冷却液箱温度自动控制的研究.pdfVIP

Funcli0n Unils功能都件 冷却液箱温度自动控制的研究 谭德宁 付振鲁 梁斌顺 (山东普利森集团有限公司，山东 德州 253003) 摘 要：介绍了一种经济实用的水冷油箱控制方法。即采用自来水通过热交换器进行油液冷却，并研制了一 种自动控制的温控阀，对其进行了原理上的分析。该装置值得在国内推广使用。 关键词：温控阀 水冷冷却器 中图分类号：TG506．3 文献标识码：B Research on automatic temperature control of cooling tank TAN Dening，FU Zhenlu，LIANG Binshun (Shandong Precion Group Co．，Ltd．，Dezhou 253076，CHN) Abstract：Introduced an economical and practical method that is controled on oil tank of cooling water，the oil is cooled to use water through the heat exchanger，and developed an automatic control valve，carried out a— nalysis on principle，the device should be promoted in the country． Keywords：Thermostatic Valve；Water Cooled Chiler 在金属切削加工过程中，如果采用冷却液对刀具 和工件进行冷却，能起到润滑、排屑、冷却和减磨的作 用，是机床正常运转和稳定加工精度的保证。对于有 些机床如深孔加工机床，冷却液是至关重要的，没有它 就不能正常工作。目前，一些机床生产厂家采用压缩 机强制制冷，设计简单方便，但是价格高、耗电大和污 染环境。本文介绍一种经济、实用且无污染的油液冷 却自动控制装置，被冷却液可以是油或乳化液。下面 以油为例进行说明。 1 制冷原理和方法 在有些机床工作中，加工工件需要用冷却液制冷 才能正常工作，如深孔钻床、磨齿机、滚齿机等。冷却 箱温度的控制通常是靠温度继电器作检测，温度到达 一 定限度，电信号发讯给控制系统，然后再由I／O接口 通过控制系统发出制冷信号，见图 1。这种温度继电 器是热电阻式温度计，是利用金属导体的电阻随温度 变化的性质来测量温度，电阻体是由铂丝或铜丝制成 的。如 ZK2102深孔钻床对冷却液有如下要求 ：当切 削冷却液的油温升高到一定程度 (此机床调节到 50 ℃)时，中央按钮站上的油温指示灯即亮，自动接通与 冷却油箱连接的冷却水管，对切削冷却液进行冷却。 经过多年的观察与思考，笔者设计了上述图 1所示的 简单 、节能、低成本的温度自动控制系统。它由变量柱 zu l 年 昂 0 朋 塞泵组 3供油，经过溢流阀6调压进行深孑L钻削冷却， 然后经过排屑斗流回冷却液箱。冷却液箱上面由纸质 滤油器 8过滤。其中水冷冷却器 9是关键的热交换 器，对油液进行降温。 1一液位计 (带温度计)；2、10一网式滤油器；3一变量柱塞泵 组；4一单向阀；5一压力表；6一溢流阀；7～液位控制继电器； 8一纸质滤油器；9一水冷冷却器；l1一泵组；l2一冷却液箱。 图1 冷却箱原理图 在对冷却液进行冷却时，需合理经济地实行最佳 控制，使冷却液的温度控制在50℃左右。该冷却箱分 为两个油箱，油液从机床上回来通过纸质滤油器 8先 流经右油箱，再通过泵组 1 1将油输入水冷冷却器 9进 行热交换后流入左油箱，实现油液温度调节。 控制方法如图2所示，把冷却液箱分成两个油 箱——左油箱、右油箱，关键的部件是冷却器6和温控 · 137 · 功能都件 Funclion Unils 阀7。在两个冷却箱连接的管路上安装一个温控阀 7——随温度变化而长短变化，温控器由一个有弹性的 折迭式的密闭膨胀圆筒和两个阀门所组成。用黄铜制 成的膨胀圆筒内装有易于挥发的乙醚水溶液。膨胀圆 筒内液体的蒸气压力随着周围温度而变化，故圆筒高 度外围液体温度升高时，筒内液体气化，体积增大，使 圆筒膨胀而向上伸长，于是上管道逐渐开大，侧管道则 逐渐关小。反之，膨胀圆筒外围液体温度降低时，筒的 高度减小，使上管道逐渐关小，侧管道逐渐开大。 ＼ c ／ ＼ ／『 } I ／ !一电阻式温度计；2一温控表；3一冷却液进出13； 4一数控系统；5一水冷进出口；6一冷却器；7一温 控阀；8一冷却液箱；9一水箱；10一电动机泵。 图2 制冷控制系统 0 在温控阀各阀门的不同开度下，使冷却液的循环 通路有如下3种情况： (1)当冷却箱在正常热状态下工作