CN102361234A - 一种电控箱及矿山机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电控箱，包括箱体(1)和冷却装置，所述冷却装置具有用于对所述箱体内部进行降温的冷却回路，进一步包括电信号处理模块(7)，所述箱体(1)内部设有测温元件(6)，所述冷却装置设有调节所述冷却回路流量的流量控制阀(5)，所述电信号处理模块(7)接收所述测温元件(6)输出的温度信号，并输出与所述温度信号相匹配的电信号至所述流量控制阀(5)。该电控箱的水冷装置具有流量调节功能，因此其水箱的体积相对较小，能够使整车布局更加紧凑。本发明还公开了设有上述电控箱的矿山机械。

Description

一种电控箱及矿山机械

技术领域

本发明涉及矿山机械技术领域，特别是涉及矿山机械的电控箱。本发明还涉及设有所述电控箱的矿山机械。

背景技术

梭式矿车(简称梭车)等矿山机械大多采用电力进行驱动，因此其上一般都配置有电控箱，以便对电力系统进行管控。

电控箱内装的变频器、功率器件、电容器和电阻等在工作时都会产生大量热量。这些发热元件会使电控箱内空气温度升高。当电控箱内的温度超过电控箱中安装的器件工作温度时，不仅使器件易老化损坏、使用寿命缩短，而且电气设备无法正常运行。因此，必须降低电控箱内的空气温度，以保证电控箱内器件的可靠工作。

目前，降低电控箱内空气温度的主要方法有以下两种：一种是自然散热，另一种是强制水冷散热。

其中，自然散热主要利用电控箱的箱体壁吸收箱体内的热量，然后散发到箱体外部的空气中，由于电控箱防爆性能的要求，其箱体多为密封型结构，电气元件安装在封闭的箱体内，电气元件发热后，由于布置空间及重量限制，电控箱箱体设计不能过大，这样导致箱体内电气元件发的热量通过自然散热散出的热量较小，无法保证元件产生的热量及时散出，最终箱体内部达到的热平衡温度高于电气元件的允许温度。

水冷散热在电控箱内部安装有冷却回路，箱体内的发热元件紧贴冷却回路，并通过冷却水循环系统使冷却水连续不断的流过电控箱，利用冷却回路中的冷水将发热元件的热量带出箱体，流出电控箱的冷却水温度升高后，再经过散热装置将携带的热量散发到外界空气中，然后重新流入电控箱，周而复始地对电控箱进行降温。

现有电控箱的水冷装置只具有定流量功能，其冷却回路的流量不能根据电控箱的内部温度进行调节，因此按照箱体内所有电气元件的散热量计算出的冷却水流量为最大值，导致冷却水水箱的体积和重量过大，进而对整车布局和性能造成不利影响。

因此，如何使电控箱的水冷装置具有流量调节功能，以减小水箱体积，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种电控箱。该电控箱的水冷装置具有流量调节功能，因此其水箱的体积相对较小，能够使整车布局更加紧凑。

本发明的第二目的是提供一种具有上述电控箱的矿山机械。

为了实现上述第一目的，本发明提供一种电控箱，包括箱体和冷却装置，所述冷却装置具有用于对所述箱体内部进行降温的冷却回路，进一步包括电信号处理模块，所述箱体内部设有测温元件，所述冷却装置设有调节所述冷却回路流量的流量控制阀，所述电信号处理模块接收所述测温元件输出的温度信号，并输出与所述温度信号相匹配的电信号至所述流量控制阀。

优选地，所述冷却回路包括经管路连通的水泵、水箱以及散热器，所述流量控制阀设于所述水泵出水端的管路上。

优选地，所述冷却回路的水泵由液压马达驱动，所述流量控制阀设于所述液压马达的进油管路上。

优选地，所述电信号处理模块的信号输出端连接有预警部件，当所述测温元件输出的温度信号达到预警值时，所述电信号处理模块输出预警信号至所述预警部件。

优选地，所述测温元件为温度传感器，设于所述箱体内部的中间位置。

优选地，所述箱体内部的元件设于所述箱体底部的底板上。

优选地，所述冷却回路在所述底板处呈连续的“S”形。

优选地，所述流量控制阀为电液比例流量阀或电液伺服流量阀。

为了实现上述第二目的，本发明还提供一种矿山机械，包括矿山机械主体和电控箱，所述电控箱具体为上述任一项所述的电控箱。

优选地，具体为梭式矿车。

本发明所提供的电控箱包括箱体和冷却装置，所述冷却装置具有用于对所述箱体内部进行降温的冷却回路，进一步包括电信号处理模块，所述箱体内部设有测温元件，所述冷却装置设有调节所述冷却回路流量的流量控制阀，所述电信号处理模块接收所述测温元件输出的温度信号，并输出与所述温度信号相匹配的电信号至所述流量控制阀。

本发明所提供的电控箱在运行时，能够通过其箱体内部安装的测温元件，随时检测箱体内部的实际温度，并输出温度信号至所述电信号处理模块，由电信号处理模块对所述温度信号进行解析、处理，然后向流量控制阀输出相应的电信号，流量控制阀对电信号处理模块发出的电信号作出响应，将冷却回路的流量调节至与实际温度相匹配的程度，从而达到自动控制冷却回路流量的目的，使用冷却回路的流量能够随箱体内部温度的变化而变化，由于是变流量工作状态，因此水箱体积可按均流量计算，这样水箱的体积相对较小，能够使整车布局更加紧凑。

在一种具体实施方式中，所述冷却回路包括经管路连通的水泵、水箱以及散热器，所述流量控制阀设于所述水泵出水端的管路上。由于流量控制阀设置在冷却回路上，因此在接收电信号后可通过不同的阀口开度直接控制冷却回路的流量。

在另一种具体实施方式中，所述冷却回路的水泵由液压马达驱动，所述流量控制阀设于所述液压马达的进油管路上。由于流量控制阀设置在液压马达的液压回路上，因此在接收电信号后可通过不同的阀口开度控制液压回路的流量，进而达到间接控制冷却回路流量的目的。

本发明所提供的矿山机械设有上述电控箱，由于上述电控箱具有上述技术效果，具有该电控箱的矿山机械也应具备相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明所提供电控箱的第一种具体实施方式的流程图；

图2为图1所示电控箱的原理图；

图3为本发明所提供电控箱的第二种具体实施方式的流程图；

图4为图3所示电控箱的原理图。

图1至图4中：

1.箱体  2.水泵    3.水箱      4.散热器  5.流量控制阀  6.测温元件

7.电信号处理模块  8.液压马达  9.液压泵  10.电机

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种电控箱。该电控箱的水冷装置具有流量调节功能，因此其水箱的体积相对较小，能够使整车布局更加紧凑。

本发明的另一核心是提供一种设有上述电控箱的矿山机械。

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1，图1为本发明所提供电控箱的第一种具体实施方式的流程图。

在一种具体实施方式中，本发明提供的电控箱包括箱体1和冷却装置，其中冷却装置具有冷却回路，利用冷却回路中的冷却介质与箱体1内部的元件和空气进行热交换后，将箱体1内部的热量带出，从而达到对箱体1内部进行降温的目的。

冷却回路主要由水泵2、水箱3及散热器4等通过管路连通的部件构成，为提高散热器4的散热效率，散热器4一般配置有冷却风扇。

水泵2出水端的管路上设置有流量控制阀5，箱体1内部设有测温元件6，以便采集并输出箱体1内部的温度信号，测温元件6可安装在箱体1的中间位置，以提高检测精度。

电信号处理模块7接收测温元件6输出的温度信号后，输出与当前温度信号相匹配的电信号至流量控制阀5，由流量控制阀5对冷却回路的流量进行调节。

水泵2由液压马达8驱动，液压马达8由整车液压系统进行驱动，整车液压系统的液压泵9由电机10驱动，液压泵9的其中一条供油支路用于驱动液压马达8。

请参考图2，图2为图1所示电控箱的原理图。

箱体1内部设有冷却通道(图中未示出)，与冷却装置的冷却回路相连通，因此也可以将冷却通道视为冷却回路的一部分，在进水部分，水泵2的进水口通过管路与水箱1的出水口连通，水泵2的出水口通过管路与流量控制阀5的进水口连通，流量控制阀5的出水口通过管道接入冷却通道，由于流量控制阀5设置在冷却回路上，因此在接收电信号后可通过不同的阀口开度直接控制冷却回路的流量；在出水部分，冷却通道的出水口通过管道与散热器4的进水口连通，散热器4的出水口通过管道返回水箱1。

液压马达8由液压泵9的一条供油支路进行驱动，其动力输出端与水泵2的动力输入端传动连接。

请参考图3，图3为本发明所提供电控箱的第二种具体实施方式的流程图。

在另一种具体实施方式中，本发明提供的电控箱同样包括箱体1和冷却装置，其中冷却装置具有冷却回路，利用冷却回路中的冷却介质与箱体1内部的元件和空气进行热交换后，将箱体1内部的热量带出，从而达到对箱体1内部进行降温的目的。

水泵2由液压马达8驱动，液压马达8由整车液压系统进行驱动，整车液压系统的液压泵9由电机10驱动，液压泵9的其中一条供油支路用于驱动液压马达8，液压马达8的进油管路上设有流量控制阀5。

冷却回路主要由水泵2、水箱3及散热器4等通过管路连通的部件构成，为提高散热器的散热效率，散热器4一般配置有冷却风扇。

箱体1内部设有测温元件6，以便采集并输出箱体1内部的温度信号。

电信号处理模块7接收测温元件6输出的温度信号，并输出与当前温度信号相匹配的电信号至流量控制阀5，由流量控制阀5对水泵2的转速进行调节，进而间接地对冷却回路的流量进行调节。

请参考图4，图4为图3所示电控箱的原理图。

箱体1内部设有冷却通道(图中未示出)，与冷却装置的冷却回路相连通，在进水部分，水泵2的进水口通过管路与水箱1的出水口连通，水泵2的出水口通过管道接入冷却通道；在出水部分，冷却通道的出水口通过管道与散热器4的进水口连通，散热器4的出水口通过管道返回水箱1。

液压马达8由液压泵9的一条供油支路进行驱动，其动力输出端与水泵2的动力输入端传动连接，由于流量控制阀5设置在液压马达8的液压回路上，因此在接收电信号后可通过不同的阀口开度控制液压回路的流量，进而达到间接控制冷却回路流量的目的。

上述电信号处理模块7，包括：

信号接收单元，用于接收所述测温元件输出的温度信号；

存储单元，用于存储多组连续的预设温度范围；

判断单元，用于判断所述温度信号落入的预设温度范围；和

信号输出单元，用于输出与所述温度信号落入的预设温度范围相匹配的电信号至流量控制阀。

为避免电控箱超负荷运行，可进一步设置预警部件，电信号处理模块的信号输出端与预警部件连接。当测温元件输出的温度信号达到预警值时，电信号处理模块输出预警信号至预警部件。

电控箱中发热量大的电气元件可尽量安装在箱体底部的底板上，并且将底板处的冷却通道设计成连续的“S”，以增大冷却介质的行程，使其能够充分进行热交换。

流量控制阀具体可选用电液比例阀或电液伺服阀，这两种阀都可以利用输入的电信号对冷却回路或液压回路的流量进行准确的调节。

上述电控箱仅是一种优选方案，其具体结构并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

本发明提供的电控箱在运行时，能够通过其箱体1内部安装的测温元件6，随时检测箱体1内部的实际温度，并输出温度信号至电信号处理模块7，由电信号处理模块7对温度信号进行解析、处理，然后向流量控制阀5输出相应的电信号，流量控制阀5对电信号处理模块7发出的电信号作出响应，将冷却回路的流量调节至与实际温度相匹配的程度，从而达到自动控制冷却回路流量的目的，使冷却回路的流量能够随箱体内部温度的变化而变化，由于是变流量工作状态，因此水箱体积可按均流量计算，这样水箱的体积相对较小，能够使整车布局更加紧凑。

除了上述电控箱，本发明还提供了一种矿山机械，包括矿山机械主体和电控箱，所述电控箱具体为上文所述的电控箱，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

具体地，所述工程机械为用于隧道和矿山工程中的梭式矿车。

以上对本发明所提供的电控箱及矿山机械进行了详细介绍。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 (10)

1.一种电控箱，包括箱体(1)和冷却装置，所述冷却装置具有用于对所述箱体内部进行降温的冷却回路，其特征在于，进一步包括电信号处理模块(7)，所述箱体(1)内部设有测温元件(6)，所述冷却装置设有调节所述冷却回路流量的流量控制阀(5)，所述电信号处理模块(7)接收所述测温元件(6)输出的温度信号，并输出与所述温度信号相匹配的电信号至所述流量控制阀(5)。

2.根据权利要求1所述的电控箱，其特征在于，所述冷却回路包括连通的水泵(2)、水箱(3)以及散热器(4)，所述流量控制阀(5)设于所述水泵(2)出水端的管路上。

3.根据权利要求1所述的电控箱，其特征在于，所述冷却回路的水泵(2)由液压马达(8)驱动，所述流量控制阀(5)设于所述液压马达(8)的进油管路上。

4.根据权利要求2或3所述的电控箱，其特征在于，所述电信号处理模块(7)的信号输出端连接有预警部件，当所述测温元件(6)输出的温度信号达到预警值时，所述电信号处理模块(7)输出预警信号至所述预警部件。

5.根据权利要求4所述的电控箱，其特征在于，所述测温元件(6)为温度传感器，设于所述箱体(1)内部的中间位置。

6.根据权利要求4所述的电控箱，其特征在于，所述箱体(1)内部的元件设于所述箱体(1)底部的底板上。

7.根据权利要求6所述的电控箱，其特征在于，所述冷却回路在所述底板处呈连续的“S”形。

8.根据权利要求7所述的电控箱，其特征在于，所述流量控制阀(5)为电液比例流量阀或电液伺服流量阀。

9.一种矿山机械，包括矿山机械主体和电控箱，其特征在于，所述电控箱具体为上述权利要求1至8任一项所述的电控箱。

10.根据权利要求9所述的矿山机械，其特征在于，具体为梭式矿车。

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