一种螺旋管式液压油冷却及在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，属于机电一体化领域，其特征在于：整套系统由冷却装置和监测装置组成；在冷却装置中，导热管呈螺旋状且两端分别与进油口和出油口相连，布满孔洞的辅助导热块均匀分布在金属导热管上，热交换箱两侧有进水口和出水口，为水冷式散热装置；在监测装置中，传感器、驱动器、触控屏、电源供应装置、报警装置都经过电路接口板与控制器相连，控制器负责接收、处理、发送相关的系统信号。与现有的液压油冷却装置相比，该系统具有热交换效率高、可自动控温、安全可靠、运行稳定等优点。

A cooling and on-line monitoring system of spiral tube hydraulic oil

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋管式液压油冷却及在线监测系统
本技术涉及工程机械的机电一体化及其测量
，更具体地说是一种基于水冷式散热原理的螺旋管式液压油冷却及在线监测系统。
技术介绍
液压传动是以液体作为工作介质，通过能量转换装置，实现由机械能到压力能再到机械能的转换，因其具有良好的动力学传输性能，液压传动技术被广泛采用。在机械工程领域中，液压油是液压系统常用的工作介质，在液压系统中起到能量传递、冷却、润滑等重要的作用。液压油工作性能稳定与否直接影响整个液压系统的运行效率，温度是影响液压油工作性能的重要因素之一。温度升高，液压油的粘度降低，极易引发液压油的泄露；温度降低，液压油的粘度上升，会增大液压油与接触面的摩擦力，加大压力能的损耗，降低机械能的传递效率。使液压油工作在一个合适的工作温度范围，能有效地提高机械的工作效率。目前的液压油冷却系统存在冷却效率低、无法自动调温、缺少监测和报警装置等缺点，所以开发一种螺旋管式液压油冷却及在线监测系统来弥补所述不足，降低机械能的损耗提高液压传动的工作效能。
技术实现思路
本技术克服了上述现有液压油冷却现有装置的不足，提供了一种螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，采用了基于水冷式散热原理的液压油冷却装置，导热管的结构为螺旋状并在导热管上增加辅助导热块，同时使用以高性能STM32的控制模块为主控核心的监测系统，提高热交换效率，实现自动调温功能，使整个系统安全可靠地稳定运行。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，其特征在于：导热管与辅助导热块位于热交换箱内，与外部的水管、水箱、输水泵形成回路；控制器处理来自传感器的信号，通过驱动器调节输水泵和水箱散热扇的转速，并将系统参数通过触控屏实时的展示给现场人员，当系统参数没有处于设定的范围值时，报警装置会发出报警信息；24VDC电源装置为整套系统提供电能。进一步地，所述的螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，其特征在于，所述导热管呈螺旋状且两端分别与热交换箱的进油口和出油口相连。进一步地，所述的螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，其特征在于，所述热交换箱具有进水口、出水口、进油口和出油口。进一步地，所述的螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，其特征在于，所述水箱为鳍片式且装有散热风扇和液位传感器。进一步地，所述的螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，其特征在于，所述控制器为STM32控制模块，并通过接口电路板与传感器、触控屏、驱动器相连。进一步地，所述的螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，其特征在于，所述辅助导热块为纯紫铜材料，整体布满孔洞且均匀分布在导热管上。进一步地，所述的螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，其特征在于，所述传感器包括温度传感器、液体流速传感器、液位传感器。进一步地，所述的螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，其特征在于，所述驱动器接收控制器的信号并驱动输水泵和水箱散热扇。本技术产生的有益效果是：与现有技术相比较，本技术利用水冷式散热原理，采用导热性能优异的纯紫铜导热管，导热管呈螺旋结构并且表面均布辅助散热块，较大程度地提高散热效果。采用以STM32为主控核心的高性能控制模块使整个冷却系统在控制模块的控制下进行，实现了自动调温的功能和报警的功能，使整个系统安全可靠地稳定运行。附图说明图1为本技术工作部分硬件结构示意图。图2为本技术辅助散热块结构图。图3为本技术控制系统原理图。图1中，1-导热管、2-辅助散热块、3-出水口、4-温度传感器一、5-出油口、6-导水管、7-水箱、8-温度传感器二、9-水箱散热扇、10-液位传感器、11-输水泵、12-液体流速传感器一、13-进水口、14-进油口、15-液体流速传感器二、16-温度传感器三、17-热交换箱。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术做进一步的解释说明。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本技术的限制；为了便于解释本技术，附图某些部件会有省略、放大或缩小；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明作出省略是可以理解的。一种螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，由冷却装置和监测装置组成；在冷却装置中，包括：导热管、辅助散热块、进油口、出油口、进水口、出水口、水箱、水箱散热扇、输水泵；在监测装置中，包括：STM32控制模块、触控屏、温度传感器、液体流速传感器、液位传感器、接口电路板、声光报警器、输水泵驱动器、散热扇驱动器、24VDC电源，本实施例中温度传感器有三个，分别为温度传感器一、温度传感器二和温度传感器三，液体流速传感器有两个，分别为液体流速传感器一和液体流速传感器二。如图1所示，所述热交换箱17上设有进油口14、出油口5、进水口13和出水口3，其中进油口14连接液体流速传感器二15同出油口5一起分别接入液压传动的主回路中，进油口14、出油口5和导热管1组成液压油流动的主油路，利用液体流速传感器二15来测量液压油的流动速度；进水口13和出水口3交错分布于热交换箱的上下两侧，与外围导水管6组成水流流动的主回路，利用流动的水流实现对液压油的冷却。所述导热管1的由导热性能优异的纯紫铜材料制成，管道的结构为螺旋状，增加液压油路的总长度，延长液压油在热交换箱内流动的时间，尽可能多地使温度较高的液压油通过热交换箱17，降低液压油的温度。进一步地，在导热管1上均匀分布着辅助散热块2，如图2所示，该散热块由纯紫铜材料制成，导热性能优异，整体布满通孔且侧面开有沟槽，目的是尽可能增大与水流的接触面积，为液压油持续降温。所述水流主回路中的水箱7为带有散热扇的鳍片式水箱，使用水箱散热扇9为水降温，水箱7中放置温度传感器二8和液位传感器10。液位传感器10测量水箱中的液面高度。输水泵11将冷却后的水重新输送回热交换箱17，液体流速传感器12用来测量管道中的水流速度。温度传感器一4测量出油口液压油的温度，温度传感器二8测量水箱中水的温度，温度传感器三16测量入油口液压油的温度，其中温度传感器一和温度传感器三采用红外温度传感器，温度传感器二采用接触式温度传感器。如图3所示，监测装置由24VDC电源供电，所述输水泵驱动器接收来自STM32控制模块的信号并驱动输水泵为热交换箱17供水，散热扇驱动器接收来自STM32控制模块的信号并驱动水箱散热扇9为水箱内的水降温。所述传感器采集的温度信号、流速信号、液面高度信号经过接口电路板传送到STM32控制模块和触控屏，将液压油冷却前后的温度值、液压油和水的流速值、水箱液位值显示在触控屏上。所述触控屏可以设定液压油的正常工作范围值，当检测到液压油的温度不在正常工作的温度范围内，STM32会向驱动器发送信号，调整水箱散热扇9和输水泵11的工作状态，达到自动调温的功能，同时触控屏会显示驱动器的反馈信息，显示水箱散热扇9和输水泵11的工作情况。随着系统的运作，系统中的水会因为泄漏、蒸发等原因而减少，当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，其特征在于：导热管与辅助导热块位于热交换箱内，与外部的水管、水箱、输水泵形成回路；控制器处理来自传感器的信号，通过驱动器调节输水泵和水箱散热扇的转速，并将系统参数通过触控屏实时的展示给现场人员，当系统参数没有处于设定的范围值时，报警装置会发出报警信息；24VDC电源装置为整套系统提供电能。/n

【技术特征摘要】
1.一种螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，其特征在于：导热管与辅助导热块位于热交换箱内，与外部的水管、水箱、输水泵形成回路；控制器处理来自传感器的信号，通过驱动器调节输水泵和水箱散热扇的转速，并将系统参数通过触控屏实时的展示给现场人员，当系统参数没有处于设定的范围值时，报警装置会发出报警信息；24VDC电源装置为整套系统提供电能。


2.根据权利要求1所述的螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，其特征在于：所述导热管为呈螺旋状的纯紫铜管且两端分别与热交换箱的进油口和出油口相连。


3.根据权利要求2所述的螺旋管式液压油冷却及在线监测系统，其特征在于：所述热交换箱具有进水口、出水口、进油口和出油口。


4.根据权利要求1所述的螺旋管式液压...

【专利技术属性】
技术研发人员：周广存，闫行，孙选，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：新型
国别省市：山东;37