一种气动控制的恒温恒压油箱

技术领域

本发明涉及一种油箱，具体涉及一种气动控制的恒温恒压油箱。

背景技术

油箱是一种常见的重要部件，是飞机上或汽车上的装燃料的容器，主要用于储油、散热和分离油液中的空气、杂质等，其应用领域非常广。一般是液压系统中储存液压油或其他液压液体的专用容器。油箱可分为开式油箱和闭式油箱两种。

油箱经过多年发展，技术已经相对成熟。但是，传统的油箱仍然存在以下缺陷：

第一，现在油箱的体积一般都非常大，导致整体的占地面积较大，并且安装和使用均不方便；

第二，现在的油箱功能比较单一，其本身仅仅能作为存储装置使用，而无法对油液的温度及压力进行调控，从而在部分工作环境中无法提供正常温度范围的油液，使用范围受到限制。

第三，由于现在的油箱本身不具有调压调温的功能，因此，在需要调温调压的工况下，需要增加额外的附加结构，从而无形中增大了油箱的占地面积以及附属结构，使整个系统的结构更加复杂，安装也更加繁琐，进一步增加了整个系统的成本。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种气动控制的恒温恒压油箱，其体积小、占地面积小且附加结构少，整体安装成本较低，使用方便，不会增加额外的成本；并且能够对油箱内部的油液进行恒温恒压的调控，不需要外部控制组件即可实现，从而能够大幅度增加油箱的使用范围，能够自动对出口油液的压力进行调整，实现自动加压或升压，保持油箱输出油液压力的稳定，提供一种自动控制的恒温恒压油箱，提供稳定压力的油液，无需后期再对油液压力进行调整，从而满足更多的需求。

具体地，本发明提供一种气动控制的恒温恒压油箱，其包括油箱主体和安装在油箱主体上的控制箱；

所述油箱主体中设有活塞，所述活塞上设有密封圈和挡环，所述油箱主体底部开有回油口和吸油口，所述回油口和吸油口上均设有单向阀，所述吸油口上设有压力传感器和温度传感器；

所述油箱主体外部设有变温器插槽；所述变温器插槽中交替安装有加热片与冷却片；

所述控制箱中设有控制板和气泵，所述气泵的出口与气动比例阀的入口相连；所述气泵、单向阀以及气动比例阀分别与所述控制板通讯连接并受控于所述控制板，当油液流入油箱时，所述回油口的单向阀打开并且所述吸油口的单向阀关闭，当油液流出油箱时，所述回油口的单向阀关闭并且所述吸油口的单向阀打开；

所述压力传感器和温度传感器分别通过数据线与电控模块相连，位移传感器通过数据线与电控模块相连，所述电控模块通过数据线与气动比例阀相连，从而能够保持油箱输出压力的动态平衡，所述电控模块通过数据线与加热片及冷却片相连，从而能够控制油液的温度，所述电控模块通过数据线与气泵相连，从而能够控制油箱的输出流量；

当吸油口压力降低时，所述压力传感器将检测的压力信号传输至电控模块，将检测的压力信号与设定的压力阈值比较，并根据比较结果产生新的控制信号，使所述气动比例阀开口增大，吸油口压力升高，直至检测的压力信号与设定的压力阈值相同；

当吸油口压力升高时，所述压力传感器将检测的压力信号传输至电控模块，将检测的压力信号与设定的压力阈值比较，并根据比较结果产生新的控制信号，使所述气动比例阀开口减小，吸油口压力降低，直至检测的压力信号与设定的压力阈值相同；

控制器发出控制信号控制气动比例阀开口，具体地通过下式控制吸油口压力：

式中，P

优选地，所述控制箱底设有管接头，所述管接头的下端与油箱主体连通。

优选地，所述气动比例阀的出口与所述管接头上端相连。

优选地，所述控制板上设有航空插头、电控模块和数据接口，所述航空插头与电控模块相连，所述数据接口与电控模块相连，所述电控模块与外部计算机连接。

优选地，所述控制箱中安装有位移传感器，所述位移传感器通过锁紧螺母固定在控制箱底部，所述位移传感器安装处两侧均设置有矩形密封圈。

优选地，所述活塞上部设有连接螺母，所述位移传感器的测量端与连接螺母相连。

优选地，所述控制箱与油箱主体连接处设有密封圈，所述控制箱上部设有控制箱盖板。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明提供的油箱相较于常见的油箱，能够自动调控油液的温度和压力，无需再增加其余的附加调整温度和压力的部件，整体体积小，安装方便，重量轻，成本较低，占地面积小，从而为空间受限的应用场合提供了新的解决方案。

(2)本发明提供的油箱设置的电控模块与压力传感器和调压阀配合使用，实现了油液压力的动态恒定，维持在稳压的状态，提供了具有恒定压力的油液，极大的改善了泵的吸油状况。

(3)本发明提供的油箱设置的电控模块与温度传感器、石墨烯变温器配合使用，提供了具有恒定温度的油液，扩展了油箱的工作范围。

(4)本发明通过压力传感器和比例阀的协调工作使油压维持恒定，当吸油口压力降低时，所述压力传感器将检测的压力信号传输至电控模块，将检测的压力信号与设定的压力阈值比较，并根据比较结果产生新的控制信号，使所述气动比例阀开口增大，吸油口压力升高，直至检测的压力信号与设定的压力阈值相同；当吸油口压力升高时，所述压力传感器将检测的压力信号传输至电控模块，将检测的压力信号与设定的压力阈值比较，并根据比较结果产生新的控制信号，使所述气动比例阀开口减小，吸油口压力降低，直至检测的压力信号与设定的压力阈值相同。

附图说明

图1为本发明实施示例的整体外形图；

图2为本发明实施示例的剖视图；

图3为本发明实施示例的轴测图；

图4为本发明实施示例的左视图；

图5为本发明实施示例的控制框图；

图6为本发明实施示例的泵的工作状态示意图。

图中附图标记如下：

1-控制箱，2-油箱主体，3-活塞，4、24-密封圈，5-挡环，6-回油口，7-吸油口，8-气泵，9-电控模块，10-数据接口，11-航空插头，12-气动比例阀，13-管接头，14-空气过滤器，15-变温器插槽，16-加热片，17-冷却片，18-位移传感器，19-矩形密封圈，20-锁紧螺母，21-连接螺母，22-压力温度传感器，23-控制箱盖，25-恒温恒压油箱。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

如图1至图4所示，本发明提供一种气动控制的恒温恒压油箱，其包括油箱主体2和安装在主体上的控制箱1，油箱主体2中设有活塞3，活塞3上设有密封圈4和挡环5，油箱主体2底部开有回油口6和吸油口7，油箱主体2外部焊接有多个变温器插槽15。多个变温器插槽15内交替安装有加热片16和冷却片17。本实施例中，变温器插槽15设置有12个，12个变温器插槽15中交替安装有6片加热片16与6片冷却片17。本实施例，油箱本体2整体设置为圆柱状。油箱主体2顶部侧壁上设置有空气过滤器14。

控制箱1中设有气泵8，气泵8的出口通过软管与气动比例阀12的入口相连。控制箱1底部设置有管接头13，管接头13下端与油箱主体2连通。气动比例阀12的出口通过软管与管接头13上端相连。气动比例阀12和气泵8在控制箱1的控制下对压力进行调节，使油液的出口压力保持在恒压状态。

回油口6和吸油口7上均设有单向阀。需使油液回到油箱时打开回油口6上的单向阀，油液流出油箱时关闭回油口6上单向阀，需使油液回到油箱时关闭吸油口7上单向阀，油液流出油箱时打开吸油口7。

控制箱1上设有航空插头11和数据接口10，航空插头11与电控模块9相连，通过外接电源充电，数据接口10与电控模块9相连，可与外部计算机连接，修改控制参数。例如可以修改需要的控制压力或控制温度等。

控制箱1中安装有位移传感器18，位移传感器18通过锁紧螺母20固定在控制箱1底部，安装处两侧均加装有矩形密封圈19。

活塞3上部设有连接螺母21，连接螺母21与活塞3通过热熔胶连接，位移传感器18的测量端与连接螺母21相连。

吸油口7上设有压力温度传感器22。压力温度传感器22通过数据线与电控模块9相连，位移传感器18通过数据线与电控模块9相连，电控模块9通过数据线与气动比例阀12相连，用于控制油箱的输出压力，电控模块9通过数据线与加热片16和冷却片17相连，用于控制输出油液的温度，电控模块9通过数据线与气泵8相连，用于控制油箱的输出流量。

控制箱1与油箱主体2连接处设置有密封圈24，控制箱1上部设有控制箱盖板23，控制箱1与油箱主体2、控制箱1与控制箱盖板23之间均为螺纹连接。

如图5所示，压力温度传感器22通过数据线与电控模块9相连，位移传感器18通过数据线与电控模块9相连，电控模块9通过数据线与气动比例阀12相连，用于保持油箱输出压力的动态平衡，电控模块9通过数据线与加热片16、冷却片17相连，用于控制油液的温度，辅助不同环境温度下的压力动态平衡，电控模块9通过数据线与气泵8相连，用于控制油箱的输出流量。

当吸油口7压力降低时，压力传感器将检测的压力信号传输至电控模块9，将检测的压力信号与设定的压力阈值比较，并根据比较结果产生新的控制信号，使气动比例阀12开口增大，吸油口7压力升高，直至检测的压力信号与设定的压力阈值相同。

当吸油口7压力升高时，压力传感器将检测的压力信号传输至电控模块9，将检测的压力信号与设定的压力阈值比较，并根据比较结果产生新的控制信号，使气动比例阀12开口减小，吸油口7压力降低，直至检测的压力信号与设定的压力阈值相同。

控制器发出控制信号控制气动比例阀12开口，具体地通过下式控制吸油口7压力：

式中，P

调节温度时，温度传感器将检测的温度信号传输至电控模块9，将检测的温度信号与设定的温度阈值比较，通过控制加热片16或冷却片17的工作，从而能够调节出油液的温度。

下面结合实施例对本发明的具体工作进行详细描述：

如图6所示，实际工作中当泵驱动油缸伸出时，泵需要输出额外流量，此时本发明恒温恒压油箱25需要对无杆腔油路补充油液，由于恒温恒压油箱25提供的油液具有一定的压力，可以在油缸有杆腔油路建立一定的背压，更好地控制油缸的伸出速度，提高稳定性。

若需要提高油缸的伸出速度，则可以调节恒温恒压油箱25的设定压力，发出控制信号，使气动比例阀12开口减小，从而使吸油口7压力降低，直至恒温恒压油箱25的输出压力减小至设定压力。当液压系统长时间运行导致油液温度升高时，冷却片17开始工作，使油液温度降低。当工作温度环境较低时，加热片16开始工作，使油液温度升高，保证工作系统正常启动。

使用过程中，电控模块9与压力传感器和调压阀配合使用，实现了油液压力的动态恒定，维持在稳压的状态，提供了具有恒定压力的油液，极大的改善了泵的吸油状况。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。