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大型液压泵站的油温自动控制装置 |
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作者：天津理工学院 李俊义 黄逊伟 孟昭林 |
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摘要 介绍了一种用于大型液压泵站的油温控制方法，该方法可对4个温度点进行自动控制。
关键词 大型液压泵站 油温控制 四点温控法
液压系统在工作时，其压力损失、容积损失和机械损失等都会转化为热能而使油温升高，特别是大功率闭式回路的液压系统在长时间工作时，油液的温升更为严重。油液的工作温度会影响液压油及液压元件的寿命，油温的变化会引起油液的黏度变化，从而导致机械系统运动速度不稳定，所以将油液温度控制在一定范围内是很有必要的。
一般的油温控制都是采用两点控制法，即将油液温度的变化控制在一个允许范围内(即使T下限＜T工作＜T上限)。在起动系统工作时，由于油温过低，液压泵不能起动，对油液进行加热是靠手动来控制的；而当液压系统在工作中由于某种偶然的原因导致油温超出工作温度上限、且冷却器效率不够时，也是靠手动来控制卸载或停机，这就需要有人在现场进行监视。若当监视人员脱离现场时发生油温过高的现象，而不能及时采取措施，就有可能造成液压系统的损坏，系统不能再正常工作，这是两点控制方法的一种大缺陷。现介绍一种能对4个温度点进行自动控制的四点温控法，这种方法可用于大型液压泵站。
液压泵站温控系统组成见图1。由温度传感器测量油液的实际温度T，并将测得的信号输入给温控器，温控器有4个输出。
图1 液压泵站温控系统组成示意图
设T1(25～30℃)为油温的最低极限值，当油温低于T 1值时，油液黏度过高，液压泵不能起动；T2(40～45℃)为工作温度下限值；T3(45～50℃)为工作温度的上限值；T4(55～60℃)为油温允许的最高极限值。T 1～T4 4点控制温度是可调的，根据实际需要可任意设定其值，例如可使T1与T2的差值小些，甚至可使T1＝T2。当实际温度T达到哪个温度点，温控器就会在哪一路发出控制信号。
油温控制电路见图2。在刚开机或油温过低(T＜T1)时，温控器发出T1信号，使TP1闭合，接通加热器，对油液进行加热。当油温T达到T1时，温控器的T1信号消失，TP1断开，停止加热。当油温达到T2时，温控器发出T2信号，使TP2接通，为接通冷却器的水泵电机做准备，此时TP 1是断开的。
图2 油温控制电路
当油温T达到T3(工作温度上限)时，温控器发出T3信号，使TP3接通(此时TP2是闭合的)，冷却器工作，对油液进行冷却。J2自锁，同时控制水泵电机(见图3)。
图3 冷却水泵工作图
当温度降至T2时，即T≤T2，T2、T3信号均消失，TP2、TP3都断开，冷却水泵停止工作，这样就使油温在T2～T3之间波动。
若由于某种原因使油温过高，冷却效率不够使油温T达到了T4温度，温控器会发出T4信号，使TP4闭合接通J3，通过J3使J4工作，由J4去控制卸载控制单元工作，强行使整个液压系统卸载，降低整个系统的压力而停止工作，以达到保护系统之目的。在此同时，报警铃DL发出报警声，卸载指示灯亮。J3还可使在冷却器未工作但系统突然发生高温现象时强行接通冷却器使其工作，加速油液的冷却速度。
该油温控制装置的冷却和加热都有手动和自动两种控制方式，这可通过SD旋钮进行切换。
对于液压元件来说，油温恒定不变是最理想的，但恒温控制热损失太大，造价极高，在大型液压系统中，由于管路较长，热损失大，无法做到恒温，且没有必要。本方案是将测温点选在油箱中，对于只有1个工作点的单回路系统，可将测温点选在工作点处为好，其工作温度可控制在一个很小的范围内。
上述温控装置，已在为某单位设计的大型液压泵站中采用，选用冷却效率高的板式换热器、潜水泵。实践证明，工作温度区间完全可以控制在5℃范围之内。本设备已应用两年多，性能稳定可靠。
这种继电器逻辑控制电路与单片机和PLC控制方法比较，对于单台固定长期使用的设备而言，其造价低，安装调试和维修简单方便，更为用户单位所乐于接受。
(end)
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(7/4/2004) |
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