CN102343804A

CN102343804A - 移动式工程机械及其散热系统

Info

Publication number: CN102343804A
Application number: CN2010102411062A
Authority: CN
Inventors: 丁宏刚; 李丽; 吴高腾; 朱长建; 朱林; 史为杰
Original assignee: Xuzhou Heavy Machinery Co Ltd
Current assignee: Xuzhou Heavy Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2012-02-08

Abstract

本发明公开了一种散热系统和具有该散热系统的移动式工程机械。公开的散热系统包括流通冷却润滑油的散热器(2)、与散热器(2)位置对应的风扇(3)，和驱动风扇(3)的动力部件(5)，还包括控制装置(4)，该控制装置(4)具有检测润滑油温度的检测部件；以及同时连接检测部件的信号发送端和动力部件(5)的控制部件，以便控制部件在润滑油温度偏离预定的温度区域时开启或关闭动力部件(5)。这样，润滑油的温度保持在预设的温度区域内，既保证润滑油不会结焦、碳化，又保证润滑油不会粘度太大、流动缓慢，降低移动式工程机械的故障率，提高其可靠性。同时，风扇间歇性运转可以降低散热系统的油耗，提高移动式工程机械的工作效率。

Description

移动式工程机械及其散热系统

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别是涉及一种用于移动式工程机械的散热系统。此外，本发明还涉及一种包括上述散热系统的移动式工程机械。

背景技术

分动箱装于多桥驱动汽车的变速器之后，用于传递和分配动力至各驱动桥。为了保证汽车驱动力的均匀分配，汽车上一般装有分动箱。在变速箱、分动箱等零部件中，需要在部件内部增加一个高压油泵，将润滑油加压并使其按照部件壳体上预先做好的油道运动，使之达到各个零件，满足润滑要求。

分动箱一般布置在车辆中间的车架内，其周围结构件较多，空间较小，分动箱在运行过程中产生的热量难以及时的散发出去，随着热量的堆积，分动箱润滑油的特性及寿命也受到影响，甚至产生润滑油结焦、碳化等现象，造成分动箱损坏的严重后果。

为了解决分动箱热量堆积的问题，一般在分动箱壳体表面铸出若干的筋作为散热鳍片，来加大分动箱壳体的表面积，提高分动箱自身的散热能力。增加散热鳍片的方法对于较小的分动箱有着明显的效果，但是其缺点也比较明显：首先，由于散热鳍片依附于箱体表面，在箱体外形尺寸受限制的情况下，散热鳍片的数量也有一定的限制，其最终能够达到的效果也有限制；所以，散热鳍片无法在较大的零部件上应用。其次，分动箱布置在一个比较封闭的空间，其周围没有足够的风带走热量时，热量仍然会堆积在分动箱周围的空间无法散发出去，导致其散热效果受周围空间布置影响较大。

因此，针对较大的分动箱，则需要增加一个额外的冷却器来散热，该冷却器可以采用自然冷却形式，也可以采用强制冷却形式。

请参考图1和图2，图1为现有技术中分动箱自然冷却的工作原理图；图2为现有技术中分动箱强制冷却的工作原理图。

在分动箱11的驱动下，润滑油泵12将润滑油自油池13中吸出，分配到各个需要润滑油的部件处，保证润滑系统的正常工作。在润滑油高压油口出口处连接散热器14，润滑油经散热器14冷却后流回分动箱11。其中，强制冷却与自然冷却的区别在于：强制冷却方式在润滑油泵12与散热器14中间设置风扇15和驱动电扇15的马达16，利用风扇15对润滑油进行强制冷却。

因此，冷却器散热存在以下问题：在温度较高的工况下，自然风冷形式不能满足散热要求，运行过程中产生的热量无法及时散发出去，随着热量的堆积，分动箱11中的润滑油的特性和寿命受到影响，甚至产生润滑油结焦、碳化等现象，造成分动箱11损坏等严重后果；在温度较低的工况下，强制风冷散热系统长期工作，会使分动箱11中的润滑油的温度过低，粘度增加，降低了润滑油的流动性，影响分动箱11的工作，同时散热系统长期工作还会增大整车油耗。

因此，在移动式工程机械中，如何防止分动箱等零部件较多、空间较小的装置中温度过高，提高其散热效果，确保其正常工作，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于移动式工程机械的散热系统，该散热系统可以将润滑油控制在合理的工作范围内，提高分动箱等零部件较多、空间较小的装置里的散热效果，并确保其正常工作。本发明的另一目的是提供一种包括上述散热系统的移动式工程机械。

为实现上述发明目的，本发明提供一种散热系统，用于移动式工程机械，包括流通冷却润滑油的散热器、与所述散热器位置对应的风扇，和驱动所述风扇的动力部件，还包括控制装置，该控制装置具有检测所述润滑油温度的检测部件；以及同时连接所述检测部件的信号发送端和所述动力部件的控制部件，该控制部件接收所述检测部件的温度信号并与预设的温度区域比较；当所述润滑油的温度高于所述温度区域的上限，所述动力部件运转；当所述润滑油的温度低于所述温度区域的下限，所述动力部件停止。

优选地，所述检测部件安装于所述散热器的出口。

优选地，所述动力部件具体为电机，所述控制部件的信号输入端和信号输出端分别连接所述电机及其电源。

优选地，所述动力部件具体为通过电磁阀控制的液压马达，所述控制部件的电信号输出端与所述电磁阀的电信号输入端连接，以便控制所述电磁阀的工作位置。

优选地，所述控制装置具体为温度开关。

优选地，还包括提示所述风扇处于运转或停止状态的提示装置，所述风扇的信号输出端与所述提示装置的信号输入端连接。

优选地，所述提示装置具体为信号灯。

本发明还提供一种移动式工程机械，包括上述任一项所述的散热系统。

优选地，包括分动箱和为所述分动箱散热的散热系统，润滑油依次流经所述分动箱和所述散热系统，并形成循环回路。

优选地，包括减速箱和为所述减速箱散热的散热系统，润滑油依次流经所述减速箱和所述散热系统，并形成循环回路。

本发明所提供的散热系统，用于移动式工程机械中零部件较多、空间较小的装置中散热。公开的散热系统包括散热器、风扇、驱动风扇的动力部件和控制动力部件运转或停止的控制装置。其中，散热器用于降低流经其内部的润滑油的温度；风扇对着散热器工作，用于降低散热器和润滑油的温度；控制装置的检测部件用于检测润滑油的温度，并与预设的温度区域比较，以便控制部件在润滑油温度偏离预定的温度区域时开启或关闭所述动力部件。即当润滑油的温度高于温度区域的上限时，系统的温度偏高，控制部件控制动力部件工作，进而驱动风扇开始运转，使散热系统处于强制冷却状态，其散热效率较高；当润滑油的温度低于温度区域的下限时，控制部件控制动力部件停止，风扇停止，使散热系统处于自然冷却状态，其散热效率相对较低，使润滑油的温度逐渐回升至预设的温度区域内。这样，散热系统就自动控制了润滑油的温度，使其温度始终保持在预设的温度区域内，既保证润滑油不会因为温度过高而结焦、碳化，又保证润滑油不会因为温度过低而粘度太大、流动缓慢，使润滑油能保持高效、正常的工作状态，移动式工程机械在合理的温度范围内工作，提高移动式工程机械的可靠性，降低移动式工程机械的故障率。同时，由于风扇可以间歇性的运转，可以降低散热系统的油耗，提高移动式工程机械的工作效率。

在一种优选的实施方式中，所述检测部件安装于散热器的出口。散热器出口的润滑油温度能直接反映散热系统中的润滑油温度水平，其检测结果准确，精度高，可以提高控制装置的控制精度，提高散热系统的可靠性。

在另一种优选的实施方式中，本发明所提供的散热系统还包括提示所述风扇处于运转或停止状态的提示装置，所述风扇的信号输出端与所述提示装置的信号输入端连接。通过提示装置对风扇的状态做出提示，使操作人员可以更直观地了解散热系统的工作状态和温度水平，确保散热系统正常运转，提高散热系统的可靠性。

在提供上述散热系统的基础上，本发明还提供一种包括上述散热系统的移动式工程机械；由于散热系统具有上述技术效果，具有该散热系统的移动式工程机械也具有相应的技术效果。

附图说明

图1为现有技术中分动箱自然冷却的工作原理图；

图2为现有技术中分动箱强制冷却的工作原理图；

图3为本发明所提供散热系统一种具体实施方式的结构示意图；

图4为本发明所提供散热系统一种具体实施方式的控制流程图；

图5为本发明所提供散热系统另一种具体实施方式的控制流程图；

图6为本发明所提供移动式工程机械一种具体实施方式的温度控制流程图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种用于移动式工程机械的散热系统，该散热系统可以将润滑油控制在合理的工作范围内，提高分动箱等零部件较多、空间较小的装置里的散热效果，并确保其正常工作。本发明的另一核心是提供一种包括上述散热系统的移动式工程机械。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3，图3为本发明所提供散热系统一种具体实施方式的结构示意图。

本发明所提供的散热系统，用于移动式工程机械中零部件较多、空间较小的装置中散热。公开的散热系统包括散热器2、风扇3、驱动风扇3的动力部件5，以及控制动力部件5运转或停止的控制装置4。其中，散热器2用于降低流经其内部的润滑油的温度；风扇3对着散热器2工作，用于降低散热器2和润滑油的温度；控制装置4的检测部件用于检测润滑油的温度，并与预设的温度区域比较，以便控制部件在润滑油温度偏离预定的温度区域时开启或关闭所述动力部件。即当润滑油的温度高于温度区域的上限时，系统的温度偏高，控制部件控制动力部件5工作，进而驱动风扇3开始运转，使散热系统处于强制冷却状态，其散热效率较高；当润滑油的温度低于温度区域的下限时，控制部件控制动力部件5停止工作，风扇3停止，使散热系统处于自然冷却状态，其散热效率相对较低，使润滑油的温度逐渐回升至预设的温度区域内。

这样，散热系统就自动控制了润滑油的温度，使其温度始终保持在预设的温度区域内，既保证润滑油不会因为温度过高而结焦、碳化，又保证润滑油不会因为温度过低而粘度太大、流动缓慢，使润滑油能保持高效、正常的工作状态，移动式工程机械在合理的温度范围内工作，提高移动式工程机械的可靠性，降低移动式工程机械的故障率。同时，由于风扇3可以间歇性的运转，可以降低散热系统的油耗，提高移动式工程机械的工作效率。

在一种具体的实施方式中，检测部件安装于散热器2的出口。散热器2出口的润滑油温度能直接反映散热系统中的润滑油温度水平，其检测结果准确，精度高，可以提高控制装置4的控制精度，提高散热系统的可靠性。显然，检测部件也可以安装于散热器2的进口或其它位置。

具体地，动力部件5可以是电机，控制部件的信号输入端和信号输出端分别连接电机及其电源，使电机与其电源的通断通过控制部件实现，并通过电机与电源之间的通断来控制电机运转或停止，进一步控制风扇3运转或停止。当电机与其电源之间是通的，则电机工作，并驱动风扇3运转，对散热器2及其内部流通的润滑油进行散热，散热系统进入强制冷却状态；当电机与其电源之间断开，电机不工作，风扇3也停止，散热系统进入自然冷却状态。

在一种可选的实施方式中，动力部件5还可以是液压马达，且液压马达通过电磁阀控制，控制部件的电信号输出端与电磁阀的电信号输入端连接，控制装置4通过控制电磁阀的工作位置来控制液压马达工作或停止，进而控制风扇3运转或停止。例如电磁阀可以是两位三通电磁阀，当控制装置4控制电磁阀通电，使电磁阀处于第一工作位置时，液压马达处于工作状态，并驱动风扇3运转，对散热器2及其内部流通的润滑油进行散热，散热系统进入强制冷却状态；当控制装置4控制电磁阀断电，使电磁阀处于第二工作位置，液压马达处于停止状态，风扇3也停止，散热系统进入自然冷却状态。

请参考图4，图4为本发明所提供散热系统一种具体实施方式的控制流程图。

在一种优选的实施方式中，上述的控制装置4可以是温度开关。温度开关具有性能稳定、精度高、体积小、质量轻、可靠性高、寿命长、对无线电干扰小等特点。散热器2正常工作时，双金属片处于自由状态，触点处于断开状态，当散热器2出口的润滑油温度高于预定温度区域的上限时，双金属片受热产生内应力而迅速动作，闭合触点，接通电路，使风扇3运转，起到强制冷却的作用。当散热器2及内部流通的润滑油冷却到预定温度区域的下限时，触点自动打开，风扇3停止运转，散热系统重新进入自然冷却状态。

可以对上述的散热系统作进一步改进。

请参考图5，图5为本发明所提供散热系统另一种具体实施方式的控制流程图。

在一种优选的实施方式中，本发明所提供的散热系统还包括提示风扇3处于运转或停止状态的提示装置，风扇3的信号输出端与所述提示装置的信号输入端连接。通过提示装置对风扇3的状态做出提示，使操作人员可以更直观地了解散热系统的工作状态和温度水平，确保散热系统正常运转，提高散热系统的可靠性。具体地，上述的提示装置可以是信号灯。该信号灯可以是一个，如风扇3运转时信号灯亮，风扇3停止时信号灯灭；或者风扇3运转时信号灯为绿色，风扇3停止时信号灯为红色等。信号灯也可以为两个，风扇3运转时一个信号灯亮，风扇3停止时另一个信号灯亮。应当理解，通过信号灯显示散热系统所处的冷却状态的方式可以有多种，在此不再一一列举；同时还可以通过提示铃、不同的音乐等声音信号提示风扇3的状态。

除了上述散热系统，本发明还提供一种包括上述散热系统的移动式工程机械，该移动式工程机械其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

请参考图6，图6为本发明所提供移动式工程机械一种具体实施方式的温度控制流程图。

具体地，上述的移动式工程机械包括分动箱6和/或减速箱7，如图3所示，散热系统中可以包括油池8，润滑油泵9和散热器2，润滑油在润滑油泵9的作用下，经分动箱6或减速箱7至散热器2，再经散热器2回到油池，形成循环回路。在上述的循环回路中加入控制装置4，例如可以是温度开关，当散热器2中流出的润滑油温度高于预定温度的上限时，控制装置4控制风扇3运转，对散热器2及润滑油进行强制冷却；当润滑油温度低于预定温度的下限时，控制装置4控制风扇3停止，散热器2及润滑油回复自然冷却状态。这样，本发明所提供的散热系统可以控制分动箱6和/或减速箱7中的润滑油能保持在预定温度范围内，既保证润滑油不会因为温度过高而结焦、碳化，又保证润滑油不会因为温度过低而粘度太大、流动缓慢，从而有效保证分动箱6和/或减速箱7的工作效率，减少分动箱6和/或减速箱7的故障率。同时，由于风扇3可以间歇性的运转，可以降低散热系统的油耗，提高移动式工程机械的工作效率。

显然，上述的散热系统还可以用于其它零部件较多、空间较小、发热量较大需要润滑油冷却的结构中。

以上对本发明所提供的移动式工程机械及其散热系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种散热系统，用于移动式工程机械，包括流通冷却润滑油的散热器(2)、与所述散热器(2)位置对应的风扇(3)，和驱动所述风扇(3)的动力部件(5)，其特征在于，还包括控制装置(4)，该控制装置(4)具有检测所述润滑油温度的检测部件；以及同时连接所述检测部件的信号发送端和所述动力部件(5)的控制部件，该控制部件接收所述检测部件的温度信号并与预设的温度区域比较；当所述润滑油的温度高于所述温度区域的上限，所述动力部件运转；当所述润滑油的温度低于所述温度区域的下限，所述动力部件停止。

2.根据权利要求1所述的散热系统，其特征在于，所述检测部件安装于所述散热器(2)的出口。

3.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述动力部件(5)具体为电机，所述控制部件的信号输入端和信号输出端分别连接所述电机及其电源。

4.根据权利要求2所述的散热系统，其特征在于，所述动力部件(5)具体为通过电磁阀控制的液压马达，所述控制部件的电信号输出端与所述电磁阀的电信号输入端连接，以便控制所述电磁阀的工作位置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的散热系统，其特征在于，所述控制装置(4)具体为温度开关。

6.根据权利要求5所述的散热系统，其特征在于，还包括提示所述风扇(3)处于运转或停止状态的提示装置，所述风扇(3)的信号输出端与所述提示装置的信号输入端连接。

7.根据权利要求6所述的散热系统，其特征在于，所述提示装置具体为信号灯。

8.一种移动式工程机械，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的散热系统。

9.根据权利要求8所述的移动式工程机械，其特征在于，包括分动箱(6)和为所述分动箱(6)散热的散热系统，润滑油依次流经所述分动箱(6)和所述散热系统，并形成循环回路。

10.根据权利要求8所述的移动式工程机械，其特征在于，包括减速箱(7)和为所述减速箱(7)散热的散热系统，润滑油依次流经所述减速箱(7)和所述散热系统，并形成循环回路。