CN103266945B - 一种工程机械集约式散热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种工程机械散热系统的集约式散热方式。该系统由系统集热装置、单一散热器、冷却风扇和车辆冷却液驱动组成。系统集热装置是在封闭的空间内采用隔板分隔为单体空间，单体空间中布置有多个由U型管束式换热结构构成的车辆系统热源散热器，依据冷却液的流动，实现各热源系统热量向冷却液的传递；单一散热器具有高效散热效率结构特征、适应动力舱空间限制的单体散热器。冷却风扇为轴流式风扇，由液压马达驱动旋转，车辆冷却液驱动系统由驱动油泵、控制阀、驱动马达和管路系统组成。本发明适用于工程机械多热源系统、大散热量要求的高效散热方式。保障了工程机械各系统温度状态要求，提高了车辆作业效率和可靠性能。

Description

一种工程机械集约式散热系统
技术领域
本发明涉及一种工程机械散热系统的集约式散热方式，尤其涉及一种适用于工程机械多热源系统、大散热量要求的高效散热方式。
背景技术
工程机械散热系统是保障车辆系统中的发动机冷却系统温度要求、发动机增压空气冷却要求、传动系统温度要求、液压系统温度要求、驾驶室空调系统制冷温度要求的关键系统。随着对车辆系统节能与排放要求的不断提高，发动机废气再循环系统（即EGR）的应用、湿式液压制动系统制动液温度的限制，更增加了车辆散热系统的负荷。散热技术是现代车辆关键技术，决定着工程机械高效、可靠工作。而传统的单一风扇与多散热器组合的散热方式，受限于风扇尺寸特征、驱动特征、噪声限制，受限于多散热器组合方式，受限于动力舱空间形式，难于高效、可靠地平衡车辆各系统工作温度要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于工程机械多热源系统的工程机械集约式散热系统。将车辆各系统的热源在集热装置中集中传热至车辆冷却液，由发动机驱动的车辆冷却液油泵，驱使车辆冷却液在散热器和集热装置间流动，并驱动冷却风扇的驱动马达，在单一的散热器中实现车辆冷却液与冷却空气的热交换。
本发明的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下：
一种工程机械集约式散热系统，由系统集热装置、单一散热器、冷却风扇和车辆冷却液驱动组成，所述系统集热装置4是在封闭的空间内采用隔板6分隔为单体空间，单体空间中布置有多个由U型管束式换热结构构成的车辆系统热源散热器，依据冷却液的流动，实现各热源系统热量向冷却液的传递；
所述单一散热器13具有高效散热效率结构特征、适应动力舱空间限制的单体散热器，所述冷却风扇11为轴流式风扇，由液压马达10驱动旋转，在导风罩12限定下，风扇驱使冷却空气流经散热器13，实现车辆冷却液与冷却空气的热交换，所述车辆冷却液驱动系统由驱动油泵1、控制阀2、驱动马达10和管路系统3组成。
所述的多个有U型管束式换热结构的车辆系统热源散热器集成安置于集热装置4中，在各单体空间中构成间壁式换热结构车辆冷却液先流经温度较低的U型管束式换热结构，依次实现各热源系统热量向冷却液的集中传递。
所述的散热器13具有高效散热效率的结构特征、适应动力舱空间限制的单体散热器，车辆冷却液由上水室流经散热本体到下水室，所述的冷却风扇11为轴流式风扇，由液压马达10驱动旋转，风扇驱使冷却空气流经散热器13，实现车辆冷却液与冷却空气的热交换。
所述的驱动油泵1由发动机驱动工作，车辆冷却液经控制阀2控制，一路实现在集热装置和散热器间流动，一路实现驱动马达10的旋转驱动，并根据车辆冷却液温度调整风扇的工作转速。
本发明的优点在于：工程机械各热源系统的热流体经各自的U型管束式换热结构，在集热装置中，将热量高效、集成地传递至车辆冷却液，因车辆冷却液的传热系数大于空气的传热系数，热量传递较在空气中的传热效率高，并易于实现冷、热两种液体温度状态的有效控制。高温的车辆冷却液流经单一散热器，在空气强制流动下，实现冷、热流体热量的高效交换，简化了热交换环节，同样易于实现车辆冷却液温度状态的有效控制。保障了工程机械各系统温度状态要求，提高了车辆作业效率和可靠性能。
附图说明
图1是工程机械集约式散热系统图。
图中：1-为车辆冷却液驱动油泵，2-为车辆冷却液控制阀，3-为车辆冷却液管路，4-为集热装置，5-为U型管束式换热结构一，6-为集热装置隔板，7-为U型管束式换热结构二，8-为U型管束式换热结构三，9-为U型管束式换热结构四，10-为风扇驱动马达，11-为轴流式风扇，12-为导风罩，13-为散热器。
具体实施方式
下面结合说明书附图，详细说明本发明的具体内容及其实施方式。
本发明的工程机械集约式散热系统有四组功能部件组成，分别是系统集热装置、单一散热器、冷却风扇、车辆冷却液驱动系统。所述的系统集热装置4是在封闭的空间内采用隔板6分隔为单体空间，单体空间中分别安置有U型管束式换热结构一5、U型管束式换热结构二7、U型管束式换热结构三8、U型管束式换热结构四9等多个车辆系统热源散热器。车辆冷却液在其油泵驱动下依次流经各单体空间，与U型管束内的相应热源流体的流动构成间壁式换热结构。各U型管束式换热结构依据其内热流体温度大小，依次排列，车辆冷却液先流经温度较低的U型管束式换热结构，依次类推，车辆各热源系统的热量集中传递给车辆冷却液。所述的单一散热器13是一种具有高效散热效率的结构特征、适应动力舱空间限制的单体散热器，其由上水室、下水室、中间散热本体构成，车辆冷却液由上水室流经散热本体到下水室。所述的冷却风扇11为轴流式风扇，由液压马达10驱动旋转，在导风罩12限定下，风扇驱使冷却空气流经散热器13，实现车辆冷却液与冷却空气的热交换。所述的车辆冷却液驱动系统由驱动油泵1、控制阀2、驱动马达10和管路系统3组成。车辆冷却液充满集热装置4和液压驱动系统的封闭空间。驱动油泵1由发动机驱动工作，车辆冷却液经控制阀2控制，一路实现在集热装置和散热器间流动，一路实现驱动马达10的旋转驱动，并根据车辆冷却液温度调整风扇的工作转速。
针对工程机械多热源系统对各自工作温度特征的要求，为了避免各系统温度过高而影响车辆系统的高效、可靠工作，本发明通过设计一套工程机械集约式散热系统，实现各系统热量的高效集成，简约式高效散热。将代表工程机械各热源系统的U型管束式换热结构分别安装于集热装置4中对应的单体空间中，单体空间是由隔板5间隔的，各U型管束式换热结构依据其中热流体温度高低，依次布置在车辆冷却液流动途径中，实现多热源流体温度向车辆冷却液的热量集成传递。连接各管路系统3、控制阀2、工作油泵1及液压马达10、散热器13。发动机驱动工作油泵1，使车辆冷却液在系统中流动，控制阀2一路控制流经集热装置4、散热器13的车辆冷却液的流动、一路控制液压马达10的转动。高温的车辆冷却液流经散热器13，在风扇11驱动下，冷却空气强制流过散热器13，实现车辆冷却液与空气间的热交换。

Claims (4)

1.一种工程机械集约式散热系统，由系统集热装置、单一散热器、冷却风扇和车辆冷却液驱动系统组成，其特征在于：
所述系统集热装置(4)是在封闭的空间内采用隔板(6)分隔为单体空间，单体空间中布置有多个由U型管束式换热结构构成的车辆系统热源散热器，依据车辆冷却液的流动，实现各热源系统热量向车辆冷却液的传递；
所述单一散热器(13)具有高效散热效率结构特征、适应动力舱空间限制的单体散热器，所述冷却风扇(11)为轴流式风扇，由液压马达(10)驱动旋转，在导风罩(12)限定下，风扇驱使冷却空气流经单一散热器(13)，实现车辆冷却液与冷却空气的热交换，所述车辆冷却液驱动系统由驱动油泵(1)、控制阀(2)、驱动马达(10)和管路系统(3)组成。
2.根据权利要求1所述的一种工程机械集约式散热系统，其特征在于：
所述的多个由U型管束式换热结构构成的车辆系统热源散热器集成安置于系统集热装置(4)中，在各单体空间中构成间壁式换热结构，车辆冷却液先流经温度较低的U型管束式换热结构，依次实现各热源系统热量向车辆冷却液的集中传递。
3.根据权利要求1所述的一种工程机械集约式散热系统，其特征在于：
所述的单一散热器(13)具有高效散热效率的结构特征、适应动力舱空间限制的单体散热器，车辆冷却液由上水室流经散热本体到下水室，所述的冷却风扇(11)为轴流式风扇，由液压马达(10)驱动旋转，风扇驱使冷却空气流经散热器(13)，实现车辆冷却液与冷却空气的热交换。
4.根据权利要求1所述的一种工程机械集约式散热系统，其特征在于：
所述的驱动油泵(1)由发动机驱动工作，车辆冷却液经控制阀(2)控制，一路实现在系统集热装置(4)和单一散热器(13)间流动，一路实现驱动马达(10)的旋转驱动，并根据车辆冷却液温度调整风扇的工作转速。
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