[实用新型]一种防火式风力发电机组高空逃生缓降装置

说明书

一种防火式风力发电机组高空逃生缓降装置，防火防护背包用于装置整套防火式风力发电机组高空逃生缓降装置，放置于机舱指定位置；缓降器包括绳轮结构、齿轮传动结构和刹车系统，所述绳轮结构与齿轮传动结构连接，所述的齿轮结构与刹车系统相连；缓降绳绳头两端各含一个安全钩，缓降绳绳体处于缓降器内绳轮结构上，通过缓降绳与绳轮的摩擦，其中离缓降器更近的缓降绳端的安全钩用于挂在逃生人员安全带上，缓降器上端的固定钩用于挂在机舱指定吊点处，离缓降器更远的缓降绳端的安全钩则随缓降绳从机舱吊物口伸出；整个机舱内部缓降器及缓降绳均处于防火阻燃层外罩内。本实用新型使用方便、有效适用于风电机组高空逃生。

技术领域

本实用新型涉及一种防火逃生装置，具体地说是一种高空防火逃生缓降装置，尤其适用于对风电行业突发火灾及紧急情况下的高空逃生自救。

背景技术

根据国务院“十三五”规划，即能源发展战略行动计划，2014-2020年将大力发展风电，到2020年风力发电机组装机达到2亿千瓦。根据英国风能机构不完全统计，截止2010年1月，全球风机重大事故共715起，其中火灾事故138起，占比19.3％；由中国可再生能源学会统计的风机火灾数据显示，国外风电机组平均每年发生9.25起火灾事故(数据来源：英国Caithness发布的数据)，国内风电机组平均每年发生12.3起MW级以上的火灾事故(数据来源：北京鉴衡认证中心)。2009-2012年，国内风力发电机组发生飞车、烧毁、倒塌等重大安全事故共36起。

目前国内盛行2MW风力发电机组，塔筒高达80米、90米，对于高容量机组2.5MW、3MW、5MW甚至8MW、10MW机组，塔筒高达将在100米以上。高达80～100米的风力发电机组，一旦发生突发事件或者火灾，普通的消防灭火方式根本无法扑灭，只能“望高兴叹”。如果刚好有维护或调试等工作人员在风电机组上进行相关工作，则必须依靠紧急高空逃生缓降装备才能进行自救。

针对风电行业机组高、逃生环境恶劣等一系列因素，风电行业采用高空逃生缓降装置配置较标准、单一，标准的风电高空逃生缓降装置由安全钩(标准件)、缓降器、缓降绳及防护背包等构成，其中安全钩为不锈钢材质，缓降器均为铝合金材质，缓降绳有“纯尼龙绳”与“外部尼龙绳、内芯钢丝绳”两种，防护背包一般为PVC或PU材质，各家产品的主要区别在于缓降器内部结构及缓降绳材质两方面。

上述高空逃生缓降装置面对一般突发情况，如突发雷雨、机组大幅度振动或机组人员晕厥的情况，可以利用高空逃生缓降装置迅速下到地面。但面对风电机组火灾情况时，因为缓降装置需要挂在风电机组机舱内部某固定吊点上，如果缓降装置没有一定的防火、降温保护措施，缓降器长时间至于火灾中，缓降器将会过热，从而影响刹车片的制动性能，引发安全事故；如果缓降绳没有一定的防火性能(目前尼龙材质缓降绳依据GB8624-2012的要求测试，只能做到B2等级，即可燃级别)，则在下降的过程中纯尼龙(聚酰胺材质)缓降绳将出现烧断的情况，而即便内芯为钢丝(外部尼龙材质、内芯航空钢丝)的缓降绳则会出现外部尼龙绳烧毁，同样丧失摩擦曳引驱动作用(见下文离心制动原理描述)，使得人员存在高空坠落危险，造成严重的安全隐患。

高空逃生缓降装置缓降器及缓降绳的离心制动原理：绳轮在缓降绳的摩擦力作用下转动，由于大齿轮与绳轮同轴，角速度方向一致，且大小相同；齿轮轴与摩擦片(两摩擦片由弹簧连接在一起)底座同轴，角速度方向一致，且大小相同，大齿轮与齿轮轴啮合，穿安全带的工作人员在自由落体的过程中，速度会通过绳轮传递到摩擦片底座，从而使摩擦片产生离心力，当离心力小于弹簧的弹力时，速度将继续增大，直到离心力大于弹簧的弹力时，摩擦片与壳体内壁产生摩擦力抵消一部分离心力，使下降速度一直保持在一定的范围内，从而实现工作人员的缓降效果。

据了解，针对上述风电行业高空逃生缓降装置的防火性能需求，目前世界上从事风电行业高空逃生缓降装置研发、制造的主流供应商尚未能提出相关解决方案，缓降绳尚未达到相关防火等级要求，而缓降器亦直接暴露于逃生环境中。

发明内容