CN102734273A

CN102734273A - 油温控制装置、液压系统及其油温控制方法

Info

Publication number: CN102734273A
Application number: CN2012101982342A
Authority: CN
Inventors: 沈亮
Original assignee: Sany Heavy Machinery Ltd
Current assignee: Sany Heavy Machinery Ltd
Priority date: 2012-06-15
Filing date: 2012-06-15
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明公开了一种油温控制装置、液压系统及其油温控制方法。油温控制装置用于液压系统，包括与液压系统油箱相连接的定量泵、驱动散热设备工作的液压马达和排量控制单元；其中，所述液压马达和所述排量控制单元并联于所述定量泵的出油口和所述油箱的回油口之间；并且，所述排量控制单元用于依据油箱的实时温度控制液压马达的排量。本发明依据油箱的实时温度控制定量泵输出至液压马达的排量，进而实现了根据液压系统的油温控制液压系统实际温度的目的，相对于“一开机即冷却”的控制方式而言，提高了效率，节约了能源。并且，相比于采用变量泵直接控制液压马达排量的方案而言，本实施例的定量泵具有成本低，所需安装空间小等优势。

Description

油温控制装置、液压系统及其油温控制方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种油温控制装置、液压系统及其油温控制方法。

背景技术

目前，液压系统油温控制一般采用纯冷却控制，即，机器一运转液压油散热器就工作。

但是，这种纯冷却控制存在的问题是，无法根据液压系统的油温控制液压系统的实际温度。例如，在冬季寒冷地区，由于散热器开机就工作，液压油温无法快速至机器运转所需的合适油温。因此，开机后，需要暖机一段时间使油温升高才能正常工作，但纯冷却控制的降温方式下，这个过程将同时启用散热器。由此，既浪费时间也浪费能源。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种油温控制装置、液压系统及其油温控制方法，以期实现能够根据液压系统的油温控制液压系统的实际温度，进而提高效率，节约能源。

第一方面，本发明公开了一种油温控制装置，用于液压系统，包括与液压系统油箱相连接的定量泵、驱动散热设备工作的液压马达，以及排量控制单元；其中，所述液压马达和所述排量控制单元并联于所述定量泵的出油口和所述油箱的回油口之间；并且，所述排量控制单元用于依据油箱的实时温度控制液压马达的排量。

进一步地，所述的油温控制装置中，所述排量控制单元包括：温度采集器、控制器和电比例溢流阀。其中，温度采集器与所述油箱接触/非接触连接，实时获取油箱温度；控制器与所述温度采集器相连接，用于将所述油箱温度转换为对应的表示压力的电信号；电比例溢流阀的信号输入端用于接收所述表示压力的电信号，并依据所述电信号调节溢流阀的开启压力。

进一步地，所述的油温控制装置中，所述温度采集器为温度传感器。

进一步地，所述的油温控制装置中，还包括单向阀，并联于所述定量泵的出油口和所述油箱回油口之间。

进一步地，所述的油温控制装置中，所述定量泵为齿轮泵。

本发明依据油箱的实时温度控制定量泵输出至液压马达的排量，进而实现了根据液压系统的油温控制液压系统实际温度的目的，相对于“一开机即冷却”的控制方式而言，提高了效率，节约了能源。并且，相比于采用变量泵直接控制液压马达排量的方案而言，本实施例的定量泵具有成本低，所需安装空间小等优势。

第二方面，本发明还公开了一种液压系统，包括油箱，所述油箱还连接有上述任何一项油温控制装置。

液压系统包括上述的油温控制装置，因此，如上分析，本液压系统也实现了根据液压系统的油温控制液压系统实际温度的目的，相对于“一开机即冷却”的液压系统而言，提高了效率，节约了能源。

第三方面，本发明公开了一种液压系统油温控制方法，所述方法基于定量泵，包括如下步骤：实时获取油箱温度；依据所述油箱温度，对所述定量泵输出给液压马达的排量进行控制；其中，所述液压马达用于驱动散热设备工作。

进一步地，所述依据所述电信号调节溢流阀的开启压力进一步为：当所述表示压力的电信号低于预定的第一阈值时，所述溢流阀的开启压力为零，所述定量泵输出给液压马达的排量为零，散热设备不工作；当所述表示压力的电信号高于预定的第二阈值时，所述溢流阀的开启压力最大，散热设备处于额定转速工作；当所述压力信号处于所述第一阈值和第二阈值之间时，所述溢流阀的开启压力与所述表示压力的电信号成正比，散热设备的转速随所述溢流压力的增大而增大。

进一步地，所述的液压系统油温控制方法中，所述定量泵为齿轮泵。

本发明液压系统油温控制方法中，由于采用了依据油箱温度对定量泵输出给液压马达的排量进行控制的方式，实现了依据油箱温度控制散热设备转速的功能。由此，本发明油温控制装置实现了根据液压系统的油温控制液压系统实际温度的目的，相对于“一开机即冷却”的控制方式而言，提高了效率，节约了能源。并且，定量泵体积小，成本低，易于安装。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明油温控制装置第一实施例的结构示意图；

图2为本发明油温控制装置第二实施例的结构示意图；

图3为本发明油温控制装置第三实施例的结构示意图；

图4为液压系统油温控制方法第一实施例的步骤流程图；

图5为液压系统油温控制方法第二实施例的步骤流程图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

油温控制装置第一实施例

参照图1。

本实施例油温控制装置包括与液压系统油箱600相连接的定量泵100、液压马达200，以及排量控制单元300；其中，液压马达200和排量控制单元300并联于定量泵100的出油口和油箱600的回油口之间；并且，液压马达200用于驱动散热设备500，排量控制单元300还用于依据油箱600的实时温度控制液压马达200的排量。

具体工作时：

1）当油箱600的实时温度低于预定的第一阈值（例如，A℃）时，排量控制单元300控制定量泵100输出给液压马达200的排量为零，此时，散热设备500不工作。

2）当油箱600的实时温度高于预定的第二阈值（例如，B℃）时，排量控制单元300控制定量泵100输出给液压马达200的排量对应于散热设备500的额定转速，此时，散热设备以最大功率工作；

3）当油箱600的实时温度处于所述第一阈值（例如，A℃）和第二阈值（例如，B℃）之间时，排量控制单元300控制定量泵100输出给液压马达200的排量随温度的升高而增大，因此，散热设备500的转速随液压马达排量的增大而增大。

从上述分析可以看出，本实施例依据油箱的实时温度控制定量泵输出至液压马达的排量，进而实现了根据液压系统的油温控制液压系统实际温度的目的，相对于“一开机即冷却”的控制方式而言，提高了效率，节约了能源。并且，相比于采用变量泵直接控制液压马达排量的方案而言，本实施例的定量泵具有成本低，所需安装空间小等优势。

油温控制装置第二实施例

参照图2。

作为第一实施例的一种更为具体的实现方式，本实施例中的排量控制单元300包括温度采集器310、控制器320和电比例溢流阀330。温度采集器310与油箱600接触/非接触连接，实时获取油箱温度；控制器320与温度采集器310相连接，用于将油箱温度转换为对应的表示压力的电信号；电比例溢流阀310的信号输入端用于接收表示压力的电信号，并依据电信号调节电比例溢流阀的开启压力。电比例溢流阀330的进油口与定量泵100的输出口相连接，电比例溢流阀330的出油口与油箱600的回油口相连接。

具体工作时：

1）当油箱600的实时温度低于预定的第一阈值（例如，A℃）时，电比例溢流阀330的开启压力为零，定量泵100输出给液压马达200的排量为零，散热设备500不工作。

2）当油箱600的实时温度高于预定的第二阈值（例如，B℃）时，电比例溢流阀330的开启压力最大，变量泵100输出给液压马达200的排量对应于散热设备500的额定转速，散热设备500以最大功率工作。

3）当油箱600的实时温度处于第一阈值（例如，A℃）和第二阈值（例如，B℃）之间时，电比例溢流阀330的开启压力与表示压力的电信号成正比，散热设备500的转速随开启压力的增大而增大。

从上述分析可以看出，本实施例巧妙运用了电比例溢流阀的特性，依据油箱的实时温度控制电比例溢流阀的开启压力，随之控制了定量泵输出至液压马达的排量，进而实现了根据液压系统的油温控制液压系统实际温度的目的，相对于“一开机即冷却”的控制方式而言，提高了效率，节约了能源。并且，相比于采用变量泵直接控制液压马达排量的方案而言，本实施例的定量泵具有成本低，所需安装空间小等优势。此外，电比例溢流阀比较常见，因此本实施例的油温控制装置比较实用。

在此需要说明的是，虽然本实施例中的排量控制单元采用了以电比例溢流阀为主的结构，但本发明对此不作限定，其他阀结构若能实现相似功能，也在本发明的保护范围之内。

油温控制装置第三实施例

参照图3。

本实施例油温控制装置包括与液压系统油箱600相连接的齿轮泵100’、用于驱动散热设备液压马达200，以及包括温度传感器310’、控制器320和电比例溢流阀330的排量控制单元。

温度传感器310’与油箱600接触连接，实时获取油箱温度；控制器320与温度传感器310’相连接，用于将油箱温度转换为对应的表示压力的电信号；电比例溢流阀330的信号输入端3301用于接收表示压力的电信号，并依据电信号调节电比例溢流阀330的开启压力。电比例溢流阀330的进油口与定量泵100的输出口相连接，电比例溢流阀330的出油口与油箱600的回油口相连接。

从图3还可以看出，齿轮泵100’的输出口（出油口）和油箱600的回油口之间，还连接有单向阀400，该单向阀400可防止液压马达200在停止瞬间由于惯性形成吸空而损坏马达的危险。

具体工作时：控制器320程序设定温控区间[A，B]，当油温小于A℃时，控制器320输出表示压力的电信号I1，电比例溢流阀330阀口全开，溢流压力为零，风扇马达不转，液压系统油温迅速上升；当油温在区间[A，B]时，控制器320输出表示压力的电信号（I1，I2]，液压马达转速随溢流压力变化而变化，当油温大于B℃时，控制器输出表示压力的电信号I2，电比例溢流阀330阀口关小，溢流压力最大（根据需求由手动调节阀3302设定），风扇马达达到额定转速。

此外，本实施例中的定量泵采用齿轮泵，温度采集器采用温度传感器，这仅仅是一种实现方式，本领域技术人员习知的其他形式的定量泵或温度采集器，也在本发明的保护范围之内。

本发明还提供了一种包括上述油温控制装置的液压系统。由于油温控制装置已在上述实施例中做了充分的说明，因此，在此不做说明，相关内容参照上述各个实施例即可。

液压系统油温控制方法第一实施例

参照图4。

本实施例液压系统油温控制方法基于定量泵控制，具体包括如下两个步骤：

步骤S410、实时获取油箱温度；

步骤S420、依据所述油箱温度，对定量泵输出给液压马达的排量进行控制；其中，所述液压马达用于驱动散热设备工作。

本实施例液压系统油温控制方法中，由于采用了依据油箱温度对定量泵输出给液压马达的排量进行控制的方式，实现了依据油箱温度控制散热设备转速的功能。由此，本发明油温控制装置实现了根据液压系统的油温控制液压系统实际温度的目的，相对于“一开机即冷却”的控制方式而言，提高了效率，节约了能源。并且，由于步骤S420中采用定量泵，安装时不占用空间，且成本低，因此，该方法比较实用。一般情况下，定量泵可以选用齿轮泵，当然也可以选用其他形式的定量泵。

液压系统油温控制方法第二实施例

参照图5。

本实施例液压系统油温控制方法基于定量泵控制，具体包括如下三个步骤：

步骤S510、实时获取油箱温度；

步骤S520、将油箱温度转化为表示压力的电信号；

步骤S530、电比例溢流阀的信号输入端接收电信号，并依据电信号调节溢流阀的开启压力，进而对齿轮泵输出给液压马达的排量进行控制。

进一步地，电信号调节溢流阀的开启压力可以进一步设定为：当表示压力的电信号低于预定的第一阈值时，溢流阀的开启压力为零，齿轮泵输出给液压马达的排量为零，散热设备不工作；当表示压力的电信号高于预定的第二阈值时，溢流阀的开启压力最大，散热设备处于额定转速工作；当压力信号处于第一阈值和第二阈值之间时，溢流阀的开启压力与表示压力的电信号成正比，散热设备的转速随开启压力的增大而增大。

从上述分析可以看出，本实施例巧妙运用了电比例溢流阀的特性，依据油箱的实时温度控制电比例溢流阀的开启压力，随之控制了齿轮泵输出至液压马达的排量，进而实现了根据液压系统的油温控制液压系统实际温度的目的，相对于“一开机即冷却”的控制方式而言，提高了效率，节约了能源。并且，相比于采用变量泵直接控制液压马达排量的方案而言，本实施例的齿轮泵具有成本低，所需安装空间小等优势。此外，电比例溢流阀比较常见，因此本实施例的油温控制方法比较实用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种油温控制装置，用于液压系统，其特征在于，包括：

与液压系统油箱（600）相连接的定量泵（100）、液压马达（200），以及排量控制单元（300）；其中

所述液压马达（200）和所述排量控制单元（300）并联于所述定量泵（100）的出油口和所述油箱（600）的回油口之间；并且，所述液压马达（200）用于驱动散热设备（500），所述排量控制单元（300）还用于依据油箱（600）的实时温度控制液压马达（200）的排量。

2.根据权利要求1所述的油温控制装置，其特征在于，所述排量控制单元（300）包括：

温度采集器（310），与所述油箱接触/非接触连接，实时获取油箱温度；

控制器（320），与所述温度采集器（310）相连接，用于将所述油箱温度转换为对应的表示压力的电信号；

电比例溢流阀（330），其信号输入端用于接收所述表示压力的电信号，并依据所述电信号调节溢流阀的开启压力。

3.根据权利要求2所述的油温控制装置，其特征在于，

所述温度采集器（310）为温度传感器。

4.根据权利要求3所述的油温控制装置，其特征在于，还包括：

单向阀（400），并联于所述定量泵（100）的出油口和所述油箱(600)的回油口之间。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的油温控制装置，其特征在于，

所述定量泵为齿轮泵。

6.一种液压系统，包括油箱（600），其特征在于，所述油箱（600）还连接有如权利要求1至4中任一项所述的油温控制装置。

7.一种液压系统油温控制方法，其特征在于，所述方法基于定量泵，包括如下步骤：

步骤1、实时获取油箱温度；

步骤2、依据所述油箱温度，对所述定量泵输出给液压马达的排量进行控制；其中，所述液压马达用于驱动散热设备工作。

8.根据权利要求7所述的液压系统油温控制方法，其特征在于，所述步骤2进一步包括：

步骤21、将所述油箱温度转化为表示压力的电信号；

步骤22、电比例溢流阀的信号输入端接收所述电信号，并依据所述电信号调节溢流阀的开启压力，进而对所述定量泵输出给液压马达的排量进行控制。

9.根据权利要求8所述的液压系统油温控制方法，其特征在于，所述步骤22中，依据所述电信号调节溢流阀的开启压力进一步为：

当所述表示压力的电信号低于预定的第一阈值时，所述溢流阀的开启压力为零，所述定量泵输出给液压马达的排量为零，散热设备不工作；

当所述表示压力的电信号高于预定的第二阈值时，所述溢流阀的开启压力最大，散热设备处于额定转速工作；

当所述压力信号处于所述第一阈值和第二阈值之间时，所述溢流阀的开启压力与所述表示压力的电信号成正比，散热设备的转速随所述开启压力的增大而增大。