CN102720242B - 一种液压油温控制装置及控制方法及包括该装置的挖掘机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液压油温控制装置，其属于液压系统散热技术领域，其中包括辅助散热装置，所述辅助散热装置包括辅助动力源、辅助散热器、与辅助动力源相连用以提高所述辅助散热器空气流量的风扇、散热器电控比例阀、温度传感器和控制器。本发明的有益效果是：实现液压油温度的智能控制，可以实现温度与散热效率实时匹配，保证系统有效散热，不浪费发动机功率，且更为经济合理。防止液压油温出现超高温现象，预防挖掘机因长期工作，液压油温超高导致挖掘机“高温低效”影响工作效率以及减少对液压系统密封件的损坏。辅助散热系统的布置不受安装位置限制，能够方便的将辅助散热器装配在容易布置的空间上。
Description
技术领域
本发明涉及一种挖掘机液压系统的散热装置，尤其是一种液压油温控制装置及控制方法及包括该装置的挖掘机。
背景技术
挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土石方机械。挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。随着工程机械的发展，挖掘机已成为工程建设中最主要的工程机械机型之一。挖掘机一般通过液压系统驱动执行机构，液压系统使用的液压油在执行机构工作时会吸收一些机构运行产生的热量，使整个液压系统油路的温度升高，会引发油液黏度降低、润滑部位的油膜被破坏、油液泄漏增加、密封材料加速老化、液压元件中膨胀系数不同的运动副之间间隙变小发生卡滞等影响液压系统性能和可靠性的问题。
现有的挖掘机液压油的散热方法大多采用靠发动机驱动的冷却风扇进行散热，加之靠发动机冷却风扇进行散热的还有发动机冷却水及空-空中冷器、空调冷凝器等，这些散热器或串联或并联在一起，由于受发动机本身冷却风扇直径及空间安装位置的限制导致散热器的布置布局较为困难，导致散热效果不佳，液压系统油温较高，上述的问题无法得到解决。
发明内容
针对现有挖掘机液压系统散热装置所存在的上述问题，现提供一种液压油温控制装置及控制方法及包括该装置的挖掘机。
解决技术问题所采用的技术方案为：
一种液压油温控制装置，包括主动力源、主散热器，与主动力源相连用以提高所述主散热器空气流量的风扇、控制阀和油箱，所述控制阀进油口与油路主泵连接，出油口与主散热器进油口连接，所述主散热器出油口与所述油箱连接，其中，还包括辅助散热装置，所述辅助散热装置包括辅助动力源、辅助散热器、与辅助动力源相连用以提高所述辅助散热器空气流量的风扇、散热器电控比例阀、温度传感器和控制器；
所述辅助散热器连接于所述主散热器与所述控制阀之间，所述散热器电控比例阀进油口与所述控制阀的出油口连接，所述散热器电控比例阀的两个出油口分别与所述辅助散热器的进油口和所述主散热器的进油口连接；
所述温度传感器设于所述控制阀上并与所述控制器连接，用以检测所述控制阀出油口的温度；
所述控制器连接并控制所述辅助动力源和所述散热器电控比例阀。
优选的，所述辅助动力源主要由与所述主动力源连接的液压泵以及液压马达形成，所述液压马达的进油口与所述液压泵连接，所述液压马达的出油口通过一速度调节装置与所述油箱连接，所述速度调节装置与所述控制器连接。
优选的，所述散热器电控比例阀与所述主散热器进油口之间设有一连接油箱的液体管路，所述液体管路上设有一由所述液体管路内液体温度控制开合的阀门。
优选的，所述速度调节装置主要由一进油口与所述液压泵连接，两个出油口分别与所述油箱和所述液压马达进油口连接，控制端与所述控制器连接的马达电控比例阀形成。
优选的，所述阀门为单向背压阀。
优选的，所述阀门为电磁阀，所述电磁阀的控制端与所述控制器连接。
一种液压油温控制方法，其中，包括上述液压油温控制装置，连接于所述控制阀的温度传感器将流经所述控制阀的液压油温度传递至所述控制器，所述控制器根据所述温度传感器传来的温度控制所述辅助动力源和所述散热器电控比例阀；
温度低时打开所述散热器电控比例阀与所述主散热器进油口连接的出油口，关闭所述散热器电控比例阀与所述辅助散热器进油口连接的出油口，并控制所述辅助动力源停止工作；
温度高时关闭所述散热器电控比例阀与所述主散热器进油口连接的出油口，打开所述散热器电控比例阀与所述辅助散热器进油口连接的出油口，并控制所述辅助动力源高速工作；
随温度升高逐渐减小所述散热器电控比例阀与所述主散热器进油口连接的出油口的开度，逐渐增大所述散热器电控比例阀与所述辅助散热器进油口连接的出油口的开度，并控制所述辅助动力源工作且速度随温度上升而加快；
随温度降低逐渐增大所述散热器电控比例阀与所述主散热器进油口连接的出油口的开度，逐渐减小所述散热器电控比例阀与所述辅助散热器进油口连接的出油口的开度，并控制所述辅助动力源工作且速度随温度下降而减慢。
一种液压油温控制方法，其中，包括上述液压油温控制装置，其中，连接于所述控制阀的温度传感器将流经所述控制阀的液压油温度传递至所述控制器，温度过低时所述控制器控制所述辅助动力源停止工作，打开所述散热器电控比例阀与所述主散热器进油口连接的出油口，关闭所述散热器电控比例阀与所述辅助散热器进油口连接的出油口，并打开所述液体管路上的阀门，使流经所述控制阀的液压油直接流入所述油箱。
一种挖掘机，其中，包括上述液压油温控制装置。
上述技术方案的有益效果是：
实现液压油温度的智能控制，可以实现温度与散热效率实时匹配，保证系统有效散热，不浪费发动机功率，且更为经济合理。防止液压油温出现超高温现象，预防挖掘机因长期工作，液压油温超高导致挖掘机“高温低效”影响工作效率以及减少对液压系统密封件的损坏。辅助散热系统的布置不受安装位置限制，能够方便的将辅助散热器装配在容易布置的空间上。
附图说明
图1是本发明中液压油温控制装置采用单向背压阀作为液体管路上的阀门时的实施例的连接结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1所示本发明的实施例中的液压油温控制装置，包括主动力源1、主散热器2、与主动力源1相连用以提高主散热器空气流量的风扇、控制阀3和油箱4，控制阀3进油口与油路主泵(未在图中标出)连接，出油口与主散热器2进油口连接，主散热器2出油口与油箱4连接，其中，还包括辅助散热装置，辅助散热装置包括辅助动力源、辅助散热器6、与辅助动力源相连用以提高辅助散热器6空气流量的风扇、散热器电控比例阀7、温度传感器8和控制器9；辅助散热器6连接于主散热器2与控制阀3之间，散热器电控比例阀7进油口与控制阀3的出油口连接，散热器电控比例阀7的两个出油口分别与辅助散热器6的进油口和主散热器2的进油口连接；温度传感器8设于控制阀3上并与控制器9连接，用以检测控制阀3出油口的温度；控制器9连接并控制辅助动力源和散热器电控比例阀7。
本发明的实施例中液压油温控制装置实现控制油温的方法为，连接于控制阀3的温度传感器8将流经控制阀3的液压油温度传递至控制器9，控制器9根据温度传感器8传来的温度控制辅助动力源和散热器电控比例阀7；温度低时打开散热器电控比例阀7与主散热器2进油口连接的出油口，关闭散热器电控比例阀7与辅助散热器6进油口连接的出油口，并控制辅助动力源停止工作，这时油路中的液压油通过控制阀3和散热器电控比例阀7流入主散热器2进行散热。温度高时关闭散热器电控比例阀7与主散热器2进油口连接的出油口，打开散热器电控比例阀7与辅助散热器6进油口连接的出油口，并控制辅助动力源高速工作，这时油路中的液压油通过控制阀3和散热器电控比例阀7先流入辅助散热器6进行散热，再从辅助散热器6进入主散热器2进行散热，两道散热使散热效果更好。
随温度升高逐渐减小散热器电控比例阀7与主散热器2进油口连接的出油口的开度，逐渐增大散热器电控比例阀7与辅助散热器6进油口连接的出油口的开度，并控制辅助动力源工作且速度随温度上升而加快，使温度升高时进入辅助散热器6的液压油增加，同时使辅助动力源上的风扇转速随温度上升而提高。随温度降低逐渐增大散热器电控比例阀7与主散热器2进油口连接的出油口的开度，逐渐减小散热器电控比例阀7与辅助散热器6进油口连接的出油口的开度，并控制辅助动力源工作且速度随温度下降而减慢，使温度降低时进入辅助散热器6的液压油减少，同时使辅助动力源上的风扇转速随温度降低而减慢。
通过上述方法实现了随液压油温度改变而改变辅助散热装置的工作状态，实现了液压油温的智能控制。
于上述技术方案基础上，进一步的，辅助动力源可以由与主动力源连接的液压泵52以及液压马达53形成，液压马达53的进油口与液压泵52连接，液压马达53的出油口通过一速度调节装置与油箱4连接，速度调节装置与控制器9连接。上述形式的辅助动力源安装设置位置较灵活，只需接通油路即可。进一步的，速度调节装置可以由马达电控比例阀54形成，速度调节装置的一进油口与液压泵52连接，速度调节装置的两个出油口分别与油箱4和液压马达53进油口连接，速度调节装置的控制端与控制器9连接。
进一步的，其中，散热器电控比例阀7与主散热器2进油口之间可设置一连接油箱4的液体管路，液体管路上设有一由液体管路内液体温度控制开合的阀门71。采用该实施方式时，连接于控制阀3的温度传感器8将流经控制阀3的液压油温度传递至控制器9，温度过低时控制器9控制辅助动力源停止工作，打开散热器电控比例阀7与主散热器2进油口连接的出油口，关闭散热器电控比例阀7与辅助散热器6进油口连接的出油口，并打开液体管路上的阀门71，使流经控制阀3的液压油不通过主散热器2直接流入油箱4，于冬季或严寒地区该实施方式有利于保持液压系统的合理油温。其中，阀门71可以是单向背压阀或者电磁阀。如采用单向背压阀，当油温过低时液压油黏度增大，流入主散热器的阻力增大，使管路内压力加大从而可顶开单向背压阀。如采用电磁阀，则将电磁阀的控制端与控制器9连接，通过控制器9采集到的温度传感器8传递的油路温度控制电磁阀的开合。
本发明的实施例中还包括一种挖掘机，其中，包括上述液压油温控制装置。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的申请专利范围，所以凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等效结构变化，或者本领域技术人员惯用的技术手段进行替换，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种液压油温控制装置，包括主动力源(1)、主散热器(2)，与主动力源相连用以提高所述主散热器(2)空气流量的风扇、控制阀(3)和油箱(4)，所述控制阀(3)进油口与油路主泵连接，出油口与主散热器(2)进油口连接，所述主散热器(2)出油口与所述油箱(4)连接，其特征在于，还包括辅助散热装置，所述辅助散热装置包括辅助动力源、辅助散热器(6)、与辅助动力源相连用以提高所述辅助散热器(6)空气流量的风扇、散热器电控比例阀(7)、温度传感器(8)和控制器(9)；
所述辅助散热器(6)连接于所述主散热器(2)与所述控制阀(3)之间，所述散热器电控比例阀(7)进油口与所述控制阀(3)的出油口连接，所述散热器电控比例阀(7)的两个出油口分别与所述辅助散热器(6)的进油口和所述主散热器(2)的进油口连接；
所述温度传感器(8)设于所述控制阀(3)上并与所述控制器(9)连接，用以检测所述控制阀(3)出油口的温度；
所述控制器(9)连接并控制所述辅助动力源和所述散热器电控比例阀(7)。
2.如权利要求1所述液压油温控制装置，其特征在于，所述辅助动力源主要由与所述主动力源(1)连接的液压泵(52)以及液压马达(53)形成，所述液压马达(53)的进油口与所述液压泵(52)连接，所述液压马达(53)的出油口通过一速度调节装置与所述油箱连接，所述速度调节装置与所述控制器(9)连接。
3.如权利要求1所述液压油温控制装置，其特征在于，所述散热器电控比例阀(7)与所述主散热器(2)进油口之间设有一连接油箱的液体管路，所述液体管路上设有一由所述液体管路内液体温度控制开合的阀门(71)。
4.如权利要求2所述液压油温控制装置，其特征在于，所述速度调节装置主要由一进油口与所述液压泵(52)连接，两个出油口分别与所述油箱(4)和所述液压马达(53)进油口连接，控制端与所述控制器(9)连接。
5.如权利要求3所述液压油温控制装置，其特征在于，所述阀门(71)为单向背压阀。
6.如权利要求3所述液压油温控制装置，其特征在于，所述阀门(71)为电磁阀，所述电磁阀的控制端与所述控制器(9)连接。
7.一种液压油温控制方法，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一所述的液压油温控制装置，连接于所述控制阀(3)的温度传感器(8)将流经所述控制阀(3)的液压油温度传递至所述控制器(9)，所述控制器(9)根据所述温度传感器(8)传来的温度控制所述辅助动力源和所述散热器电控比例阀(7)；
温度低时打开所述散热器电控比例阀(7)与所述主散热器(2)进油口连接的出油口，关闭所述散热器电控比例阀(7)与所述辅助散热器(6)进油口连接的出油口，并控制所述辅助动力源停止工作；
温度高时关闭所述散热器电控比例阀(7)与所述主散热器(2)进油口连接的出油口，打开所述散热器电控比例阀(7)与所述辅助散热器(6)进油口连接的出油口，并控制所述辅助动力源高速工作；
随温度升高逐渐减小所述散热器电控比例阀(7)与所述主散热器(2)进油口连接的出油口的开度，逐渐增大所述散热器电控比例阀(7)与所述辅助散热器(6)进油口连接的出油口的开度，并控制所述辅助动力源工作且速度随温度上升而加快；
随温度降低逐渐增大所述散热器电控比例阀(7)与所述主散热器(2)进油口连接的出油口的开度，逐渐减小所述散热器电控比例阀(7)与所述辅助散热器(6)进油口连接的出油口的开度，并控制所述辅助动力源工作且速度随温度下降而减慢。
8.一种液压油温控制方法，其特征在于，包括如权利要求3中所述的液压油温控制装置，其特征在于，连接于所述控制阀(3)的温度传感器将流经所述控制阀(3)的液压油温度传递至所述控制器(9)，温度过低时所述控制器(9)控制所述辅助动力源停止工作，打开所述散热器电控比例阀(7)与所述主散热器(2)进油口连接的出油口，关闭所述散热器电控比例阀(7)与所述辅助散热器(6)进油口连接的出油口，并打开所述液体管路上的阀门(71)，使流经所述控制阀(3)的液压油直接流入所述油箱(4)。
9.一种挖掘机，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一所述的液压油温控制装置。
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