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一种实用的液压系统油温自动控制装置

2015-01-07 浏览量 2808

1　引　言　　众所周知，将液压油的工作温度保持在一定的范围内对液压系统正常工作至关重要。由于液压系统种类繁多，其性能要求和工作条件差别很大，因而对油温最佳工作范围的确定也就各不相同。但一般情况下，系统油温以不超出10～65℃范围为宜。如油温低于10℃时，要使用加热器预热；油温高于65℃，要采用冷却器散热。加热器或冷却器的组合即构成了液压系统的温控装置。
对于液压系统生产厂家，可将温控装置设计为手动控制，通过人来观察油温值来判断是否开启加热器或冷却器。但对于自动化程度要求较高或者对油温变化范围要求较严格的液压系统，则应将温控装置设计为自动控制的模式。由于国产数显温度调节仪一般只有上、下限控制点，因此，许多液压系统生产厂家通常采用两块电接点温度计来分别控制加热器和冷却器工作，以实现油温的自动控制。对于一个设计精良的液压系统来说，这种方法显得过于繁琐，且当油温过高或过低时对系统也起不到保护作用。
本文介绍一种采用扩展后数显温度调节仪的油温自动控制装置，可很好地克服上述缺点，值得推广使用。2　油温自动控制装置的结构原理与应用　　如图1所示，油温自动控制主要由冷却器1、电磁水阀2、扩展后数显温度调节仪3、加热器4、感温元件5以及相应的控制电路组成。其中起主要控制作用的核心部件为扩展后数显温度调节仪3。　　1.冷却器　2.电磁水阀　3.扩展后数显温度调节仪　4.加热器　5.感温元件　6.液位控制继电器　7.空气滤清器　8.回油过滤器　9.油标
图1　油温自动控制装置原理图
2.1　扩展后数显温度调节仪
各种液压系统的热容量以及加热器、冷却器的选择形式各不相同。但通常对加热或冷却的温度控制均要设定上、下2个控制点，另外，当油温过高或过低时还要发出声光报警并使系统停机，这样就需要所采用的数显温度调节仪具有6个温控点。通用的国产温度调节仪不能满足此要求，必须加以扩展。图2所示是对国产XMT-122数显温度调节仪调节执行部分进行扩展后的电路图。图中上部分为原电路，虚线框内为扩展电路。
图2　扩展后数显温度调节仪电路图　　在原电路中，集成运算放大器IC1为差动放大器，其同相输入端加入温度下设定值，反相输入端加入温度测量值。当测量值小于设定值时，输出直流电压信号经同相放大器IC1-2加在三级管基极上，三极管导通，继电器J1吸合。同理，放大器IC2也为差动放大器，但接法与IC1相反，其反相输入端加入温度上设定值，同相输入端加入温度测量值，当测量值大于上设定值时，输出直流电压信号使继电器J2吸合。
扩展后的电路部分共包括4组运放电路，只是在左端输入方式不同外，其各组工作原理均如上所述。其中①、④组运放电路用于油温上、下极限控制。上极限值由电阻R1、R2对＋5V分压确定，该值可设计为70℃；下极限值由IC6输入端接地，可设计为0℃。2组运放电路的上设输入端与调节仪原电路上的上设定输入端相连接。由于电阻R3分压，使得继电器J4动作时的油温低于J2动作时的油温一个恒定值，该值可设计为5℃。同理，③组R4下设定端与调节仪原电路下设定输入端相连接，可使J5动作时的油温低于J2动作时的油温一个恒定值，该值也可设计为5℃。分别调整上、下设定分压电阻值，即可连续调整继电器J1与J5，J2与J4动作时的油温。扩展后的电路全部安装在一块印刷电路板上，并固定在调节仪内适当位置。2.2　油温自动控制装置的应用
如图2所示，当油温高于70℃或低于0℃时，继电器J3或J6动作，使系统发生声光报警并停机。
当油温低至15℃时，继电器J1动作，再低至10℃时，继电器J5动作，可使图1中加热器4开始加热。当油温升高时，继电器J5断电，再升至15℃时，继电器J1断电，加热器4停止加热。由于继电器J5动作开始加热时的油温比继电器J1动作停止加热时的油温低5℃，这样，就能保证加热器工作延续一定的时间，以防止热容量较小的液压系统中加热器控制继电器频繁开闭。
当油温高至60℃时，继电器J4动作，再高至65℃时，继电器J2动作，可使图1中电磁水阀2通电，冷却器1开始冷却。当油温降低时，继电器J2断电，再降至60℃时，继电器J4断电，电磁水阀2断电，冷却器1停止冷却。由于继电器J2动作开始冷却时的油温比继电器J4动作停止冷却时的油温高5℃，这样，也就防止了热容量较小的液压系统中电磁水阀控制继电器频繁开闭。如此循环，便可将

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