[发明专利]一种液压系统油温控制方法

说明书

本发明公开了一种液压系统油温控制方法，包括如下步骤：步骤1：液压系统工作时，除执行元件驱动外载荷输出有效功率外，其余功率损失全部转化为热量，使油温升高，液压系统的功率损失为：Phr＝Ph1+Ph2+Ph3+Ph4，Ph1为液压泵的功率损失；Ph2为液压执行元件的功率损失；Ph3为溢流阀的功率损失；Ph4油液流经阀或管路的功率损失；步骤2：计算液压系统的散热功率；液压系统的散热渠道主要是油箱表面，但如果系统外接管路较长，而且用式(5)计算发热功率时，也应考虑管路表面散热；步骤3：若系统达到热平衡，则Phr＝Phc，油温不再升高，此时，最大温差：通过此计算方法能快速地计算出液压系统的发热和散热功率，通过合理的选择和设计将发热和散热维持尽可能的平衡。

技术领域

本发明涉及液压系统技术领域，具体为一种液压系统油温控制方法。

背景技术

液压系统的作用为通过改变压强增大作用力。一个完整的液压系统由五个部分组成，即动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件(附件)和液压油。液压系统可分为两类：液压传动系统和液压控制系统。液压传动系统以传递动力和运动为主要功能。液压控制系统则要使液压系统输出满足特定的性能要求(特别是动态性能)，这里所说的液压系统主要指液压传动系统。液压系统发热过大会降低密封件和零部件的寿命，严重的时候损坏密封件和零部件。所以研究液压系统的热能就显得极为重要，对保护液压系统有很大的作用，可以提高液压系统的寿命。油液发热的原因主要有以下因素：(1)油箱容积太小，散热面积不够，未安装油冷却装置，或虽有冷却装置但其容量过小。(2)按快进速度选择油泵容量的定量泵供油系统，在工作时会有大部分多余的流量在高压下从溢流阀溢回而发热。(3)系统管路过细过长，弯曲过多，局部压力损失和沿程压力损失大产生的热量。(4)执行元件精度不够及装配质量差，相对运动间的机械摩擦损失大。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种液压系统油温控制方法，解决了现有的部分背景技术提出的液压系统发热过大会降低密封件和零部件的寿命，严重的时候损坏密封件和零部件的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种液压系统油温控制方法，包括如下步骤：

步骤1：液压系统工作时，除执行元件驱动外载荷输出有效功率外，其余功率损失全部转化为热量，使油温升高，液压系统的功率损失为：Phr＝Ph1+Ph2+Ph3+Ph4，Ph1为液压泵的功率损失；Ph2为液压执行元件的功率损失；Ph3为溢流阀的功率损失；Ph4油液流经阀或管路的功率损失；具体计算步骤如下：

1.1：计算液压泵的功率损失Ph1，通过秒表测量第i台泵工作时间ti；

式中Tt——工作循环周期(s)；z——投入工作液压泵的台数；Pri——液压泵的输入功率(W)；ηPi——各台液压泵的总效率；ti——第i台泵工作时间(s)；

1.2：计算液压执行元件的功率损失Ph2；

式中：M——液压执行元件的数量；Prj——液压执行元件的输入功率(W)；ηj——液压执行元件的效率；tj——第j个执行元件工作时间(s)；

1.3：计算溢流阀的功率损失Ph3；通过流量计测量经溢流阀流回油箱的流量Qy；

P_k3＝p_yQ_y (3)

式中：py——溢流阀的调整压力(Pa)；Qy——经溢流阀流回油箱的流量(m3/s)；

1.4：计算油液流经阀或管路的功率损失；随着管道的长度增加，△p的数值成正比进行增大，管路的功率损失也会增大；通过流量计测量通过阀或管路的流量Q；

Ph4＝△pQ (4)