帶自動防潮干燥控制系統的舉升機控制箱設計研究

羅婷劼，劉港，吳慧

（廣西機電職業技術學院，廣西 南寧 530007）

舉升機是汽車維修保養的常用的汽車舉升設備，由于在使用汽車舉升機進行汽車的維修和保養等作業的過程中，工作人員要在汽車下面或側面工作，因此汽車舉升機的安全性直接關系到操作人員的生命安全。作為控制舉升機運行的部件控制箱，一般具備控制舉升臂上升、下降、安全鎖止、急停和電源開關的功能，這些控制功能是通過控制箱里的控制單元控制完成的，因此，控制單元是否能正常運行，是保證舉升機正常工作的關鍵。南方的春天，氣候潮濕，會引起控制箱內電腦板絕緣電阻的電阻值降低，導致控制箱絕緣性能降低，使設備工作異常，出現舉升機自動上升或自動下降的情況，增加了舉升機下工作人員傷亡的風險。目前，汽修企業廣泛使用的舉升機幾乎沒有防潮控制裝置的設計，這無疑大大增加了潮濕氣候下的舉升機使用安全隱患。針對上述情況，本文在現有舉升機控制箱的基礎上，提出了一種帶自動防潮干燥控制系統的舉升機控制箱設計方案，實現了舉升機控制箱的自動循環干燥，有效防止了由于環境濕度增加而導致的舉升機控制線路異常現象，增加了舉升機的安全性。

1 控制箱結構設計

要在潮濕環境中保證控制箱內控制電路的正常工作，關鍵是要做好控制箱內的溫濕度控制。目前，市場上常見溫濕度控制方面的農業機械化產品大多只是簡單的定值開關控制，存在著溫濕度控制精度差、響應速度慢、溫濕度不均勻等缺點。對此，本文采用了可再生的電子吸濕卡作為箱內控制濕度的主要元件，并設計了濕度傳感器和溫度傳感器監測箱內環境以提高監測和控制精度。具體結構如圖1所示。在舉升機控制箱箱體與箱蓋結合處添加密封膠條，加強現有舉升機控制箱的密封性，在箱體下部設計一個干燥艙，里面設有兩個風門，兩個風門與箱體閉合處均設置密封膠條增加密封性。風門由步進電機及其傳動機構8控制，其中干燥門6打開時，通風門9則關閉，反之則反。電子再生吸濕卡放置在干燥門前艙，前艙上有密封蓋板，干燥門后艙上部無蓋板，與控制箱主體相通。溫度傳感器安裝在電子再生吸濕卡上方蓋板上部，在控制箱主體內，除此之外，控制箱主體內部還安裝了一個濕度傳感器、一個計算機控制單元和一個步進電機及其傳動機構。步進電機及其傳動機構如圖2所示。

圖1 一種帶自動防潮干燥控制系統的舉升機控制箱結構

圖2 步進電機及其傳動機構

2 控制系統工作原理

該自動干燥控制系統中的核心元件是電子再生吸濕卡，其主要是由高效特殊吸濕材料和PTC陶瓷發熱元件組成。吸濕材料吸濕飽和后，PTC發熱元件通電發熱將其烘干即可再次循環使用。吸濕材料在PTC通電加熱烘干過程中同時具備吸濕能力，在烘干后（PTC斷電后）吸濕能力更強（已在單反相機干燥箱中廣泛使用）。

具體工作原理為：濕度傳感器和溫度傳感器實時檢測控制箱內的濕度和溫度，并將信號傳輸給計算機控制單元。由于電子再生吸濕卡工作時會發熱，溫度上升也會引起絕緣電阻阻值下降，所以必須同時滿足箱內濕度超過70%、溫度不超過50℃時，控制單元才會給電子再生吸濕卡供電，使其工作。當濕度傳感器檢測到主控箱濕度大于70%時，電控單元首先控制步進電機工作，關閉干燥門，阻斷外部濕氣進入控制箱的通路，同時打開通風門；若此時溫度傳感器檢測出溫度值在50℃以下時，電控單元即給電子再生吸濕卡通電，烘干吸濕材料，同時通過打開的通風門，將烘干過程中產生的濕氣排出。當溫度傳感器檢測到溫度上升至50℃時，控制單元即斷開電子再生吸濕卡的供電，同時控制步進電機工作，關閉通風門，打開干燥門，開始主控箱除濕。在箱內濕度超過70%時，且溫度超過50℃時，控制單元不給電子再生吸濕卡供電，并實時檢測濕度值和溫度值，直至滿足條件為止，才給其供電。具體控制流程如圖3所示。根據其控制思路可見，溫度信號是判斷吸濕材料是否烘干的重要信號，因此，溫度傳感器的安裝位置必須是在靠近電子再生吸濕卡放置位置的蓋板上，用于檢測吸濕卡內PTC材料通電后的輻射熱量。

圖3 舉升機控制箱自動防潮干燥系統控制原理

3 試驗驗證

為了滿足在維修時面對的各種情況，舉升機又有很多形式，比如，有單住、雙柱、四柱、剪式舉升機，根據舉升機的功能又有平板式和四輪定位型舉升機，而根據舉升機占用空間的情況又有地上式舉升機和地藏式舉升機。本文提供的設計方案適用于絕大部分舉升機的控制箱。

為了驗證本設計產品的可靠性，選取了雙柱舉升機控制箱和剪式舉升機控制箱進行裝機實驗。設置極端的實驗條件，為避免通電工作狀態時，電腦板自身散發熱量而影響對自動干燥控制裝置的效果評價，我們在環境空氣濕度持續維持在90%以上的條件下，讓舉升機控制箱靜置5天，然后再對舉升機進行舉升操作，此試驗反復進行了20次，靜置過程中均未出現舉升機自動上升及下降的異常現象，靜置后的操作過程中，也未出現操作失控的現象，控制箱內部電路也未出現因電子吸濕卡通電時溫度升高而損壞的現象，滿足設計要求。

4 結語

本舉升機自動防潮干燥控制箱的設計，有效解決了南方潮濕天氣下舉升機的安全使用問題，提高了汽車維修生產的作業安全性。