一种用于风力发电机的安全系统及方法与流程

1.本发明涉及风力发电机领域，更具体地说，涉及一种用于风力发电机的安全系统及方法。


背景技术：

2.风能是一种再生能源之一，具有清洁、无污染的特性。风力发电是将风的动能转变为机械动能，再把机械能转换为电力动能。
3.风力发电机的结构紧凑，外壳与发电机空间狭窄，在风力发电机的长期运转中，容易产生发电机过热短路、制动过热等问题，造成机舱起火，灭火不及时不仅会经济损失，还会对周边环境与人员造成安全威胁。
4.针对上述技术问题，申请号为cn201210549168.9的中国发明专利公开了一种风力发电机组专用灭火装置，在该装置中，第一灭火剂在喷出后，对发电机组进行灭火处理，但由于只采用一种第一灭火剂，灭火效果不理想，另外，燃烧后的腔体内的密封性也较差，容易使得火星接触外界空气进而导致复燃，使得灭火装置失效。
5.为此，提出一种用于风力发电机的安全系统及方法。


技术实现要素：

6.1.要解决的技术问题
7.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于风力发电机的安全系统及方法，可以实现对风力发电机的二次灭火，在降温冷却后，进一步减少火源与空气的接触，增加了灭火的效果。
8.2.技术方案
9.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
10.一种用于风力发电机的安全系统，支撑柱，支撑柱的上端装设有外壳，外壳内装设有发电机，发电机的轴部装设有扇叶，安全装置包括装设于外壳内的支撑架，所述支撑架的上部设置有安装槽，所述安装槽沿支撑架长度方向依次装设有第一箱体、气体箱与第二箱体，所述第一箱体内填充有第一灭火剂，所述第一箱体朝向远离安装槽的一端开设有上部灭火喷口，所述上部灭火喷口的喷出口上装设有用于密封喷出口的第一泄压堵头，所述上部灭火喷口与第一箱体相连通，所述第二箱体朝向框体连接架的一端开设有密封喷口，所述密封喷口的喷出口上装设有用于密封喷出口的第二泄压堵头，所述第二箱体内填充有第二灭火剂，所述气体箱内固定装设有可通过温度变化触发的产气组件，所述第一箱体、第二箱体均与气体箱相连通。
11.进一步的，所述支撑架的侧部开设有朝向支撑架中心线设置的侧部灭火喷口，所述支撑架的侧部设置有流通管路，所述第一箱体、侧部灭火喷口均与流通管路相互连通，所述侧部灭火喷口的喷出口上装设有用于密封喷出口的第三泄压堵头。
12.进一步的，所述支撑架的底部设有朝向支撑架中心线设置的底部灭火喷口，所述
底部灭火喷口与流通管路相互连通，所述底部灭火喷口的喷出口上装设有用于密封喷出口的第四泄压堵头。
13.进一步的，所述安装槽沿支撑架的横向开设，所述安装槽内沿支撑架的纵向开设有导轨，所述安装槽的端部设置有抵触面，所述第一箱体、第二箱体与气体箱的侧部均设置有与导轨相匹配的滑动部，使第一箱体、第二箱体与气体箱可以在安装槽内沿导轨的方向滑动，所述安装槽内装设有用于固定第二箱体位置的快接固定件，所述第一箱体上设置有出液插管，所述流通管路上设置有插接凹槽，当第一箱体的一端与抵触面相互抵触时，所述气体箱的一端与第一箱体的另一端相互抵触，所述气体箱的另一端与第二箱体相互抵触，快接固定件固定第二箱体，出液插管插接固定于插接凹槽内。
14.进一步的，所述气体箱上设置有第一出气接头与第二出气接头，所述第一箱体上设置有第一进气插槽，所述第二箱体上设置有第二进气插槽，所述气体箱的一端与第一箱体相互抵触固定时，第一出气接头插接固定于第一进气插槽内，所述气体箱的另一端与第二箱体相互抵触固定时，第二出气接头插接固定于第二进气插槽内。
15.进一步的，所述气体箱内设置有隔离板，所述隔离板将气体箱相内的空间隔离出第一腔体与第二腔体，所述第一腔体与第一快接头相连通，第二腔体与第二快接头相连通，所述产气组件包括第一产气部、第二产气部与触发部，所述第一产气部装设于第一腔体内，所述第二产气部固定装设于第二腔体内，所述触发部装设于气体箱内，所述触发部通过第一产气部的气体压力激发第二产气部。
16.进一步的，所述第一产气部包括第一壳体，所述第一壳体装设于第一腔体内，所述第一壳体的一端开设有螺纹孔，所述螺纹孔内通过螺纹连接的方式安装有密封件，所述密封件上设置贯穿的安装孔，所述安装孔内插接有引燃绳，所述第一壳体内填充有第一气体发生剂，所述引燃绳的一端插接在第一气体发生剂内，并可引燃第一气体发生剂，所述引燃绳的另一端朝向远离安装孔的方向延伸出，所述第二产气部包括第二壳体，所述第二壳体装设于第二腔体内，所述第二壳体内均内填充有第二气体发生剂，所述第二壳体的端部装设有撞击火帽，所述撞击火帽内填充有引燃剂，所述触发部通过第一气体发生剂反应的气体击发撞击火帽内的引燃剂。
17.进一步的，所述触发部包括触发杆，所述触发杆滑动装设于隔离板上，并贯穿隔离板，所述触发杆位于第一腔体内一端外壁上套装有弹簧，所述弹簧的一端抵触于隔离板，所述弹簧的另一端抵触于触发杆的端部，所述触发杆的另一端设置有触发头，所述触发头与撞击火帽的位置相匹配，并用于击发撞击火帽。
18.进一步的，所述第一灭火剂中添加有色素。
19.一种用于风力发电机的安全系统的方法，包括以下步骤：
20.s1：当温度超过了设定温度后，产气组件工作产生气体，气体通过气体箱冲入第一箱体、第二箱体内；
21.s2：第一箱体压力增加超过预定值，使第一泄压堵头破裂第一灭火剂从上部灭火喷口喷出，对内部结构降温冷却；
22.s3：第二箱体内的压力增加超过预定值，气体冲破第二泄压堵头，第二灭火剂从箱体密封喷口喷出，对内部结构降温冷却，并减少与空气的接触。
23.3.有益效果
24.相比于现有技术，本发明的优点在于：
25.(1)本发明通过产气组件工作产生气体，气体通过气体箱冲入第一箱体、第二箱体内，使第一箱体、第二箱体内的压力增加超过预定值，使第一泄压堵头破裂第一灭火剂从上部灭火喷口喷出，对内部结构降温冷却，实现灭火目的，并且产气组件产生的气体第一灭火剂喷出后，再推动第二灭火剂从箱体密封喷口喷出，持续对火源降温冷却，进一步减少火源与空气的接触，增加了灭火的效果。
26.(2)本发明在常压状态下，第三泄压堵头能够堵塞侧部灭火喷口，第四泄压堵头能够堵塞底部灭火喷口，起到密封作用，当压力超过设定值后，第三泄压堵头与第四泄压堵头均破裂，打开侧部灭火喷口、底部灭火喷口的通道，第一灭火剂从侧部灭火喷口与底部灭火喷口处喷出，增加灭火效果，同时由于流通管路形成了密封环境，可以多罐入第一灭火剂，提高了第一灭火剂的储存量，进一步提升了灭火效果。
27.(3)本发明产气组件通过第一产气部，能够给第一腔体快速提供气体，使第一灭火剂快速喷出，实现快速灭火，同时产气组件通过触发部将第一腔体内产生的气体转换为动能，击发第二产气部反应，致使第二产气部在设定好的时间后反应，为第二腔体提供气体，从而进行分步反应，先通过第一灭火剂对火源进行灭火降温，在通过第二灭火剂减少火源与空气的接触，实现了对火源的混合灭火，提高了安全装置的灭火效果。
附图说明
28.图1为风力发电机的结构示意图；
29.图2为本发明在风力发电机内的连接关系示意图；
30.图3为本发明的立体结构示意图；
31.图4为本发明的支撑架与第一箱体、气体箱、第二箱体的连接关系示意图；
32.图5为本发明的支撑架的结构示意图；
33.图6为本发明的出液插管的结构示意图；
34.图7为本发明的第一箱体、气体箱与第二箱体的连接关系示意；
35.图8为图7中i结构的放大示意图。
36.图中标号说明：
37.1a、支撑柱；1b、外壳；1c、发电机；1d、扇叶；1e、支撑架；101、安装槽；2、第一箱体；3、气体箱；4、第二箱体；5、第一灭火剂；201、上部灭火喷口；6、第一泄压堵头；401、密封喷口；7、第二泄压堵头；8、第二灭火剂；102、侧部灭火喷口；103、流通管路；10、第三泄压堵头；104、底部灭火喷口；11、第四泄压堵头；101a、导轨；101b、抵触面；101c、快接固定件；202、出液插管；105、插接凹槽；301、第一快接头；302、第二快接头；203、第一进气插槽；401、第二进气插槽；3a、第一腔体；3b、第二腔体；911、第一壳体；912、密封件；913、引燃绳；914、第一气体发生剂；921、第二壳体；922、第二气体发生剂；923、撞击火帽；924、引燃剂；931、触发杆；932、承压部；933、弹簧；934、触发头。
具体实施方式
38.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.如图1至图8所示，一种用于风力发电机的安全系统，包括支撑柱1a，支撑柱1a的上端装设有外壳1b，外壳1b内装设有发电机1c，发电机1c的轴部装设有扇叶1d，安全装置包括装设于外壳1b内的支撑架1e，支撑架1e装设于外壳1b内，支撑架1e的上部设置有安装槽101，安装槽101沿支撑架1e长度方向依次固定焊接有第一箱体2、气体箱3与第二箱体4，第一箱体2内填充有第一灭火剂5，第一灭火剂5采用液态水。第一箱体2朝向远离安装槽101的一端开设有上部灭火喷口201，上部灭火喷口201的喷出口上通过螺纹连接的方式装设有用于密封喷出口的第一泄压堵头6，上部灭火喷口201与第一箱体2相连通，第二箱体4朝向框体连接架的一端开设有密封喷口401，密封喷口401的喷出口上通过螺纹连接的方式装设有用于密封喷出口的第二泄压堵头7，其中，第一泄压堵头6与第二泄压堵头7的结构相同，第一泄压堵头6与第二泄压堵头7的结构材料均相同，其外形为圆柱形，在外壁上加工有螺纹，在一定的压强下能够保持圆柱形，当超过设定压力后，产生形变或者破裂冲出喷出口，可采用塑料、橡胶或者硅胶等材质；在常压状态下，第一泄压堵头6能够堵塞上部灭火喷口201，第二泄压堵头7能够堵塞密封喷口401，起到密封作用，当压力超过设定值后，第一泄压堵头6与第二泄压堵头7均破裂，打开上部灭火喷口201、密封喷口401的通道。第二箱体4内填充有第二灭火剂8，第二灭火剂8采用二氧化碳缓释剂，可缓慢反应释放二氧化碳。气体箱3内固定装设有可通过温度变化触发的产气组件，第一箱体2、第二箱体4均与气体箱3相连通。当风力发电机的温度超过了设定温度后，产气组件工作产生气体，气体通过气体箱3冲入第一箱体2、第二箱体4内，使第一箱体2、第二箱体4内的压力增加超过预定值，使第一泄压堵头6破裂促使第一灭火剂5从上部灭火喷口201喷出，对内部结构降温冷却，实现灭火目的，接着气体冲破第二泄压堵头7，第二灭火剂8从箱体密封喷口401喷出，第二灭火剂8填充风力发电机的空间，减少与空气的接触，进一步增加灭火的效果。
40.支撑架1e的侧部开设有朝向支撑架1e中心线设置的侧部灭火喷口102，支撑架1e的侧部设置有流通管路103，第一箱体2、侧部灭火喷口102均与流通管路103相互连通，侧部灭火喷口102的喷出口上通过螺纹连接的方式装设有用于密封喷出口的第三泄压堵头10，支撑架1e的底部设有朝向支撑架1e中心线设置的底部灭火喷口104，底部灭火喷口104与流通管路103通过管路相互连通，底部灭火喷口104的喷出口上通过螺纹连接的方式装设有用于密封喷出口的第四泄压堵头11。其中，第一泄压堵头6、第二泄压堵头7、第三泄压堵头10与第四泄压堵头11的结构材料均相同；在常压状态下，第三泄压堵头10能够堵塞侧部灭火喷口102，第四泄压堵头11能够堵塞底部灭火喷口104，起到密封作用，当压力超过设定值后，第三泄压堵头10与第四泄压堵头11均破裂，打开侧部灭火喷口102、底部灭火喷口104的通道，第一灭火剂5从侧部灭火喷口102与底部灭火喷口104处喷出，增加灭火效果，同时由于流通管路103形成了储存腔，可以多罐入第一灭火剂5，提高了第一灭火剂5的储存量，进一步提升了灭火效果。
41.安装槽101沿支撑架1e的横向开设，安装槽101内沿支撑架1e的纵向开设有导轨101a，安装槽101的端部设置有抵触面101b，第一箱体2、第二箱体4与气体箱3的侧部均设置有与导轨101a相匹配的滑动部，使第一箱体2、第二箱体4与气体箱3可以在安装槽101内沿导轨101a的方向滑动，安装槽101内装设有用于固定第二箱体4位置的快接固定件101c，快
接固定件101c的端部设置有导轨101a相配的插接块，可插接固定于安装槽101的端部，并通过螺栓进行固定，第一箱体2上设置有出液插管202，流通管路103上设置有插接凹槽105，当第一箱体2的一端与抵触面101b相互抵触时，气体箱3的一端与第一箱体2的另一端相互抵触，气体箱3的另一端与第二箱体4相互抵触，快接固定件101c固定第二箱体4，出液插管202插接固定于插接凹槽105内。使用时，第一灭火剂5通过出液插管202进入到流通管路103内，简化了管路布设要求，降低了人工成本，提升了装配的效率。
42.如图1至图7所示，气体箱3上固定连接有第一快接头301与第二快接头302，第一箱体2上朝向气体箱3的一端设置有延伸出的第一进气插槽203，第二箱体4上朝向气体箱3的一端设置有延伸出的第二进气插槽401，气体箱3的一端与第一箱体2相互抵触固定时，第一快接头301与第一进气插槽203插接固定，气体箱3的另一端与第二箱体4相互抵触固定时，第二快接头302与第二进气插槽401插接固定。装配时，操作人员可通过滑动的方式快速完成第一箱体2、第二箱体4与气体箱3的装配，在不影响灭火结构的同时，简化了管路的布设时间，进一步优化的整体结构，降低了装配的成本。
43.气体箱3内设置有隔离板3c，隔离板3c将气体箱3内的空间隔离出第一腔体3a与第二腔体3b，第一腔体3a与第一快接头301相连通，第二腔体3b与第二快接头302相连通，产气组件包括第一产气部、第二产气部与触发部，第一产气部装设于第一腔体3a内，第二产气部固定装设于第二腔体3b内，触发部装设于气体箱3内，触发部通过第一产气部的气体压力激发第二产气部。使用时，第一产气部与第二产气部的产气方式与产气时间，可单独控制，第一产气部通过热量实现自动引燃产气，能够给第一腔体3a快速提供气体，使第一灭火剂快速喷出，实现快速灭火，同时触发部将第一腔体3a内产生的气体转换为动能，激发第二产气部反应，致使第二产气部在设定好的时间后反应，为第二腔体3b提供气体，从而进行分步反应，先通过第一灭火剂对火源进行灭火降温，在通过第二灭火剂8减少火源与空气的接触，实现了对火源的混合灭火，提高了安全装置的灭火效果。
44.第一产气部包括第一壳体911，第一壳体911通过螺纹连接的方式固定在第一腔体3a内，第一壳体911的一端开设有螺纹孔，螺纹孔内通过螺纹连接的方式安装有密封件912，密封件912可采用硅胶材质；密封件912上设置贯穿的安装孔，安装孔内插接有引燃绳913，第一壳体911内填充有第一气体发生剂914，引燃绳913的一端插接在第一气体发生剂914内，并可引燃第一气体发生剂914，引燃绳913的另一端朝向远离安装孔的方向延伸出第一腔体3a，引燃绳913在超过设定温度后会自动燃烧，从而引燃第一气体发生剂914，产生气体，具有反应速度快的优点，能够为第一腔体3a快速提供气体，其中第一气体发生剂914可采用叠碳化钠等产品；第二产气部包括第二壳体921，第二壳体921通过螺纹连接的方式固定在第二腔体3b内，第二壳体921内均内填充有第二气体发生剂922，第二壳体921的端部装设有撞击火帽923，撞击火帽923内填充有引燃剂924，触发部通过第一气体发生剂914反应的气体击发撞击火帽923内的引燃剂924，引燃剂924燃烧引燃第二气体发生剂922，产生气体，能够为第二腔体3b快速提供气体，其中第一气体发生剂914可采用叠碳化钠等产品，第一产气部与第二产气部均采用可拆卸设计，便于安装，提高了安全装置的装配效率。
45.触发部包括触发杆931，触发杆931滑动装设于隔离板3c上，并贯穿隔离板3c，触发杆931的一端设置有承压部932，承压部932呈喇叭形，承压部932位于第一腔体3a内，触发杆931位于第一腔体3a内一端外壁上套装有弹簧933，弹簧933的一端抵触于隔离板3c，弹簧
933的另一端抵触于承压部932，弹簧933的弹力可使触发杆931朝向远离第二腔体3b的方向移动，触发杆931的另一端设置有触发头934，触发头934位于第二腔体3b内，触发头934与撞击火帽923的位置相匹配，并用于击发撞击火帽923。当第一气体发生剂914燃烧后，产生的气体推动承压部932移动，承压部932带动触发杆931移动，触发杆931带动触发头934移动，触发头934击发撞击火帽923，撞击火帽923能够将机械能转换为热能(火焰)，撞击火帽923点燃第二产气部，为第二腔体3b提供气体，从而使第二产气部在第一产气部工作后进行分步反应，其结构简单，制造成本低，便于装配。
46.第一灭火剂5中添加有色素。其中，色素可采用黑色，例如炭黑，使第一灭火剂5在喷出后，快速标记风力发电机，起到警醒作用。
47.一种用于风力发电机的安全系统的方法，包括以下步骤：
48.s1：当温度超过了设定温度后，产气组件工作产生气体，气体通过气体箱3冲入第一箱体2、第二箱体4内；
49.s2：第一箱体2压力增加超过预定值，使第一泄压堵头6破裂第一灭火剂5从上部灭火喷口201喷出，对内部结构降温冷却；
50.s3：第二箱体4内的压力增加超过预定值，气体冲破第二泄压堵头7，第二灭火剂8从箱体密封喷口401喷出，对内部结构降温冷却，并减少与空气的接触。
51.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。