液壓系統(tǒng)在工作時,其壓力損失、容積損失和機械損失等都會轉(zhuǎn)化為熱能而使油溫升高,特別是大功率閉式回路的液壓系統(tǒng)在長時間工作時,油液的溫升更為嚴(yán)重。油液的工作溫度會影響液壓油及液壓元件的壽命,油溫的變化會引起油液的黏度變化,從而導(dǎo)致機械系統(tǒng)運動速度不穩(wěn)定,所以將油液溫度控制在一定范圍內(nèi)是很有必要的。
一般的油溫控制都是采用兩點控制法,即將油液溫度的變化控制在一個允許范圍內(nèi)(即使T下限<T工作<T上限)。在起動系統(tǒng)工作時,由于油溫過低,液壓泵不能起動,對油液進行加熱是靠手動來控制的;而當(dāng)液壓系統(tǒng)在工作中由于某種偶然的原因?qū)е掠蜏爻龉ぷ鳒囟壬舷蕖⑶依鋮s器效率不夠時,也是靠手動來控制卸載或停機,這就需要有人在現(xiàn)場進行監(jiān)視。若當(dāng)監(jiān)視人員脫離現(xiàn)場時發(fā)生油溫過高的現(xiàn)象,而不能及時采取措施,就有可能造成液壓系統(tǒng)的損壞,系統(tǒng)不能再正常工作,這是兩點控制方法的一種大缺陷。現(xiàn)介紹一種能對4個溫度點進行自動控制的四點溫控法,這種方法可用于大型液壓泵站。
液壓泵站溫控系統(tǒng)組成見圖1。由溫度傳感器測量油液的實際溫度T,并將測得的信號輸入給溫控器,溫控器有4個輸出。
設(shè)T1(25~30℃)為油溫的最低極限值,當(dāng)油溫低于T 1值時,油液黏度過高,液壓泵不能起動;T2(40~45℃)為工作溫度下限值;T3(45~50℃)為工作溫度的上限值;T4(55~60℃)為油溫允許的最高極限值。T 1~T4 4點控制溫度是可調(diào)的,根據(jù)實際需要可任意設(shè)定其值,例如可使T1與T2的差值小些,甚至可使T1=T2。當(dāng)實際溫度T達到哪個溫度點,溫控器就會在哪一路發(fā)出控制信號。
油溫控制電路見圖2。在剛開機或油溫過低(T<T1)時,溫控器發(fā)出T1信號,使TP1閉合,接通加熱器,對油液進行加熱。當(dāng)油溫T達到T1時,溫控器的T1信號消失,TP1斷開,停止加熱。當(dāng)油溫達到T2時,溫控器發(fā)出T2信號,使TP2接通,為接通冷卻器的水泵電機做準(zhǔn)備,此時TP 1是斷開的。
當(dāng)油溫T達到T3(工作溫度上限)時,溫控器發(fā)出T3信號,使TP3接通(此時TP2是閉合的),冷卻器工作,對油液進行冷卻。J2自鎖,同時控制水泵電機(見圖3)。
當(dāng)溫度降至T2時,即T≤T2,T2、T3信號均消失,TP2、TP3都斷開,冷卻水泵停止工作,這樣就使油溫在T2~T3之間波動。
若由于某種原因使油溫過高,冷卻效率不夠使油溫T達到了T4溫度,溫控器會發(fā)出T4信號,使TP4閉合接通J3,通過J3使J4工作,由J4去控制卸載控制單元工作,強行使整個液壓系統(tǒng)卸載,降低整個系統(tǒng)的壓力而停止工作,以達到保護系統(tǒng)之目的。在此同時,報警鈴DL發(fā)出報警聲,卸載指示燈亮。J3還可使在冷卻器未工作但系統(tǒng)突然發(fā)生高溫現(xiàn)象時強行接通冷卻器使其工作,加速油液的冷卻速度。
該油溫控制裝置的冷卻和加熱都有手動和自動兩種控制方式,這可通過SD旋鈕進行切換。
對于液壓元件來說,油溫恒定不變是最理想的,但恒溫控制熱損失太大,造價極高,在大型液壓系統(tǒng)中,由于管路較長,熱損失大,無法做到恒溫,且沒有必要。本方案是將測溫點選在油箱中,對于只有1個工作點的單回路系統(tǒng),可將測溫點選在工作點處為好,其工作溫度可控制在一個很小的范圍內(nèi)。
上述溫控裝置,已在為某單位設(shè)計的大型液壓泵站中采用,選用冷卻效率高的板式換熱器、潛水泵。實踐證明,工作溫度區(qū)間完全可以控制在5℃范圍之內(nèi)。本設(shè)備已應(yīng)用兩年多,性能穩(wěn)定可靠。