杯连通。

所述取风装置包括：

取风挡板， 包括一个取风面较大的大块取风挡板 B和一个取风面较小的小块取风挡板 B , 两所述取风挡板形成一旋转夹角；

套筒 B , 其一端固定于所述变浆阔壳或阔壳上；

旋转轴 C , 其套置于所述套筒 B内并同其间隙配合连接， 所述旋转轴 C的一端同所述旋 转阔芯 C或旋转阔芯 A的端部固定连接， 其另一端同两所述取风挡板固定连接， 所述旋转轴 C同所述驱动轴垂直设置；

碟簧 B , 其一端同所述套筒 B 固定连接， 其另一端作用于其中一块所述取风挡板上， 用 于实现^:风时所述取风挡板的复位。

所述风力机还包括风向调节机构， 其包括：

偏航轴承， 其套置固定于所述风力机的旋转座上；

轴向液压马达， 固定于所述风力机的调向轴座上， 且与所述偏航轴承形成齿轮传动副； 调向控制阔， 其通过一支座固定于所述风力机的驱动轴座上 ， 其上设有一液压进口、 顺 时向液压出口和逆时向液压出口， 所述液压进口与所述液压油泵通过油路连接， 所述顺时向 液压出口和逆时向液压出口分别通过油路与所 述轴向液压马达连接；

风向尾， 与所述调向控制阔连接， 用于控制所述调向控制阔中油路的走向；

所述风向尾逆时针旋转时， 所述逆时向液压出口与所述液压油泵油路连通 ， 控制所述轴 向液压马达驱动所述偏航轴承逆时针旋转； 所述风向尾顺时针旋转时， 所述顺时向液压出口 与所述液压油泵油路连通， 控制所述轴向液压马达驱动所述偏航轴承顺时 针旋转。

所述调向控制阔包括： 调向旋转阔芯和调向阔座；

所述调向阀座通过所述支座与所述驱动轴座相 对固定连接， 其中部成型一阀腔， 所述顺 时向液压出口和逆时向液压出口设置于所述调 向阔座的两侧， 且与所述阔腔相连通； 所述调 向旋转阔芯内成型一油道， 所述油道的起止于所述调向旋转阔芯中部的液 压进口， 终止于所 述调向旋转阔芯的外圆面； 所述风向尾的一端水平固定于所述调向旋转阔 芯上；

所述调向阔座上还设有用于限制所述风向尾摆 动角度的逆向限位凸肩和顺向限位凸肩； 所述风向尾旋转至所述逆向限位凸肩时， 所述油道与所述逆时向液压出口连通； 所述风向尾 旋转至所述顺向限位凸肩时， 所述油道与所述顺时向液压出口连通。

另一方面， 本发明还提供了一种利用风力空气压力机的气 压扬水蓄能系统， 包括低位蓄 水池、 高位蓄水池、 供能装置和提水装置， 所述供能装置用于为所述提水装置提供能量， 用 于将所述低位蓄水池内的水提至所述高位蓄水 池中， 所述供能装置包括所述的风力空气压力 机； 所述提水装置为气压扬水机， 其设置于所述低位蓄水池中， 所述风力空气压力机的储气 室通过气路与所述气压扬水机的进气管路连接 ， 所述气压扬水机与所述储气室之间的连接气 路上设有单向排气阔， 所述气压扬水机的出水管与所述高位蓄水池连 接。

所述供能装置还包括气泵装置， 所述气泵装置同外接电源连接， 所述气泵装置的排气管 同所述气压扬水机的进气管路连通， 所述气压扬水机同所述气泵装置之间的连接气 路上设有 单向排气阔。

所述供能装置还包括太阳能供能装置， 所述气泵装置同所述太阳能供能装置电连接。 另一方面， 本发明还提供了一种利用风力空气压力机的气 压扬水位能发电系统， 包括所 述的气压扬水蓄能系统和设置在所述高位蓄水 池下部的水力发电机， 所述水力发电机在高位 蓄水池中的水的带动下实现发电， 所述高位蓄水池中的水经所述水力发电机发电 后汇入所述 低位蓄水池。

另一方面， 本发明还提供了一种利用风力空气压力机的气 压扬水远程输水系统， 包括所 述的气压扬水蓄能系统， 所述高位蓄水池中的水通过管道流向用户端。

所述系统还包括与所述高位蓄水池通过管路连 通的远程低位蓄水池， 所述管路与所述高 位蓄水池连接端的水平高度高于其与所述远程 低位蓄水池连接端的水平高度。

本发明提供的技术方案的有益效果是：

( 1 )本发明釆用一连杆导向机构，由于连杆导向� �构同活塞连杆 A釆用的是滚动连接方 式， 活塞连杆 A运行时同连杆导向机构之间的摩擦力为滚动� �擦力， 同时其限位精确， 避免 活塞连杆 A偏离其正常运行轨迹造成摩擦力增大， 因此利用本发明可在同等条件下， 由于驱 动轮受到的外界额外负荷大大降低， 使驱动轮的转速可到提高， 进而提高了气缸对压缩气体 的排放压力。

( 2 )本发明釆用多级增速空压机， 空压机的驱动轮上设有多段正弦弧形滑轨， 气虹的上 行排气和下行吸气呈对称设置， 均釆用正弦弧形结构， 符合气虹的运行轨迹， 同时驱动轴设 置于正弦波形滑轨结构的中心， 驱动轴运转一周可以实现单台气虹的多次增速 ， 极大程度上 提高了气虹的运转效率， 活塞连杆 A的作用段只需沿着滑轨结构运转即可实现气� �的多次平 稳增速过程， 结构简单， 易于实现。

( 3 )对于大型风力空气压力机可以在箱体上均匀� �置多个气虹， 由于大型风力空气压力 机的驱动轮直径大， 转速低， 箱体内的润滑油无法靠自身所产生的离心力甩 向气虹， 因此本 发明在箱体内设置一各液压缸 A及套置固定于驱动轴上的凸轮， 驱动轴带动凸轮旋转， 同时 凸轮通过作用液压缸 A做功并将箱体底部的润滑油通过油管分别打� �各个气虹， 通过自身所 产生的动力实现各个气虹的润滑， 结构简单， 易于实现。

( 4 )凹凸驱动轮盘在往复运动过程分为三个行速� �程， 中段上下行加速坡道为直线， 外 凸圆弧段压缩气体緩冲坡道， 内凹圆弧段真空吸气还原坡道。 如图 6上行中段扭矩小直线上 行速快， 为空气压缩过程， 外凸圆弧段扭矩大行程小， 为高气压气体排出緩冲过程， 吸气直 线段下行扭矩小行速快为吸气过程， 下段内凹圆弧段扭矩大行程小为吸气真空度大 气压力还 原过程， 完全符合气虹的吸气和排气工作原理。

( 5 )本发明将多个气虹所排出的压力气体分成多� �， 其中一路正常排放至储气室， 其余 各路分别连接一泄压阔， 各路泄压阔所适应的风力各不相同， 当风速到达一定级别时， 某一 路的泄压阔开启， 其泄压作用于同其连通的气虹上， 进而使部分气虹处于空运转状态， 即将 其在挤压排气阶段所产生的气体直接外排至大 气中， 只是对部分气缸所排放的气体输送至储 气室， 这样便于空压机在小风情况下实现其正常运转 ， 当风力较大时， 泄压阔的取风挡板进 行一定角度的旋转， 使泄压阔的泄压终止， 实现所有气虹的正常排气和储气， 充分保证了风 力空气压力机在小微风环境下的运行， 使其充分利用小风来进行工作。

( 6 )本发明的风力空气压力机釆用主轴直驱式动� �做功， 解决了风力机齿轮增速产生压 缩空气过程受力不均匀带来共振所造成的破坏 性（轴承损坏、 螺栓松动、 齿轮噪音大）， 结构 简单， 增加可靠性， 降低生产成本。

( 7 )本发明的风力空气压力机通过直驱自供油润� �： 风力机主轴直驱凹凸形驱动轮， 并 带动气虹和油泵装置产生压缩气体， 实现自润滑； 风力机风叶直径超过 6米以上的风力空气 压力机利用凹凸轮飞溅供油无法实现， 风叶直径越大转速越慢， 通过轮盘凸轮配合油泵实现 了气虹摩擦的供油自润滑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案 ， 下面将对实施例描述中所需要使用的附 图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例 ， 对于本领域 普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。

图 1是专利文献 CN101799001. A所提供的空压机结构图；

图 1是专利文献 CN201517481U所提供的空气压缩机结构图；

图 3是本发明所提供的风力空气压力机整体结构� �；

图 4是本发明实施例一所提供的两倍增速的驱动� �结构图；

图 5是本发明实施例二所提供的三倍增速的驱动� �结构图；

图 6是本发明实施例三所提供的六倍增速的驱动� �结构图；

图 Ί是本发明所提供的弧形滑轨结构线性图；

图 8是图 3中的单向排气阔结构图；

图 9是图 8中的胶套剖面图；

图 10是图 3中的调向轴座同储气室连接结构图；

图 11是本发明的泄压阔结构泄压时的结构示意图� ��

图 12是本发明的泄压阔结构泄压前的结构示意图� ��

图 13是本发明的泄压阔的正面结构图；

图 14是本发明所提供的立轴风力空气压力机结构� ��意图；

图 15是图 14中 A部的泄压调节阔放大图；

图 16是图 14中的离心启闭机构结构示意图；

图 17是图 14中的驱动轮结构示意图；

图 18是本发明提供的一种无立柱式的立轴风力空� ��压力机结构示意图；

图 19是本发明提供的一种有立柱式的立轴风力空� ��压力机结构示意图；

图 20是本发明提供的另一种有立柱式的立轴风力� ��气压力机结构示意图；

图 21是本发明所提供手动制动风力空气压力机的� ��体结构图； 图 22是图 21中的制动调节阔结构示意图 （处于制动状态）；

图 23是图 21中的制动调节阔结构示意图 （处于非制动状态）；

图 24是图 11中的手动操作机构结构示意图；

图 25是图 21中的制动执行装置结构示意图；

图 26是图 25中的凸轮式制动器结构示意图；

图 27是本发明所示提供的气密旋转装置的设置图� ��

图 28是本发明实施例所提供的自动变浆风力空气� ��力机整体结构图； 图 29是本发明所提供的变浆原理示意图；

图 30是本发明所提供的变浆执行机构结构示意图� ��

图 31是本发明所提供的图 30中 B-B向的一种变浆执行结构示意图； 图 32是本发明所提供的另一种变浆执行机构的结� ��示意图；

图 33是本发明所提供的取风装置整体结构示意图� ��

图 34是本发明所提供的变浆调节阔处于一种状态� ��的结构示意图； 图 35是本发明所提供的变浆调节阔处于另一种状� ��下的结构示意图； 图 36是本发明所提供的液压源装置结构示意图；

图 37是图 36中的泄压调节阔泄压时的结构示意图；

图 38是图 36中的泄压调节阔泄压前结构示意图；

图 39是本发明所提供的带有风向调节机构的自动� ��浆风力机整体结构图； 图 40是图 39中的调向控制阔结构示意图；

图 41是图 40中的风向尾处于逆时向状态下的俯视图；

图 42是图 40中的风向尾处于调向控制阔中位时的俯视图� ��

图 43是图 40中的风向尾处于顺时向状态下的俯视图。

图 44是本发明所提供的一种风光互补气压扬水蓄� ��系统结构图；

图 45是本发明所提供的一种带有气压扬水位能发� ��系统的蓄能系统； 图 46是本发明所提供的风光互补气压扬水远程输� ��系统图；

图 47是本发明所提供的一种带有位能发电系统的� ��程输水系统。

图中：

1-尾翼 ； 6-驱动轮； 11- 气缸； 12- 箱体； 13- 单向排气阔； 131-阔体; 1311凸环； 1312连接腔； 1313通气腔； 132胶套； 1321通气孔 A;

1322-径向排气孔； 1323-锥形孔； 1324-柱形孔； 133-滑锥杆； 14-风叶； 15-驱动轴座； 16-调向轴座； 161-旋转座； 162-固定座； 17-储气室； 27-活塞连杆 A; 28-减压气孔； 29-弧形滑轨；

291-外凸圆弧段； 292-直线段； 293-内凹圆弧段； 30-驱动轴；

31-连杆导向机构； 311-连杆； 312-导向轮； 32-轴承； 33-凹槽；

34-防脱保持架； 35-排气总管； 36-凸轮； 37-油管； 38-活塞杆 A;

39-出油口； 40-液压缸 A; 41-复位弹簧 D; 42-滑动轴承；

43-进气管 A; 44-压力气通道； 46-气密元件； 47-泄压阔； 470-进气孔； 471-阔壳； 472旋转阔芯 A; 473-排气孔； 474-小块取风挡板 A;

475-旋转轴 A; 476-大块取风挡板 A; 477-碟簧 A; 478-限位块 A;

479-气流通道； 50-排气支管；

1-6-风力调节装置； 1-7-泄压调节阔、 1-71-旋转轴 B、 1-711-从动轮； 1-712-通气孔 B、 1-713-阔腔、 1-72-离心启闭机构、 1-721-活塞;

1-7211-调节孔、 1-722-活塞连杆8、 1-7221-离心块、 1-7222-复位弹簧 A; 1-723-平衡连杆、 1-7231-平衡块、 1-7232-复位弹簧 B、 1-73-联接接头； 1-731-进气管 B; 1-8-泄压管路、 1-10-立轴风叶、 1-101-轴承座；

1- 9-气封元件、 1-11-支架；

2- 4-手动转换阔, 2-41-转换阔壳、 2-42-旋转阔芯8、 2-421-进气通道; 2-422-泄压通道； 2-43-手动操作机构， 2-431-操作手柄、 2-432-限位块 B; 2-411-压力气进口、 2-412-泄压口、 2-413-排气口、 2-414-外排气口; 2-415-外排管； 2-5-配重球; 2-6-气密旋转装置， 2-61-固定接头;

2-62-旋转接头、 2-63-气封元件； 2-7-制动执行装置 2-71-进气管 C;

2-72-凸轮式制动器、 2-721-轮毂、 2-722-制动片、 2-723-制动蹄；

2-728-凸轮联动杆、 2-729-拉簧； 2-73-制动执行机构、 2-731-缸体；

2- 732-皮碗式活塞、 2-733-推力杆、 2-734-复位弹簧 C;

3- 12-风叶轴座、 3-131-环形油槽、 3-14-风叶轮毂、 3-15-叶片轴；

3-17-限位块 C; 3-2-变浆执行机构； 3-21-液压缸 B、 3-211-活塞连杆 C; 3-22-连接杆 B; 3-3-变浆调节阔； 3-31-变浆阔壳； 3-311-进油孔； 3-312-排油孔、 3-313-阔壳回流孔； 3-32-旋转阔芯 C; 3-321-进液通道； 3-322-回油通道； 3-4-液压源装置， 3-41-液压油泵、 3-411-活塞杆 B; 3-412-限位体、 3-413-复位弹簧 E , 3-42-凸凹轮； 3-43-油路连接器； 3-431-壳体、 3-4311-压力油油腔、 3-4312-泄压油腔、 3-431 3-进油腔 A; 3-4314-进油腔 B; 3-5-取风装置； 3-51-取风挡板， 3-511-大块取风挡板 B;

3-512-小块取风挡板 B、 3-51 3-限位板 B; 3-52-套筒 B , 3-53-旋转轴 C;

3- 54-碟簧 B; 3-8-泄压调节阔， 3-10-油杯， 3-20-溢流阔；

401-偏航轴承， 402-轴向液压马达， 403-调向控制阔， 4031-调向旋转阔芯,

40311-液压进口， 40312-油道， 4032-调向阔座， 40321-顺时向液压出口,

40322-逆时向液压出口， 40323-逆向限位凸肩， 40324-顺向限位凸肩,

404-风向尾； 70-支座； 80-顺时向动力油管； 90-逆时向动力油管；

100-动力源油管。

4- 1.高位蓄水池， 4-2.低位蓄水池， 4-3.气压扬水机， 4-31.进气管路；

4-32.出水管, 4-4.气泵装置, 4-41.排气管; 4-6.太阳能供能装置;

4-61.太阳能釆光板， 4-62.逆变器， 4-63.蓄电池； 4-7.水力发电机；

4-8.风力空气压力机， 4-9.下水管， 4-10.远程低位蓄水池。 具体实施方式

为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明实施方式作进 一步地详细描述。

如图 3所示为本发明的整体结构示意图。

图中所示的一种风力空气压力机主要包括： 风力传动系统、 调向轴座、 空压机、 储气室 和尾翼机锁装置。

其中的风力传动系统包括： 风叶 14、 驱动轴 30、 驱动轴座 15和尾翼 1 , 驱动轴贯穿驱 动轴座 15并同箱体 12内的驱动轮固定连接， 尾翼 1通过尾翼连杆固定于箱体 12的一侧面， 尾翼连杆同箱体 12铰接， 驱动轴座 15同调向轴座旋转连接。

调向轴座 16 , 包括旋转座 161和固定座 162组成， 其中的旋转座 161同所述驱动轴座 15 的下端固定连接， 旋转座 161同固定座 162之间可旋转连接， 旋转座 161的中轴线上设置一 贯穿的压力气通道 44和同压力气通道 44相连通的进气管 43 , 储气室 17同压力气通道 44连 通， 风力传动系统可绕调向轴座 16旋转。

空压机， 包括箱体 12、 驱动轮 6和至少一个气虹 11 , 气虹 11设置于箱体 12上， 驱动轮 6设置于箱体 12 内并套置固定于风力传动系统的驱动轴 30上， 驱动轮 6的驱动面上成型有 闭合的滑轨结构，气虹 11的活塞连杆 A27作用端约束于驱动轮 6的滑轨结构并沿滑轨结构滑 动，每个气缸 11的活塞连杆 A27上设置有垂直于所述气缸活塞连杆 A27轴线的连杆导向机构 31 , 连杆导向机构 31 同活塞连杆 A27垂直设置， 共对称设置四个连杆导向机构 31 , 分别从 四个方向上限制其摆动， 气虹工作时只需其在上下方向移动， 以确保气虹 11在吸气和排气时 的运行平稳。

所述连杆导向机构 31包括多个导向轮 312 , 所述导向轮 312通过连杆 311固定于所述气 缸 11的缸体内壁上； 多个所述导向轮 312均布于所述活塞连杆 A27的外圆周上， 并同所述活 塞连杆 A27滚动连接， 这里的导向轮 312可以为滚动轴承或滑动轴承。

储气室 17 , 设置于所述调向轴座 16的下方， 调向轴座 16同储气室 17通过气密元件 46 密封连接， 所述固定座 162的下端固定在储气室 17的上端，

置于空压机上的排气总管 35上设有单向排气阔 13 , 排气总管 35同旋转座 161上的进气 管 43相连通， 所述排气总管 35 内的气体依次通过进气管 43、 压力气通道 44排入所述储气 室 17内， 如图 6和图 10所示。

如图 8和图 9所示。

其中的单向排气阔 13包括阔体 131、 胶套 132和滑锥杆 133。

阔体 131 , 其为中空结构， 其中部成型一凸环 1311 , 凸环 1311将阔体 131分割为上部的 连接腔 1312和下部的通气腔 1313 , 所述排气总管 35设置于所述连接腔 1312 内并同其螺紋 连接， 阔体 131的下端同所述调向轴座 16的进气管 43密封连接；

胶套 132 , 设置于所述阔体 131的内部， 其具有一轴向中空的通气孔 A1321 , 所述通气孔 A1321的出气端开口尺寸大于其进气端开口尺寸� �� 所述胶套 132的上部卡置于所述凸环 1311 的上端面， 其下部设置于所述阔体 131的通气腔 1313内， 所述胶套 132上设有连通所述通气 孔 A1321和所述通气腔 1313的径向排气孔 1322 ;

滑锥杆 133 , 其设置于所述胶套 132的通气孔 A1321 内并同所述胶套 132相适配， 所述 胶套 132的进气端进气时， 所述滑锥杆 133被气压顶出，使所述径向排气孔 1322同所述通气 孔 A1321相连通； 进气结束后， 所述滑锥杆 133被储气室 17内的压力气体顶入， 滑锥杆 133 沿着通气孔 A1321上移， 所述径向排气孔 1322同所述通气孔 A1321相隔离，从而实现气体的 密封， 防止储气室 17内的压力气体发生倒流现象。

胶套 132的通气孔 A1321下部为锥形孔 1323其上部为同所述锥形孔 1323的小头端相连 通的柱形孔 1324 , 所述柱形孔 1324的内径小于所述锥形孔 1323的小端直径， 所述径向排气 孔 1322靠近所述锥形孔 1323的小头端设置， 其中的柱形孔 1324为封气段， 其封气时， 由于 胶套 132为橡胶材质制成， 具有一定的弹性， 当滑锥杆 133的一端插入柱形孔 1324中时， 储 气室 17内的压力气体挤压处于通气腔 1 31 3内的胶套 1 32的外围，在储气室 17中压力气体的 挤压下， 柱形孔 1 324所在的柱形内圆面紧密同滑锥杆 1 33贴合， 从而实现其封气过程。

如图 4、 图 5和图 6所示， 其中的驱动轴 30设置于滑轨结构的中心， 滑轨结构由多段弧 形滑轨 29首尾连接而成，多段所述弧形滑轨 29连接后形成一凹凸相间分布的闭合滑轨结构� �� 活塞连杆 A27的作用端作用于滑轨结构上并受其约束；弧 形滑轨 29包括上行的排气弧形滑轨 和下行的吸气弧形滑轨，排气弧形滑轨和吸气 弧形滑轨呈对称设置， 且同气虹 11的运行轨迹 相适配；驱动轮 6旋转并带动活塞连杆 A27的作用端沿着弧形滑轨 29作上下周期性往复运动， 实现气缸 11的增速排气和吸气过程。

图 4是两倍增速的驱动轮结构图， 驱动轴旋转一周设置于箱体 12上的气虹 11需要进行 两次吸排气过程， 主要用于小型风机上。

图 5是三倍增速的驱动轮结构图， 驱动轴旋转一周设置于箱体 12上的气虹 11需要进行 三次吸排气过程， 主要用于小型风机上。

图 6是六倍增速的驱动轮结构图， 箱体 12上设置多个气虹 11 , 驱动轴 30旋转一周， 箱 体 12上的单个气虹 11需要完成六次的吸排气过程， 主要用于大型风机上。

当然也可以根据情况设置多倍增速的驱动轮 6 , 只需改变滑轨结构上吸气弧形轨道和排 气弧形轨道的数量即可设计出实现不同增速的 驱动轮 6。

图 7所示为驱动轮 6的滑轨结构线形图， 排气弧形轨道和吸气弧形轨道为相同弧形的结 构， 即分别由外凸圆弧段 291、 直线段 292和内凹圆弧段 293连接而成， 其中的直线段 292 分别同外凸圆弧段 291和内凹圆弧段 293相切，外凸圆弧段 291的端部对应于气虹 11的上止 点位置， 内凹圆弧段 293的端部对应于气虹 11的下止点位置。

下表对气缸 11的活塞连杆 A在上行和下行运行至各个行速阶段的解释

其中的弧形滑轨 29 也可以为正弦形滑轨， 滑轨结构展开后形成一波形相同的正弦波结 构； 多个正弦形滑轨首尾连接所成型的滑轨结构内 接于以驱动轮 6的轴线为圆心的圆， 滑轨 结构上成型有多个正弦形滑轨连接凹点，其中 的连接凹点为气虹 11由吸气状态转为排气状态 的转折点。 下行凹点转为改变上行初步转折緩冲点。

如图 4和图 5所示， 其中的滑轨结构成型于驱动轮 6的外圆端面上， 而弧形滑轨 29为成 型于驱动轮 6外圆端面上的凹槽 33 ,凹槽 33的一侧成型有防脱保持架 34 ,所述活塞连杆 A27 的作用端设有一轴承 32 , 轴承 32容置于凹槽 33内， 并受防脱保持架 34约束， 驱动轮 6旋 转时， 设置于活塞连杆 A27作用端的轴承 32绕弧形滑轨 29作周期性往复运动。

轴承 32设置于活塞连杆 A27的端部， 轴承 32为滑动轴承或滚动轴承。

图 4-6中所示的箱体 12呈圆柱形，其上部圆柱面上设置有偶数个同� ��轨结构滑动连接的 气虹 11 , 各个气虹 11同箱体 12的圆柱面垂直设置， 相邻两气缸 11所形成的中心夹角相等， 各个所述气虹 11上的排气管相串接后同排气总管连通,在箱体 12上还设置了减压气孔 28 , 如图 5所示。

图 4和图 5所示的气虹 11活塞的润滑是通过驱动轮 6运转时自动完成的，对于小型风机 其行速快， 仅仅依靠驱动轮 6所产生的离心力即可将箱体 12内的润滑油带入气虹 11 内， 从 而使气虹 11得以润滑； 对于大型风机， 由于驱动轮 6的直径较大， 且旋转速度慢， 位于箱体 12底部的润滑油无法通过离心力的作用带入气� �� 11内， 因此需要在箱体 12内设置一液压油 泵， 如图 6所示， 其中的液压油泵由液压缸 A40及套置固定于驱动轴 30上的凸轮 36组成， 液压缸 A40的活塞杆 A38端部设有滑动轴承 42 , 滑动轴承 42与液压缸 A40缸体之间的活塞 杆 A38上套置有供液压缸 A40执行吸油动作的复位弹簧 D41 , 驱动轴 30旋转并带动凸轮 36 旋转使液压缸 A40的活塞杆 A38端部沿凸轮 36的外端面作往复运动；液压缸 A40上设有吸油 口和出油口 39 , 液压缸 A的出油口 39同多个油管 37连接， 多个油管 37同多个气缸 11的缸 体内腔一一对应连通， 从而依靠风力所产生的动力即可实现对箱体 12上各个缸体的润滑。

对于大型或中型空气压力机， 为了减少运行时气虹 11所产生的负荷， 实现风力空气压力 机在微风下的平稳运行， 在空压机上设置了泄压阔 47 , 可有效提高整套系统设置的效率， 提 高风力利用率， 使其在微风下可以运转做功。

如图 6所示， 排气总管 35共设置至少两路排气支管 50 , 每路排气支管 50同设置相应数 量的气缸 11上的排气管相连通，各路所述排气支管 50汇合后同所述排气总管 35连接； 其中 一路排气支管 50通过一单向排气阔 13同所述排气总管 35连通； 其余各路排气支管 50分别 通过一泄压阔 47和单向排气阔 13同所述排气总管 35连通； 当风力较小时， 同所述风力强度 相对应的一路所述泄压阔 47开启，同所述泄压阔 47相连接的各个气虹 11所产生的压力空气 外排至大气。 图 6所示出了设置两路排气支管 50的情况， 共设置四个气虹 11 , 其中每两个气虹 11设 置为一组， 并分别同各自的排气支管 50连接， 其中一路排气支管 50通过一单向排气阔 13同 排气总管 35连通； 另一路排气支管 50同另外两个气虹 11的排气管连接后输出， 然后依次通 过一泄压阔 47和单向排气阔 13同排气总管 35连通。

对于多组气虹 11 的大型空气压力机， 也可以设置三路以上的排气支管 50 , 若设置三路 排气支管， 其中一路排气支管 50通过单向排气阔 13直接同排气总管 35连通， 另外两路排气 支管 50分别通过一个泄压阀 47和一个单向排气阀 13同排气总管 35连通， 其中的两个泄压 阔 47可以针对不同风速进行设置， 可以适应不同风速下的空气压力机运行， 当到达一定风速 时， 其对应这一风速级别的泄压阔 47工作并执行泄压动作。

其中的泄压阔 47如图 11、 图 12和图 13所示， 所述泄压阔 47设置于所述箱体 12上， 其包括阔壳 471、 旋转阔芯 A472和风力操作机构， 所述旋转阔芯 A472设置于所述阔壳 471 内， 二者密封连接， 所述旋转阔芯 A472内部成型一气流通道 479 , 所述阔壳 471上设有两个 呈一旋转角的排气孔 473和同所述排气支管 50相连通的进气孔 470 ,所述旋转阔芯 A旋转时， 所述阀壳的进气孔 470通过所述气流通道 479同两所述排气孔 473中的其一相连通。

图中所示的所述气流通道 479起始于所述旋转阔芯 A472的端部并同设置于所述阔壳 471 底部的进气孔 470相连通， 所述气流通道 479终止于所述旋转阀芯 A472的柱状弧面上， 所述 旋转阔芯 A472旋转并使所述气流通道 479同成型于所述阔壳 471柱形侧壁上的两个呈 90度 旋转角的排气孔 473—一对应连通， 也可呈其它角度的旋转角， 这里不限于 90度旋转角； 其中一个排气孔 473同所述进气管 43连通， 另一个排气孔 473同外界大气连通。

所述风力操作机构设置于所述旋转阔芯 A472的端部，其根据风力大小操作所述旋转阔� � A472执行旋转动作。

所述风力操作机构包括：

旋转轴 A475 , 固定于所述旋转阔芯 A472端部， 可以设置用于限制旋转轴 A475旋转角度 的限位块 A478 , 限位块 A的位置可以设置在阔壳上， 也可以设置于箱体 12上其它可以固定 的位置；

取风挡板，包括一个取风面较大的大块取风挡 板 A476和一个取风面较小的小块取风挡板 B474 , 两所述取风挡板 474、 476呈 90度固定于所述旋转轴 A475上， 所述大块取风挡板 A476 和小块取风挡板 B474均垂直于风向设置， 这里两取风挡板 474、 476所形成的角度不限于 90 度， 也可为其它角度， 其最初状态可以将大块取风挡板 A476设置于竖直位置， 而小块取风挡 板 B474设置在水平避风的位置， 此时的初始位置为泄压阔 47处于微风时的位置， 即气虹 11 所产生的压力气体部分外排至大气中， 当然， 这里的取风挡板也可以设置一个， 主要用于依 靠风力启动旋转阔芯 A472产生旋转；

碟簧 A477 , 其一端固定于所述限位块 A478上， 其另一端绕所述旋转轴 A475固定于所述 其中一个取风挡板上；

风力较大时， 风力驱动大块取风挡板 A476 , 使大块取风挡板 A476依次带动所述旋转轴 A475、 旋转阔芯 A472旋转 90度， 使旋转阔芯 A472中的气流通道 479旋转至同进气管 43相 连通的排气孔 473的位置， 气缸 11 内的压力空气直接通过旋转阔芯 A472 内的气流通道 479 进入同储气室 17相连通的进气管 43 , 然后进入压力气通道 44排入储气室 17 内， 此时所有 的气缸 11所排放的压力气体均被排入储气室 17内。

风力较小时， 两个取风挡板 474、 476在碟簧 A477的作用恢复到初始位置， 实现其中一 组气虹 11所产生的压力空气外排至大气中，从而减轻� ��空压机的负荷， 实现空压机在风力较 小环境下的正常运行。

设置多个泄压阔 47时， 每个泄压阔 47所对应的风速不同， 其工作的时机也不同， 也就 是说， 每个泄压阔 47的开启同一定的风速大小相对应。

在减少空压机的负荷的情况下， 为了不破坏空压机的受力平衡， 可以使气缸 11在驱动轮 6 上呈规律性间隔设置， 也可以釆用其他形式的设置， 只要不改变空压机的受力平衡即可， 这里不再赘述。

多气缸 11风力空压机泄压阔的作用， 由于风的大与小的极差很大， 为了充分利用长时间 小微风， 釆用多气虹 11时， 可以在小微风时用泄压阔减去 1 /2、 1 / 3、 2/5等部分气虹 11的 工作压力来实现小风工作。 在大风一定的风速时封掉泄压阔使其进行正常 利用大风工作。

以上均适用于水平驱动轴 30的风力空气压力机的结构。

图 21至图 27是本发明所提供的手动对风力空气压力机进� ��控制的结构图， 其利用直驱 凹凸式风力机自身所产生的压缩气体， 通过手动调节和气压制动相结合的方式实现对 其自身 的制动， 解决人为攀爬关闭风力机的技术问题， 使整个制动过程不造成能量的损耗。

如图 21结构所示， 其包括： 在风力空气压力机上设置了手动转换阔 2-4及制动装置 2-7 等。

其中制动装置 2-7 , 用于对驱动轴 30进行制动操作， 其包括： 手动转换阔 2-4和制动执 行装置 2-7。 手动转换阔 2-4上设有压力气进口 2-411、 泄压口 2-412和排气口 2-413 , 所述 储气室 17经气路与所述压力气进口 2-411连通，所述排气口 2-413经气路与所述泄压口 2-412 连通； 制动执行装置 2-7 , 设置于所述驱动轴 30上， 其上设有进气管 C2-71 , 手动转换阔 2-4 的排气口 2-413经气路与进气管 C2-71连通；

手动转换阔 2-4开启， 压力气进口 2-411与排气口 2-413连通， 泄压口 2-412关闭， 制 动执行装置 2-7对驱动轴 30执行制动；

手动转换阔 2-4关闭， 压力气进口 2-411与所述排气口 2-413阻断， 泄压口 2-412与外 界大气连通， 制动执行装置 2-7解除对驱动轴 30的制动。

手动转换阔 2-4固定于储气室 17上， 也可以相对与储气室 17固定连接， 若手动转换阔 2-4直接固定于储气室 17的下部， 由于储气室 17处于静止状态， 而制动装置是同驱动轴 30 连接， 若风向变化时， 制动装置将会随着调向轴座 16—起旋转， 在这种情况下， 为了保证作 为动部件的制动装置与作为静部件的手动转换 阔 2-4之间的连接， 本发明设置了一个气密旋 转装置 2-6 , 其结构如图 27所示。 气密旋转装置 2-6 固定于调向轴座 16的下端， 调向轴座 16包括一个中空的旋转座 161 , 气虹 11所产生的气体通过此旋转座 161排入储气室 17中。

气密旋转装置 2-6包括固定接头 2-61、 旋转接头 2-62和气封元件 2-63;

旋转接头 2-62与旋转座 161同轴设置， 旋转接头 2-62的一端与进气管 C2-71连通； 固定接头 2-61的一端经气路与排气口 2-413连通；

固定接头 2-61的另一端和旋转接头 2-62的另一端经气封元件 2-63实现动密封连通。气 密旋转装置 2-6的设置可以使固定于储气室 17下部的手动转换阔 2-4的排气口 2-413与固定 接头 2-61相连通， 因为固定接头 2-61和手动转换阔 2-4相对静止， 而旋转接头 2-62的一端 与制动执行装置 2-7的进气管 C2-71相连接，旋转接头 2-62与制动执行装置 2-7处于相对静 止，旋转接头 2-62与固定接头 2-61之间经气封元件 2-63实现二者的动密封连通，如此以来， 储气室 17中的压力气体依次经手动转换阔 2-4、固定接头 2-61、旋转接头 2-62和进气管 C2-71 进入制动执行装置 2-7中供制动执行装置 2-7执行制动。

其中的手动转换阔 2-4的结构如图 11和图 23所示：

手动转换阔 2-4包括：

转换阔壳 2-41 ,压力气进口 2-411、排气口 2-413和泄压口 2-412均成型于转换阔壳 2-41 上， 转换阀壳 2-41上还成型一外排气口 2-414;

旋转阔芯 B2-42 ,设置于转换阔壳 2-41内并同转换阔壳 2-41动密封连接，旋转阔芯 B2-42 内成型一进气通道 2-421和一泄压通道 2-422 , 2-进气通道 421同压力气进口 2-411连通； 手动操作机构 2-43 , 设置于旋转阔芯 B2-42上， 其通过手动来控制转换阔 2-4的启闭； 旋转阔芯 B2-42旋转使排气口 2-413与进气通道 2-421对应连通， 所述泄压口 2-412、 外排气口 2-414和所述泄压通道 2-422对应连通， 优选的气路转换角度为 90度。 储气室 17 中的压力气体首先由手动转换阔 2-4的压力气进口 2-411进入其进气通道 2-421 , 需要制动 时， 使其排气口 2-413与进气通道 2-421连通， 这时压力气体从排气口 2-413排出进入制动 执行装置 2-7 , 此时手动转换阔 2-4的转换阔壳 2-41上的泄压口 2-412不同外界大气连通； 当需要解除制动时， 旋转手动转换阔 2-4 , 使排气口 2-413关闭， 泄压口 2-412 同外界大气 连通， 即可实现制动解除。

为了同扬水机进行连接， 对手动转换阔 2-4的结构作了进一步优选， 在其转换阔壳 2-41 上设有一外排管 2-415 , 外排管 2-415通过气路同扬水机等需要压力气体的设备� ��通；

手动转换阔 2-4关闭，压力气进口 2-411同外排管 2-415相通，储气室 17内的压力气体 通过进气通道 2-421外排至扬水机等进行使用。

另外， 为了实现手动转换阔 2-4的自动泄压， 在手动转换阔 2-4的旋转阔芯 B2-42上设 置了一泄压通道 2-422 , 在转换阔壳 2-41上设置了一个外排气口 2-414 , 执行泄压时泄压通 道 2-422与泄压口 2-412和外排气口 2-414同时连通， 进而将用于制动做功的压力气体释放 至大气中。

其中手动操作机构 2-43的结构如图 24所示。

手动操作机构 2-43包括两操作手柄 2-431 , 两操作手柄 2-431形成一夹角并固定于旋转 阔芯 B2-42的端部。

优选方案， 为了限制操作手柄 2-431 的旋转角度， 在转换阔壳 2-41 上还设有两限位块 B2-432 , 限位块 B2-432置于手动转换阔 2-4的开启和闭合位置。

另外， 为了实现操作手柄 2-431的配重平衡， 两操作手柄 2-431的端部各设有一配重球 2-5 , 两操作手柄 2-431呈 90。 设置， 旋转阔芯 B2-42的旋转角度为 90。 ， 当其中一个操作 手柄 2-431置于水平位置时，其另一操作手柄 2-431在限位块 B2-432的作用下置于竖直状态， 进气通道 2-421与排气口 2-413或外排管 2-415相连通。这里不限于 90度的旋转角， 也可釆 用其他角度的设置， 其旋转角度同手动转换阔 2-4的启闭保持一致。

其中的制动执行装置 2-7如图 25和图 26所示， 其包括：

凸轮式制动器 2-72 , 见图 26 , 其同驱动轴 30同轴固定连接， 包括一制动杆 2-725 , 这 里的凸轮式制动器 2-72为现有技术， 这里就不再赘述。

制动执行机构 2-73,见图 25 ,其包括： 缸体 2-731、皮碗式活塞 2-732、复位弹簧 C2-734 和推力杆 2-733, 缸体 2-731固定于驱动轴座 2-15上， 进气管 C2-71设置于缸体 2-731上并 同缸体 2-731 内腔连通， 推力杆 2-733的一端固定于皮碗式活塞 2-732上， 其另一端伸出缸 体 2-731同凸轮式制动器 2-72的制动杆 2-725相铰接，复位弹簧 C2-734套置于推力杆 2-733 上， 并位于皮碗式活塞 2-732与缸体 2-731之间， 用于推力杆 2-733的复位。

执行制动时， 只需要对手动转换阔 2-4进行旋转，使储气室 17内的部分压力气体通过气 路进入制动执行机构 2-73的缸体 2-731内，压力气体对缸体 2-731内的皮碗式活塞 2-732施 加作用力， 皮碗式活塞 2-732 推动推力杆 2-733 将压力气体的作用力传递给凸轮式制动器 2-72 , 凸轮式制动器 2-72对驱动轴 30进行制动， 此时储气室 17同制动执行机构 2-73的缸 体 2-731相连通， 压力气体被密封在气路和缸体 2-731 内， 不会造成气体压力的降低， 整个 制动过程不会产生气体能量的损耗； 如果需要解除制动只需要人工旋转手动转换阔 2-4即可 改变气路走向， 此时缸体 2-731和气路内的封存气体夕卜排， 操作方便， 结构简单。

如图 28至图 38所示， 本发明提供了一种空气压缩液压自动变浆风力 空气压力机， 包括： 风力传动系统、 多个变浆执行机构 3-2和变浆调节阔 3-3、 液压源装置 3-4和取风装置 3-5 等， 但不含有尾翼。

其中的风力传动系统包括风叶轴座 3-12、 驱动轴 30、 风叶轮毂 3-14、 风叶轴 3-15和驱 动轴座 15等， 驱动轴 30部分贯穿于箱体 12并同箱体 12旋转连接， 气虹 11的排气支管 50 与同储气室 17相连通的排气总管 35连接；

所述风叶 1一端的叶片轴 3-15沿着风叶轮毂 3-14的周向均布设置，风叶轮毂 3-14上设 置多个风叶轴座 3-12 , 叶片轴 3-15 同风叶轴座 3-12螺紋连接， 风叶轮毂 3-14套置于并紧 定于驱动轴 30端部， 驱动轴 30设置于驱动轴座 15内并同其可旋转配合连接。

多个变浆执行机构 3-2 , 同风叶 1——对应连接， 用于执行风叶 1的变浆操作； 变浆调节阔 3-3 , 其设置于箱体 12上， 并通过油路同多个变浆执行机构 3-2——对应连 接， 用于控制多个所述变浆执行机构 3-2的变浆方向；

取风装置 3-5 , 其固定于变浆调节阔 3-3上， 并依靠风力驱动实现对所述变浆调节阔 3-3 的自动调节；

液压源装置 3-4 , 其同所述变浆调节阔 3-3连通， 并通过所产生的驱动力驱动所述变浆 执行机构 3-2执行变浆动作；

风速较大时， 所述取风装置 3-5依靠风力自动对所述变浆调节阔 3-3进行调节， 所述变 浆执行机构 3-2依靠驱动作用力推动所述风叶 1旋转， 使风叶 1向着避风的方向扭转。

如图 30-图 32所示， 变浆执行机构 3-2包括设置于风叶轴座 3-12上的液压缸 B3-21及 同液压缸 B 3-21的活塞连杆 C 3-211相铰接的连接杆 B 3-22 , 连接杆 B 3-22的端部与风叶 1的 叶片轴 3-15 固定连接， 液压缸 B3-21的两腔室分别通过油路同变浆调节阔 3-3连通， 图 31 是在通过一个变浆执行机构来控制一个液压缸 B, 另外还设置了用于限制所述连接杆 B3-22 旋转角度的限位块 C3-17。

图 32是在每个风叶 1上作用有两个变浆执行机构 3-2 , 两变浆执行机构 3-2对称作用于 风叶 1上， 变浆时使风叶 1发生同向旋转。

图 34和图 35中示出了变浆调节阔 3-3的结构图。

变浆调节阔 3-3包括变浆阔壳 3-31和旋转阔芯 C3-32 , 旋转阔芯 C3-32设置于变浆阔壳 3-31 内， 二者形成旋转密封连接， 旋转阔芯 C3-32 内成型一进液通道 3-321 和一回油通道 3-322 ; 进液通道 3-321同设置于变浆阔壳 3-31的进油孔 3-311相连通， 旋转阔芯 C3-32旋 转并使进液通道 3-321同成型于变浆阔壳 3-31上的两个呈一旋转夹角的排油孔 3-312——对 应连通。 这里的两排油孔 3-312的角度优选 90° 设置， 也可以设置其它角度， 此角度于取风 装置的旋转角度一致。

回油通道 3-322设置于旋转阔芯 C3-32内并贯穿旋转阔芯 C3-32 , 变浆阔壳 3-31上设有 四个阔壳回流孔 3-313 ,每两个阔壳回流孔形成一组， 旋转阔芯 C3-32旋转使回流通道 3-322 与其中一组阔壳回流孔 3-313连通； 旋转阔芯 C3-32复位后， 回流通道 3-322与另一组阔壳 回流孔 3-313连通； 其中一组阔壳回流孔 3-313通过油路同液压虹 B3-21的两腔室——对应 连通， 另一组所述阔壳回流孔 3-313通过油路同所述液压源装置 3-4相连通； 这里的两组阔 壳回流孔 3-313相隔角度优选 90度角， 此角度于取风装置的旋转角度一致。

取风装置 3-5设置于旋转阀芯 C的端部， 其根据风速大小所述旋转阀芯 C3-32执行旋转 动作。

图 29中示意出了液压源装置的结构图， 所述的液压源装置 3-4设置于所述箱体 12内， 其包括：

液压油泵 3-41 , 其设置于驱动轴 30上并随所述驱动轴 30旋转；

凸凹轮 3-42 , 固定于所述箱体 12 内， 用于驱动液压油泵 3-41作功。 如图 35所示， 液 压油泵 3-41的缸体固定于所述驱动轴 30上， 凸凹轮 3-42固定于所述箱体 12的内圆面上， 液压油泵 3-41的活塞杆 B3-411的端部作用于凸凹轮 3-42上， 活塞杆 B3-411的端部设有一 限位体 3-412 , 限位体 3-412同液压油泵 3-41的缸体之间设有一复位弹簧 E3-413;

油路连接器 3-43 , 套置于驱动轴 30上， 并同驱动轴 30形成旋转动密封连接， 所述液压 油泵 3-41和所述液压缸 3-B21的油路贯穿所述驱动轴 30 , 并分别通过油路连接器 3-43输出 同所述变浆调节阔 3-3相连通。

其中的所述油路连接器 3-43包括： 一壳体 3-431 , 同所述驱动轴 30同轴设置， 所述壳 体 3-431的一端同所述箱体 12的一侧面相连接， 所述壳体 3-431上设有四个油腔， 分别为压 力油油腔 3-4311、 泄压油腔 3-4312和两个进油腔 A、 B3-4313, 3-4314 , 各油腔之间彼此密 封， 所述驱动轴 30内设有四路同所述壳体 3-431上的四个油腔对应连通的油路通道， 所述液 压油泵 3-41通过油路通道分别同压力油油腔 3-4311和泄压油腔 3-4312连通， 所述液压缸 B3-21通过油路分别同两个所述进油腔 A、 B3-4313, 43-314连通； 所述变浆调节阔 3-3的两 个排油孔分别同两所述进油腔 A、 B3-4313, 3-4314连通， 所述变浆调节阔 3-3 的进液通道 3-321同所述压力油油腔 3-4311连通， 所述旋转阔芯 C3-32旋转时所形成的回流通道 3-322 同所述泄压油腔 3-4312相连通。

优选的，在所述驱动轴 30的外圆面上设有四个环形油槽 3-131 ,四个所述环形油槽 3-131 分别同四个所述油腔对应连通， 所述压力油油腔 3-4311和两所述进油腔4、 B3-4313, 3-4314 上分别设有同其连通的管接头， 所述变浆调节阔 3-3通过油路分别同管接头对应连接。

所述液压油泵 3-41及所述液压虹 B3-21通过油路分别同四个所述环形油槽 3-131——对 应连接， 液压油泵所产生的压力油及进入或排出液压缸 B3-21 中的压力油首先进入设置于环 形油槽中， 并进入油腔， 然后通过油管接头或其它连接件同变浆调节阔 连通。 这里的变浆调 节放置于箱体上， 也可以防止于曲风较好的其它位置。

另外在所述泄压油腔 3-4312上设置一油杯 3-10 , 所述油杯 3-10内注有压力油， 所述回 流通道 3-322通过油路同所述油杯 3-10连通， 这里的油杯用于变浆调节阔构成回流油路， 并 为液压油泵提供油源。

为了避免运行过程中出现油路管线油压过高的 情况， 所述变浆调节阔 3同两所述进油腔 A、 B3-4313, 3-4314连通的油路上各设置一溢流阔 3-20 , 所述溢流阔 3-20通过油路同所述 泄压油腔 3-4312相连通， 所述溢流阔 3-20通过油路同所述泄压油腔 3-4312相连通。

驱动轴 30可以为实心轴， 也可以为空心轴， 如果为实现轴， 需要在驱动轴上设置油路通 道， 如果为空心轴， 所述液压油泵 3-41及所述液压缸 B3-21通过贯穿所述驱动轴 30空心处 的油路同所述四个油腔分别连通。

另外， 本发明还增加了一个风力机在微风环境下运行 时的技术方案， 为了降低微风时风 力机的负荷， 使其在微风环境下也能进行工作并产生压力气 体， 在以上基础上所增加的技术 方案如下：

在箱体 12上设置多个气虹 1 , 如图 6所示， 所述排气总管 35共设置至少两路与其连通 的排气支管 50 , 每路排气支管 50同设置相应数量的气虹 11上的排气支管 50相连通；

其中一路排气支管 50上仅仅设有一个单向排气阔 13 , 用于常用气虹， 所产生的压缩空 气直接通过排气总管 35输送至储气室 17 ;

其余各路排气支管 50上均设有泄压调节阔 47和单向排气阔 13 , 泄压调节阔 47和单向 排气阔 13同时设置，微风时用于控制变浆调节阔 3-3的取风装置 3-5控制风叶 1处于正常使 用角度， 而用于控制泄压调节阔 47启闭的取风装置 3-5则进入泄压状态，使与此路排气支管 50连通的气缸 11空载运行， 这部分气缸 11所产生的压缩气体外排， 这样就降低了风力机的 运行负荷， 使风力机在微风下也能产生少量的压缩空气予 以储存。

其中的泄压调节阔 47的结构如图 37、 图 38所示：

泄压阔 47设置于箱体 12上， 其包括阔壳 471、 旋转阔芯 A472和取风装置 3-5 , 所述旋 转阔芯 A472设置于所述阔壳 471 内， 二者形成旋转密封连接， 旋转阔芯 A472内部成型一气 流通道 721 , 阔壳 471上设有两个呈一旋转角的排气孔 473和同所述排气支管 50相连通的进 气孔 470 , 所述旋转阔芯 A472旋转时， 阔壳 471的进气孔 470通过所述气流通道 479同两所 述排气孔 473中的其一相连通；

多气虹 11风力压力机的泄压阔的泄压作用， 由于风的大与小的极差很大， 为了充分利用 长时间小^:风， 釆用多气虹 11时， 可以在小^:风时用泄压调节阔减去 1 /2、 1 / 3、 2/5等部分 气虹 11的工作压力来实现小风工作。在大风一定的� ��速时封掉泄压调节阔使其进行正常利用 大风工作。

旋转阔芯 A472旋转时， 两所述排气孔 473分别与储气室 17和外界大气——对应连通； 所述取风装置 3-5设置于所述旋转阔芯 A472的端部，其依靠风力控制所述泄压阔 47的启闭。

所述取风装置 3-5如图 33所示： 其包括：

取风挡板 3-51 , 包括一个取风面较大的大块取风挡板 B3-511和一个取风面较小的小块 取风挡板 B3-512 , 两所述取风挡板 3-511、 3-512形成一旋转夹角， 当然， 这里的取风挡板 3-51也可以设置一个， 主要用于依靠风力启动旋转阔芯 C3-32或旋转阔芯 A472的旋转； 套筒 B3-52 , 其一端固定于所述变浆阔壳 3-31或所述阔壳 471上；

旋转轴 C3-53 , 其套置于所述套筒 B3-52 内并同其间隙配合连接， 所述旋转轴 C3-53的 一端同所述旋转阔芯 C3-32或旋转阔芯 A472 的端部固定连接， 其另一端同两所述取风挡板 3-511、 3-512固定连接， 所述旋转轴 C3-53同所述驱动轴 30垂直设置；

碟簧 C3-54 , 其一端同所述套筒 B3-52 固定连接， 其另一端作用于其中一块所述取风挡 板 3-51上， 用于实现微风时所述取风挡板 3-51的复位。

在取风装置 3-5 的套筒 B3-52 上还设置了两个限位板 B3-513 , 正常时， 大块取风挡板 B3-511竖直设置， 且处于迎风的位置， 而小块取风挡板 B3-512处于水平位置， 泄压阔 47关 闭， 两个限位板 B3-513限制大块取风挡板 B3-511的旋转角度为 90° , 根据变浆调节阔 3-3 上油路的设置情况， 可以适当设置限位板 B3-513的位置， 使大块取风挡板 B3-511或小块取 风挡板 B3-512同变浆调节阔 3-3的油路转换情况保持一致。

此外， 在上述技术方案的基础上还增加了一风向调节 机构的技术方案， 如图 39至图 43 所示。

所述风向调节机构包括：

偏航轴承 401 , 其套置固定于风力机的旋转座 161上；

轴向液压马达 402 , 固定于风力机的调向轴座 16的固定座 162上， 且与偏航轴承 401形 成齿轮传动副；

调向控制阔 403 , 其通过一支架 70固定于风力机的驱动轴座 15上， 其上设有一液压进 口 40311、 顺时向液压出口 40321和逆时向液压出口 40322 , 液压进口 40311与液压油泵 41 通过油路连接， 顺时向液压出口 40321和逆时向液压出口 40322分别通过油路与轴向液压马 达 402连接；

风向尾 404 , 与调向控制阔 403连接， 用于控制调向控制阔 403中油路的走向； 这里的 风向尾 404釆用燕尾型风向尾。

风向尾 404逆时针旋转时， 逆时向液压出口 40322与液压油泵 3-41油路连通，控制轴向 液压马达 402驱动偏航轴承 401逆时针旋转；风向尾 404顺时针旋转时，顺时向液压出口 40321 与液压油泵 3-41油路连通， 控制轴向液压马达 402驱动偏航轴承 401顺时针旋转。

如图 40所示，调向控制阔 403包括：调向旋转阔芯 4031和调向阔座 4032 ;调向阔座 4032 通过支座 70与驱动轴座 15相对固定连接， 其中部成型一阔腔， 顺时向液压出口 40321和逆 时向液压出口 40322设置于调向阔座 4032的两侧， 且与阔腔相连通； 调向旋转阔芯 4031 内 成型一油道 40312 , 油道的起止于调向旋转阔芯 4031中部的液压进口 40311 , 终止于调向旋 转阔芯 4031的外圆面； 风向尾 404的一端水平固定于调向旋转阔芯 4031上； 其中的顺时向 动力油管 80和逆时向动力油管 90 的一端分别与顺时向液压出口 40321 和逆时向液压出口 40322连接， 顺时向动力油管 80和逆时向动力油管 90的另一端分别与轴向液压马达 402连 接； 动力源油管 100的两端分别于液压油泵 3-41和液压进口 40311连接。

如图 41、 图 42和图 43所示， 调向阔座 4032上还设有用于限制风向尾 404摆动角度的 逆向限位凸肩 40323和顺向限位凸肩 4034; 风向尾 404旋转至逆向限位凸肩 40323时， 油道 40312与逆时向液压出口 40322连通； 风向尾 404旋转至顺向限位凸肩 4034时， 油道 40312 与顺时向液压出口 40321连通。 通过在变浆风力机上设置一风向调节机构， 使风力机旋转至更有利于取风的方位， 若仅 仅依靠风叶对风力机的取风方位进行角度调节 ， 尤其是大型风力机， 当风速不大时， 难以使 风力机自动转向， 因此风力机就不可能在最佳取风方位下工作， 进而影响风力机的工作效率； 本发明通过风向尾控制调向控制阔中油路的走 向， 进而实现对轴向液压马达转向的控制， 通 过轴向液压马达驱动偏航轴承， 从而可以驱动风力机的旋转主轴向着有利于风 叶取风的方位 旋转。

下面结合图 29对本发明的整个变浆过程作以下简单描述。

驱动轴旋转并带动液压油泵一起旋转， 液压油泵上的活塞连杆 C的端部作用于凸凹轮， 驱动轴旋转带动液压油泵持续泵出压力油， 压力油经管道进入环形油槽内并进入压力油油 腔 内， 然后通过管道进入变浆调节阔的进液通道， 当风速较大， 足以将大块取风挡板 B进行 90 度角旋转， 此时进液通道内的压力油通过油路管道进入同 其连通的 A进油腔， 然后通过环形 油槽、 油路管道进入液压缸 B中 A腔室内， 并推动活塞连杆 C作功， 连接杆 B通过推动 （或 拉动）叶片轴旋转至避风位置， 而 B腔室内的油通过油路管道返回至 B进油腔， 并通过变浆 调节阔内的回油通道进入油杯中； 当风力减弱时， 大块取风挡板 B在碟簧 C的恢复力的作用 下回位， 此时的变浆调节阔中的油路走向发生了变化， 压力油进入了油路连接器中的 B进油 腔， 然后通过油路管道进入液压缸 B中的 B腔室， 并推动活塞连杆 C作功， 连接杆 B通过拉 动 （或推动）叶片轴旋转至正常工作位置， 而 A腔室内的油通过油路管道返回至 A进油腔， 并通过变浆调节阔内的回油通道进入油杯中； 当风力无法把大块取风挡板 B刮至变浆的位置， 此时液压油泵所产生的压力油通过油路管道和 泄压调节阔 3-8返回至油杯中。

结合图 39至图 43对本发明的调向过程作以下简单描述：

当风向尾 404与风向形成一夹角时， 在风的作用下进行逆时针（或顺时针）旋转， 如图 41 (或图 43 )所示， 此时的调节控制阔中的油道与逆时向动力油管 90 (或顺时向动力油管 80 )连通， 通过液压油泵 3-41所产生的压力油一路与动力源油管 100连接， 这样压力油依次 通过动力源油管 100、 油道 40312、 逆时向动力油管 90 (或顺时向动力油管 80 )进入轴向液 压马达 402 , 使轴向液压马达 402产生顺时针（或逆时针）旋转， 由于轴向液压马达 402与 偏航轴承 401釆用齿轮啮合，偏航轴承 401的旋转带动旋转主轴 50逆时针（或逆时针）旋转， 进而完成风力机风向的调节，风力机调整后， 风向尾回到与风向平行的位置，即图 42的位置， 顺时向液压出口 40321和逆时向液压出口 40322被阻断。

下面根据图 14至图 20对立轴风力空气压力机进行详细描述。

图 14所示为本发明所提供的一种立轴风力空气压� ��机结构， 包括立轴风叶 1-10、 驱动 轴 30和箱体 12等组成。

驱动轴 30; 通过支架 1-11竖直设置于地面上；

风力空气压力机的主体部分包括： 箱体 12、 驱动轮 6和多个气虹 11 , 气虹 11设置于箱 体 12上， 驱动轮 6设置于箱体 12内并套置固定于驱动轴 30上；

储气室 17通过排气支管 50同气虹 11对应连通，在空气压力机上还设置有泄压阔� �� 其主 要包括风力调节装置 1-6和泄压调节阔 1-7 , 风力调节装置 1-6同所述泄压调节阔 1-7连接， 用于控制所述泄压调节阔 1-7的启闭， 泄压调节阔 1-7通过泄压管路 1-8与同部分所述气虹 11连接的排气支管 50相连通。

其中的风力调节装置 1-6为一主驱动轮， 主驱动轮套置固定于驱动轴 30的下部， 同驱动 轴 30—起旋转。

图 15所示为泄压调节阔 1-7的结构图， 其包括： 旋转轴 Bl-71、 离心启闭机构 1-72和 联接接头 1-73。

旋转轴 B1-71的下部设置于轴承座 1-101 内， 并同所述轴承座 1-101可旋转连接， 旋转 轴 B1-71的上端成型一从动轮 1-711 , 主驱动轮驱动从动轮 1-711旋转， 沿旋转轴 B1-71的 轴线成型有贯通的通气孔 B1-712 , 所述旋转轴 B1-71 内设有与通气孔 B1-712相连通的阔腔 1-713 , 这里的主驱动轮和从动轮 1-711可以直接釆用齿轮啮合的传动方式， 二者也可以为皮 带轮， 通过皮带进行动力传递， 也可釆用其它形式的传动方式；

离心启闭机构 1-72与阔腔 1-713连接， 用于控制通气孔 B1-712同外界大气的通断， 而 联接接头 1-73设置于旋转轴 B1-71的端部， 并同旋转轴 B1-71之间形成旋转密封连接，旋转 轴 B1-71的下端与联接接头 1-73通过气封元件 1-9连接， 联接接头 1-73上设有同所述通气 孔 B1-712相连通的进气管 B1-731 , 泄压管路 1-8与进气管 B1-731连通。

其中的离心启闭机构 1-72如图 16所示， 其组成如下：

活塞 1-721 , 置于阔腔 1-713内， 其上成型有同通气孔 B1-712连通的调节孔 1-7211 ; 活塞连杆 B1-722 , 垂直于旋转轴 B1-71设置， 活塞连杆 B1-722的一端穿过旋转轴 B1-71 同活塞 1-721固定连接， 其另一端设置一离心块 1-7221。

活塞连杆 B1-722 上套置一复位弹簧 A1-7222 , 所述复位弹簧 A1-7222 的一端同旋转轴 1-B71固定连接， 其另一端固定于活塞连杆 B1-722上。

为了减少运行的震动， 增加运转的稳定性，优选在离心启闭机构 1-72还设置了平衡连杆 1-723 ,平衡连杆 1-723与活塞连杆 B1-722对称设置于旋转轴 B1-71的两侧，平衡连杆 1-723 的一端同旋转轴 B1-71活动连接， 其另一端设置一平衡块 1-7231 , 活塞连杆上 B1-722套置 一复位弹簧 Bl-7232 , 复位弹簧 B1-7232的一端同旋转轴 B1-71 固定连接， 其另一端固定于 平衡连杆 1-723上。

当风力空气压力机处于^:风时， 风力调节装置 1-6 中的活塞连杆 B1-722 在复位弹簧 A1-7222的作用下使活塞 1-721复位， 进而实现活塞 1-721上的调节孔 1-7211与所述通气孔 B1-712连通， 此时， 部分气虹 11所产生的压力气体由泄压管 1-8进入旋转轴 B1-71的通气 孔 B1-712 , 进而使部分压力气体得到外排， 这部分气缸 11处于空载状态， 这在一定程度上 大大减少了驱动轮 6的负荷， 使空气压力机保持正常的工作； 反之， 当风力空气压力机处于 较大风速的环境下， 为了使风力空气压力机产生压力更高的空气， 离心块 1-7221旋转产生离 心力，活塞连杆 B1-722在离心力的作用下克服复位弹簧 B1-7232的弹力并拉动活塞 1-721移 动，活塞 1-721上的调节孔 1-7211同旋转轴 B1-71的通气孔 B1-712错位，进而将通气孔 B1-712 同外界大气隔离， 气虹 11中所产生的压力气体通过排气支管 50路输送至储气室 17中。

为了实现空压机的平稳增速运行， 本发明所釆用的驱动轮 6结构如图 17所示， 其结构同 水平驱动轴的风力空气压力机， 这里不再赘述。

另外， 本发明提供的一种无立柱式的立轴风力机结构 ， 如图 18所示。

下面是利用上述的风力空气压力机利用于蓄能 、 发电及远程输水系统中。

图 44所示为一种气压扬水蓄能系统， 包括低位蓄水池 4-2、 高位蓄水池 4-1、 供能装置 和提水装置， 提水装置同供能装置连接， 用于将低位蓄水池 4-2 内的水提至高位蓄水池 4-1 中，这里的提水装置为气压扬水机 4-3 ,供能装置通过气路同气压扬水机 4-3的进气管路 4-31 连接。

另夕卜，在高位蓄水池 4-1的下部还设有一水力发电机 4-7 ,如图 45所示， 需要电的时候， 高位蓄水池 4-1 内的水通过下水管 4-9进入水力发电机 4-7中， 并带动水力发电机 4-7进行 发电， 水力发电机 4-7的排水管同低位蓄水池 4-2相连通；

风力供能装置中的压缩空气通过气路进入气压 扬水机 4-3中， 低位蓄水池 4-2中的水通 过气压扬水机 4-3输送至高位蓄水池 4-1 , 高位蓄水池 4-1 内的水通过水力发电机 4-7实现 发电， 高位蓄水池 4-1中的水经水力发电机 4-7发电后汇入低位蓄水池 4-2。

为了提高气压扬水机 4-3的扬水效率， 在系统中又增加了太阳能供能装置和 4-6气泵装 置 4-4 , 其可以单独供气压扬水机 4-3压力气体， 也可以同风力空气压力机 4-8—起使用。 这里的气泵装置 4-4为电动气泵，电动气泵同太阳能供能装置电 连接，电动气泵的排气管 4-41 同气压扬水机 4-3的进气管路 4-31连通，气压扬水机 4-3同电动气泵之间的气路上及气压扬 水机 4-3与储气室 17之间的连接气路上设有单向排气阔 1 3。 这里的太阳能供能装置 4-6 包 括太阳能釆光板 4-61、 逆变器 4-62和蓄电池 4-63 , 由于这一块所釆用的是现有技术， 这里 就不再赘述。

通过气压扬水将低位蓄水池 4-2内的水通过出水管 4-32输送至高位蓄水池 4-1。 高位蓄 水池 4-1中的水作为能源被存放起来， 需要电使只需要将高位蓄水池 4-1中的水通过下水管 4-9下放至低位蓄水池 4-2 中， 通过位能的变化高位蓄水池 4-1 中的水通过水力发电机 4-7 转化为电能， 供用户使用， 不需要对电能进行蓄能， 这样减少了电力蓄能装置对环境的污染， 实现电力的即时启动和使用。

参照图 46 , —种气压扬水远程输水系统， 包括低位蓄水池 4-2和高位蓄水池 4-1、 提水 装置和为提水装置提供能量的供能装置， 提水装置用于将低位蓄水池 4-2中的水提至高位蓄 水池 4-1中， 低位蓄水池 4-2可以为水源， 而高位蓄水池 4-1中的水流向用户端， 其中的提 水装置为气压扬水机 4-3 , 供能装置通过气路同气压扬水机 4-3的进气管路 4-31连接。 供能 装置为风力空气压力机 4-8 , 或者为太阳能供能装置 4-6和气泵装置 4-4 , 最为优选的是二者 同时使用，也可以直接将气泵装置 4-4直接与外接电源连接供电。这里的太阳能供 能装置 4-6 包括太阳能釆光板 4-61、逆变器 4-62和蓄电池 4-63。通过太阳能釆光板 4-6釆集太阳光能， 并将其转化成电能通过蓄电池 4-63储存起来， 然后再通过逆变器 4-62将其转换成电动气泵 所需要的电供其运转， 并产生压力气体， 电动气泵所产生的压力气体通过电动气泵的排 气管 4-41 同气压扬水机 4-3的进气管路 4-31连通， 气压扬水机 4-3通过气压扬水后通过出水管 4-32输送至高位水塔 4-1 , 水从高位蓄水池 4-1流向用户端。 同时， 在气压扬水远程输水系 统中还包括与高位蓄水池 4-1通过下水管 4-9连通的远程低位蓄水池 4-10。

这里的高位蓄水池 4-1可以置于城市高层楼房房顶上， 作为供居民用水或作其他用途用 水的水源。

另外， 在高位蓄水池 4-1 的下部还设置了一个水力发电机 4-7 , 可以同时利用高位蓄水 池 4-1进行发电， 从而形成一种气压扬水位能发电系统， 如图 47所示， 当高位蓄水池 4-1中 的水使用不完的情况下， 可以将部分水的位能转换为电能。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述， 不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之 内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。