一种风电机组加载装置

技术领域

本发明涉及风电机组技术领域，具体为一种风电机组加载装置。

背景技术

随着风电机组技术的不断发展，风电机组的研究开发方向越来越趋向于大型化，为了验证新开发的风电机组是否能承受设计载荷，发电功率是否达到设计要求，风电机组的试验平台应运而生。现有试验平台所能实现的载荷只有风轮对传动链的轴向扭矩，而轴向扭矩的单自由度载荷只能粗略验证样机的运行能力，无法真实反映风电机组传动链与控制系统在实际工况下的工作性能，其试验数据对修正风电机组仿真模型的作用也十分有限，难以满足提升仿真计算性能的预期，此即当前风电行业领域在样机试验方面面临的现实情况。

现有技术中，公开号为“CN204612949U”的一种应用于风电机组试验平台的加载系统，包括载荷传递装置、液压系统以及反力支架，反力支架为三面支架，液压系统与试验平台的电气控制系统连接并包括纵向油缸、轴向油缸以及横向油缸，通过纵向油缸、轴向油缸以及横向油缸的配合设置，解决了风电机组试验平台存在的多自由度加载功能不完善的问题。

但现有技术仍存在较大缺陷，如：油缸在对风电机组施加推力或拉力的同时，会受到风电机组施加的反作用力，当油缸受到的反作用力过大时，会使得反力支架因承受负荷过大而损坏的问题，且在风电机组的检测过程中，油缸需要长时间工作来提供不同的负荷，时间过长会导致油缸内部温度升高，油缸中堆积的热量若无法及时排出会导致油缸烧毁的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电机组加载装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种风电机组加载装置，包括依次连接的加载板、连接法兰和风电主机，且加载板和若干液压油缸的输出端固定连接，沿所述液压油缸远离加载板方向设置有依次固定连接的散热板、弹性缓冲连接件和反力板，且散热板和液压油缸固定连接，且反力板固定设置，且散热板固定连接有沿靠近或远离液压油缸输出端方向延伸的滑动杆，且滑动杆固定连接有滑动推块；

所述滑动推块滑动推动功率调节器，且功率调节器通过导线和电源、鼓风机电性连接，所述功率调节器包括两个沿滑动推块滑动方向间隔设置的滑动接电块，且滑动接电块固定连接有弹性连杆，且滑动推块位于两个滑动接电块之间并推动滑动接电块滑动，两个所述滑动接电块各滑动连接有电阻柱，且两个电阻柱间固定连接有绝缘连接杆，且电阻柱远离滑动接电块的一端固定连接有固定接电块，且滑动推块推动滑动接电块靠近固定接电块；

所述散热板开设有若干冷却通槽，且冷却通槽和鼓风机出风端间通过通风软管连通，且冷却通槽连接有出风槽道，所述冷却通槽中固定设置有内部存放蒸发液的换热筒，且换热筒中转动伸出有转动杆，所述转动杆伸入换热筒的杆身固定连接有若干搅拌叶片，且转动杆伸出换热筒的一端固定连接有若干转动扇叶。

优选的，所述换热筒沿靠近通风软管方向延伸设置，且转动杆转动伸出换热筒靠近通风软管的一端，且换热筒内壁和外壁均固定连接有若干换热翅片，所述换热筒靠近通风软管的一端内壁固定连接有弹性套环，且转动杆滑动穿过弹性套环，所述换热筒远离通风软管的一端内转动设置有限位块，且转动杆伸入换热筒的一端和限位块固定连接。

优选的，所述散热板固定连接有沿远离液压油缸输出端方向延伸的滑动杆，且滑动杆滑动穿过弹性缓冲连接件和反力板。

优选的，所述反力板固定连接有向远离散热板方向延伸的导向杆，且两个滑动接电块滑动套设在导向杆外侧，靠近反力板的所述滑动接电块和反力板间固定连接弹性连杆，所述导向杆远离反力板的一端固定连接有防护挡板，远离反力板的所述滑动接电块和防护挡板间固定连接弹性连杆。

优选的，所述弹性连杆滑动套设在导向杆外侧。

优选的，通过所述绝缘连接杆固定连接的两个电阻柱沿反力板远离散热板方向依次设置，且一个电阻柱和反力板固定连接，且两个固定接电块各固定连接在两个电阻柱相互远离的一端上。

优选的，所述液压油缸上一体成型地固定连接有固定块，且固定块和散热板间通过拧紧螺栓固定连接，且固定块上设置有和拧紧螺栓端部挤压配合的弹性垫片。

优选的，所述电源、鼓风机均固定连接在反力板远离散热板的一端上，且反力板开设有和鼓风机出风端连通的送风通槽，且送风通槽远离鼓风机的一端和通风软管连通。

优选的，多个半包裹在所述加载板外侧的反力板固定连接，且半包裹在加载板外侧的反力板下端固定连接在同一固定底板上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的风电机组加载装置，通过弹性缓冲连接件的设置吸收液压油缸受到的反作用力，避免散热板和反力板因反作用力过大而损坏的问题，进而提高液压油缸工作过程的稳定性，并通过鼓风机鼓风对散热板和液压油缸进行散热冷却，防止液压油缸在长时间工作过程中内部堆积过多热量而无法散出，导致液压油缸烧毁的问题，提高液压油缸工作的稳定性和使用寿命，还通过滑动杆、滑动推杆、功率调节器和换热筒内部结构的配合设置，实现对液压油缸散热冷却效率的调节，使得液压油缸在工作过程中得到足够的散热冷却。

附图说明

图1为本发明加载板和风电主机连接示意图；

图2为本发明中加载板和液压油缸连接的三维示意图；

图3为本发明中散热板和反力板连接结构的剖面示意图；

图4为图3中功率调节器结构示意图；

图5为图3中通风软管和散热板连接示意图；

图6为本发明中换热筒内部结构示意图；

图7为本发明中加载板推动散热板靠近反力板示意图；

图8为本发明中加载板拉动散热板远离反力板示意图。

图中：1加载板、2连接法兰、3风电主机、4液压油缸、5散热板、51冷却通槽、52出风槽道、6弹性缓冲连接件、7反力板、71送风通槽、8滑动杆、9滑动推块、10导线、11电源、12鼓风机、13导向杆、14滑动接电块、15弹性连杆、16电阻柱、17绝缘连接杆、18固定接电块、19通风软管、20换热筒、21转动杆、22搅拌叶片、23转动扇叶、24换热翅片、25弹性套环、26限位块、27防护挡板、28固定块、29拧紧螺栓、30弹性垫片、31固定底板。

具体实施方式

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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：

实施例一：

一种风电机组加载装置，包括由右至左依次连接的加载板1、连接法兰2和风电主机3，加载板1右端设置有四个液压油缸4，且四个液压油缸4的输出端和加载板1右端面固定连接，四个液压油缸4的输出端通过左右拉动加载板1，模拟风电主机3受到的轴向作用力，加载板1上方设置有两个液压油缸4，且两个液压油缸4的输出端和加载板1上端面固定连接，模拟风电主机3受到的纵向作用力和重力造成的弯矩，加载板1后侧设置有两个液压油缸4，且两个液压油缸4的输出端和加载板1后端面固定连接，模拟风电主机3受到的横向作用力和偏航造成的弯矩，通过八个液压油缸4的配合设置，模拟风电主机3在工作过程中受到的各种作用力，实现对风电主机3的模拟测试；

沿液压油缸4远离加载板1方向设置有依次固定连接的散热板5、弹性缓冲连接件6和反力板7，且散热板5固定连接在液压油缸4远离加载板1的一端上，且反力板7固定设置，当液压油缸4向加载板1施加朝向加载板1的推力时，液压油缸4会受到加载板1施加的反作用力，液压油缸4通过散热板5向反力板7传递一个朝向反力板7的反作用力，同理当液压油缸4向加载板1施加背离加载板1的拉力时，液压油缸4会受到加载板1施加的反作用力，液压油缸4通过散热板5向反力板7传递一个背离反力板7的反作用力，而位于散热板5和反力板7之间的弹性缓冲连接件6起到减震缓冲效果，弹性缓冲连接件6通过弹性形变吸收液压油缸4受到的反作用力，避免散热板5和反力板7因反作用力过大而损坏的问题，进而提高液压油缸4工作过程的稳定性，散热板5固定连接有沿远离液压油缸4输出端方向延伸的滑动杆8，且滑动杆8滑动穿过弹性缓冲连接件6和反力板7，滑动杆8对弹性缓冲连接件6的弹性形变过程进行导向限位，使得弹性缓冲连接件6在受力压缩时沿预定的方向进行弹性形变，避免弹性缓冲连接件6在弹性形变过程中发生弯曲的问题，提高弹性缓冲连接件6的弹性形变过程的稳定性和使用寿命，且滑动杆8对散热板5的滑动过程进行限位导向，提高散热板5滑动过程的稳定性，进而提高液压油缸4沿远离或靠近加载板1滑动过程的稳定性，以此使得液压油缸4向加载板1施加的作用力更为稳定，提高对风电主机3的模拟测试精准度；

滑动杆8远离散热板5的一端滑动穿过反力板7并固定连接有滑动推块9，滑动推块9滑动推动功率调节器，且功率调节器通过导线10和电源11、鼓风机12电性连接，电源11、鼓风机12均固定连接在反力板7远离散热板5的一端上，且反力板7开设有和鼓风机12出风端连通的送风通槽71，功率调节器、电源11和鼓风机12通过导线10串联形成串联电路，功率调节器为一个电阻可调的电阻箱，滑动推块9向靠近或远离加载板1方向滑动均会推动调节功率调节器，使得功率调节器接入电路的电阻减小，进而使得鼓风机12的鼓风功率增大，散热板5开设有若干冷却通槽51，且冷却通槽51连通有通风软管19，且通风软管19另一端和送风通槽71远离鼓风机12的一端连通，鼓风机12通过通风软管19向散热板5上的冷却通槽51进行鼓风，对散热板5进行散热冷却，进而通过散热板5对液压油缸4进行散热冷却，防止液压油缸4在长时间工作过程中内部堆积过多热量而无法散出，导致液压油缸4烧毁的问题，提高液压油缸4工作的稳定性和使用寿命，且液压油缸4对加载板1施加的作用力越大，液压油缸4内部产生的热量越大，液压油缸4受到的反作用力也越大，液压油缸4带动滑动杆8、滑动推块9向靠近或远离加载板1移动的位移也越大，使得滑动推块9推动调节功率调节器的幅度也越大，进而使得功率调节器接入电路的电阻越小，鼓风机12的鼓风功率越大，使得鼓风机12对散热板5、液压油缸4施加的散热冷却效果越大，进而对液压油缸4的散热冷却效率进行调节，以此使得液压油缸4在工作过程中得到足够的散热冷却；

冷却通槽51连接有出风槽道52，进入冷却通槽51中的流动空气经散热冷却后通过出风槽道52排出散热板5，流动空气通过出风槽道52带走散热板5中的热量，出风槽道52的设置避免冷却通槽51中的空气排不出去而造成冷却通槽51气压升高，使得鼓风机12无法再向冷却通槽51中鼓风的问题，冷却通槽51中固定设置有内部存放蒸发液的换热筒20，换热筒20中的蒸发液蒸发吸热，使得换热筒20温度降低，流动的空气流动经过换热筒20外壁上并通过对流换热的方式吸收冷量，使得流动的空气进入冷却通槽51中后具备较多的冷量，进而提高对散热板5和液压油缸4的散热冷却效果，且液压油缸4对加载板1施加的作用力越大，液压油缸4内部产生的热量越大，通过鼓风机12的鼓风功率也越大，空气的流动速率和流动量越大，换热筒20内蒸发液的蒸发速率越大，换热筒20的散热冷却速率也越大，进而实现对液压油缸4的散热冷却效率的调节，使得液压油缸4在工作过程中得到足够的散热冷却，且换热筒20中转动伸出有转动杆21，转动杆21伸入换热筒20的杆身固定连接有若干搅拌叶片22，且转动杆21伸出换热筒20的一端固定连接有若干转动扇叶23，鼓风机12鼓出的空气吹动转动扇叶23转动，使得转动杆21带动搅拌叶片22一同转动，搅拌叶片22转动并搅拌换热筒20中的蒸发液，使得蒸发液处于紊流状态，提高蒸发液的蒸发速率，进一步提高对液压油缸4的散热冷却效果；

功率调节器包括两个沿滑动推块9滑动方向间隔设置的滑动接电块14，且滑动推块9位于两个滑动接电块14之间，滑动推块9滑动并推动一个滑动接电块14向远离另一滑动接电块14的方向滑动，通过绝缘连接杆17固定连接的两个电阻柱16沿反力板7远离散热板5方向依次设置，且一个电阻柱16和反力板7固定连接，反力板7对电阻柱16起到固定效果，两个滑动接电块14分别滑动电性连接在两个电阻柱16上，且两个固定接电块18各固定电性连接在两个电阻柱16相互远离的一端上，且滑动接电块14和固定接电块18上均电性连接导线10，通过在两个电阻柱16上分别电性连接滑动接电块14和固定接电块18，形成两个滑动变阻器，并通过导线10的设置使得两个滑动变阻器并联形成功率调节器，反力板7固定连接有向远离散热板5方向延伸的导向杆13，且两个滑动接电块14滑动套设在导向杆13外侧，导向杆13对滑动接电块14的滑动过程进行导向限位，使得滑动接电块14在滑动过程中始终和电阻柱16电性连接，提高功率调节器使用过程的稳定性，靠近反力板7的滑动接电块14和反力板7间固定连接弹性连杆15，导向杆13远离反力板7的一端固定连接有防护挡板27，防护挡板27对滑动接电块14起到限位效果，防止滑动接电块14从导向杆13上脱离，远离反力板7的滑动接电块14和防护挡板27间固定连接弹性连杆15，弹性连杆15的设置对滑动接电块14起到支撑效果，弹性连杆15滑动套设在导向杆13外侧，导向杆13对弹性连杆15起到导向限位效果，提高弹性连杆15弹性形变过程的稳定性，在滑动推块9未推动滑动接电块14时，滑动接电块14在弹性连杆15的支撑下保持稳定并位于绝缘连接杆17处，使得滑动接电块14不和电阻柱16电性连接，滑动推块9滑动并推动滑动接电块14向靠近同一电阻柱16上的固定接电块18方向运动，使得滑动接电块14离开绝缘连接杆17并和电阻柱16电性连接，且滑动推块9同时只能推动一个滑动接电块14滑动，使得功率调节器中的两个滑动变阻器同时只有一个接入电路，滑动推块9的行进路程越长，滑动接电块14和固定接电块18间的间距越小，使得功率调节器接入电路的电阻越小，进而使得鼓风机12的鼓风功率越大。

实施例二：

实施例二在实施例一的基础上对换热筒20结构进行优化，即：换热筒20沿靠近通风软管19方向延伸设置，且转动杆21转动伸出换热筒20靠近通风软管19的一端，且换热筒20内壁和外壁均固定连接有若干换热翅片24，换热翅片24的设置提高蒸发液和流动空气的换热效果，使得流动空气在经过换热筒20时携带更多的冷量，进而提高对液压油缸4的散热冷却效果，换热筒20靠近通风软管19的一端内壁固定连接有弹性套环25，且转动杆21滑动穿过弹性套环25，弹性套环25的设置防止蒸发液外泄而污染散热板的问题，换热筒20远离通风软管19的一端内转动设置有限位块26，且转动杆21伸入换热筒20的一端和限位块26固定连接，限位块26的设置提高转动杆21的转动稳定性，防止转动杆21滑动离开换热筒20。

实施例三：

实施例三在实施例一的基础上对整体装置的连接结构进行优化，即：液压油缸4上一体成型地固定连接有固定块28，且固定块28和散热板5间通过拧紧螺栓29固定连接，通过采用拧紧螺栓29的连接方式便于连接或拆卸液压油缸4和散热板5，且固定块28上设置有和拧紧螺栓29端部挤压配合的弹性垫片30，弹性垫片30的设置对拧紧螺栓29端部和固定块28的挤压面提供缓冲，避免拧紧螺栓29端部和固定块28挤压面因挤压力过大而损坏的问题，位于加载板1后侧、右侧和上方的反力板7固定连接，且位于加载板1后侧、右侧的反力板7下端固定连接在同一固定底板31上，实现对反力板7的固定设置。

工作原理：当液压油缸4向加载板1施加作用力时，液压油缸4会受到加载板1施加的反作用力，液压油缸4通过散热板5向反力板7传递一个反向的的反作用力，位于散热板5和反力板7之间的弹性缓冲连接件6通过弹性形变吸收液压油缸4受到的反作用力；

液压油缸4通过散热板带动滑动杆8一同滑动，滑动杆8带动滑动推块9推动滑动接电块14向靠近同一电阻柱16上的固定接电块18方向运动，使得滑动接电块14离开绝缘连接杆17并和电阻柱16电性连接，且滑动推块9的行进路程越长，滑动接电块14和固定接电块18间的间距越小，使得功率调节器接入电路的电阻越小；

鼓风机12通电并通过通风软管19向散热板5上的冷却通槽51进行鼓风，鼓风机12鼓出的空气吹动转动扇叶23转动，使得转动杆21带动搅拌叶片22一同转动，搅拌叶片22转动并搅拌换热筒20中的蒸发液，使得蒸发液处于紊流状态，提高蒸发液的蒸发速率，流动的空气流动经过换热筒20外壁上并通过对流换热的方式吸收冷量，使得流动的空气进入冷却通槽51中后具备较多的冷量，进而提高对散热板5和液压油缸4的散热冷却效果。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。