一種通用型液冷設(shè)備的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于船舶和航空設(shè)備保障技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種通用型液冷設(shè)備的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國航空和國防事業(yè)的發(fā)展，飛機(jī)所含功能及性能都有不同程度的提高，其內(nèi)部電子設(shè)備發(fā)熱逐漸增加。設(shè)備自身散熱不能滿足設(shè)備的使用環(huán)境需求，因此需要冷卻設(shè)備對飛機(jī)的內(nèi)部電子設(shè)備進(jìn)行冷卻。飛機(jī)在飛行時由外部空氣場和飛機(jī)內(nèi)部的冷卻設(shè)備共同進(jìn)行冷卻，但飛機(jī)著陸后的檢查、檢修、調(diào)試等情況時，需要外接冷卻設(shè)備對其內(nèi)部電子設(shè)備進(jìn)行冷卻，外接冷卻設(shè)備通常以低溫冷卻液的形式進(jìn)行熱量交換和循環(huán)，因此業(yè)內(nèi)稱為液冷設(shè)備。液冷設(shè)備作為航空保障設(shè)備，通常伴隨飛機(jī)的型號研制(通常不同型號飛機(jī)內(nèi)部電子設(shè)備發(fā)熱量是不同的)，即一種型號飛機(jī)對應(yīng)一種液冷設(shè)備。這種設(shè)計(jì)背景下，多種型號飛機(jī)對應(yīng)了多種型號的液冷設(shè)備。隨著我國飛機(jī)型號的增多，地面需要保障的液冷設(shè)備的型號也會不斷增加，需要地面配套的保障設(shè)備的存放空間就將逐漸龐大，備件數(shù)量隨設(shè)備數(shù)量的增加逐步增加，設(shè)備的維修維護(hù)成本也不斷增大。這些情況都制約了飛機(jī)液冷設(shè)備的集約化發(fā)展。
[0003]現(xiàn)設(shè)計(jì)出一種可同時保障多種機(jī)型飛機(jī)的通用型飛機(jī)液冷設(shè)備，由于不同機(jī)型飛機(jī)的冷卻液流量和壓力不同，因此其使用方法也不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明集中考慮上述問題，提供一種通用型液冷設(shè)備的控制方法。該方法可通過一套制冷設(shè)備，通過配置多功能型控制系統(tǒng)，解決對各種型號需冷設(shè)備(飛機(jī))的制冷需求。
[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種通用型液冷設(shè)備的控制方法，其特征在于:所述控制方法是針對如下所述通用型液冷設(shè)備而控制，該設(shè)備包括配電單元、控制單元、操作面板、液壓單元、制冷單元；其中，所述液壓單元共有多組，共用一個油箱和一組所述制冷單元，多組液壓單元分別適應(yīng)于不同種機(jī)型，每一液壓單元包括有電機(jī)、液壓泵、控制閥組及管路，所述電機(jī)驅(qū)動連接液壓泵，液壓泵的出口連接去油管路，輸出一定壓力的制冷液，所述去油管路上順序設(shè)置有過濾器、單向閥和換向閥，去油管路通過換向閥連接到需冷設(shè)備的進(jìn)油口 ；需冷設(shè)備的出油口連接回油管路，回油管路通過所述換向閥接回到油箱；在去油管路上還設(shè)置有流量計(jì)、溫度傳感器、壓力傳感器，在回油管路接近飛機(jī)出油口處設(shè)置有溫度傳感器，所述控制單元連接電機(jī)、流量計(jì)、溫度傳感器、壓力傳感器，采集流量、壓力和溫度信號；
[0006]所述制冷單元只有一組，設(shè)置在所述油箱中，為所述集中油箱進(jìn)行旁路冷卻，包括一電機(jī)泵組，泵組的進(jìn)液端接進(jìn)所述油箱，電機(jī)泵組的輸出端與過濾器相連，過濾器輸出端與熱交換器外循環(huán)進(jìn)口相連，所述熱交換器外循環(huán)出口接進(jìn)所述油箱；所述熱交換器的冷卻模塊的輸出端連接到氣液分離器，氣液分離器連接到制冷壓縮機(jī)進(jìn)口端，制冷壓縮機(jī)出口端連接到蒸發(fā)器，蒸發(fā)器的出口端連接到貯液器，貯液器的出口連接到氣液轉(zhuǎn)換器，氣液轉(zhuǎn)換器再接到熱交換器的冷卻模塊的輸入端；所述控制單元連接制冷壓縮機(jī)；所述控制方法是指，控制單元根據(jù)接收的操作面板輸入的流量、溫度目標(biāo)值，根據(jù)采集的實(shí)際管路中流量、壓力、溫度信號，控制液壓單元中電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使流量滿足目標(biāo)值，控制壓縮機(jī)的制冷量，使管路油液出口溫度滿足目標(biāo)值。
[0007]進(jìn)一步講，所述控制單元調(diào)整液壓單元流量的方法是，控制單元中預(yù)設(shè)有各種需冷設(shè)備機(jī)型的流量目標(biāo)值，通過操作面板選擇需冷設(shè)備機(jī)型對應(yīng)的輸出流量目標(biāo)值，或手動輸入“輸出流量”的目標(biāo)值，輸出流量目標(biāo)值實(shí)時輸入控制單元，控制單元通過進(jìn)油口流量計(jì)實(shí)時采集當(dāng)前流量，然后與目標(biāo)流量進(jìn)行比對，形成控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的電控信號；電機(jī)轉(zhuǎn)速電控信號輸入到驅(qū)動電源，驅(qū)動電源改變電機(jī)驅(qū)動參數(shù)，驅(qū)動電機(jī)改變其轉(zhuǎn)速，電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動泵改變轉(zhuǎn)速，從而改變泵的輸出流量；輸出流量通過方向控制閥到達(dá)流量計(jì)，流量計(jì)再把流量信息改變?yōu)殡娦盘柗答伣o控制器；控制器根據(jù)新的流量值再與目標(biāo)值比較計(jì)算生成新的電機(jī)轉(zhuǎn)速控制信號，周而復(fù)始，進(jìn)行流量調(diào)整，直至當(dāng)前流量值與目標(biāo)流量值相同為止。
[0008]所述控制單元還根據(jù)需冷設(shè)備出油口溫度調(diào)整流量。
[0009]進(jìn)一步講，所述控制單元計(jì)算調(diào)整制冷單元溫度的方法是，控制單元內(nèi)設(shè)定有需冷設(shè)備出口液溫度目標(biāo)值，通過操作面板選擇需冷設(shè)備機(jī)型對應(yīng)的輸出流量目標(biāo)值，或手動輸入“輸出流量”的目標(biāo)值，通過出口溫度傳感器檢測當(dāng)前出口溫度值，通過進(jìn)、出口溫度傳感器計(jì)算飛機(jī)進(jìn)出油口的液體溫差，然后控制器根據(jù)出口目標(biāo)溫度與實(shí)際出口溫度的差值，以及進(jìn)、出口溫度差值，模擬一系列制冷量控制規(guī)律曲線，控制器根據(jù)出口目標(biāo)溫度與實(shí)際出口溫度的差值，以及進(jìn)、出口溫度差值選取適用的控制曲線，控制制冷量。
[0010]所述控制方法中，當(dāng)制冷液溫度低于20°C時，啟動制冷壓縮機(jī)，對需冷設(shè)備進(jìn)行制冷。
[0011]本發(fā)明的主要有益效果是:
[0012]1、本發(fā)明能夠通過在一個集中大油箱內(nèi)設(shè)置多組并列的液壓制冷回路，實(shí)現(xiàn)對多種機(jī)型飛機(jī)的適應(yīng)性供油制冷。2、在每一組液壓制冷回路上都設(shè)置流量計(jì)溫度計(jì)等，通過控制器的信號采集和運(yùn)算，可以對各組回路分別實(shí)現(xiàn)變流量控制，解決了傳統(tǒng)液冷設(shè)備不能配套多型飛機(jī)的問。3、在單組液壓制冷回路的流量控制措施上，采用改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式控制流量輸出值，相比于現(xiàn)有技術(shù)采用的比例泵或比例閥調(diào)整流量的方式，無需對電機(jī)、泵、閥等作出特殊要求，降低了工作等級，使設(shè)備的成本降低，工作環(huán)境的適應(yīng)性增強(qiáng)。4、本發(fā)明只需要在集中油箱內(nèi)設(shè)置一套制冷系統(tǒng)即可只需要對油箱油液制冷，即可實(shí)現(xiàn)對所有機(jī)型的制冷，而現(xiàn)有技術(shù)是在各個單機(jī)組管路上設(shè)置制冷元件，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明更具有節(jié)能和通用的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明設(shè)備的系統(tǒng)框圖；
[0014]圖2是液壓單元圖；
[0015]圖3是制冷單元圖；
[0016]圖4是液壓單元中關(guān)于流量控制的原理圖；
[0017]圖5是制冷單元中控制器根據(jù)管路進(jìn)出口溫度及預(yù)設(shè)的溫度，模擬出的控制規(guī)律曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0019]本發(fā)明的使用方法針對如下一種通用型液冷設(shè)備而適用。首先對該設(shè)備結(jié)構(gòu)予以介紹，以使其使用方法更加明確。
[0020]該種設(shè)備見圖1所示，主要由:配電單元1、控制單元2、操作面板3、液壓單元4、制冷單元5以及配備一些必要的油、氣、電管路組成。
[0021]配電單元I的作用是將外部電源進(jìn)行變壓、整流，并分配給控制器單元、液壓單元、制冷單元和裝載車，以驅(qū)動各部分運(yùn)行。其主要由整流模塊、交流接觸器、斷路器、繼電器、驅(qū)動器等電氣元件組成。
[0022]控制單元2用于接收操作面板信號、采集管路流量、壓力、溫度等各種傳感信號，對液壓部分和制冷部分進(jìn)行模擬量和數(shù)字量信號輸入，經(jīng)過邏輯運(yùn)算后控制液壓部分的電機(jī)轉(zhuǎn)速和電控閥件，使其產(chǎn)生所需的流量、壓力和溫度；根據(jù)管路流量和溫度，控制壓縮機(jī)的制冷量，使其滿足管路油液出口溫度的要求；控制電機(jī)啟動時的緩沖啟動；控制操作面板的狀態(tài)顯示?？刂茊卧饕筛鞣NPLC模塊組成。
[0023]操作面板3主要為人機(jī)交互界面。其主要由按鈕、旋鈕、操作鍵盤、指示燈、液晶屏、控制板、外部框架等組成。
[0024]液壓單元4貯存有制冷液并可向飛機(jī)提供規(guī)定流量和壓力的制冷液。其主要由電機(jī)泵組、控制閥組、油箱及其附件組成。
[0025]制冷單元5可根據(jù)控制單元提供的制冷量信號值進(jìn)行制冷液制冷。其主要由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、貯存器、膨脹閥、氣液分離器、熱交換器、電機(jī)泵組等組成，對油箱油液執(zhí)行冷卻。
[0026]膠管卷盤組可容納多組液壓軟管，軟管在人工輔助下可自動收回，軟管也可停留在被拉出的任意位置。其主要由卷盤架、卷簧、旋轉(zhuǎn)接頭、管路等組成。
[0027]裝載車可提供車輛行走和駐留時的各種接口，在被牽引時可實(shí)現(xiàn)車輛行走。其主要由車架安裝底座、萬向節(jié)、車輪、牽引環(huán)、系留環(huán)等組成。
[0028]因?yàn)橐獔?zhí)