液压油温度过高的危害及常见原因分析

２０１１年第１期

液压与气动

３７

某型野战车载液压泵站油温自动控制系统的设计

沈亮远

Ｄｅｓｉｇｎｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｏｗｅｒｕｎｉｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｕｔｏｍａｔｉｃ

ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｆｏｒ

ａ

ｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｅｏｆＶｅｈｉｃｌｅ

ＳＨＥＮ“ａｎｇ一）ｒｕａｎ

（第二炮兵青州士官学校，山东青州２６２５００）

摘要：某型野战车载液压泵站工作环境比较恶劣，环境温度相差很大，液压油的性质受温度的影响很

大，造成诸多危害，设计泵站油温自动控制系统，采用ＰＬＣ自动控制方案，实现了油液温度的自动化控制，大

大提高了泵站的野战性能。

关键词：液压泵站；油温控制；自动化控制

中图分类号：ＴＨｌ３７文献标识码：Ｂ文章编号：１０００４８５８（２０１１）０１蜘３７旬３

Ｏ

引言性能。

１油温自动控制系统总体方案

油温自动控制系统采用ＰＬＣ自动控制方案，主要

某型野战车载液压泵站工作环境比较恶劣，环境温度相差很大，而又要求能够全天候工作。液压系统的工作介质是液压油，而液压油的性质受温度的影响很大，油的粘度降低，泄漏增加，泵的容积效率和整个系统的效率会显著降低。由于油的粘度降低，滑阀等移动部件的油膜变薄和被切破，摩擦阻力增大，导致磨损加剧。使橡胶密封件变形，加速老化失效，降低密封性能及使用寿命，造成泄漏。使油的空气分离压降低，油中溶解空气逸出，产生气穴，致使液压系统工作性能降低。温度过低黏度增大，严重影响传动效率，因此设计泵站油温自动控制系统，确保车载液压泵站的使用

有测温模块、ＰＬｃ处理模块、冷却模块、加温模块组成（见图１）。测温模块实时对液压泵站重要位置液压油温度进行检测，将监测信号传送到ＰＬＣ处理模块，进行判断、处理并输出控制信号，控制冷却模块或加温模

块工作，完成泵站油温的自动控制。

收稿日期：２０１０聊．１５

作者简介：沈亮远（１９７３一），男，山东莱芜市人，讲师，学士，主要从事航空航天液压传动、机电一体化方面的地面设备教学

与研究工作。

５结论

本文对湿式双离合自动变速器的液压系统进行介绍，并通过ＡＭＥｓｉｍ软件重点对其主压力控制系统，离合器压力控制系统进行仿真分析，得到了其液压系统

Ｏ

２０

４０

６０

８０

ｌＯＯ

的静态工作特性并深入分析了其工作原理，为下一步压力控制器的设计及控制规律的开发提供依据。

参考文献：

占空比

占空比

ａ）主压力阀

ｂ）比例压力阀

图１６占空比压力特性

大很多，这是由于仿真过程中对某些条件的忽略造成的。尽管如此比例压力阀的线性程度最高，他是离合器压力精确控制的关键，它的占空比可调范围最大，线

性程度更高。

［１］吴光强，杨伟斌，等．双离合自动变速器控制系统的关键

技术［Ｊ］．机械工程学报，２００７（２）．

［２］

肖颖．双离合器液压执行机构的设计与研究［Ｄ］．上海交通大学硕士论文，２００８．

万方数据

３８

液压与气动２０１１年第１期

图１油温自动控制系统总体方案框图

２测温模块

敏感元件采用热电阻，温度采集处理采用扩展热

电阻／热电偶模块。将热电阻分别放置于进油口、出油

口个一组，油箱中部两组，检测重要的部位油液温度。

选用ＳＬＣ５００控制器扩展模块有集温度采集和数据处理于一身的专用智能温度模块热电Ｉ；且／电阻信号输入模块（１７４６一ＮＲ４）。在此模块中温度模拟量产生对应的１６位Ａ／Ｄ数字值，其对热电阻变送的温度信号的分辨率约为１／８度，控制器在数值处理中可以直接使用模块的转换值，无需在硬件级电路上作其他处理。热电阻温度模块的使用十分方便，只需要将热电阻接

到模块的接线端子上，不需要任何外部变送器或外围

电路，温度信号由热电阻采集，变换为电信号后，直接

送人温度模块中。

３

ＰＬＣ处理模块

ＰＬＣ处理模块由ＳＬＣ５００控制器、温度显示单元组成。ＳＬＣ５００控制器的输入通道中一个热电阻模块最多可以接４个温度热电阻温度传感器。将测温模块的温度检测信号进行读取、判断、显示并输出控制信号。

３．１控制程序

控制程序包括读取子程序、温度显示子程序、判断

处理输出程序。

首先进行初始化，扫描读取测温数据，并进行温度显示，然后判断温度是否超出范围，如温度低，根据温度低的程度，控制电压调整器的电压，从而控制加温功率。如温度高，发出冷却信号，控制交流接触器动作驱动冷却电机工作。

图２控制流程图

３．２温度显示单元

温度显示单元采用数码管显示，选用ｚＬＧ７２８９Ａ芯片，它与控制器采用３线串行接口，只需要占用ＳＬＣ５００的３个输出点，可以驱动８个ＬＥＤ数码显示管，同过级联可以扩展数码显示管的数量，实现多段实

时温度显示。ＣＳ为片选输入端，此脚为低电平时，可

万方数据

向芯片发送指令；ＣＬＫ是时钟输入端，ＤＡＴＡ是串行

数据输入端，串行数据在时钟ＣＬＫ的上升沿有效。８

个段驱动信号ｓＥＧ接每个显示器的段，８个位驱动信

号ＤＩＧ０一ＤＩＧ７分别接显示器的共阴极公共地。

４冷却、加温模块

冷却模块采用循环水冷方式，需要冷却时，ＰＬｃ发出交流接触器控制信号，控制交流接触器动作驱动冷却电机工作，带动冷却水泵工作，经过蛇形冷却装置循环流动，吸收油液的热量，达到降温的目的。

加温模块采用电压调整器控制方式，需要加温时，

ＰＬｃ发出控制电压调整器，从而控制加温模块加温功率。输出通道为模拟量输出模块（１７４６Ｎ１０４Ｖ），其输出信号是电压信号，可以通过电压调整器控制电源的开度（即一周期内的导通比率），从而控制电源的输出功率。温控系统中热电阻模拟量输入模块的电压信号

范围一般是０～４１２４，ＳＣＰ指令把它整定为０～１６３８３

的工程单位，将其值放入ＰＶ（过程变量）的内存地址Ｎ７：３８中，把控制输出值放入Ｎ７：３９当中。最后用ＭＯＶ指令把Ｎ７：３９中的过程变量传递到１７４６Ｎ１０４Ｖ模拟量输出模块中。控制效果如下：（１）ｓＰ—Ｐｖ≥５０时，输出值为最大值３２７６７，使电压调节器开度最大，即给加热器最大电压供电，使被测对象温度快速上升。（２）ＳＰ—Ｐｖ＞一３０和ｓＰ．Ｐｖ＜５０时，输出为ＰＩＤ控制输出，此范围为ＰＩＤ参数调节的范围。（３）ＳＰ—ＰＶ＜一３０时，输出值为最小值０，电压调节器开度为零，即

停ＩＥ加热。

图３冷却、加温模块框图

５结束语

油温自动控制系统采用ＰＬｃ自动控制方案。信

号采集采用专用智能温度模块热电阻／电阻信号输入模块，接线简便，节省了外部变送器或外围电路，加温输出通道为模拟量输出模块，采用程序控制加温功率，加温效率高。采用交流接触器控制冷却电机工作，冷却模块采用循环水冷方式，冷却效果好。该系统自动化程度高，有效控制油温，大大提高了泵站的野战性

能，具有很高的军事效益。

２０１１年弟Ｉ期瘦压与气姊

一特种货车液压系统设计

宋永兴‘．付勇

Ｄｅｓｉｇｎｏｆ

ａ

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２

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２弃弃晴自；轨道交通装箍耵戳珩任公司黑地汀齐齐哈自、１６ｌ【Ｊ０２

摘要：舟绍了一特种货车液压系统的原理关键词：特种货车：液压系统原理；设计

中图分娄号：川１３７文献标识码：Ｉ｝文章编号：Ｉ“ｘ１４８５８（２０１１）０Ｉ枷３９＿０２

ｌ概述

随补闷家电力、冶金、化ｈ军事Ｉ：业的飞跃发展，

大型装蔷的需求与日惧增．随料始济的腾飞发胜和大开发建醴，中随铁路承自１补ｆ１益增大的大型特种货物的运输为萍囊科学发糙脱．走可持续发腱竹能型个业的发展战略．罔宋８６３计划引进翘超临界机组挂术．同内儿家犬璎电机公－日棚继开发ｒ热效牢、发Ｉ乜煤耗和环保综☆性能最商的燃煤发电厂机组一１０００固重聩），现有铁路车辆无法满足运输需要

Ｍｗ

发电机组。其中发电机定子ｒ｜雨约为３６０Ｉ（含装拽～Ｉｌ

为提高

】ｍ％２＃ｍ∞，＊∞ｍ

６

铁路在大件货物运输ＩＨ场的竞争力，椠轨ｊ苴变通装备

有限赍仟公司设计、开发ｒ适肺运输１０００Ｍｗ发ＩＵ机

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５

ｍ自目

定于运输々川凹底特种货乍。

２液压系统的设计

Ｆ自※７Ⅲ自＾＆ｆ＊目９￥日＊自Ｈ

１０＃ｍＮ

ｌｌ№№“１２＊，ｔｍ

为便捷装卸货物，减少能符时ｍＪ．泼车采川个液ＪＫ驱动的方式，所有动作的完成均由执行元件——渡胝

围ｔ谴压系统原理固

尤级控制。根据该车的功能的不同．分为旁承油缸油路系统、劁移油缸油路系统及导向油缸油路系统。

２

油缸的仲、缩完成。渡Ｊｉ繇统的设计充分借鉴成熟结

构．先进技术。液压系统朦理如罔ｌ所示，主婴ｌ｛ｌ符系、汕缸、液ｍ泵站组成，系统的额定Ｔ作压力为３５

２

２油路舟绍

Ｍｈ。

１）旁承｛ｆＩ｜缸油路系统收确¨婀如ＩＯｍ７ｍ

作者简介：宋永＊“９阳），粥．跌州省西安市人，讲师，现从事高接机槭方耐教学和研究Ｔ作。

采用手动比例控制打式。澈，Ｋ系统的动力源为柴油机。

ｌ原理舟绍

出流域也相应成比例变化，从『ｆ『『宴现油缸伸、缩建度的

参考文献：

＊＊＊………＊＊＊＊＊ｍ＊＊＊＊＊＊＊＊＊｛ｆ＊＊＊＊＊＊＊＊＊…＊……＊＊＊＊

版札．２００。

ｌ

系统采ｊＨ定繁柱塞泵，通垃操作泵站内的手柄，输

［Ｉ］李芝．艟娣挪液雎ｆ々动［Ｍ］北京：机械１：业ｍ版社，２００ｌ

３］孙史质械，Ｅ牲制系统［Ｍ］北京：国防Ｔ业Ⅲ版社，Ｉ鸺５

［４］ｌｌＩ敢珍Ｐｌ￡娘理及成川【Ｍ１北京机械ｔ业Ｈｊ版

：２：Ⅵ｝天世新编赦Ｍｆ。程手册Ｍ：北京：北京理ｒ＾学…

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万方数据

某型野战车载液压泵站油温自动控制系统的设计

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

沈亮远， SHEN Liang-yuan

第二炮兵青州士官学校,山东,青州,262500液压与气动

CHINESE HYDRAULICS & PNEUMATICS2011(1)

参考文献(4条)

1. 田淑珍 PLC原理及应用 20092. 孙文质 液压控制系统 19853. 雷天觉 新编液压工程手册 20004. 李芝;裴娣娜 液压传动 2001

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