带活塞式泄压阀液压旁路的控温工业恒温装置的制作方法

本发明涉及一种带活塞式泄压阀液压旁路的控温工业恒温装置。

背景技术：

众所周知，液压系统油温最佳温度是在35～55摄氏度之间，一旦温度升高超过60摄氏度，液压系统的系统工作效益将大幅度下降，及其设备故障不断出现，造成设备的稳定性严重下降，无法保证机器设备正常运行。尤其在盛夏季节，油温过高，甚至会造成机器设备常常处于停机状态。在冬天，特别是严寒地区，油温较低，液压系统内部的油液温度低，粘度大，流动性能差，而且工作效益也差，在这环境下强行运行工作，就会导致液压系统元器件的失灵、损坏，甚至报废。传统的工业制冷装置没有制热和恒温系统。

因此工业恒温装置的稳定性直接影响到机器设备的工作状态，传统的工业恒温装置中液体压力过大时，直接导致换热器内压力过大对散热器造成损坏。一般的散热器是在散热器的集液槽都有一个固定比例的容量，流体通过散热器散热通道内部有一定大的阻力。它的储液量较小，没有缓冲，在遇到温差大、低温环境、流量不平衡、有一定粘度的液体、有冲击力的流体情况下，散热器散热通道内部的压力也随之增大，特别在有冲击力和粘度比较大流体的情况下，由于流体在通道内部的阻力，使流体不能迅速通过散热器通道内部，使之压力增大，超过散热器的最高运行压力，散热器很容易损坏、报废。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种可靠度高，不易损坏，保证系统稳定运行的带活塞式泄压阀液压旁路的控温工业恒温装置。

本发明的目的是这样实现的：

一种带活塞式泄压阀液压旁路的控温工业恒温装置，其特征在于它包括一根液压油输送管路，该液压油输送管路上从液压油进油口至液压油出油口之间依次设置有液压油输送管路输送泵、散热器、换热装置和管式加热器，散热器的一侧设置有散热风机，

其中散热器前方的液压油输送管路上还设置有液压油输送管路温度传感器，散热器和换热装置之间的液压油输送管路上设置有液压油输送管路第一电磁阀，散热器前方和第一电磁阀后方的液压油输送管路上并联设置有一条带有液压油输送管路第二电磁阀的液压油输送旁路；

所述换热装置的上换热连接口至下换热连接口之间连接有换热管路，换热管路上设置有气液分离器、压缩机、冷凝器、换热管路旁通阀、四通阀、第一单向阀、第一储液器、第一干燥过滤器、第一换热管路电磁阀、第一节流装置、第二单向阀、第二储液器、第二干燥过滤器、第二换热管路电磁阀以及第二节流装置，其中四通阀的上下左右四端分别具有a口、b口、c口以及d口，四通阀内设置有e换向阀；换热管路旁通阀连接于压缩机和气液分离器的进口之间；

设备发热源包括设备发热装置以及储油箱，所述储液箱内设置有一块竖向布置的隔板，隔板将储液箱内分别为两个液压油室，第一个液压油室设置有储油箱的进油口以及储油箱的排油口，第二个液压油室设置有储油箱的出油口以及储油箱的回油口，储油箱的排油口和储油箱的出油口处均设置有过滤器，设备发热装置的出油口与储油箱的进油口之间连接有储油箱进油管路，储油箱的排油口引出液压油排油管路，设备发热装置的进油口与储油箱的出油口之间连接有储油箱出油管路，储油箱进油管路或者储油箱出油管路上设置有储油箱油路循环泵，储油箱的回油口引出液压油回油管路，储油箱的第一个液压油室内设置有一个储油箱温度传感器；

所述液压油输送管路的液压油进油口和液压油出油口分别通过液压油进油口软管和液压油出油口软管连接设备发热源的液压油排油管路和液压油回油管路；

管式加热器筒体上设置有上下布置的第一液体口以及第二液体口，电加热管的主体位于管式加热器筒体内部中心，所述管式加热器筒体内位于电加热管外侧的区域设置有从第一液体口至第二液体口的液体流道，散热器两端的油路上并联设置有活塞式泄压阀，所述活塞式泄压阀包括壳体、活塞以及两个弹簧，所述壳体横向布置，所述壳体内形成一个横向贯通的壳体流体通道，所述壳体的中部设置有流体过道腔，流体过道腔内设置有一块固定设置的分隔环板，分隔环板将流体过道腔分隔形成左右两个流体过道半腔，所述活塞横向设置于壳体流体通道的中部，两个弹簧横向布置，且两个弹簧分别位于活塞外侧的壳体流体通道内，所述活塞为左右两端开口的中空结构，所述活塞包括活塞壳体，所述活塞壳体的中部设置有一块竖向布置的隔板，隔板将活塞的内部分隔为左右两个分别与外界连通的活塞流体通道，位于隔板左右两侧的活塞壳体上设置有对称布置的流体孔。

所述散热器为防冲击蓄能散热器，所述散热器包括散热器本体以及蓄能管，所述散热器本体包括左右竖向布置的第一集液槽和第二集液槽，第一集液槽和第二集液槽之间连接有横向布置的多根分流液槽，所述蓄能管为底部开口其余部分封闭的管式结构，蓄能管的底部开口与第一集液槽和第二集液槽连通。

所述壳体的左右两端设置有螺纹接口。

所述壳体流体通道的左右两个外端处设置有卡槽，所述卡槽内设置有卡簧，两个弹簧分别位于活塞与卡簧之间的壳体流体通道内。

分隔环板的内径与壳体流体通道的内径一致。

弹簧的外径与壳体流体通道的内径匹配。

所述流体孔环形布置于活塞壳体上。

隔板每一侧的流体孔设置有多圈。

最左端的流体孔至最右端的流体孔之间的横向距离不大于流体过道半腔的横向距离。

一、蓄能管内置时：

当防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽和第二集液槽的顶部时，将蓄能管安装于第一集液槽和第二集液槽的内部；

当防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽和第二集液槽的侧面时，将蓄能管安装于第一集液槽和第二集液槽的内部，如果蓄能管的高度高于进液口和出液口的高度，则无需做其他处理，如果蓄能管的高度低于进液口和出液口的高度，则在蓄能管的顶部加装分流挡板，分流挡板将进液口和出液口与其对应高度位置的分流液槽隔开；

二、蓄能管外置时：

蓄能管的底部开口与第一集液槽和第二集液槽的底部一侧的连接口螺纹连接，所述蓄能管的顶部与第一集液槽和第二集液槽的顶部一侧的安装边采用螺栓固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在夏天，液压系统工作时，油温超过设定的工艺温度，工业恒温装置自动运行，降低液压系统工作的油温，达到所需的工艺温度，在冬天，液压系统的油温低于工艺温度，工业恒温装置自动运行，通过压缩机制热系统和相应的管式加热器辅助加热系统，达到所需的工艺温度，并且恒温在要求的工艺温度范围内。通过四通式压缩机加热系统，节能、环保、低碳，能效比高，大大地节约了能源，高效地把热能转介给油液，使油液温度快速的升高，还可以使油液不会变质和碳化，延长了油液是使用寿命。本发明具有可靠度高，不易损坏，保证系统稳定运行的优点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为活塞式泄压阀的结构示意图。

图3为活塞式泄压阀的侧视图。

图4为壳体的平面剖视图。

图5为壳体的立体剖视图。

图6为活塞的平面剖视图。

图7为活塞的立体剖视图。

图8为实施例1的示意图。

图9为实施例2的示意图。

图10为活塞式泄压阀的外形立体图。

图11为管式加热器的结构示意图。

图12为图11的爆炸图。

图13为液体流道选用螺旋式液体分流片的管式加热器剖视图。

图14为液体流道选用螺旋式液体分流片的管式加热器的液体流向图。

图15为液体流道选用平行液体分流片的管式加热器剖视图。

图16为液体流道选用平行液体分流片的管式加热器的液体流向图。

图17为散热器的实施例a的正视图。

图18为散热器的实施例a的侧视图。

图19为图18的爆炸图。

图20为散热器的实施例a的立体半剖图。

图21为散热器的实施例a的第一集液槽内部示意图。

图22为散热器的实施例b的正视图。

图23为散热器的实施例b的侧视图。

图24为图23的爆炸图。

图25为散热器的实施例b的立体半剖图。

图26为散热器的实施例b的第一集液槽内部示意图。

图27为散热器的实施例c的正视图。

图28为散热器的实施例c的侧视图。

图29为图28的爆炸图。

图30为散热器的实施例c的立体半剖图。

图31为散热器的实施例c的第一集液槽内部示意图。

图32为散热器的实施例d的正视图。

图33为散热器的实施例d的侧视图。

图34为图33的爆炸图。

图35为散热器的实施例d的立体半剖图。

图36为散热器的实施例d的第一集液槽内部示意图。

图37为图1中的换热管路的示意图。

图38为图37中的四通阀的示意图。

其中：

液压油输送管路100、液压油输送管路输送泵101、换热装置102、液压油输送管路温度传感器103、液压油输送管路第一电磁阀104、液压油输送管路第二电磁阀105、液压油输送旁路106

换热管路200、气液分离器201、压缩机202、冷凝器203、换热管路旁通阀204、四通阀205、第一单向阀206、第一储液器207、第一干燥过滤器208、第一换热管路电磁阀209、第一节流装置210、第二单向阀211、第二储液器212、第二干燥过滤器213、第二换热管路电磁阀214、第二节流装置215

管式加热器4、管式加热器筒体401、第一液体口402、第二液体口403、下法兰404、上法兰405、电加热管406、电源保护盒407、安装螺口408、防震垫固定圈409、管式加热器筒体固定螺丝410、防震垫411、螺旋式液体分流片412、平行液体分流片413

散热器5、蓄能管500、第一集液槽501、第二集液槽502、分流液槽503、排污口504、排污口螺栓505、排污口密封垫506、分流挡板507

活塞式泄压阀6、壳体601、壳体流体通道601.1、流体过道腔601.2、分隔环板601.3、螺纹接口601.4、卡槽601.5、活塞602、活塞壳体602.1、隔板602.2、流体孔602.3、台阶602.4、活塞流体通道602.5、弹簧603、卡簧604

设备发热源900、设备发热装置901、储油箱902、储油箱进油管路903、液压油排油管路904、储油箱出油管路905、储油箱油路循环泵906、液压油回油管路907、储油箱温度传感器908。

具体实施方式

参见图1～图38，本发明涉及的一种带活塞式泄压阀液压旁路的控温工业恒温装置，它包括一根液压油输送管路100，该液压油输送管路100上从液压油进油口至液压油出油口之间依次设置有液压油输送管路输送泵101、散热器5、换热装置102和管式加热器4，散热器5的一侧设置有散热风机，散热器5两端的油路上并联设置有活塞式泄压阀6，

其中散热器5前方的液压油输送管路100上还设置有液压油输送管路温度传感器103，散热器5和换热装置102之间的液压油输送管路100上设置有液压油输送管路第一电磁阀104，散热器5前方和第一电磁阀104后方的液压油输送管路100上并联设置有一条带有液压油输送管路第二电磁阀105的液压油输送旁路106；

所述换热装置102的上换热连接口至下换热连接口之间连接有换热管路200，换热管路200上设置有气液分离器201、压缩机202、冷凝器203、换热管路旁通阀204、四通阀205、第一单向阀206、第一储液器207、第一干燥过滤器208、第一换热管路电磁阀209、第一节流装置210、第二单向阀211、第二储液器212、第二干燥过滤器213、第二换热管路电磁阀214以及第二节流装置215，其中四通阀205的上下左右四端分别具有a口、b口、c口以及d口，四通阀205内设置有e换向阀；换热管路旁通阀204连接于压缩机202和气液分离器201的进口之间；

换热管路200根据需要在制冷管路和制热管路之间进行切换分别形成制冷模式和制热模式；

制冷模式：制冷管路上设置有换热装置102、气液分离器201、压缩机202、冷凝器203、四通阀205、第一单向阀206、第一储液器207、第一干燥过滤器208、第一换热管路电磁阀209以及第一节流装置210；

制冷管路的工作原理：

制冷电控指令要求压缩机运行制冷程序，第一换热管路电磁阀209打开，第二换热管路电磁阀214关闭，四通阀205断电，四通阀205内的e换向阀关闭；压缩机运行，压缩制冷剂高温高压气体依次经过四通阀a口、四通阀d口、冷凝器、第一单向阀、第一储液器、第一干燥过滤器、第一换热管路电磁阀、第一节流装置、换热装置、四通阀b口、四通阀c口、气液分离器后回至压缩机；其中：冷凝器用于冷却压缩的高温高压制冷剂气体，第一储液器用于分离制冷剂气体和液体，第一节流装置用于高压制冷剂液体变成低压制冷剂液体，换热装置用于低压制冷剂液体蒸发吸收热量变成低压制冷剂气体；

制热模式：制热管路上设置有换热装置102、气液分离器201、压缩机202、冷凝器203、四通阀205、第二单向阀211、第二储液器212、第二干燥过滤器213、第二换热管路电磁阀214以及第二节流装置215；

制热管路的工作原理：

制热电控指令要求压缩机运行制热程序，第一换热管路电磁阀209关闭，第二换热管路电磁阀214打开，四通阀205通电，四通阀205内的e换向阀打开；压缩机运行，压缩制冷剂高温高压气体依次经过四通阀a口、四通阀b口、换热装置、第二单向阀、第二储液器、第二干燥过滤器、第二换热管路电磁阀、第二节流装置、冷凝器、四通阀d口、四通阀c口、气液分离器后回至压缩机；

其中：换热装置用于高温高压制冷剂气体冷凝吸收热量变成高压制冷剂气体，第二储液器用于分离制冷剂气体和液体，第二节流装置用于高压制冷剂气体变成低压制冷剂气体；

液压油输送管路第一电磁阀104和液压油输送管路第二电磁阀105在换热管路200制热和制冷时，动作是根据环境温度而定；

制冷模式：液体温度比环境温度高时，液压油输送管路第一电磁阀104开启,液压油输送管路第二电磁阀105关闭；液体温度比环境温度低时，液压油输送管路第一电磁阀104关闭,液压油输送管路第二电磁阀105开启；

制热模式：液体温度比环境温度高时，液压油输送管路第一电磁阀104关闭,液压油输送管路第二电磁阀105开启；液体温度比环境温度低时，液压油输送管路第一电磁阀104开启,液压油输送管路第二电磁阀105关闭；

设备发热源900包括设备发热装置901以及储油箱902，所述储液箱902内设置有一块竖向布置的隔板，隔板将储液箱902内分别为两个液压油室，第一个液压油室设置有储油箱902的进油口以及储油箱902的排油口，第二个液压油室设置有储油箱902的出油口以及储油箱902的回油口，储油箱902的排油口和储油箱902的出油口处均设置有过滤器，设备发热装置901的出油口与储油箱902的进油口之间连接有储油箱进油管路903，储油箱902的排油口引出液压油排油管路904，设备发热装置901的进油口与储油箱902的出油口之间连接有储油箱出油管路905，储油箱进油管路903或者储油箱出油管路905上设置有储油箱油路循环泵906，储油箱902的回油口引出液压油回油管路907，储油箱902的第一个液压油室内设置有一个储油箱温度传感器908。

所述液压油输送管路100的液压油进油口和液压油出油口分别通过液压油进油口软管和液压油出油口软管连接设备发热源900的液压油排油管路904和液压油回油管路907。

一种带防冲击蓄能散热器的工业恒温装置的工作方法：

步骤一、连接设备发热源900和工业恒温装置；

步骤一、连接设备发热源900和工业恒温机；

工业恒温机的液压油输送管路100的液压油进油口和液压油出油口分别通过液压油进油口软管和液压油出油口软管连接设备发热源900的液压油排油管路904和液压油回油管路907；

步骤二、设备发热源900开始运行后，储油箱902第二个液压油室的液压油经过储油箱出油管路905供给设备发热装置901，设备发热装置901内的液压油通过储油箱进油管路903排至储油箱902的第一个液压油室，第一个液压油室的液压油依次经过液压油排油管路904、液压油进油口软管、液压油输送管路100、液压油出油口软管以及液压油回油管路907回至储油箱902的第二个液压油室；

开机时，储油箱温度传感器908或者液压油输送管路温度传感器103先检测液体温度，当温度低于35℃时开启制热模式，当温度高于60℃时开启制冷模式。

散热器5两端的油路上并联设置有活塞式泄压阀6。

所述活塞式泄压阀6包括壳体601、活塞602以及两个弹簧603，所述壳体601横向布置，所述壳体601内形成一个横向贯通的壳体流体通道601.1，所述壳体601的中部设置有流体过道腔601.2，流体过道腔601.2的内径大于壳体流体通道601.1的内径，流体过道腔601.2内设置有一块固定设置的分隔环板601.3，分隔环板601.3的内径与壳体流体通道601.1的内径一致，分隔环板601.3将流体过道腔601.2分隔形成左右两个流体过道半腔。所述壳体601的左右两端设置有螺纹接口601.4，所述活塞602横向设置于壳体流体通道601.1的中部，所述壳体流体通道601.1的左右两个外端处设置有卡槽601.5，所述卡槽601.5内设置有卡簧604，两个弹簧603横向布置，且两个弹簧603分别位于活塞602与卡簧604之间的壳体流体通道601.1内，弹簧603的外径与壳体流体通道601.1的内径匹配。所述活塞602为左右两端开口的中空结构，所述活塞602包括活塞壳体602.1，所述活塞壳体602.1的中部设置有一块竖向布置的隔板602.2，隔板602.2将活塞602的内部分隔为左右两个分别与外界连通的活塞流体通道602.5，位于隔板602.2左右两侧的活塞壳体602.1上设置有对称布置的流体孔602.3，所述流体孔602.3环形布置于活塞壳体602.1上，隔板602.2每一侧的流体孔602.3可以设置有多圈，最左端的一圈流体孔602.3至最右端的一圈流体孔602.3之间的横向距离不大于流体过道半腔的横向距离。所述活塞602的左右两端设置有与弹簧603配合的台阶602.4。

所述管式加热器4包括管式加热器筒体401，管式加热器筒体401上设置有上下布置的第一液体口402以及第二液体口403，所述第一液体口402和第二液体口403在管式加热器筒体401上对角布置，所述第一液体口402和第二液体口403其中一个为进液口一个为出液口，并且可以自由选择。管式加热器筒体401的顶部设置有下法兰404，所述下法兰404上方设置有上法兰405，下法兰404和上法兰405通过螺丝固定连接，上法兰405上固定安装有多根电加热管406，电加热管406的主体穿过下法兰404位于管式加热器筒体401内部中心，所述上法兰405上方罩设有电源保护盒407，电加热管406的电源接口位于上法兰405上方的电源保护盒407内。所述管式加热器筒体401的侧壁上设置有安装螺口408，安装螺口408用于安装加热保护装置、加热控制装置、安全压力保护装置等附件。所述管式加热器筒体401底部向下设置有管式加热器筒体固定螺丝410，管式加热器筒体固定螺丝410旋置有上下布置的防震垫固定圈409以及防震垫411。防震垫固定圈409紧贴管式加热器筒体401的底部，防震垫411嵌置于防震垫固定圈409内。所述管式加热器筒体401内位于电加热管406外侧的区域设置有从第一液体口402至第二液体口403的液体流道，液体流道可以选用螺旋式液体分流片412或者选用平行液体分流片413。其中螺旋式液体分流片412为螺旋片结构，平行液体分流片413为错位布置的多个水平片结构。

一种带活塞式泄压阀液压旁路的控温工业恒温装置的工作方法：

设备发热源运行初期，液体温度低于35摄氏度，散热风机不启动，管式加热器启动，将油温升温至35～55摄氏度之间，然后管式加热器关闭，当设备发热源运行一段时间后，温度传感器检测到温度高于60摄氏度则启动散热风机。

当液压主路通畅时，活塞式泄压阀的左右两端的压力相等，活塞处于壳体正中心位置，活塞的隔板位置与壳体的分隔环板的位置对应，活塞不做动作；

实施例1、当液体从左向右流动且液压主路不通畅时，活塞式泄压阀的左端压力大于右端压力，由于隔板左侧的活塞流体通道内的压力大于隔板右侧的活塞流体通道内的压力，流体推动隔板向右移动，从而使得活塞也向右移动，当隔板左侧的流体孔位于右侧的一个流体过道半腔内时，压力较大的流体从左侧的活塞流体通道内通过流体孔流出至右侧的一个流体过道半腔内，然后再流至右侧的活塞流体通道内，从而达到泄压的目的，此时左侧的弹簧处于拉伸状态，右侧的弹簧处于压缩状态，直至隔板左侧和右侧的压力相等，活塞归置原位，液压主路回归通畅。

实施例2、当液体从左向右流动且液压主路不通畅时，活塞式泄压阀的右端压力大于左端压力，由于隔板右侧的活塞流体通道内的压力大于隔板左侧的活塞流体通道内的压力，流体推动隔板向左移动，从而使得活塞也向左移动，当隔板右侧的流体孔位于左侧的一个流体过道半腔内时，压力较大的流体从右侧的活塞流体通道内通过流体孔流出至左侧的一个流体过道半腔内，然后再流至左侧的活塞流体通道内，从而达到泄压的目的，此时右侧的弹簧处于拉伸状态，左侧的弹簧处于压缩状态，直至隔板左侧和右侧的压力相等，活塞归置原位，液压主路回归通畅。

所述散热器5为防冲击蓄能散热器，所述散热器5包括散热器本体以及蓄能管500，所述散热器本体包括左右竖向布置的第一集液槽501和第二集液槽502，第一集液槽501和第二集液槽502之间连接有横向布置的多根分流液槽503，所述蓄能管500为底部开口其余部分封闭的管式结构，蓄能管500的底部开口与第一集液槽501和第二集液槽502连通，所述第一集液槽501和第二集液槽502的底部一侧设置有排污口504，排污口504不使用时采用排污口螺栓505和排污口密封垫506进行堵塞。

实施例a、

蓄能管内置，当防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽501和第二集液槽502的顶部时，蓄能管500安装于第一集液槽501和第二集液槽502的内部即可。

实施例b、

蓄能管内置，当防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽501和第二集液槽502的侧面时，将蓄能管500安装于第一集液槽501和第二集液槽502的内部，如果蓄能管500的高度高于进液口和出液口的高度，则无需做其他处理，如果蓄能管500的高度低于进液口和出液口的高度，则需要在蓄能管500的顶部加装分流挡板507，分流挡板507将进液口和出液口与其对应高度位置的分流液槽503隔开，避免液体的直接冲击进入分流液槽503。

实施例c、

蓄能管外置，防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽501和第二集液槽502的顶部。所述蓄能管500的底部开口与第一集液槽501和第二集液槽502的底部一侧的连接口螺纹连接，所述蓄能管500的顶部与第一集液槽501和第二集液槽502的顶部一侧的安装边采用螺栓固定连接，便于拆装。由于防冲击蓄能散热器的蓄能管500设置于第一集液槽501和第二集液槽502的外部，使得可以按液体流量和冲击力的不同，选择不同容量、各种不同的蓄能管。

实施例d、

蓄能管外置，防冲击蓄能散热器的进液口和出液口位于第一集液槽501和第二集液槽502的侧面。

所述散热器的工作方法：

设备发热源运行初期，液体温度较低，散热风机不启动，液体由进液口进入防冲击蓄能散热器的第一集液槽内，正常情况下防冲击蓄能散热器的分流液槽内阻力较小或者无阻力，则液体先进入第一集液槽内，然后在经过分流液槽的过程中进行散热，再进入第二集液槽，最后从出液口离开防冲击蓄能散热器；在防冲击蓄能散热器的分流液槽内阻力较大时，由于此时蓄能管内的压力较小，就有一部分液体进入蓄能管内，随着液体在蓄能管内液位的升高，压缩蓄能管内的空气，使得蓄能管内的压力也升高，最终蓄能管内的压力达到与进液口处的压力相等，此时进液口处的液体速度放缓，进液口处的压力也随之减小，随着进液口处的压力减小，进入蓄能管内的液体由于压力高于进液口处，就会返回至第一集液槽内，然后在经过分流液槽的过程中进行散热，再进入第二集液槽，最后从出液口离开防冲击蓄能散热器。

因为空气的运动性好，基本没有滞后性，在防冲击蓄能散热器内空气遇到有冲击力的瞬间，就立即压缩和动作，这个动作在瞬间完成，不会像机械缓冲一样有滞后性和使用疲劳。