【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于螺杆空压机，具体涉及极寒环境下螺杆空压机油冷却器模块组合系统及控制方法。
技术介绍
1、喷油式螺杆空压机在气体被压缩的过程中，需要向压缩机主机的压缩腔内喷入一定量的润滑油，这些润滑油可以起到润滑、密封以及冷却等作用；当压缩过程结束后，从压缩机主机的压缩腔内排出来的是具有一定压力和温度的压缩气体和润滑油的混合物，即油气混合物。油气混合物在喷油式螺杆空压机的油气分离系统中进行润滑油和压缩空气的分离，分离后的压缩空气被排出，用于各种动力设备；分离后的润滑油则必须循环利用。
2、要实现润滑油的循环使用，润滑油需要经过热力温度控制阀(后称：温控阀)进行温度控制；经过油冷却器，将润滑油中的热量带走，即经过油冷却器的散热作用，实现螺杆空压机系统的热平稳。温控阀和油冷却器是螺杆空压机系统中非常重要的零部件。
3、现有螺杆机温控阀全关闭时，无分流量设计；油冷却器为整体式设计。螺杆空压机启动初期，润滑油经过温控阀旁通结构，直接到达主机。启动持续或进入运行初阶段，或低负荷、低转速运行，或极寒气候条件的低环境温度时，主机的排气温度稍高于温控阀的开启值，只有很小量的润滑油经温控阀流经冷却器。少量的润滑油在冷却器全换热面积起作用的情况下，出口温差特别大，冷却器内部形成了极大的温度梯度，导致冷却器产生很大的温差应力。
4、温控阀和冷却器的这种现有配置系统，是螺杆空压机及配套有螺杆空压机的露天、地下掘进钻机等工程机械使用于极寒气候条件时，冷却器开裂、漏油、失效的主要原因。
5、因此，需要一种冷却系统
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种极寒环境螺杆空压机油冷却器模块组合系统，以解决
技术介绍
中提出的现有配置中极寒气候条件时，冷却器内部形成极大的温度梯度，导致冷却器产生很大的温差应力，极易出现冷却器开裂、漏油、失效等技术缺陷。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、极寒环境下螺杆空压机油冷却器模块组合系统，包括螺杆机主机、油分桶、温控阀、n个油冷却器模块、n-1个电磁阀、温度传感器、汇流三通以及控制器。
4、螺杆机主机通过管道与油分桶的进油口相连通，且螺杆机主机在润滑油喷入过程中实现空气的压缩，压缩后的高温高压油气混合物通过管道流向油分桶；油分桶中高温高压油气混合物分离后形成的高温高压润滑油流向温控阀；温控阀设有直通通道和旁通通道，以便对高温高压润滑油进行分流控制。
5、温控阀的直通通道接口连接n个油冷却器模块的进油口，温控阀的旁通通道接口连接到汇流三通的第一连通口；n个油冷却器模块的出油口通过管道与汇流三通的第二连通口相汇连通；汇流三通的第三连通口通过管道与螺杆机主机相连通。
6、n个油冷却器模块是均能够独立安装的冷却器，n个油冷却器模块并排设置成为冷却器组合，在冷却器组合中油冷却器模块按顺序依次为i、ii、iii、iv……n。
7、油冷却器模块i进油口前不设置电磁阀，从油冷却器模块ii开始，其它油冷却器模块进油口前均设置有电磁阀。
8、温度传感器安装在螺杆机主机的排气口处；控制器分别与电磁阀以及温度传感器电性连接。
9、作为本专利技术的进一步方案，温控阀开启状态前的状态为关闭状态，温控阀全开以后的状态为全开状态；当温控阀为关闭状态时，直通通道的通流面积比为10％，旁通通道的通流面积比为90％；当温控阀为全开状态时，直通通道的通流面积比为100％，旁通通道的通流面积比为0％。
10、作为本专利技术的进一步方案，温控阀开启状态时温度定义为开启温度tk1；温控阀全开状态时温度定义为全开温度tk2。
11、开启温度tk1和所述全开温度tk2之差，定义为开启温度差δtk,δtk＝tk2-tk1，将δtk非线性地分成n份，该n份与油冷却器模块的个数一致，n份对应的温度值符号表示为tkn1(tkn1＝tk1)、tkn2、tkn3、tkn4……tknn(tknn＝tk2)，温度值在控制器中设定，按设定的温度值，由控制器控制电磁阀开启和断开。
12、作为本专利技术的进一步方案，温控阀控制润滑油的三种分流方式如下：
13、其一，流经温控阀的润滑油的温度小于等于开启温度tk1时，10％的润滑油流经直通通道流向冷却器；90％的润滑油流经旁通通道流向汇流三通汇集到螺杆机主机；
14、其二，流经温控阀的润滑油的温度大于开启温度tk1、小于等于全开温度tk2时，此温度范围内，随着温度的上升，流经直通通道的润滑油由10％向100％递增，并最终达到100％；流经旁通通道的润滑油由90％向0％递减，并最终减少为0％；
15、其三，流经温控阀的润滑油的温度大于全开温度tk2，此温度范围内流经直通通道的润滑油为100％，流经旁通通道的润滑油为0％。
16、作为本专利技术的进一步方案，
17、冷却器组合与温控阀的开启关系对应如下：
18、其一，流经温控阀的润滑油的温度小于等于开启温度tk1，10％的润滑油流经冷却器组合时，油冷却器模块i接通，其它油冷却器模块不接通，油冷却器组合有效总散热面积的1/n起到散热作用；
19、其二，流经温控阀的润滑油的温度大于开启温度tk1、小于等于全开温度tk2时，此温度范围内，随着温度的上升，温度值分别达到tkn2、tkn3、tkn4……tknn，则对应的n个油冷却器模块前的电磁阀依次接通，冷却器组合内的n个冷却器模块依次进入工作状态；
20、其三，流经温控阀的润滑油的温度大于全开温度tk2，冷却器组合内的n个油冷却器模块全部进入工作状态。
21、作为本专利技术的进一步方案，流经温控阀的润滑油温度从大于tk2的温度下降到tk2,再下降到tk1的逆向过程，冷却器组合内的n个油冷却器模块前的电磁阀依次断开，油冷却器模块从第n个开始到第n-1依次停止运行，以减少油冷却器组合有效总散热面积。
22、作为本专利技术的进一步方案，控制器控制电磁阀的开启与断开，控制器的控制信号来源于所述温度传感器。
23、相比于现有技术，本专利技术极寒环境下螺杆空压机油冷却器模块组合系统及控制方法具有以下有益效果：
24、该系统在温控阀处设置分流，通过温控阀控制润滑油的三种分流方式以及油冷却器模块组合而成的冷却器组合与温控阀的开启关系的控制，使得该螺杆空压机油冷却器模块组合系统能够适用于极寒气候条件，减少冷却器进出口温差，减少冷却器温度梯度，保证螺杆空压机及配套有螺杆空压机的露天、地下掘进钻机等工程机械的冷却器有较长的寿命。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.极寒环境下螺杆空压机油冷却器模块组合系统，其特征在于包括：
2.基于权利要求1所述极寒环境下螺杆空压机油冷却器模块组合系统的控制方法，其特征在于：所述温控阀(3)开启状态前的状态为关闭状态，所述温控阀(3)全开以后的状态为全开状态；当所述温控阀(3)为关闭状态时，直通通道的通流面积比为10％，旁通通道的通流面积比为90％；当所述温控阀(3)为全开状态时，直通通道的通流面积比为100％，旁通通道的通流面积比为0％。
3.根据权利要求2所述的极寒环境下螺杆空压机油冷却器模块组合系统的控制方法，其特征在于：所述温控阀(3)开启状态时温度定义为开启温度TK1；所述温控阀(3)全开状态时温度定义为全开温度TK2；
4.根据权利要求3所述的极寒环境下螺杆空压机油冷却器模块组合系统的控制方法，其特征在于：所述温控阀(3)控制润滑油的三种分流方式如下：
5.根据权利要求4所述的极寒环境下螺杆空压机油冷却器模块组合系统的控制方法，其特征在于：所述油冷却器模块(4)为冷却器，N个油冷却器模块(4)并排设置成为冷却器组合，在冷却器组合中所述油冷却器模
6.根据权利要求5所述的极寒环境下螺杆空压机油冷却器模块组合系统的控制方法，其特征在于：从油冷却器模块II进油口前均设置有电磁阀；
7.根据权利要求6所述的极寒环境下的螺杆空压机油冷却器模块组合系统及控制方法，其特征在于：流经温控阀(3)的润滑油温度从大于TK2的温度下降到TK2,再下降到TK1的逆向过程，冷却器组合内的N个油冷却器模块前的电磁阀(5)依次断开，油冷却器模块从第N个到第N-1依次停止运行。
8.根据权利要求7所述的极寒环境下的螺杆空压机油冷却器模块组合系统及控制方法，其特征在于：所述控制器(8)控制电磁阀(5)的开启与断开，所述控制器(8)的控制信号来源于所述温度传感器(7)。
...【技术特征摘要】
1.极寒环境下螺杆空压机油冷却器模块组合系统，其特征在于包括：
2.基于权利要求1所述极寒环境下螺杆空压机油冷却器模块组合系统的控制方法，其特征在于：所述温控阀(3)开启状态前的状态为关闭状态，所述温控阀(3)全开以后的状态为全开状态；当所述温控阀(3)为关闭状态时，直通通道的通流面积比为10％，旁通通道的通流面积比为90％；当所述温控阀(3)为全开状态时，直通通道的通流面积比为100％，旁通通道的通流面积比为0％。
3.根据权利要求2所述的极寒环境下螺杆空压机油冷却器模块组合系统的控制方法，其特征在于：所述温控阀(3)开启状态时温度定义为开启温度tk1；所述温控阀(3)全开状态时温度定义为全开温度tk2；
4.根据权利要求3所述的极寒环境下螺杆空压机油冷却器模块组合系统的控制方法，其特征在于：所述温控阀(3)控制润滑油的三种分流方式如下：
5.根据权利要求4所述的极寒环境下螺杆空压...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭强，吕敏峰，叶永刚，
申请(专利权)人：浙江志高机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。