[發(fā)明專利]液壓油箱自動(dòng)散熱系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510443315.8
• 申請日: 2015-07-24
• 公開（公告）號: CN105065374A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋濤;于存貴;李志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: F15B21/04
• 分類號: F15B21/04
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱寶慶

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械電子技術(shù)，特別是一種壓系統(tǒng)油箱的基于單片機(jī)的自動(dòng)散熱系統(tǒng)。

背景技術(shù)

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)具有功率體積比大、可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速、平穩(wěn)壽命長的特點(diǎn)。在現(xiàn)如今的現(xiàn)代化社會(huì)中，廣泛的應(yīng)用于機(jī)械、車輛、航空、航天、兵器等軍品、民品眾多領(lǐng)域。隨著科技的發(fā)展，許多行業(yè)，特別是對運(yùn)動(dòng)精度要求較高的行業(yè)對液壓系統(tǒng)工作要求越來越高。液壓系統(tǒng)在高負(fù)載、高頻率、高功率工作狀態(tài)下油液的溫度會(huì)明顯增加，油溫對于液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)和工作效率有很大的影響。對油液而言，當(dāng)油溫過高時(shí)，液壓油粘度降低，可壓縮性變差；對于執(zhí)行系統(tǒng)而言，降低執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度；同時(shí)，在控制過程中，降低控制精度和快速性。

目前一般的液壓油箱的散熱方式有：自由冷卻、介質(zhì)冷卻、油箱散熱器冷卻。自由冷卻是用在液壓油溫變化不大，也即工作負(fù)荷較小的情況下。它是靠油箱將液壓回路的油液自然冷卻；這種方法使用的局限性較大，并不能滿足于大部分液壓系統(tǒng)中。介質(zhì)冷卻一般采用水冷的方式，能夠較快速有效的控制油液的溫度。但是一般體積較大，且還需配備水箱，對于應(yīng)用在比較精簡的機(jī)械結(jié)構(gòu)中，適用性較小。油箱散熱器冷卻方法，通過一套較為緊湊復(fù)雜的機(jī)械裝置安裝在油箱上(或者油箱自帶)，通過電源持續(xù)供電，用風(fēng)扇等進(jìn)行冷卻。這種方式成本較高，可控性不強(qiáng)，在啟動(dòng)后始終處于散熱狀態(tài)能源利用率較低。因此，使用經(jīng)濟(jì)性好、適用性廣泛、體積小結(jié)構(gòu)簡單、可控性強(qiáng)和節(jié)省能源的方案成為研究重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種液壓油箱自動(dòng)散熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于單片機(jī)設(shè)計(jì)，可以自動(dòng)檢測郵箱溫度，并根據(jù)郵箱溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)降溫裝置的工作速度。

一種液壓油箱自動(dòng)散熱系統(tǒng)，包括檢測模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)化電路、控制模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)化電路、執(zhí)行模塊。所述執(zhí)行模塊用于降低油箱溫度；所述檢測模塊用于獲取油箱溫度并將油箱溫度按大小排序并劃分等級；所述模數(shù)轉(zhuǎn)化電路用于將獲取的不同油箱溫度信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字信號；所述控制模塊用于根據(jù)數(shù)字信號產(chǎn)生控制指令控制執(zhí)行模塊的工作速度；所述數(shù)模轉(zhuǎn)化電路用于將控制指令轉(zhuǎn)換為執(zhí)行模塊的工作電壓；所述每一數(shù)字信號與唯一等級匹配。

采用上述的液壓油箱自動(dòng)散熱系統(tǒng)，所述檢測模塊包括溫度獲取子模塊、列表子模塊、第一判斷子模塊、輸出子模塊。所述溫度獲取子模塊用于獲取油箱溫度；所述列表子模塊用于存儲每一等級所代表的溫度范圍和等級對應(yīng)的電壓；所述第一判斷子模塊用于確定獲取的油箱溫度落入溫度范圍所對應(yīng)的等級；所述輸出子模塊根據(jù)第一判斷子模塊的結(jié)果傳輸電壓值至模數(shù)轉(zhuǎn)化電路。

采用上述的液壓油箱自動(dòng)散熱系統(tǒng)，所述控制模塊包括數(shù)字信號獲取子模塊、閾值子模塊、第二判斷子模塊、處理子模塊、發(fā)送子模塊。所述數(shù)字信號獲取子模塊用于接收模數(shù)轉(zhuǎn)化電路發(fā)送的數(shù)字信號；所述閾值子模塊用于存儲郵箱危險(xiǎn)溫度信息；所述處理子模塊根據(jù)獲取的郵箱溫度信息驅(qū)動(dòng)發(fā)送子模塊發(fā)送控制指令，所述每一控制指令與唯一等級匹配；所述第二判斷子模塊用于判斷所獲取的郵箱溫度若高于郵箱危險(xiǎn)溫度，控制處理子模塊驅(qū)動(dòng)發(fā)送子模塊發(fā)送與最高等級向匹配的控制指令。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：考慮到液壓系統(tǒng)工作在不同工況下，其油液的溫度變化有較大差別，而傳統(tǒng)散熱方式是持續(xù)散熱，增加了不必要能耗，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)能夠通過檢測溫度并及時(shí)響應(yīng)啟動(dòng)散熱電機(jī)風(fēng)扇將溫度控制在合理范圍內(nèi)，能夠有效的減少能耗；本發(fā)明系統(tǒng)構(gòu)成簡單，成員數(shù)目較少，成本低廉，易于集成，在油箱上占用空間小；針對油箱內(nèi)濕熱環(huán)境，所選液體溫度傳感器能滿足惡劣環(huán)境正常工作，同時(shí)，其他元器件對環(huán)境要求不高，能滿足大多數(shù)液壓油箱，具有很大適用性。

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

附圖說明

圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。

圖2是本發(fā)明檢測模塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。

圖3是本發(fā)明控制模塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。

圖4是TLC5615芯片電路圖。

圖5是AD0804芯片電路圖。

圖6是系統(tǒng)軟件開發(fā)程序流程圖。

圖7是PID控制原理圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合圖1，一種液壓油箱自動(dòng)散熱系統(tǒng)，包括檢測模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)化電路、控制模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)化電路、執(zhí)行模塊。所述執(zhí)行模塊用于降低油箱溫度；所述檢測模塊用于獲取油箱溫度并將油箱溫度按大小排序并劃分等級；所述模數(shù)轉(zhuǎn)化電路用于將獲取的不同油箱溫度信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字信號；所述控制模塊用于根據(jù)數(shù)字信號產(chǎn)生控制指令控制執(zhí)行模塊的工作速度；所述數(shù)模轉(zhuǎn)化電路用于將控制指令轉(zhuǎn)換為執(zhí)行模塊的工作電壓；所述每一數(shù)字信號與唯一等級匹配。