一种通用型液冷设备的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于船舶和航空设备保障技术领域，具体而言涉及一种通用型液冷设备的控制方法。
【背景技术】
[0002]随着我国航空和国防事业的发展，飞机所含功能及性能都有不同程度的提高，其内部电子设备发热逐渐增加。设备自身散热不能满足设备的使用环境需求，因此需要冷却设备对飞机的内部电子设备进行冷却。飞机在飞行时由外部空气场和飞机内部的冷却设备共同进行冷却，但飞机着陆后的检查、检修、调试等情况时，需要外接冷却设备对其内部电子设备进行冷却，外接冷却设备通常以低温冷却液的形式进行热量交换和循环，因此业内称为液冷设备。液冷设备作为航空保障设备，通常伴随飞机的型号研制(通常不同型号飞机内部电子设备发热量是不同的)，即一种型号飞机对应一种液冷设备。这种设计背景下，多种型号飞机对应了多种型号的液冷设备。随着我国飞机型号的增多，地面需要保障的液冷设备的型号也会不断增加，需要地面配套的保障设备的存放空间就将逐渐庞大，备件数量随设备数量的增加逐步增加，设备的维修维护成本也不断增大。这些情况都制约了飞机液冷设备的集约化发展。
[0003]现设计出一种可同时保障多种机型飞机的通用型飞机液冷设备，由于不同机型飞机的冷却液流量和压力不同，因此其使用方法也不同。
【发明内容】
[0004]本发明集中考虑上述问题，提供一种通用型液冷设备的控制方法。该方法可通过一套制冷设备，通过配置多功能型控制系统，解决对各种型号需冷设备(飞机)的制冷需求。
[0005]本发明采取的技术方案是:一种通用型液冷设备的控制方法，其特征在于:所述控制方法是针对如下所述通用型液冷设备而控制，该设备包括配电单元、控制单元、操作面板、液压单元、制冷单元；其中，所述液压单元共有多组，共用一个油箱和一组所述制冷单元，多组液压单元分别适应于不同种机型，每一液压单元包括有电机、液压泵、控制阀组及管路，所述电机驱动连接液压泵，液压泵的出口连接去油管路，输出一定压力的制冷液，所述去油管路上顺序设置有过滤器、单向阀和换向阀，去油管路通过换向阀连接到需冷设备的进油口 ；需冷设备的出油口连接回油管路，回油管路通过所述换向阀接回到油箱；在去油管路上还设置有流量计、温度传感器、压力传感器，在回油管路接近飞机出油口处设置有温度传感器，所述控制单元连接电机、流量计、温度传感器、压力传感器，采集流量、压力和温度信号；
[0006]所述制冷单元只有一组，设置在所述油箱中，为所述集中油箱进行旁路冷却，包括一电机泵组，泵组的进液端接进所述油箱，电机泵组的输出端与过滤器相连，过滤器输出端与热交换器外循环进口相连，所述热交换器外循环出口接进所述油箱；所述热交换器的冷却模块的输出端连接到气液分离器，气液分离器连接到制冷压缩机进口端，制冷压缩机出口端连接到蒸发器，蒸发器的出口端连接到贮液器，贮液器的出口连接到气液转换器，气液转换器再接到热交换器的冷却模块的输入端；所述控制单元连接制冷压缩机；所述控制方法是指，控制单元根据接收的操作面板输入的流量、温度目标值，根据采集的实际管路中流量、压力、温度信号，控制液压单元中电机的转速，使流量满足目标值，控制压缩机的制冷量，使管路油液出口温度满足目标值。
[0007]进一步讲，所述控制单元调整液压单元流量的方法是，控制单元中预设有各种需冷设备机型的流量目标值，通过操作面板选择需冷设备机型对应的输出流量目标值，或手动输入“输出流量”的目标值，输出流量目标值实时输入控制单元，控制单元通过进油口流量计实时采集当前流量，然后与目标流量进行比对，形成控制电机转速的电控信号；电机转速电控信号输入到驱动电源，驱动电源改变电机驱动参数，驱动电机改变其转速，电机通过联轴器带动泵改变转速，从而改变泵的输出流量；输出流量通过方向控制阀到达流量计，流量计再把流量信息改变为电信号反馈给控制器；控制器根据新的流量值再与目标值比较计算生成新的电机转速控制信号，周而复始，进行流量调整，直至当前流量值与目标流量值相同为止。
[0008]所述控制单元还根据需冷设备出油口温度调整流量。
[0009]进一步讲，所述控制单元计算调整制冷单元温度的方法是，控制单元内设定有需冷设备出口液温度目标值，通过操作面板选择需冷设备机型对应的输出流量目标值，或手动输入“输出流量”的目标值，通过出口温度传感器检测当前出口温度值，通过进、出口温度传感器计算飞机进出油口的液体温差，然后控制器根据出口目标温度与实际出口温度的差值，以及进、出口温度差值，模拟一系列制冷量控制规律曲线，控制器根据出口目标温度与实际出口温度的差值，以及进、出口温度差值选取适用的控制曲线，控制制冷量。
[0010]所述控制方法中，当制冷液温度低于20°C时，启动制冷压缩机，对需冷设备进行制冷。
[0011]本发明的主要有益效果是:
[0012]1、本发明能够通过在一个集中大油箱内设置多组并列的液压制冷回路，实现对多种机型飞机的适应性供油制冷。2、在每一组液压制冷回路上都设置流量计温度计等，通过控制器的信号采集和运算，可以对各组回路分别实现变流量控制，解决了传统液冷设备不能配套多型飞机的问。3、在单组液压制冷回路的流量控制措施上，采用改变电机转速的方式控制流量输出值，相比于现有技术采用的比例泵或比例阀调整流量的方式，无需对电机、泵、阀等作出特殊要求，降低了工作等级，使设备的成本降低，工作环境的适应性增强。4、本发明只需要在集中油箱内设置一套制冷系统即可只需要对油箱油液制冷，即可实现对所有机型的制冷，而现有技术是在各个单机组管路上设置制冷元件，相比于现有技术，本发明更具有节能和通用的优点。
【附图说明】
[0013]图1是本发明设备的系统框图；
[0014]图2是液压单元图；
[0015]图3是制冷单元图；
[0016]图4是液压单元中关于流量控制的原理图；
[0017]图5是制冷单元中控制器根据管路进出口温度及预设的温度，模拟出的控制规律曲线图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
[0019]本发明的使用方法针对如下一种通用型液冷设备而适用。首先对该设备结构予以介绍，以使其使用方法更加明确。
[0020]该种设备见图1所示，主要由:配电单元1、控制单元2、操作面板3、液压单元4、制冷单元5以及配备一些必要的油、气、电管路组成。
[0021]配电单元I的作用是将外部电源进行变压、整流，并分配给控制器单元、液压单元、制冷单元和装载车，以驱动各部分运行。其主要由整流模块、交流接触器、断路器、继电器、驱动器等电气元件组成。
[0022]控制单元2用于接收操作面板信号、采集管路流量、压力、温度等各种传感信号，对液压部分和制冷部分进行模拟量和数字量信号输入，经过逻辑运算后控制液压部分的电机转速和电控阀件，使其产生所需的流量、压力和温度；根据管路流量和温度，控制压缩机的制冷量，使其满足管路油液出口温度的要求；控制电机启动时的缓冲启动；控制操作面板的状态显示。控制单元主要由各种PLC模块组成。
[0023]操作面板3主要为人机交互界面。其主要由按钮、旋钮、操作键盘、指示灯、液晶屏、控制板、外部框架等组成。
[0024]液压单元4贮存有制冷液并可向飞机提供规定流量和压力的制冷液。其主要由电机泵组、控制阀组、油箱及其附件组成。
[0025]制冷单元5可根据控制单元提供的制冷量信号值进行制冷液制冷。其主要由制冷压缩机、冷凝器、贮存器、膨胀阀、气液分离器、热交换器、电机泵组等组成，对油箱油液执行冷却。
[0026]胶管卷盘组可容纳多组液压软管，软管在人工辅助下可自动收回，软管也可停留在被拉出的任意位置。其主要由卷盘架、卷簧、旋转接头、管路等组成。
[0027]装载车可提供车辆行走和驻留时的各种接口，在被牵引时可实现车辆行走。其主要由车架安装底座、万向节、车轮、牵引环、系留环等组成。
[0028]因为要执