一种二级冷却的低温液压油源的制作方法

1.本实用新型涉及液压技术领域，特别涉及一种二级冷却的低温液压油源。


背景技术：

2.液压油源是液压传动和伺服控制系统重要的组成部分，由液压油箱、液压泵、电机、控制阀和管路等组成，它能够提供给系统执行元件所需的流量和压力，并能够对液压系统的压力、油温、污染度进行控制。在液压产品的寿命与可靠性试验过程中，需要长时间油液稳定在-50℃低温。实验室现有低温油源由于受条件限制，只能采用冷冻油箱 油缸挤压的方式供油，油液温度、压力和流量都不能达到实验需求，且工作时间远小于5min，无法满足液压产品试验中油温-50℃、压力28mpa和流量大于20l/min的长时工作需求。


技术实现要素：

3.针对现有低温液压油源的不足之处，本实用新型的目的在于提出一种二级冷却的低温液压油源，其温度调控采用ⅰ级油箱冷冻机间接冷却 ⅱ级管路制冷机冷却的两级控温方式，其不仅能够有效实现油液温度的稳定控制，还能满足液压产品寿命与可靠性试验更低的油液温度需求，广泛应用于寿命与可靠性试验中。
4.本实用新型提供一种二级冷却的低温液压油源，其包括油箱、抽真空系统、增压系统、供油回路、第一冷却装置和第二冷却装置；齿轮输送泵、柱塞泵、蓄压器、电磁卸荷溢流阀通过管路依次连接构成所述供油回路为受试产品供油；所述齿轮输送泵的输入端与所述油箱的出油口连接，所述齿轮输送泵的输出端与所述柱塞泵的吸油口连接，所述柱塞泵的出油口与所述蓄压器和电磁卸荷溢流阀连接的管路上设置有第二温度传感器和第二压力传感器；所述油箱上设置有第一压力传感器和第一温度传感器；所述增压系统和所述抽真空系统通过管路与所述油箱连接；所述第一冷却装置设置在所述油箱的外部，所述油箱与所述第一冷却装置连接的排油管路上设置有制冷循环泵；所述第二冷却装置设置在所述柱塞泵与受试产品之间的管路上，且所述柱塞泵与所述第二冷却装置连接的管路上设置有第三温度传感器和第三压力传感器。
5.优选的，所述齿轮输送泵和所述柱塞泵连接的管路上设置有单向阀和电调节球阀。
6.优选的，所述柱塞泵和受试产品连接的管路上设置有质量流量计。
7.优选的，所述增压系统包括充气源和第一电动开关阀，所述抽真空系统包括抽真空设备和第二电动开关阀。
8.优选的，所述充气源中的气体为氮气。
9.优选的，所述油箱内设有高低液位报警装置，油箱外对应设有液位计。
10.优选的，所述齿轮输送泵和所述柱塞泵连接的管路上还设置有过滤器
11.本实用新型所提供的二级冷却的低温液压油源，与现有技术相比，有如下的技术优势：
12.(1)采用油箱增压 前置齿轮泵供液，确保油源主液压柱塞泵入口压力，避免了油源主供油泵吸油不足的问题；
13.(2)采用ⅰ级油箱冷冻机间接冷却 ⅱ级管路制冷机冷却的方式，避免了单纯冷冻油箱后，油液粘稠度过高，油泵无法选型，只能采用液压缸加载供油的问题；
14.(3)采用ⅰ级油箱冷冻机间接冷却至-55℃，ⅱ级高压管路制冷机抵消设备做工产生的温升，确保油源供油口温度控制在-50℃以下。
附图说明
15.图1为本实用新型二级冷却的低温液压油源的结构示意图。
具体实施方式
16.为详尽本实用新型之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。
17.本实用新型提供一种二级冷却的低温液压油源，如图1所示，其包括油箱1、抽真空系统、增压系统、供油回路、第一冷却装置和第二冷却装置，本实施例中第一冷却装置为油箱冷冻机10，第二冷却装置为管路制冷机18。
18.抽真空系统和增压系统通过管路与油箱1连接，抽真空系统包括抽真空设备5和第二电动开关阀8，增压系统包括充气源和第一电动开关阀7，本实施例中，采用氮气充气源6为油箱充压，防止低温产生结冰现象。
19.油箱1上设置有第一压力传感器4和第一温度传感器3。
20.油箱冷冻机10设置在油箱1的外部，通过制冷循环泵9将油箱1内部的油液送入油箱冷冻机10的热交换器，完成ⅰ级冷却。
21.齿轮输送泵11、柱塞泵13、蓄压器14、电磁卸荷溢流阀17通过管路依次连接构成供油回路为受试产品22供油。
22.齿轮输送泵11的输入端与油箱1的出油口连接，齿轮输送泵11的输出端与柱塞泵13的吸油口连接。齿轮输送泵11和柱塞泵13的连接管路上设置有过滤器12、单向阀23和电调节球阀24。齿轮输送泵11将油箱1中的低温油液送入柱塞泵13的吸油口，并通过单向阀23和电调节球阀24限制柱塞泵13吸油口的供油压力不超过2bar，保证柱塞泵13的吸油口有足够的正压力介质。
23.柱塞泵13的出油口与蓄压器14和电磁卸荷溢流阀17连接的管路上设置有第二温度传感器15和第二压力传感器16，蓄压器14用于吸收柱塞泵13的压力和流量脉动，电磁卸荷溢流阀17能够调节供油压力。
24.管路制冷机18设置在柱塞泵13与受试产品22之间的管路上，且柱塞泵13与管路制冷机18的管路上设置有第三温度传感器19、第三压力传感器20和流量计21。在本实施例中，流量计21为质量流量计，以满足低温介质流量的测量要求。
25.第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器为平膜式，以满足低温介质压力的测量要求。
26.油箱采用100mm厚聚氨酯保温，可长时间储存制冷后的介质，最低温度可降至-60℃。油箱内设有高低液位报警装置，液位计2用于观察油箱内液位的高低。油箱设置有介质
循环过滤系统接口，可以对油箱内的油液进行旁路循环过滤，保证了油箱内的油液清洁度。另外，在油箱体上还设置有清洗窗口，便于清洗油箱。
27.受试产品两端管路安装截止阀，方便更换产品。
28.本实用新型的低温液压油源采用二级温控措施，以保护系统的稳定性，首先将油箱内进行循环冷却，将油液温度冷却到-55℃，油液通过齿轮泵和柱塞泵后会有温升，在供油管路对油液进行二次降温补偿，使油源出口管路温度降到-50℃以下。
29.具体操作过程如下：
30.工作前油箱油液预制冷：打开第二电动开关阀8和抽真空设备5，对油箱内进行抽真空处理。第一压力传感器4到达设定值时，关闭抽真空系统，打开第一电动开关阀7和氮气充气源6，对油箱进行增压，直至压力到达2～3bar。启动油箱制冷循环泵9，待循环稳定后，启动油箱冷冻机10。制冷循环泵9从油箱1抽油，排出的低压油流经油箱冷冻机10的热交换器，对油箱的油液进行制冷。油箱设有第一温度传感器3，第一温度传感器3与油箱冷冻机10采用闭环控制，当油箱中油液温度达到-55℃设定后，停止油箱冷冻机10工作。
31.油源工作过程：打开第一电动开关阀7和氮气充气源6，向油箱充2～3bar氮气。启动齿轮输送泵11，将低温油液送入柱塞泵13的吸油口，并通过单向阀23和电调节球阀24限制柱塞泵吸油口的供油压力使其不超过2bar。通过第二温度传感器15和第二压力传感器16测量柱塞泵13打出的油液温度和压力，从而通过修改管路制冷机18功率，抵消泵做功温升，控制油液温度到-50℃，油源通过内部蓄压器14和电磁卸荷溢流阀17控制终端压力，通过质量流量计21测量和调节低温柱塞泵电机转速，控制终端流量，从而实现长时稳定提供油温-50℃、压力28mpa和流量20l/min的油液。
32.以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种二级冷却的低温液压油源，其特征在于，其包括油箱、抽真空系统、增压系统、供油回路、第一冷却装置和第二冷却装置；齿轮输送泵、柱塞泵、蓄压器、电磁卸荷溢流阀通过管路依次连接构成所述供油回路为受试产品供油；所述齿轮输送泵的输入端与所述油箱的出油口连接，所述齿轮输送泵的输出端与所述柱塞泵的吸油口连接，所述柱塞泵的出油口与所述蓄压器和电磁卸荷溢流阀连接的管路上设置有第二温度传感器和第二压力传感器；所述油箱上设置有第一压力传感器和第一温度传感器；所述增压系统和所述抽真空系统通过管路与所述油箱连接；所述第一冷却装置设置在所述油箱的外部，所述油箱与所述第一冷却装置连接的排油管路上设置有制冷循环泵；所述第二冷却装置设置在所述柱塞泵与受试产品之间的管路上，且所述柱塞泵与所述第二冷却装置连接的管路上设置有第三温度传感器和第三压力传感器。2.根据权利要求1所述的二级冷却的低温液压油源，其特征在于，所述齿轮输送泵和所述柱塞泵连接的管路上设置有单向阀和电调节球阀。3.根据权利要求1所述的二级冷却的低温液压油源，其特征在于，所述柱塞泵和受试产品连接的管路上设置有质量流量计。4.根据权利要求1所述的二级冷却的低温液压油源，其特征在于，所述增压系统包括充气源和第一电动开关阀，所述抽真空系统包括抽真空设备和第二电动开关阀。5.根据权利要求4所述的二级冷却的低温液压油源，其特征在于，所述充气源中的气体为氮气。6.根据权利要求1所述的二级冷却的低温液压油源，其特征在于，所述油箱内设有高低液位报警装置，油箱外对应设有液位计。7.根据权利要求2所述的二级冷却的低温液压油源，其特征在于，所述齿轮输送泵和所述柱塞泵连接的管路上还设置有过滤器。

技术总结
本实用新型提供一种二级冷却的低温液压油源，其包括油箱、抽真空系统、增压系统、供油回路、第一冷却装置和第二冷却装置。齿轮输送泵、柱塞泵、蓄压器、电磁卸荷溢流阀通过管路依次连接构成供油回路为受试产品供油；齿轮输送泵的输入端与油箱的出油口连接，输出端与柱塞泵的吸油口连接；增压系统和抽真空系统通过管路与油箱连接；第一冷却装置设置在油箱的外部，油箱与第一冷却装置连接的排油管路上设置有制冷循环泵；第二冷却装置设置在柱塞泵与受试产品之间的管路上。本实用新型采用Ⅰ级油箱冷冻机间接冷却 Ⅱ级管路制冷机冷却，能够有效实现油液温度的稳定控制，满足液压产品寿命与可靠性试验更低的油液温度需求。与可靠性试验更低的油液温度需求。与可靠性试验更低的油液温度需求。


技术研发人员：聂扬 边智 宋超 聂飞 韩占杰
受保护的技术使用者：中国航空综合技术研究所
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/5/25