本实用新型涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置。
背景技术：
随着风力发电机单机容量的逐步增大，发电机内风力发电逆变器的散热量也随之大大增加，为了确保发电机组长期安全稳定运行，需要对逆变器进行有效冷却。液冷，即利用工作流体作为中间热量传输的媒介，将热量由热区传递到远处再进行冷却。由于液体比空气的比热大很多，散热速度也远远大于空气，因此制冷效率远高于风冷散热方式，同时在噪音方面也能得到很好的控制。但是现有的液体冷却系统并不完善，对于封闭式的液体冷却系统来说，系统中含有水和水上方的空气，从而水的压力大于外界的大气压。系统中液体由于内外的压力差不均导致管壁挤压破裂，从而成风力发电机的电气短路甚至全面毁坏的现象时有发生，这时就需要对液体冷却系统内压力进行平衡控制。
目前所使用的逆变器液体冷却系统的压力平衡装置，一般是使用橡胶气囊，钢壳体低压蓄能器。利用橡胶气囊随着系统内压力的变化而产生压缩或者膨胀，气囊内的液体随之流动来平衡外界的压力。但是发现，现有缓解液体冷却系统内压力不均衡现象设置的橡胶气囊容易在与设备接触摩擦而破损；此外橡胶气囊在较大的温度变化范围工作时性能差异较大，难以同时满足高温、低温工作要求，使用寿命大为缩短。
技术实现要素：
本实用新型为克服上述情况不足，旨在提供一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置能解决上述问题的技术方案。
一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置，包括缸体、上端盖、下端盖；
所述上端盖和所述下端盖分别固定安装在所述缸体的两端；并且在所述上端盖和所述下端盖的内壁上均设有内螺纹结构，所述缸体两端外沿处设有与所述上端盖和所述下端盖上的内螺纹结构相匹配的外螺纹结构，所述上端盖和所述下端盖与所述缸体通过螺纹结构连接；
所述缸体为中空结构，所述缸体内设置有活塞，所述活塞用于将所述缸体内腔分隔成上部腔室与下部腔室两个独立空间单元；所述上部腔室内设置有压力弹簧，所述压力弹簧的两端分别与所述上端盖和所述活塞固定连接；
所述上端盖上设置有空气滤清器，所述空气滤清器底部贯穿所述上端盖，使所述空气滤清器的底端位于所述上部腔室内，所述上部腔室内部通过所述空气滤清器与外部空气相连通，并在所述空气滤清器内部设置有过滤材料；
所述下端盖上设置有接头座，所述接头座贯穿所述下端盖，并与所述下部腔室向连通，所述接头座的外壁上设有外螺纹结构，所述下端盖的贯穿口的侧壁上设有内螺纹结构，所述接头座与所述下端盖通过螺纹连接，所述接头座的外端设有至少一个进液孔，所述进液孔用于接入多个液体管路，将液体冷却系统中的压力，传导至所述下部腔室中。
作为本实用新型进一步的方案：所述上端盖和所述下端盖的外端面上均设置有若干个个通透的螺纹孔，方便压力平衡装置装配在风力发电逆变器液体冷却系统上。
作为本实用新型进一步的方案：所述上端盖的内表面中心处设置有弹簧定位套，所述弹簧定位套为台阶轴套结构，在所述上端盖的内表面中心处设有一圆形凹槽，所述凹槽与所述弹簧定位套一端相匹配，所述弹簧定位套的另一端与所述压力弹簧的端口相匹配，所述压力弹簧的一端套接在所述弹簧定位套上，并通过所述弹簧定位套固定在所述上端盖上。
作为本实用新型进一步的方案：所述活塞位于上部腔室的一侧的中心处设有弹簧定位凸台，所述弹簧定位凸台与所述压力弹簧的端口相匹配，所述压力弹簧的一端套接在所述弹簧定位凸台上，并通过所述弹簧定位凸台固定在所述活塞上。
作为本实用新型进一步的方案：所述活塞外围设有活塞密封圈。
作为本实用新型进一步的方案：在所述下端盖内壁与所述缸体端面的接触位置上，设有端面密封圈。
作为本实用新型进一步的方案：在所述接头座外壁与所述下端盖端面的接触位置上，设有接头座密封垫。
作为本实用新型进一步的方案：所述空气滤清器通过螺栓固定连接在所述上端盖上，所述接头座还通过螺栓加装固定在所述下端盖上，所述螺栓上均设有密封垫。
本实用新型的有益效果：本实用新型通过内部设置的活塞、压力弹簧等结构单元承担液体冷却系统中的压力，具有结构紧凑、仪器安全性能高等特点，提高了压力平衡装置的可靠性和使用寿命，使装置适应的工作温度变化范围更大，确保液体冷却系统在风力发电逆变器中正常工作。此外，在液体冷却系统工作过程中，液体冷却系统中的工作液通过接头座上的进液孔流入下部腔室后改变压力弹簧位置，使液体冷却系统中压力始终等于工作液产生的压力与弹簧力之和，弹簧力可根据液体冷却系统的需求进行调整，保证液体冷却系统内的压力值为正常工作状态下的压力值，防止工作液进入液体冷却系统中对系统造成破坏。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型具体实施例提供的一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置的结构示意图；
图2是本实用新型具体实施例提供的一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置初始状态下的结构示意图；
图中：1-缸体、2-上端盖、3-下端盖、4-压力弹簧、5-活塞、6-空气滤清器、7-接头座、8-弹簧定位套、9-活塞密封圈、10-端面密封圈、11-接头座密封垫、12-进液孔、13-螺栓。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
具体实施例：
如图1、图2所示，本实用新型实施例中，一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置，包括缸体1、上端盖2、下端盖3；
如图1所示，所述上端盖2和所述下端盖3分别固定安装在所述缸体1的两端；并且在所述上端盖2和所述下端盖3的内壁上均设有内螺纹结构，所述缸体1两端外沿处设有与所述上端盖2和所述下端盖3上的内螺纹结构相匹配的外螺纹结构，所述上端盖2和所述下端盖3与所述缸体1通过螺纹连接，并且在所述下端盖3内壁与所述缸体1端面的接触位置上设有端面密封圈10。
所述缸体1为中空结构，所述缸体1内设置有活塞5，所述活塞5外围设有活塞密封圈9，所述活塞5用于将所述缸体1内腔分隔成上部腔室与下部腔室两个独立空间单元；所述上部腔室内设置有压力弹簧4，所述压力弹簧4的两端分别与所述上端盖2和所述活塞5固定连接。
在本实施例中，所述上端盖2的内表面中心处设置有弹簧定位套8，所述弹簧定位套8用于限制所述压力弹簧4的径向移动，所述弹簧定位套8为台阶轴套结构，所述弹簧定位套8的上端口的直径大于下端口的直径，在所述上端盖2的内表面中心处设有一圆形凹槽，所述凹槽用于将所述弹簧定位套8固定在所述上端盖2上，所述凹槽与所述弹簧定位套8的上端口相匹配，所述弹簧定位套8的下端口与所述压力弹簧4的端口相匹配，所述压力弹簧4的一端套接在所述弹簧定位套8上，并通过所述弹簧定位套8固定在所述上端盖2上。
在本实施例中，所述活塞5位于上部腔室的一侧的中心处设有弹簧定位凸台，所述弹簧定位凸台与所述压力弹簧4远离上端盖2一端的端口相匹配，所述压力弹簧4远离上端盖2一端的端口套接在所述弹簧定位凸台上，并通过所述弹簧定位凸台固定在所述活塞5上。
并且所述压力弹簧4为可拆卸式地连接在所述上部腔室内，所述压力弹簧4的弹簧力可根据液体冷却系统的需求进行调整，通过打开所述上端盖2对所述压力弹簧4进行更换，保证液体冷却系统内的压力值为正常工作状态下的压力值，防止工作液进入液体冷却系统中对系统造成破坏。
所述上端盖2上设置有空气滤清器6，且所述空气滤清器6通过螺栓13固定连接在所述上端盖2上，所述螺栓13上设有密封垫；所述空气滤清器6底部贯穿所述上端盖2，使所述空气滤清器6的底端位于所述上部腔室内，所述上部腔室内部通过所述空气滤清器6与外部空气相连通，并在所述空气滤清器6内部设置有过滤材料，本实施例中，所述过滤材料为常见的玻璃纤维过滤材料，避免外部空气中的杂质进入装置内部；
所述下端盖3上设置有接头座7，所述接头座7贯穿所述下端盖3，并与所述下部腔室向连通，所述接头座7的外壁上设有外螺纹结构，所述下端盖3的贯穿口的侧壁上设有内螺纹结构，所述接头座7与所述下端盖3通过螺纹连接，并且在所述接头座7外壁与所述下端盖3端面的接触位置上，设有接头座密封垫11。所述接头座7还通过所述螺栓13加装固定在所述下端盖3上，所述螺栓13上均设有所述密封垫。
本实施例中，所述接头座7的外端设有3个进液孔12，所述进液孔12用于接入3个不同的液体管路，将液体冷却系统中的压力，传导至所述下部腔室中。
此外，在本实施例中，所述上端盖2和所述下端盖3的外端面上均设置有6个通透的螺纹孔，方便压力平衡装置装配在风力发电逆变器液体冷却系统上。
本实用新型的工作原理是：
在液体冷却系统工作前，需将所述液体冷却系统的管线连接至该压力平衡装置的进液孔12处。如图1所示，该压力平衡装置中的活塞5将所述缸体1内腔分隔成上部腔室与下部腔室两个独立空间单元，所述下部腔室用于承受工作液的压力，而上部腔室内通过所述压力弹簧4对工作液的压力进行再平衡，提高了压力平衡装置的可靠性和使用寿命，使装置适应的工作温度变化范围更大；在液体冷却系统工作过程中，液体冷却系统中的工作液通过接头座7上的进液孔12流入下部腔室内，所述活塞5在工作液的压力作用下克服所述压力弹簧4的作用力移动，通过改变所述压力弹簧4位置，使液体冷却系统中压力始终等于工作液产生的压力与弹簧力之和，所述压力弹簧4的弹簧力可根据液体冷却系统的需求进行调整，并通过打开所述上端盖2对所述压力弹簧4进行更换，保证液体冷却系统内的压力值为正常工作状态下的压力值，防止工作液进入液体冷却系统中对系统造成破坏。
如图2所示，所述压力弹簧4安装于所述活塞5与所述上端盖2之间，由于所述压力弹簧4预紧力的作用，在初始状态下，所述活塞5位于下部腔室的一端贴合所述下端盖3。如图1所示，所述缸体1的内壁与所述活塞5间隙配合，由于所述活塞5上活塞密封圈9的作用，进入所述缸体1内的下部腔室的工作液体驱动所述活塞5移动且不会进入到所述缸体1内的上部腔室。随着工作液压力升高，压力弹簧4压缩，所述活塞5向上部腔室移动，缸体内下部腔室容积增大，下部腔室容积减小。反之，随着工作液压力降低，压力弹簧4伸长，所述活塞5向下部腔室移动，下部腔室内工作液容积减小，上部腔室容积增大。从而使液体冷却系统内压力一直处于平衡状态，确保液体冷却系统在风力发电逆变器中正常工作。
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
1.一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置，其特征在于,包括缸体、上端盖、下端盖；
所述上端盖和所述下端盖分别固定安装在所述缸体的两端；
所述缸体为中空结构，所述缸体内设置有活塞，所述活塞用于将所述缸体内腔分隔成上部腔室与下部腔室两个独立空间单元；
所述上部腔室内设置有压力弹簧，所述压力弹簧的两端分别与所述上端盖和所述活塞固定连接；
所述上端盖上设置有空气滤清器，所述空气滤清器底部贯穿所述上端盖，并在所述空气滤清器内部设置有过滤材料；
所述下端盖上设置有接头座，所述接头座贯穿所述下端盖，并与所述下部腔室相连通，所述接头座与所述下端盖通过螺纹连接，所述接头座的外端设有至少一个进液孔。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置，其特征在于，所述上端盖和所述下端盖的外端面上均设置有若干个通透的螺纹孔。
3.根据权利要求2所述的一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置，其特征在于，所述上端盖的内表面中心处设置有弹簧定位套，所述弹簧定位套为台阶轴套结构，所述压力弹簧的一端套接在所述弹簧定位套上，并通过所述弹簧定位套固定在所述上端盖上。
4.根据权利要求3所述的一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置，其特征在于，所述活塞位于上部腔室的一侧的中心处设有弹簧定位凸台，所述压力弹簧的一端套接在所述弹簧定位凸台上，并通过所述弹簧定位凸台固定在所述活塞上。
5.根据权利要求4所述的一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置，其特征在于，所述活塞外围设有活塞密封圈。
6.根据权利要求5所述的一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置，其特征在于，在所述下端盖内壁与所述缸体端面的接触位置上，设有端面密封圈。
7.根据权利要求6所述的一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置，其特征在于，在所述接头座外壁与所述下端盖端面的接触位置上，设有接头座密封垫。
8.根据权利要求7所述的一种风力发电逆变器液体冷却系统的压力平衡装置，其特征在于，所述空气滤清器通过螺栓固定连接在所述上端盖上，所述接头座还通过螺栓加装固定在所述下端盖上，所述螺栓上均设有密封垫。
技术总结