一种载荷试验平台的制作方法

1.本实用新型涉及载荷测试技术领域，具体而言，涉及一种载荷试验平台。


背景技术：

2.目前，在对例如光伏组件或光伏支架等样件的承载能力和强度进行测试时，通常采用分别在静载荷和动载荷下对样件进行测试。
3.现有的载荷试验平台中，通常仅能进行动载荷试验或者静载荷试验，若需要进行动、静载荷试验，一种方式是，搭建多个试验平台，但这样会导致试验占地面积较大，且成本较高；另一种方式是，在动载荷试验平台上对样件进行动载荷试验后，再将样件转移至静载荷试验设备或场地，但这样会耗时耗力，且试验数据处理不便。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的问题是：如何提高载荷试验平台的适用性以使试验平台兼容动载荷和静载荷试验。
5.为解决上述问题，本实用新型提供一种载荷试验平台，包括：
6.平台座，用于支撑样件；
7.加载装置，包括可拆卸连接于所述平台座的加载机构和动力机构，所述动力机构适于驱动所述加载机构进行往复运动，所述加载机构适于通过往复运动对所述样件施加动载荷，所述加载机构还适于在所述动力机构锁定时对所述样件施加静载荷。
8.可选地，所述动力机构包括动力设备和曲柄滑块组件，所述曲柄滑块组件包括曲柄、连杆和滑块，所述连杆的两端分别与所述曲柄和所述滑块转动连接，所述加载机构与所述滑块可拆卸连接，所述动力设备与所述曲柄连接，并适于驱动所述曲柄转动。
9.可选地，所述曲柄滑块组件还包括连接轴，所述曲柄为驱动轮，所述动力设备驱动所述驱动轮绕所述驱动轮的轴线转动，所述驱动轮与所述连杆通过所述连接轴转动连接，所述连接轴与所述驱动轮的轴线相互平行且具有间距。
10.可选地，所述驱动轮上设有腰形孔，所述腰形孔沿所述驱动轮的径向设置，所述连接轴穿设于所述腰形孔处。
11.可选地，所述加载机构包括加载杆，所述滑块套设在所述加载杆上。
12.可选地，所述加载机构还包括调节结构，所述加载杆通过所述调节结构与所述滑块可拆卸连接，且所述调节结构适于调节所述加载杆与所述滑块的相对位置。
13.可选地，所述加载装置还包括底座，所述加载机构和所述动力机构装设于所述底座上，所述底座与所述平台座可拆卸连接。
14.可选地，所述加载装置还包括检测件，所述检测件设置在所述加载机构用于与所述样件抵接的一端，并适于检测施加在所述样件上的作用力。
15.可选地，所述平台座包括下纵梁和下横梁，所述下横梁的两端分别与两个所述下纵梁滑动连接，且所述加载装置与所述下横梁滑动连接。
16.可选地，所述平台座呈框架式结构，并形成容纳空间，所述加载装置容置于所述容纳空间内。
17.与现有技术相比，本实用新型的载荷试验平台可用于光伏系统测试，在对例如光伏组件、光伏支架等样件进行载荷试验时，可先将样件放置于平台座上，然后将利用加载装置对样件施加动载荷或静载荷；具体而言，在需要进行动载荷试验时，加载装置的动力机构驱动加载机构做往复运动，加载机构在往复运动过程中间歇性与样件抵接，以对样件施加动载荷，从而达到进行动载荷试验的目的；而在需要进行静载荷试验时，先通过动力机构驱动加载机构朝向样件方向运动并与样件抵接，以对样件施加载荷，当施加的载荷达到试验所需的预设值时，可以通过将动力机构锁死以使加载机构保持与样件抵接的状态，以对样件施加静载荷，从而可以进行静载荷试验。这样，利用一套载荷试验平台就可以进行动载荷试验和静载荷试验，不仅可以节省试验空间，而且将动载荷试验和静载荷试验在同一装置中相互切换，使得动载荷和静载荷能够在同一装置中进行试验，而不需要对样件进行移转，实现了载荷试验平台的多功能化，提高了载荷试验平台的利用率和适用范围，同时操作简单、方便且效率高；另外，在切换动静载荷试验项目时，可以通过对样件的受力作用点或者加载装置在平台座上的位置进行调整，待调整好后再进行试验，而无需在多个试验平台之间或多个试验场地之间转场试验，使得试验数据的获取较为方便；与搭建多个试验平台或转场进行不同的载荷试验相比，较大程度上节省了试验成本。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例中载荷试验平台的结构示意图；
19.图2为本实用新型实施例中加载装置的结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例中加载装置的后视图；
21.图4为本实用新型实施例中驱动轮的主视图；
22.图5为本实用新型实施例中载荷试验平台的另一种情况的结构示意图。
23.附图标记说明：
24.1、平台座；11、下纵梁；12、下横梁；13、上横梁；2、加载装置；21、加载机构；211、加载杆；22、动力机构；221、动力设备；222、曲柄；2221、腰形孔；223、连杆；224、滑块；225、连接轴；226、固定座；23、底座；231、滑槽；24、检测件；3、工装；400、样件。
具体实施方式
25.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
26.附图中的z轴表示竖直方向，也就是上下位置，且z轴的正向(即z轴的箭头指向)代表上方，z轴的反向代表下方；附图中的x轴表示水平方向，并指定为左右位置，且x轴的正向代表左侧，x轴的反向代表右侧；附图中的y轴表示为前后位置，且y轴的正向代表前侧，y轴的反向代表后侧；同时需要说明的是，前述z轴、y轴及x轴的表示含义仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
27.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
28.结合图1和图2所示，本实用新型实施例提供一种载荷试验平台，可用于光伏系统测试，对例如光伏组件、光伏支架等样件进行载荷试验，其中，载荷试验平台包括：平台座1，用于支撑样件400；加载装置2，包括可拆卸连接于平台座1的加载机构21和动力机构22，动力机构22适于驱动加载机构21进行往复运动，加载机构21适于通过往复运动对样件400施加动载荷，加载机构21还适于在动力机构22锁定时对样件400施加静载荷。
29.具体地，加载装置2的加载机构21可以呈竖直状态设置在平台座1上，此时，动力机构22驱动加载机构21在竖直方向进行升降运动，以对例如光伏电站的光伏组件或光伏支架等样件400施加竖直方向上的动载荷或静载荷，加载机构21还可以呈水平状态设置在平台座1上，此时，动力机构22驱动加载机构21在水平方向进行直线往复运动，以对样件400施加水平方向的动载荷或静载荷，实际应用中可以根据需要进行选择设置，此处不作具体限定。另外，在实际应用中，可以将动力机构22与控制系统连接，在进行试验项目切换时，不需要对样件400进行移转，仅需对控制程序进行设定即可实现切换。需要说明的是，动力机构22锁定时，动力机构22不进行运动但仍然维持运动的趋势，即给加载机构21施加静态作用力，并传递至样件400上，从而对样件400施加静载荷。同时，可以通过控制加载装置2的设置数量和样件400的作用位置对单个样件400进行试验，也可以对装配样件400进行组装试验。
30.本实施例中，在对样件400进行载荷试验时，先将样件400放置于平台座1上，然后将利用加载装置2对样件400施加动载荷或静载荷；具体而言，在需要进行动载荷试验时，加载装置2的动力机构22驱动加载机构21做往复运动，加载机构21在往复运动过程中间歇性与样件400抵接，以对样件400施加动载荷，从而达到进行动载荷试验的目的；而在需要进行静载荷试验时，先通过动力机构22驱动加载机构21朝向样件400方向运动并与样件400抵接，以对样件400施加载荷，当施加的载荷达到试验所需的预设值时，可以通过将动力机构22锁死以使加载机构21保持与样件400抵接的状态，以对样件400施加静载荷，从而可以进行静载荷试验。这样，利用一套载荷试验平台就可以进行动载荷试验和静载荷试验，不仅可以节省试验空间，而且将动载荷试验和静载荷试验在同一装置中相互切换，使得动载荷和静载荷能够在同一装置中进行试验，而不需要对样件400进行移转，实现了载荷试验平台的多功能化，提高了载荷试验平台的利用率和适用范围，同时操作简单、方便且效率高；另外，在切换动静载荷试验项目时，可以通过对样件400的受力作用点或者加载装置2在平台座1上的位置进行调整，待调整好后再进行试验，而无需在多个试验平台之间或多个试验场地之间转场试验，使得试验数据的获取较为方便；与搭建多个试验平台或转场进行不同的载荷试验相比，较大程度上节省了试验成本。
31.进一步地，动力机构22可以是例如伸缩缸的伸缩机构，也可以是将圆周运动转化为直线运动的曲柄滑块机构、齿轮齿条机构或蜗轮蜗杆机构等，实际过程中可以根据需要进行选择。
32.可选地，结合图2和图3所示，加载装置2还包括底座23，加载机构21和动力机构22设于底座23上，底座23与平台座1可拆卸连接。
33.具体地，加载机构21和动力机构22通常采用螺栓连接等可拆卸的方式固定于底座
23上，以方便对加载机构21和动力机构22进行拆装和更换，底座23与平台座1之间也通常采用螺栓连接来实现可拆卸连接。
34.这样，通过将加载机构21和动力机构22集中设置在底座23上，以便于将加载装置2整体从平台座1上拆卸下来或者在加载装置2完成组装后可以整体搬运到平台座1上进行装配，拆装效率高。另外，也可以通过在平台座1上设置多个用于固定底座23的安装位，从而方便根据不同样件400的载荷作用点来整体移动加载装置2在平台座1上的固定位置，提高了载荷试验过程中加载装置2移动时的便捷性。
35.可选地，结合图2所示，动力机构22包括动力设备221和曲柄滑块组件，曲柄滑块组件包括曲柄222、连杆223和滑块224，连杆223的两端分别与曲柄222和滑块224转动连接，加载机构21与滑块224可拆卸连接，动力设备221与曲柄222连接，并适于驱动曲柄222转动。
36.本实施例中的动力机构22是根据曲柄滑块机构的原理来实现驱动加载机构21做往复运动的。其中，曲柄222与动力设备221的输出轴连接，动力设备221设置在底座23上，曲柄222可以是常见的杆状结构，也可以是经过变形的其他结构，比如扇形结构、椭圆形结构或圆形结构等，此处不作具体限定。
37.这样，利用动力设备221驱动曲柄滑块组件中的曲柄222转动，并通过连杆223带动滑块224做往复运动，进而带动与滑块224连接的加载机构21同步进行往复运动，以实现对样件400施加动载荷，而在需要施加静载荷时，只需要在滑块224带动加载机构21运动到与样件400抵接时，控制例如电机的动力设备221锁死，使得曲柄滑块组件停止运动，且保持加载机构21与样件400抵接，以实现对样件400施加静载荷；不仅方便通过控制系统进行控制，而且结构简单，容易制造；另外，与采用伸缩缸实现加载机构21的往复运动相比，制造成本低。
38.进一步地，动力设备221通常为电机，以便于通过控制系统来控制动力设备221驱动曲柄222做周期性圆周运动。
39.进一步地，结合图2所示，曲柄滑块组件还包括固定座226，滑块224适于在固定座226上滑动。
40.具体地，固定座226设置在底座23上，滑块224与固定座226滑动连接。当加载装置2用于对样件400施加竖直方向的载荷时，加载机构21和固定座226均竖直设置，滑块224沿固定座226在竖直方向上滑动，以带动加载机构21进行升降运动，实现在竖直方向对样件400施加动载荷，并在动力机构22锁定时对样件400施加静载荷；当加载装置2用于对样件400施加水平方向的载荷时，加载机构21和固定座226均水平设置，滑块224沿固定座226在水平方向上滑动，以带动加载机构21进行水平方向上的往复运动，实现在水平方向对样件400施加动载荷，并在动力机构22锁定时对样件400施加静载荷。
41.在没有设置固定座226的情况下，当加载装置2用于施加水平载荷时，滑块224可以在平台座1的上端面上进行滑动，当加载装置2用于施加竖直载荷时，滑块224可以在平台座1上设置的竖直面上滑动，比如沿框架式平台座1的立柱滑动。这种情况下，加载装置2在平台座1上的固定位置通常不改变，无法适应需要改变载荷作用点的试验，使得载荷试验平台的使用受到局限。
42.故本实施例中，通过设置固定座226，并使滑块224沿固定座226滑动，从而将滑块224固定在固定座226上，便于加载装置2的整体移动，以适应需要改变载荷作用点的载荷试
验，进一步提高了载荷试验平台的适用范围。
43.可选地，结合图2所示，曲柄滑块组件还包括连接轴225，曲柄222为驱动轮，动力设备221驱动所述驱动轮绕所述驱动轮的轴线转动，驱动轮与连杆223通过连接轴225转动连接，连接轴225与驱动轮的轴线相互平行且具有间距。
44.本实施例中，曲柄222为圆形驱动轮，其可以看作是由常见的杆状曲柄结构经过变形后所形成的圆形曲柄结构。具体地，连接轴225的一端固定在驱动轮的非圆心位置处，即连接轴225与驱动轮的轴线相互平行且具有间距，连接轴225的另一端与连杆223远离于滑块224的一端转动连接，同时，例如电机的动力设备221的输出轴连接于驱动轮的圆心处，以使得驱动轮能够绕其自身的轴线转动，其中，可以将动力设备221的输出轴与驱动轮的圆心的连接处看作是杆状曲柄结构的固定端，而将连接轴225与驱动轮的连接处看作是杆状曲柄结构的转动端，驱动轮绕其自身的轴线转动时，带动连接轴225绕驱动轮的轴线转动，即相当于杆状曲柄结构的转动端绕固定端转动。
45.这样，采用驱动轮作为曲柄222，并使连杆223远离于滑块224的一端通过连接轴225与驱动轮的非圆心位置处转动连接，以实现将驱动轮的圆周运动转变为滑块224的直线运动，进而实现加载机构21的往复运动。
46.可选地，结合图2和图4所示，驱动轮上设有腰形孔2221，腰形孔2221沿驱动轮的径向设置，连接轴225穿设于腰形孔2221处。
47.具体地，连接轴225连杆223远离于滑块224的一端通常设有连接孔，通过将连接轴225穿过驱动轮上的腰形孔2221和连杆223上的连接孔，并配合螺母或插销等紧固件，以将连杆223与驱动轮通过连接轴225转动连接起来。而连接轴225与驱动轮的轴线之间的垂直距离可以看作是杆状曲柄结构的长度，其决定着滑块224的运动行程，即施加载荷的最大位移。
48.本实施例中，通过在驱动轮上设置腰形孔2221，并使连接轴225固定在腰形孔2221处，以便于通过调节连接轴225在腰形孔2221中的位置来调节连接轴225与驱动轮轴线之间的垂直距离，从而达到调节滑块224的运动行程的目的，进而实现调节施加载荷的大小。
49.可选地，结合图2所示，加载机构21包括加载杆211，滑块224套设在加载杆211上。
50.本实施例中，加载杆211的一端穿过滑块224并与滑块224固定连接，另一端适于在滑块224的带动下做往复运动时与样件400抵接或分离。如此，通过设置加载杆211作为向样件400施加载荷的构件，结构简单，方便加工，同时也简化了加载装置2的整体结构，便于生产制造，且造价低廉。
51.可选地，加载机构21还包括调节结构，加载杆211通过调节结构与滑块224可拆卸连接，且调节结构适于调节加载杆211与滑块224的相对位置。
52.如此，当样件400的竖直加载位置较高或水平加载位置较远时，可通过调节加载杆211相对于滑块224的伸出长度来进行施加载荷，进一步提高了加载装置2的适用范围。
53.进一步地，在一个实施例中，调节结构可以是定位销，加载杆211通过定位销固定在滑块224上。此时，可以在滑块224上设有第一定位孔，在加载杆211上间隔设有若干个第二定位孔。当需要调节加载杆211相对于滑块224的伸出长度时，先拆除定位销，然后调节加载杆211的伸出长度，调整完毕后使第一定位孔与相应位置处的第二定位孔对准，并重新插入定位销，以将加载杆211固定在滑块224上。当然，在其他实施例中，调节结构也可以是例
如定位卡扣等可以实现固定和调节加载杆211相对于滑块224的伸出长度的结构，此处不作具体限定。
54.可选地，结合图2和图3所示，加载装置2还包括检测件24，检测件24设置在加载机构21用于与样件400抵接的一端，并适于检测施加在样件400上的作用力。
55.本实施例中，检测件24通常为用于检测力值大小的力值传感器，力值传感器装设于加载杆211朝向样件400的一端。驱动轮在旋转的过程中会出现加载的最大值和最小值，当加载杆211与样件400抵接时，对力值传感器形成挤压，使得力值传感器可以检测加载杆211施加给样件400的作用力大小。
56.这样，在预加载过程中可以通过力值传感器来收集加载机构21施加给样件400的作用大小，然后在控制系统中设定不同力值大小所对应的曲柄222的运动状态，以便于在进行加载时，驱动轮旋转到预定目标力值所对应的运动状态(比如旋转角度)时，控制动力设备221锁死，以使驱动轮固定抱死，进行静载荷试验。
57.可选地，结合图1所示，平台座1包括下纵梁11和下横梁12，下横梁12的两端分别与两个下纵梁11滑动连接，且加载装置2与下横梁12滑动连接。
58.具体地，平台座1呈框架结构，且主要包括上横梁、上纵梁、下横梁12、下纵梁11和立柱，样件400放置于上横梁，加载装置2装设于下横梁12，且下横梁12为可调节横梁，即下横梁12可以沿下纵梁11滑动，加载装置2可以沿着下横梁12水平移动。其中，下横梁12的设置数量可以根据实际需要来进行设置，比如，在采用单个作用点加载时，可以设置一个下横梁12，在采用两个作用点呈对角形式加载时，可以设置两个下横梁12。图1中给出了采用四点加载时的示例。
59.这样，将加载装置2装设于下横梁12上后，可以根据样件400上的作用点位置来移动加载装置2和/或下横梁12，并在确定好作用点位置后将下横梁12与下纵梁11进行固定锁死，操作简单且方便；同时，还能够有效控制同一下横梁12上与样件400的作用点处于同一水平线上。
60.进一步地，结合图2所示，底座23上设有滑槽231，下横梁12与滑槽231滑动连接。如此以实现加载装置2与下横梁12的滑动连接。
61.可选地，结合图5所示，在另一实施例中，平台座1呈框架结构，并形成容纳空间，加载装置2容置于容纳空间内并处于自由状态。
62.本实施例中，通过将平台座1设置为框架式结构，一方面，可以简化平台座1的结构，减少耗材，降低制造成本，另一方面，可以利用框架式结构所形成的容纳空间来容置加载装置2，以减小载荷试验平台的整体占用空间；而且，加载装置2在容置空间内自由移动，使得加载装置2能够随意安置在需要的位置，使用时更方便，同时也便于对样件400的载荷作用点进行控制和调节。
63.进一步地，结合图5所示，载荷试验平台还包括工装3，平台座1呈矩形框架结构，且矩形框架结构的上端、下端、前端和后端均呈敞开状，样件400通过工装3固定在平台座1的上端，加载装置2位于矩形框架结构所形成的容置空间内。
64.这样，通过将平台座1设置为上端、下端、前端和后端均呈敞开状的矩形框架结构，可以进一步简化平台座1的结构和减少耗材；样件400通过工装3固定在平台座1的上端时，不仅可以将样件400牢牢地固定在平台座1上，而且工装3可以增强平台座1上端的结构强
度，也方便通过更换工装3来固定不同的样件400。
65.在使用本实用新型的载荷试验平台对单个样件400或组装样件400进行载荷试验时，先将单个样件400或组装样件400放置于平台座1上，然后可以根据需要选择采用单个、两个或四个等多个作用点来进行加载；在采用单点(即单个作用点)加载时，将一组加载装置2安装至样件400的作用点下方，在采用双点加载时，将两组加载装置2呈对角安装至样件400的作用点下方，在采用四点加载时，将四组加载装置2以2*2的阵列形式安装至样件400的作用点下方；再通过控制系统来控制动力设备221的输出轴正反转速度来控制驱动轮的旋转周期，使得驱动轮能够呈现一定频率的转动，在驱动轮呈现周期性运转时，驱动轮通过连杆223带动滑块224进行往复运动，进而带动加载杆211施加力值至样件400上，设置在加载杆211顶部的力值传感器能够收集到力值，进而通过控制系统进行控制，使得加载装置2加载的载荷呈现周期性，此时即可对样件400进行动载荷试验；当需要对样件400进行动载荷切换至静载荷试验时，可以在进行加载过程中，当驱动轮旋转到预定目标力值所对应的旋转角度且滑块224带动加载杆211运动到与样件400抵接时，控制动力设备221锁死，以使驱动轮固定抱死，并保持加载杆211与样件400抵接，此时即可进行静载荷试验。
66.在试验过程中，若样件400的试验方案既有单点作用加载，又含有多点作用加载，则先确定多点作用位置和单点作用位置是否有重复的，若多点作用位置和单点作用位置有重复的地方，则先将多点作用位置的加载装置2安装完成，并将加载杆211先收缩至最小行程，在单点作用试验时，将单点作用位置的加载装置2的加载杆211调节至加载作用表面进行试验即可；若多点作用位置和单点作用位置不存在重复位置，则只能将单点和多点作用的加载装置2分开安装。例如，先进行单点作用试验后进行多点试验时，先安装一个加载装置2进行试验，试验完成后拆除单点试验的加载装置2，然后根据多个作用点位置分别安装多个加载装置2进行多点加载试验。
67.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。