CN105057292B - 一种伺服液压冲洗系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种伺服液压冲洗系统,包括液压油箱、伺服冲洗控制子系统、伺服密性试验子系统、在线颗粒检测子系统、油温自动控制子系统以及人机控制子系统，其中伺服冲洗控制子系统中包括冲洗管路和回油管路；伺服密性试验子系统分别连接在液压油箱和伺服冲洗控制子系统中冲洗管路上，用于检测伺服液压冲洗系统的密性；在线颗粒检测子系统设置在伺服冲洗控制子系统中回油管路上，用于检测回油管路内油液的洁净度；油温自动控制子系统设置在液压油箱上，用于控制液压油箱内油液的温度；人机控制子系统与伺服冲洗控制子系统、伺服密性试验子系统、在线颗粒检测子系统以及油温自动控制子系统均通信连接。本发明提供的系统具有结构紧凑、节能高效、自动化程度高、使用方便、性能可靠、噪音低等优点。

Description

一种伺服液压冲洗系统
技术领域
本发明涉及液压冲洗技术，尤其涉及一种伺服液压冲洗系统。
背景技术
液压冲洗系统，广泛使用于海工、大型船舶、冶金设备制造、航空航天等液压系统管路的冲洗。
目前液压冲洗系统比较单一粗犷：通过普通电机和定量泵或柱塞泵等输出液压流量和压力，根据管径和经验手动调节管径冲洗的经验流量值，也有部分的设备引入了脉冲来提高冲洗效果，但在冲洗的效率和节能方面有明显的不足之处；液压系统管道冲洗过程中目前国内的液压冲洗系统无法对整个过程的流量、压力、温度、雷诺系统等进行有效实时的监控和调节并对冲洗过程和结果自动保存和记录，从而不能直观的对冲洗过程和结果做出判断。需根据冲洗一段时间后对油液进行检测(第三方或专业检测设备)合格后判定管道清洁度要求。国内的冲洗设备一般是采用大流量低压原理设计，为综合考虑管道长度和设备高度等(压降)对冲洗设备的压力要求，所以在冲洗小管道或长管时冲洗效果很不理想。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种伺服液压冲洗系统，包括液压油箱、伺服冲洗控制子系统、伺服密性试验子系统、在线颗粒检测子系统、油温自动控制子系统以及人机控制子系统，其中：
所述伺服冲洗控制子系统中包括冲洗管路和回油管路，所述冲洗管路、回油管路、液压油箱和待冲洗管道形成密封循环冲洗系统；
所述伺服密性试验子系统分别连接在所述液压油箱和所述伺服冲洗控制子系统中冲洗管路上，用于检测所述伺服液压冲洗系统的管道耐压和密闭性试验；
所述在线颗粒检测子系统设置在所述伺服冲洗控制子系统中回油管路上，用于检测所述回油管路内油液的颗粒度NAS或ISO等级，并反馈至人机控制子系统；
所述油温自动控制子系统设置在所述液压油箱上，用于控制所述液压油箱内油液的冲洗温度；
所述人机控制子系统分别与伺服冲洗控制子系统、伺服密性试验子系统、在线颗粒检测子系统以及油温自动控制子系统通信连接。
进一步地，在上述技术方案的基础上，所述伺服冲洗控制子系统采用液压冲洗流量温度Q-T曲线公式，针对不同管道通径而控制液压冲洗时所述冲洗管路的流量输出，其中所述Q-T曲线公式是根据冲洗紊流理论对雷诺系数临界值要求及冲洗回路流速要求计算得出，具体公式定义为：
其中Q是管道冲洗时的理论流量，单位为ltr/min；为管道冲洗时选定的雷诺数，单位为mm2/sec(sct)；di为管道的内径D，单位为mm；T为管道冲洗时介质的温度，单位为℃；A和B为实验常数。
进一步地，在上述技术方案的基础上，在所述冲洗管路上还设有残油吹气子系统，用于在冲洗合格后把残留在冲洗管路内的液压油吹回至冲洗液压油箱。
进一步地，在上述技术方案的基础上，所述伺服冲洗控制子系统中冲洗管路上设有伺服冲洗泵组、单向阀、压力传感器以及并联的冲洗安全卸荷阀；
所述回油管路设有流量传感器、冷却控制器和一级磁性过滤器、手动三通球阀和二级双筒过滤器，所述冷却控制器包括一组两个并联的二位二通电磁阀，其中一个二位二通电磁阀与自动风冷油泵装置连接，所述自动风冷油泵装置包括一组并联的两个手动三通球阀，两个手动三通球阀之间设有自动冷却风机。
进一步地，在上述技术方案的基础上，还包括吸/排油子系统，所述吸/排油子系统中的通油管道通过所述自动风冷油泵装置中一个手动三通球阀上连接到液压油箱，且所述吸/排油子系统中的通油管道还与所述自动风冷油泵装置中另一个手动三通球阀上连接，用于根据所述液压油箱的空间状态而进行吸油或者排油处理。
进一步地，在上述技术方案的基础上，所述伺服密性试验子系统设有伺服密性测试泵组以及并联的密性测试安全卸荷阀，且在所述冲洗管路上还设有压力传感器。
进一步地，在上述技术方案的基础上，所述在线颗粒检测子系统设有在线颗粒检测仪，所述在线颗粒检测仪通过节流阀连接在所述回油管路上。
进一步地，在上述技术方案的基础上，所述油温自动控制子系统设有自动加热器、温度传感器、液位传感器、除水装置以及液位计，所述自动加热器、温度传感器、液位传感器、除水装置以及液位计均与所述人机控制子系统通信连接。
进一步地，在上述技术方案的基础上，所述回油管路上还设有油样采样口和压力测试口，同时在冲洗流量输出支路设有压力检测口、压力表和采样口。
进一步地，在上述技术方案的基础上，伺服液压冲洗系统整机设备采用硬管冷成型连接。
与普通的冲洗系统对比主要以下几点优势：
1、通过将两个手动三通球阀、安全卸荷阀、磁性过滤器等中间部件，巧妙的将各子系统整体集成在一起，实现各子系统之间互相协作工作，使得设备更加集成和自动化；
2.合理的液压冲洗流量温度(Q-T)曲线，通过冲洗理论计算得最优化的不同管道的流量曲线，客户可根据不同的管道通径在系统中输入对应的曲线对管道实现智能冲洗，系统会实时检测反馈和控制液压冲洗的流量输出，从而提高液压冲洗效率；
3.伺服控制系统相对与普通电机或变频控制系统，具有反应速度快，节能等特点，通过伺服系统控制系统的冲洗功率以达到节能的效果；
4.在线油液颗粒检测系统，可以实时监测冲洗过程中油液洁净度并反馈至人机控制系统，当满足实际洁净度要求时系统会自动连续三次检测油液是否满足要求，三次测试合格后系统会自动停机并对检测结果自动保存。
5.自动压力密性试验系统根据冲洗管道的最高压力设定密性测试压力后，系统自动进行密性测试实验，对整个测试过程和测试结果实现自动保存和记录。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统一实施例的示意图；
图2为图1中本发明采用的Q-T曲线示意图；
图3为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统又一实施例的示意图；
图4为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统中冲洗管路的一实施例示意图；
图5为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统中冲洗管路的又一实施例示意图；
图6为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统中伺服密性试验子系统的实施例示意图；
图7为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统中在线颗粒检测子系统的实施例示意图；
图8为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统中油温自动控制子系统的实施例示意图。
附图标记：
10、液压油箱；21、冲洗管路；22、回油管路；30、伺服密性试验子系统；40、在线颗粒检测子系统；50、油温自动控制子系统；60、人机控制子系统；70、残油吹气子系统；80、吸/排油子系统；210、伺服冲洗泵组；211、单向阀；212、冲洗安全卸荷阀；213、压力传感器；214、压力表组件；221、流量传感器；222、二位二通电磁阀；223、一级磁性过滤器、224、手动三通球阀；225、二级双筒过滤器；226、自动冷却风机；227、手动三通球阀；300、伺服密性测试泵组；301、密性测试安全卸荷阀；302、压力传感器；400、节流阀；401、在线颗粒检测仪；500、加热器；501、温度传感器；502、液位传感器；503、除水装置；504、液位计。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统一实施例的示意图，如图1所示，该实施例提供的伺服液压冲洗系统，包括液压油箱10、伺服冲洗控制子系统、伺服密性试验子系统30、在线颗粒检测子系统40、油温自动控制子系统50以及人机控制子系统60，其中：
所述伺服冲洗控制子系统中包括冲洗管路21和回油管路22，所述冲洗管路21、回油管路22、液压油箱10和待冲洗管道形成密封循环冲洗系统；
所述伺服密性试验子系统30分别连接在所述液压油箱10和所述伺服冲洗控制子系统中冲洗管路21上，用于检测所述伺服液压冲洗系统的管道耐压和密闭性试验；
所述在线颗粒检测子系统40设置在所述伺服冲洗控制子系统中回油管路22上，用于在线检测所述回油管路22内油液的颗粒度NAS或ISO等级，并反馈至人机控制子系统；
所述油温自动控制子系统50设置在所述液压油箱10上，用于控制所述液压油箱10内油液的温度；
所述人机控制子系统60分别与伺服冲洗控制子系统、伺服密性试验子系统30、在线颗粒检测子系统40以及油温自动控制子系统50通信连接。
实施例一提供的伺服液压冲洗系统具体使用时：伺服冲洗系统可实现一键式操作，通过人机控制电脑的智能程序编程，在冲洗、密性等操作前设置好参数，一键启动后程序会自动输出、监控、反馈各个控制传感器和控制元件的工作，并做好相应的记录和安全监控；在辅助的人性控制系统(吸/排油、残油吹气)可手动却换人工操作，操作方便更为环保等特点。
与普通的冲洗系统对比，上述实施例提供的伺服液压冲洗系统中通过将各子系统进行巧妙的组合与集成，整体设备具有一键式智能操作、集成度高节能高效、自动化程度高、使用方便、性能可靠以及各子系统可以很好交互协作工作等优点。
上述实施例提供的系统中，优选地，所述伺服冲洗控制子系统采用液压冲洗流量温度Q-T曲线公式，针对不同管道通径而控制液压冲洗时所述冲洗管路的流量输出，其中所述Q-T曲线公式是根据冲洗紊流理论对雷诺系数临界值要求及冲洗回路流速要求计算得出，具体公式定义为：
其中Q是管道冲洗时的理论流量，单位为ltr/min；为管道冲洗时选定的雷诺数，单位为mm2/sec(sct)，di为管道的内径D，单位为mm；T为管道冲洗时介质的温度，单位为℃；A和B为实验常数。
上述公式相对于通用的Q-T曲线公式，其创新通过实验和经验计算得出油液粘度随温度的变化关系，进而间接实现了冲洗流量随温度的变化关系曲线(Q-T曲线)，并合理的运用于实际的冲洗过程中。
图2为图1中本发明采用的Q-T曲线示意图，如图2所示，图中曲线至下而上对应管道内径DN8-DN50的Q-T曲线。本发明通过合理的液压冲洗流量温度(Q-T)曲线，通过冲洗理论计算得出最优化的不同管道的流量曲线，客户可根据不同的管道通径在系统中输入对应的曲线对管道实现智能冲洗，系统会实时检测反馈和控制液压冲洗的流量输出，从而提高液压冲洗效率。
进一步地，上述人机控制子系统还包括打印报告设备，报告中不仅对冲洗过程的各个状态参数(流量、压力、温度、液位、雷诺系统、油液清洁度等)实时监测和反馈，同时对整个冲洗过程和结果实现PDF和IPG的文件保存，大大提高了冲洗结果的可信度。
与普通的冲洗系统对比，上述实施例提供的伺服液压冲洗系统通过冲洗理论计算得出最优化的不同管道的流量曲线，客户可根据不同的管道通径在系统中输入对应的曲线对管道实现智能冲洗，系统会实时检测反馈和控制液压冲洗的流量输出，从而提高液压冲洗效率；还可以根据冲洗管道的最高压力设定密性测试压力后，系统自动进行密性测试实验，对整个测试过程和测试结果实现自动保存和记录。
图3为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统又一实施例的示意图，本实施例在上一实施例的基础上，增加了残油吹气子系统，如图3所示，在所述冲洗管路21上还设有残油吹气子系统80，用于在冲洗合格后把残留在冲洗管路21内的液压油吹回至冲洗液压油箱10内。具体实施时，可以吹进如油压缩空气或者氮气，将残留在冲洗管道内的液压油通过伺服冲洗控制子系统吹回至冲洗液压油箱。
图4为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统中冲洗管路的一实施例示意图，如图4所示，该实施例在一实施例的基础上，所述伺服冲洗控制子系统中冲洗管路上设有伺服冲洗泵组210、单向阀211、压力传感器213以及并联的冲洗卸荷安全阀212；
所述回油管路设有流量传感器221、冷却控制器和一级磁性过滤器223、手动三通球阀224和二级双筒过滤器225，所述冷却控制器包括一组两个并联的二位二通电磁阀222，其中一个二位二通电磁阀与自动风冷油泵装置连接，所述自动风冷油泵装置包括一组并联的两个手动三通球阀227，两个手动三通球阀之间设有自动冷却风机226。
进一步地，图5为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统中冲洗管路的又一实施例示意图；如图5所示，在一实施例的基础上，还包括吸/排油子系统80，所述吸/排油子系统80中的通油管道通过所述自动风冷油泵装置中一个手动三通球阀227上连接到液压油箱10，且所述吸/排油子系统中的通油管道还与所述自动风冷油泵装置中另一个手动三通球阀227上连接，用于根据所述液压油箱的空间状态而进行吸油或者排油处理。
上述的冷却控制器的工作原理为：通过设定的冲洗管理流量值和流量传感反馈的流量值系统自动对比，如实际流量值低于理论流量值，人机系统自动传输信号控制加热器开启，随油温的升高后流量值满足冲洗要求系统会自动关闭加热器，反之当人机系统自动检测到油温超过的设定的油温值，系统会自动传输信号控制冷却器开启促使油温下降；从而把油温控制在最优化的冲洗要求范围内。
上述的吸/排油子系统的工作原理为：通过设定人机界面的手动控制界面，可以切换手动吸、排油，开启冷却电机，通过切换三通球阀的进出油的逻辑方向控制从而可以根据液位传感器反馈信息实现吸/排油过程，方便的人工加油或加/排油外置设备的繁琐过程，同时减少了外界污染物进入油箱的可能。
优选地，所述回油管路上还可以设有油样采样口和压力测试口，同时在冲洗流量输出支路设有压力检测口、压力表和采样口,目的在于可以更直观的各个支路的工作压力和方便在设备检修时事故诊断，采样口为了方便取样送至第三方检测，使得冲洗的结果更有权威性。
图6为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统中伺服密性试验子系统的实施例示意图，如图6所示，所述伺服密性试验子系统设有伺服密性测试泵组300以及并联的密性测试安全卸荷阀301，且在所述冲洗管路上还设有压力传感器302。自动压力密性试验子系统可以根据冲洗管道的最高压力设定密性测试压力后，系统自动进行密性测试实验，对整个测试过程和测试结果实现自动保存和记录。
图7为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统中在线颗粒检测子系统的实施例示意图，如图7所示，所述在线颗粒检测子系统设有在线颗粒检测仪401，所述在线颗粒检测仪401通过节流阀400连接在所述回油管路22上。具体实施时，在线油液颗粒检测系统，可以实时监测冲洗过程中油液洁净度并反馈至人机控制系统，当满足实际洁净度要求时系统会自动连续三次检测油液是否满足要求，三次测试合格后系统会自动停机并对检测结果自动保存。
图8为本发明实施例提供的伺服液压冲洗系统中油温自动控制子系统的实施例示意图，如图8所示，所述油温自动控制子系统设有自动加热器500、温度传感器501、液位传感器502、除水装置503以及液位计504，上述仪器均与所述人机控制子系统通信连接，可以进一步保证系统冲洗的安全可靠和实现对油液温度的控制，冲洗支路上和有初级过滤器和电动阀控制回油油液的流向从而实现温度自动调节控制。
优选地，在上述任意实施例的基础上，伺服液压冲洗系统整机设备采用硬管冷成型连接，可以具有抗高压、抗震动的特性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种伺服液压冲洗系统，包括液压油箱、伺服冲洗控制子系统、伺服密性试验子系统、在线颗粒检测子系统、油温自动控制子系统以及人机控制子系统，其特征在于：
所述伺服冲洗控制子系统中包括冲洗管路和回油管路，所述冲洗管路、回油管路、液压油箱和待冲洗管道形成密封循环冲洗系统；
所述伺服密性试验子系统分别连接在所述液压油箱和所述伺服冲洗控制子系统中冲洗管路上，用于检测所述伺服液压冲洗系统的管道耐压和密闭性试验；
所述在线颗粒检测子系统设置在所述伺服冲洗控制子系统中回油管路上，用于在线检测所述回油管路内油液的颗粒度NAS或ISO等级，并反馈至人机控制子系统；
所述油温自动控制子系统设置在所述液压油箱上，用于控制所述液压油箱内油液冲洗的温度；
所述人机控制子系统分别与伺服冲洗控制子系统、伺服密性试验子系统、在线颗粒检测子系统以及油温自动控制子系统通信连接。
2.根据权利要求1所述的伺服液压冲洗系统，其特征在于，所述伺服冲洗控制子系统采用液压冲洗流量温度Q-T曲线公式，针对不同管道通径而控制液压冲洗时所述冲洗管路的流量输出，其中所述Q-T曲线公式是根据冲洗紊流理论对雷诺系数临界值要求及冲洗回路流速要求计算得出，具体公式定义为：
其中Q是管道冲洗时的理论流量，单位为ltr/min；为管道冲洗时选定的雷诺数，单位为mm2/sec(sct)；di为管道的内径D，单位为mm；T为管道冲洗时介质的温度，单位为℃；A和B为实验常数。
3.根据权利要求1所述的伺服液压冲洗系统，其特征在于，在所述冲洗管路上还设有残油吹气子系统，用于在冲洗合格后把残留在冲洗管路内的液压油吹回至冲洗液压油箱。
4.根据权利要求1所述的伺服液压冲洗系统，其特征在于，所述伺服冲洗控制子系统中冲洗管路上设有伺服冲洗泵组、单向阀、压力传感器以及并联的冲洗卸荷安全阀；
所述回油管路设有流量传感器、冷却控制器和一级磁性过滤器、手动三通球阀和二级双筒过滤器，所述冷却控制器包括一组两个并联的二位二通电磁阀，其中一个二位二通电磁阀与自动风冷油泵装置连接，所述自动风冷油泵装置包括一组并联的两个手动三通球阀，两个手动三通球阀之间设有自动冷却风机。
5.根据权利要求4所述的伺服液压冲洗系统，其特征在于，还包括吸/排油子系统，所述吸/排油子系统中的通油管道通过所述自动风冷油泵装置中一个手动三通球阀上连接到液压油箱，且所述吸/排油子系统中的通油管道还与所述自动风冷油泵装置中另一个手动三通球阀上连接，用于根据所述液压油箱的空间状态而进行吸油或者排油处理。
6.根据权利要求1所述的伺服液压冲洗系统，其特征在于，所述伺服密性试验子系统设有伺服密性测试泵组以及并联的密性测试安全卸荷阀，且在所述冲洗管路上还设有压力传感器。
7.根据权利要求1所述的伺服液压冲洗系统，其特征在于，所述在线颗粒检测子系统设有在线颗粒检测仪，所述在线颗粒检测仪通过节流阀连接在所述回油管路上。
8.根据权利要求1所述的伺服液压冲洗系统，其特征在于，所述油温自动控制子系统设有自动加热器、温度传感器、液位传感器、除水装置以及液位计，所述自动加热器、温度传感器、液位传感器、除水装置以及液位计均与所述人机控制子系统通信连接。
9.根据权利要求1所述的伺服液压冲洗系统，其特征在于，所述回油管路上还设有油样采样口和压力测试口，同时在冲洗流量输出支路设有压力检测口、压力表和采样口。
10.根据权利要求1～9任一项所述的伺服液压冲洗系统，其特征在于，伺服液压冲洗系统整机设备采用硬管冷成型连接。
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