可控大容积高温液压油箱论文和设计-杨晓伟

全文摘要

本实用新型提供一种可控大容积高温液压油箱，包括：大容积高温油箱、吸油滤、泵、单向阀、过滤器、电机、温度传感器、二位三通阀、冷却器、液位计、隔离式加热器、空气过滤器、绝热层、油箱外壳。本实用新型设计六个隔离式电加热器确保对液压油的加热总功率满足要求，同时降低单个隔离式加热器的表面功率，避免液压油因局部温度过高而引起碳化，且增大液压油的加热面积，加速换热，保证温控系统的快速性和准确性；设计大流量液压油自循环回路，加速其流动，确保温度均匀，此外系统控制液压油是否流经冷却器，实现降温控制，与隔离式加热器加热功率相配合，使得液压油温度稳定在设定范围内；具有安全性高、使用寿命长、可靠性高等诸多优点。

主设计要求

1.一种可控大容积高温液压油箱，其特征在于，包括：大容积高温油箱、吸油滤、泵、单向阀、过滤器、电机、温度传感器、二位三通阀、冷却器、液位计、隔离式加热器、空气过滤器、绝热层、油箱外壳；在大容积高温油箱中，放置了六个隔离式电加热器，确保大容积高温油箱中对液压油加热的总功率满足设计要求，同时降低单个隔离式加热器的表面功率，避免液压油因局部温度过高而引起碳化的问题，六个隔离式电加热器增大与液压油的接触面积，加速与液压油之间的换热，保证温控系统的快速和准确性；可控大容积高温液压油箱设计有大流量液压油的自循环回路，加速液压油的流动，确保液压油温度的均匀性，此外在液压油的自循环回路上通过控制二位三通阀来控制液压油是否流经冷却器，当液压油温度高于设定的温度上阈值时，系统控制二位三通阀位于右位，液压油流经冷却器，系统控制冷却器工作实现对液压油的降温，当液压油温度低于设定的温度下阈值时，系统控制二位三通阀位于左位，液压油直接流回大容积高温油箱，系统通过控制二位三通阀的通断时间，实现了对液压油的降温控制，并与控制隔离式加热器加热功率的大小相配合，使得液压油的温度稳定的工作在设定范围内；大容积高温油箱，用于储存液压油，大容积高温油箱外侧包裹着绝热层，绝热层外侧为油箱外壳，这样既能减小油箱散热，有利于油箱保温，又能避免油箱外壳温度过高所引发的安全问题；大容积高温油箱上设计有温度传感器、隔离式加热器和空气过滤器的安装接口；泵的前端设计有吸油滤，用于液压油的粗滤，防止液压油中的大颗粒杂质对泵的叶片造成损伤，影响泵的寿命；在泵的作用下，大容积高温油箱中的液压油进入管道回路，实现自循环流动；泵的出口设计有单向阀，保证液压油的流向，防止回路低压时液压油回流，对泵造成损伤；单向阀后端连接过滤器，过滤器对液压油进行精滤，保证大容积高温油箱中液压油的清洁度；电机，与泵法兰连接，为液压油的自循环提供动力；温度传感器，共两个，均匀固定在大容积高温油箱中，实时采集的温度信号反馈至控制系统，以便于实现大容积高温油箱中液压油温度的自动控制，温度的采集采用冗余设计，提高温度信号采集的可靠性，降低液压油温度失控的风险；二位三通阀，控制液压油的流向是否流经冷却器；冷却器，对液压油进行降温，当温度传感器采集的温度值高于设定的温度阈值时，系统控制液压油流经冷却器，实现液压油的降温；液位计，实时监测液压油的液位，当液位超出或低于安全液位时，系统报警；隔离式加热器，用于大容积高温油箱中液压油的加热，由加热芯子和护套组成，加热芯子采用金属管状电热元件作为热源，护套由不锈钢管制成，位于加热芯子的外层，有效地将液压油和加热芯子进行隔离，既增加了传热面积，又避免了加热棒直接对液压油加热而造成局部过热的危险，并且在更换隔离式加热器时，不需要放掉大容积高温油箱的液压油，仅需抽出加热器芯子，更换一个新的加热芯子即可，维护方便。

设计方案

大容积高温油箱，用于储存液压油，大容积高温油箱外侧包裹着绝热层，绝热层外侧为油箱外壳，这样既能减小油箱散热，有利于油箱保温，又能避免油箱外壳温度过高所引发的安全问题；大容积高温油箱上设计有温度传感器、隔离式加热器和空气过滤器的安装接口；泵的前端设计有吸油滤，用于液压油的粗滤，防止液压油中的大颗粒杂质对泵的叶片造成损伤，影响泵的寿命；在泵的作用下，大容积高温油箱中的液压油进入管道回路，实现自循环流动；泵的出口设计有单向阀，保证液压油的流向，防止回路低压时液压油回流，对泵造成损伤；单向阀后端连接过滤器，过滤器对液压油进行精滤，保证大容积高温油箱中液压油的清洁度；电机，与泵法兰连接，为液压油的自循环提供动力；温度传感器，共两个，均匀固定在大容积高温油箱中，实时采集的温度信号反馈至控制系统，以便于实现大容积高温油箱中液压油温度的自动控制，温度的采集采用冗余设计，提高温度信号采集的可靠性，降低液压油温度失控的风险；二位三通阀，控制液压油的流向是否流经冷却器；冷却器，对液压油进行降温，当温度传感器采集的温度值高于设定的温度阈值时，系统控制液压油流经冷却器，实现液压油的降温；液位计，实时监测液压油的液位，当液位超出或低于安全液位时，系统报警；隔离式加热器，用于大容积高温油箱中液压油的加热，由加热芯子和护套组成，加热芯子采用金属管状电热元件作为热源，护套由不锈钢管制成，位于加热芯子的外层，有效地将液压油和加热芯子进行隔离，既增加了传热面积，又避免了加热棒直接对液压油加热而造成局部过热的危险，并且在更换隔离式加热器时，不需要放掉大容积高温油箱的液压油，仅需抽出加热器芯子，更换一个新的加热芯子即可，维护方便。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可控大容积高温液压油箱。

背景技术

飞机的起落架几乎都是通过液压缸来控制的，尤其是大型飞机，其起落架系统和刹车系统都是靠液压系统来控制，大型飞机的起落系统和刹车系统十分复杂，需要在地面进行反复的测试和控制算法的优化，因此需要对飞机的起落架系统和刹车系统进行模拟仿真实验，由于飞机的工作环境的特殊性，因此在进行相应试验时需要将液压油进行高低温处理，对于液压油的高温处理，尤其是需要大量的高温液压油时，在对大容积油箱的加热过程中，受到液压油热传导效率的限制，不可避免的会造成加热棒近处的液压油温度高，远处的液压油温度低，造成液压油温度不均匀的现象；且由于电加热棒的局部温度过高，会造成液压油的化学成分发生变化，在加热棒的表面形成积碳，增加加热棒的传热热阻，降低其传热效率，此时，为了保证液压油的温度控制效率只能提高加热棒的加热功率，这样不仅严重影响了加热棒的使用寿命，局部过热还极易引起火灾，增加安全隐患。同时，由于加热棒局部高温引起液压油的积碳滞留在大容积高温油箱中，若这些积碳一旦进入液压泵、阀和管路中，那么就会影响这些液压元件的正常工作，造成设备的损坏，甚至引起液压油燃烧，乃至油箱爆炸，造成人员伤亡。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种可控大容积高温液压油箱，

本实用新型提供一种可控大容积高温液压油箱，包括：大容积高温油箱、吸油滤、泵、单向阀、过滤器、电机、温度传感器、二位三通阀、冷却器、液位计、隔离式加热器、空气过滤器、绝热层、油箱外壳。在大容积高温油箱中，放置了六个隔离式电加热器，确保大容积高温油箱中对液压油加热的总功率满足设计要求，同时降低单个隔离式加热器的表面功率，有效避免液压油因局部温度过高而引起碳化的问题，六个隔离式电加热器增大与液压油的接触面积，加速与液压油之间的换热，保证温控系统的快速和准确性；可控大容积高温液压油箱设计有大流量液压油的自循环回路，加速液压油的流动，确保液压油温度的均匀性，此外在液压油的自循环回路上通过控制二位三通阀来控制液压油是否流经冷却器，当液压油温度高于设定的温度上阈值时，系统控制二位三通阀位于右位，液压油流经冷却器，系统控制冷却器工作实现对液压油的降温，当液压油温度低于设定的温度下阈值时，系统控制二位三通阀位于左位，液压油直接流回大容积高温油箱，系统通过控制二位三通阀的通断时间，实现了对液压油的降温控制，并与控制隔离式加热器加热功率的大小相配合，使得液压油的温度稳定的工作在设定范围内。

大容积高温油箱，用于储存液压油，大容积高温油箱外侧包裹着绝热层，绝热层外侧为油箱外壳，这样既能减小油箱散热，有利于油箱保温，又能避免油箱外壳温度过高所引发的安全问题；大容积高温油箱上设计有温度传感器、隔离式加热器和空气过滤器的安装接口；泵的前端设计有吸油滤，用于液压油的粗滤，防止液压油中的大颗粒杂质对泵的叶片造成损伤，影响泵的寿命；在泵的作用下，大容积高温油箱中的液压油进入管道回路，实现自循环流动；泵的出口设计有单向阀，保证液压油的流向，防止回路低压时液压油回流，对泵造成损伤；单向阀后端连接过滤器，过滤器对液压油进行精滤，保证大容积高温油箱中液压油的清洁度；电机，与泵通过法兰连接，为液压油的自循环提供动力；温度传感器，共两个，均匀固定在大容积高温油箱中，实时采集的温度信号反馈至控制系统，以便于实现大容积高温油箱中液压油温度的自动控制，温度的采集采用冗余设计，提高温度信号采集的可靠性，降低液压油温度失控的风险；二位三通阀，控制液压油的流向是否流经冷却器；冷却器，对液压油进行降温，当温度传感器采集的温度值高于设定的温度阈值时，系统控制液压油流经冷却器，实现液压油的降温；液位计，实时监测液压油的液位，当液位超出或低于安全液位时，系统报警；隔离式加热器，用于大容积高温油箱中液压油的加热，由加热芯子和护套组成，加热芯子采用金属管状电热元件作为热源，护套由不锈钢管制成，位于加热芯子的外层，有效地将液压油和加热芯子进行隔离，既增加了传热面积，又避免了加热棒直接对液压油加热而造成局部过热的危险，并且在更换隔离式加热器时，不需要放掉大容积高温油箱的液压油，仅需抽出加热器芯子，更换一个新的加热芯子即可，维护方便。

本实用新型具有安全性高、使用寿命长，通用性强、可靠性高、结构简单、易操作等诸多优点。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施方式的可控大容积高温液压油箱的液压原理图；

图2是根据本实用新型的一个实施方式的可控大容积高温液压油箱的结构示意图；

图3是根据本实用新型的一个实施方式的可控大容积高温液压油箱的部分结构剖视图；

图4是根据本实用新型的一个实施方式的可控大容积高温液压油箱的温度控制流程图。

图中：1、大容积高温油箱；2、吸油滤；3、泵；4、单向阀；5、过滤器；6、电机；7、温度传感器；8、二位三通阀；9、冷却器；10、液位计； 11、隔离式加热器；12、空气过滤器；13、加热芯子；14、护套；15、绝热层；16、油箱外壳。

具体实施方式

下面结合附图详细说明根据本实用新型的实施方式。

如图1所示，可控大容积高温液压油箱，包括：大容积高温油箱1、吸油滤2、泵3、单向阀4、过滤器5、电机6、温度传感器7、二位三通阀8、冷却器9、液位计10、隔离式加热器11、空气过滤器12、绝热层15、油箱外壳16。在大容积高温油箱1中，放置了六个隔离式电加热器11，确保大容积高温油箱中对液压油加热的总功率满足设计要求，同时降低单个隔离式加热器11的表面功率，有效避免液压油因局部温度过高而引起碳化的问题，六个隔离式电加热器11增大与液压油的接触面积，加速与液压油之间的换热，保证温控系统的快速和准确性；可控大容积高温液压油箱设计有大流量液压油的自循环回路，加速液压油的流动，确保液压油温度的均匀性，此外在液压油的自循环回路上通过控制二位三通阀8来控制液压油是否流经冷却器9，当液压油温度高于设定的温度上阈值时，系统控制二位三通阀8位于右位，液压油流经冷却器9，系统控制冷却器9工作实现对液压油的降温，当液压油温度低于设定的温度下阈值时，系统控制二位三通阀8位于左位，液压油直接流回大容积高温油箱1，系统通过控制二位三通阀8的通断时间，实现了对液压油的降温控制，并与控制隔离式加热器11加热功率的大小相配合，使得液压油的温度稳定的工作在设定范围内。

大容积高温油箱1，用于储存液压油，大容积高温油箱1外侧包裹着绝热层15，绝热层15外侧为油箱外壳16，这样既能减小油箱散热，有利于油箱保温，又能避免油箱外壳温度过高所引发的安全问题；大容积高温油箱1 上设计有温度传感器7、隔离式加热器11和空气过滤器12的安装接口；泵 3的前端设计有吸油滤2，用于液压油的粗滤，防止液压油中的大颗粒杂质对泵3的叶片造成损伤，影响泵3的寿命；在泵3的作用下，大容积高温油箱1中的液压油进入管道回路，实现自循环流动；泵3的出口设计有单向阀 4，保证液压油的流向，防止回路低压时液压油回流，对泵3造成损伤；单向阀4后端连接过滤器5，过滤器5对液压油进行精滤，保证大容积高温油箱1中液压油的清洁度；电机6，与泵3通过法兰连接，为液压油的自循环提供动力；温度传感器7，共两个，均匀固定在大容积高温油箱1中，实时采集的温度信号反馈至控制系统，以便于实现大容积高温油箱1中液压油温度的自动控制，温度的采集采用冗余设计，提高温度信号采集的可靠性，降低液压油温度失控的风险；二位三通阀8，控制液压油的流向是否流经冷却器9；冷却器9，对液压油进行降温，当温度传感器7采集的温度值高于设定的温度阈值时，系统控制液压油流经冷却器9，实现液压油的降温；液位计10，实时监测液压油的液位，当液位超出或低于安全液位时，系统报警；隔离式加热器11，用于大容积高温油箱1中液压油的加热，由加热芯子13 和护套14组成，加热芯子13采用金属管状电热元件作为热源，护套14由不锈钢管制成，位于加热芯子13的外层，有效地将液压油和加热芯子13进行隔离，既增加了传热面积，又避免了加热棒直接对液压油加热而造成局部过热的危险，并且在更换隔离式加热器11时，不需要放掉大容积高温油箱1 的液压油，仅需抽出加热器芯子13，更换一个新的加热芯子13即可，维护方便。

可控大容积高温液压油箱具有安全性高、使用寿命长，通用性强、可靠性高、结构简单、易操作等诸多优点。

可控大容积高温液压油箱的一个示例性实施方式的工作方式如下，也可以其他方式工作。

首先操作人员设定试验所需液压油的温度上下阈值，系统通过温度传感器7实时采集液压油的温度值，并与设定的温度阈值进行比较。

若采集温度值低于设定温度下阈值，系统控制隔离式加热器11对液压油进行加热，系统控制液压油回路中的二位三通阀8位于左位，液压油在泵 3的作用下自循环，并直接流回到大容积高温油箱1中，在六个隔离式加热器11和液压油自循环的作用下，使得液压油均匀受热并稳步升温；

若采集温度值高于设定的温度上阈值，则系统控制隔离式加热器11对液压油停止加热，并且系统控制液压油回路中的二位三通阀8位于右位，液压油在泵3的作用下进行自循环并流经冷却器9进行降温，系统通过控制二位三通阀8的通断时间，来控制冷却器9对液压油的降温功率；

当采集温度值在设定的温度上下阈值范围内时，系统控制液压油回路中的二位三通阀8位于左位，液压油在泵3的作用下进行自循环并直接流回到大容积高温油箱1，此时液压循环回路对液压油无冷却效果，系统大容积高温油箱1的散热功率来调节隔离式加热器11的加热功率，实现大容积高温油箱1的散热功率和隔离式加热器11的加热功率的动态平衡，从而实现液压油的温度恒定。

可控大容积高温液压油箱具有安全性高、使用寿命长，通用性强、可靠性高、结构简单、易操作等诸多优点。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

设计图

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主设计要求

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