液压系统介质温度自动控制装置的研究

　　0 前言

　　将液压系统的工作介质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,因而对介质温度最佳工作范围的确定有所不同。但一般情况,系统介质温度以不超出2~65e范围为宜。如介质温度低于2e时,要使用加热器预热;介质高于65e,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。

　　对于自动化程度要求较高或者对介质温度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,以实现介质温度的自动控制。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,且当介质温度过高或过低时对系统也起不到保护作用[1]。

　　根据多年工作经验,采用扩展后数显温度调节仪的介质温度自动控制装置,可很好地克服上述缺点,值得推广使用。

　　1 自动控制装置的结构原理与应用

　　如图1所示,介质温度自动控制主要由冷却器8、电磁水阀5、扩展后数显温度调节仪14、加热器15、温度传感器13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。

　　1.1 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,当介质温度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。

　　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,其各组工作原理均如上所述。其中¹、¼组运放电路用于介质温度上、下极限控制。上极限值由电阻R1,R2对+5 V分压确定,该值可设计为70e;下极限值由IC6输入端接地,可设计为0e。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动作时的介质温度低于J2动作时的介质温度一个恒定值,该值可设计为5e。同理,»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动作时的介质温度低于J2动作时的介质温度一个恒定值,该值也可设计为5e。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动作时的介质温度。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。