CN103470412B - 液压挖掘机、燃油加热系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压挖掘机、燃油加热系统及方法。燃油加热系统包括燃油加热装置；所述燃油加热装置包括反应器、启动开关、以及，化学物质存放单元；所述启动开关开启时，所述化学物质存放单元中的化学物质在反应器中进行化学反应，释放热量，该热量用于对燃油进行加热。本发明利用化学物质放热反应对燃油进行自动加热，降低燃烧带来的不安全性。此外，这种加热方式还解决了电加热消耗机器电瓶电量的缺点。

Description

液压挖掘机、燃油加热系统及方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种液压挖掘机及燃油加热系统及方法。

背景技术

液压挖掘机广泛应用于国民经济建设的诸多领域，特别是在我国北方的内蒙古，新疆，山西等地拥有丰富的矿产资源，大型挖掘机在当地的露天煤矿，大型采石场等具有极高的使用频度。发动机是液压挖掘机的关重部件之一，而燃油供给系统是发动机的重要组成部分，其作用是为发动机工作提供燃料，从而使整机具有优良的动力性能，经济性能，排放性以及运行可靠性。

北方矿区冬季户外温度极低，燃油结腊现象明显，燃油加热装置显得尤为重要。目前燃油加热的方法一般是采用燃烧加热的方式，但柴油属于易燃易爆化学物质，对其加热的安全性要求较为严格，容易存在安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种液压挖掘机、燃油加热系统及方法，以提高燃油加热的安全性能。

第一方面，本发明提供了一种燃油加热系统，包括燃油加热装置；所述燃油加热装置包括反应器、启动开关、以及，化学物质存放单元；所述启动开关开启时，所述化学物质存放单元中的化学物质在反应器中进行化学反应，释放热量，该热量用于对燃油进行加热。

进一步地，上述燃油加热系统中，还包括燃油过滤装置和工作油箱；其中，所述燃油过滤装置的出油口与所述工作油箱相连通；所述燃油加热装置设置于所述工作油箱内。

进一步地，上述燃油加热系统中，还包括油水分离装置；所述油水分离装置的出油口与所述燃油过滤装置的进油口相连通；所述油水分离装置的进油口与主燃油箱相连通。

进一步地，上述燃油加热系统中，所述工作油箱内设置有温度传感器；所述燃油加热系统还包括控制器；所述温度传感器与所述控制器信号连接，用于将所述工作油箱内燃油的温度发送至所述控制器；并且，所述控制器还与所述启动开关电连接，所述控制器用于根据所述燃油的温度控制所述启动开关的启闭。

进一步地，上述燃油加热系统中，所述工作油箱还设置有液位传感器；所述液位传感器用于在所述工作油箱内的燃油低于第一预设液位时，发送信号至所述控制器，开启连接于所述燃油过滤装置和所述工作油箱之间的燃油输送泵，将所述燃油过滤装置出油口的燃油输送至所述工作油箱。

进一步地，上述燃油加热系统中，所述工作油箱还设置有液位控制继电器；所述液位控制继电器用于在所述工作油箱内的燃油高于第二预设液位时，切断所述燃油输送泵向所述工作油箱的供油；所述第二预设液位大于所述第一预设液位。

本发明燃油加热系统通过启动开关开启时，化学物质存放单元中的化学物质在反应器中进行化学反应，释放热量，该热量用于对燃油进行加热。可以看出，本发明在燃油结腊等问题进油不顺畅时，利用化学物质放热反应对燃油进行自动加热，降低燃烧加热带来的不安全性。此外，这种加热方式还解决了电加热消耗机器电瓶电量的缺点。

第二方面，本发明还公开了一种燃油加热方法，其特征在于，包括加热步骤，具体为，在燃油需要加热时，通过化学反应释放的热量对燃油进行加热。

进一步地，上述燃油加热方法中，在所述加热步骤前，还设置有过滤步骤，该步骤通过燃油过滤装置对燃油进行颗粒物的过滤。

进一步地，上述燃油加热方法中，在所述过滤步骤之前，还设置有油水分离步骤，该步骤通过油水分离装置对燃油进行油水分离。

本发明燃油加热方法利用化学物质放热反应对工作油箱中的燃油进行自动加热，降低燃烧带来的不安全性。此外，这种加热方式还解决了电加热消耗机器电瓶电量的缺点。

第三方面，本发明还公开了一种液压挖掘机，该液压挖掘机设置有上述任何一种燃油加热系统。由于液压挖掘机具有上述的燃油加热系统，因此，该液压挖掘机也具有上述燃油加热系统的技术效果，在此不再赘述。

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为本发明燃油加热系统优选实施例中加热装置的结构示意图；

图2为本发明燃油加热系统优选实施例结构示意图。

附图标记说明

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。

下面结合图1至图2，对本发明的优选实施例作进一步详细说明。

本实施例提供了一种燃油加热系统，包括燃油加热装置8；该燃油加热装置8包括反应器9、启动开关10、以及，化学物质存放单元；启动开关10开启时，化学物质存放单元中的化学物质在反应器9中进行化学反应，释放热量，该热量用于对燃油进行加热。

例如，在图1中，包括两个化学物质存放单元，其中一个化学物质存放单元用来存放化学物质a，另一个化学物质存放单元用来存放化学物质b，同时，在一个实施例中，存放化学物质b的化学物质存放单元兼做反应器9，当燃油温度过低，需要加热时，打给启动开关10，使化学物质a落入放置有化学物质b的反应器9中，与化学物质b发生化学反应，产生热量，利用产生的热量，对燃油进行加热。这里的化学物质a可以为生石灰CaO，化学物质b可以为水。当CaO溶于水时，产生大量的热量。从图1可以看出加热装置8具有多个这样的化学物质存放单元及对应的启动开关10与反应器9，化学反应产生的热量通过反应器9的外壁传递至燃油，起到对燃油的加热作用。这仅仅是示例的一个化学反应，还可以采用其他在常温反应放出热量的化学反应。本发明对此不做限定。

从上述实施例可以看出，在燃油结腊等问题进油不顺畅时，利用化学物质放热反应对燃油进行自动加热，降低燃烧加热带来的不安全性。此外，这种加热方式还解决了电加热消耗机器电瓶电量的缺点。

由于在露天煤矿和采石场等工作环境中，环境粉尘含量高，燃油受到运输存储条件的限制，通常品质不佳，燃油中颗粒物及水分含量较高。而随着现代内燃机技术的发展及全社会环保意识的提升，内燃机的排放阶段不断提升，燃油泵的喷射压力逐渐增加，对燃油品质的要求越来越高。以下针对提升燃油品质的相应技术方案进一步解释说明。

继续参照图2，在上述燃油加热系统中，还包括燃油过滤装置3和/或油水分离装置2、以及工作油箱7；燃油加热装置8设置于工作油箱7内。

专门设置工作油箱7的目的在于，用该油箱存储对主燃油箱1中的燃油进行过滤和/或油水分离处理后的燃油。由此，还设置油水分离装置2和/或燃油过滤装置3。在这个实施例中，油水分离装置2的进油口与主燃油箱1相连通，油水分离装置2的出油口与燃油过滤装置3的进油口相连通；燃油过滤装置3的出油口与工作油箱7相连通。主燃油箱1中的燃油经过油水分离装置2后，再进入燃油过滤装置3中，最后，进入工作油箱7中。

油水分离装置2和燃油过滤装置3可以设置于主燃油箱1中。在图2可以看出，油水分离装置2还设置有放水阀11，用于将从燃油中分离出来的水排出。燃油过滤装置3的两端还设置有截止阀12，用于滤芯更换过程中切断油路，防止燃油泄漏。油水分离处理和/或燃油过滤处理，提高了燃油过滤精度，降低输油管路沿程阻力，解决发动机燃油品质低进油不畅问题。

当然，根据燃油质量的具体情况，对于油水分离装置2和燃油过滤装置3可以进行取舍。若水分较少，也可以取消油水分离装置2，若颗粒较少，也可以取消燃油过滤装置3。本发明对此不做限定。

进一步优选地，上述燃油加热系统实施例中，工作油箱7内设置有温度传感器；燃油加热系统还包括控制器；温度传感器与控制器信号连接，用于将工作油箱7内燃油的温度发送至控制器；并且，控制器还与启动开关10电连接，控制器用于根据燃油的温度控制启动开关10的启闭。

燃油输送泵4安装于主燃油箱1与工作油箱7之间的管路上。工作油箱7还设置有液位传感器；液位传感器用于在工作油箱7内的燃油低于第一预设液位时，发送信号至控制器，开启连接于燃油过滤装置3和工作油箱7之间的燃油输送泵4，将燃油过滤装置3出油口的燃油输送至工作油箱7。该第一预设液位是工作油箱内燃油的最低液位

在图2中可以看出，上述的温度传感器和液位传感器为集成一体的液位及温度传感器。当然也可以采用两个单独的传感器。本发明对此不做限定。此外，工作油箱7还设置有液位控制继电器5；液位控制继电器5用于在工作油箱7内的燃油高于第二预设液位时，切断燃油输送泵4向工作油箱7的供油。当然，为了避免工作油箱7中的燃油超过第二预设液位，也可以用一个液位传感器代替液位控制继电器5，但这个液位传感器也需与上述的控制器进行数据连接，由控制器切断燃油输送泵4的供油。但若选用液位继电器5，则可以不通过控制器的控制，直接由液位继电器5控制燃油输送泵4进油与否。该第二预设液位为燃油在工作油箱7中的最高液位。

上述实施例的工作原理是：工作油箱7用于提供发动机工作所需燃料。主油箱1内集成设计有油水分离装置和燃油过滤装置，确保输送至工作油箱7的燃油满足发动机运行需求。液位控制继电器5及液位及温度传感器6安装于工作油箱7内部，用于检测工作油箱内的燃油液位，并与控制器相连。液位传感器检测工作油箱最低液位信号，并传送至控制器。控制器发送信号至燃油输送泵4，燃油输送泵4由电机驱动，可将主燃油箱1中经过处理后的燃油经过燃油泵送至工作油箱7。液位控制继电器5检测工作油箱最高液位信号，并传送至控制器，控制器发送信号至燃油输送泵4，使燃油输送泵4停止工作，工作油箱7内燃油储量满足发动机运行需求。工作油箱7内的燃油温度低于设定温度时，启动加热装置8对燃油加热。

上述实施例具有如下技术效果：实现燃油过滤精度的提升和发动机燃油系统进油阻力的降低。通过工作油箱的设置，使发动机运行所需燃油直接由油箱进入发动机低压油泵。改变现有发动机运行用燃油需经过一级过滤装置，二级过滤装置等再进入发动机低压油泵的现状，突破了过滤精度提升，发动机进油阻力随之增大的限制。同时简化了液压挖掘机燃油系统的管路布置。利用化学物质放热反应对工作油箱中的燃油进行自动加热，降低燃烧加热方式带来的不安全性，同时解决了电加热系统消耗机器电瓶电量的缺点。

第二方面，本发明还公开了一种燃油加热方法实施例，包括加热步骤，具体为，在燃油需要加热时，通过化学反应释放的热量对燃油进行加热。

例如，有两种化学物质，一种化学物质a，另一个化学物质b，当燃油温度过低需要加热时，使这两种化学物质在反应器9发生化学反应，产生热量，利用产生的热量，这些热量通过反应器的外壁传递，对燃油进行加热。在一个实施例中，化学物质a可以为生石灰CaO，化学物质b可以为水。当CaO溶于水时，产生大量的热。这仅仅是示例的一个化学反应，还可以采用其他在常温反应放出热量的化学反应。本发明对此不做限定。

从上述实施例可以看出，在燃油结腊等问题进油不顺畅时，利用化学物质放热反应对燃油进行自动加热，降低燃烧加热带来的不安全性。此外，这种加热方式还解决了电加热消耗机器电瓶电量的缺点。

进一步优选地，上述燃油加热方法实施例中，在加热步骤前，还设置有过滤步骤，该步骤通过燃油过滤装置对燃油进行油水分离和/或颗粒物的过滤步骤，提高燃油过滤精度，降低输油管路沿程阻力，解决发动机燃油品质低或低温时燃油结腊，进油不畅问题。

上述燃油加热方法与燃油加热系统原理相似，相关之处可以互相参照。本发明在此不再详细说明。

第三方面，本发明还提供了一种液压挖掘机，该液压挖掘机设置有上述的燃油加热系统。由于液压挖掘机具有上述的燃油加热系统，因此，该液压挖掘机也具有上述燃油加热系统的技术效果，在此不再赘述。

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 (5)

1.一种燃油加热系统，其特征在于，

包括燃油加热装置(8)、燃油过滤装置(3)和工作油箱(7)；

所述燃油加热装置(8)包括反应器(9)、启动开关(10)、以及，化学物质存放单元；

所述启动开关(10)开启时，所述化学物质存放单元中的化学物质在反应器(9)中进行化学反应，释放热量，该热量用于对燃油进行加热；

所述燃油过滤装置(3)的出油口与所述工作油箱(7)相连通；

所述燃油加热装置(8)设置于所述工作油箱(7)内；

所述工作油箱(7)内设置有温度传感器；

所述燃油加热系统还包括控制器；

所述温度传感器与所述控制器信号连接，用于将所述工作油箱(7)内燃油的温度发送至所述控制器；

并且，所述控制器还与所述启动开关(10)电连接，所述控制器用于根据所述燃油的温度控制所述启动开关(10)的启闭。

2.根据权利要求1所述的燃油加热系统，其特征在于，还包括：

油水分离装置(2)；

所述油水分离装置(2)的出油口与所述燃油过滤装置(3)的进油口相连通；

所述油水分离装置(2)的进油口与主燃油箱(1)相连通。

3.根据权利要求1所述的燃油加热系统，其特征在于，

所述工作油箱(7)还设置有液位传感器；

所述液位传感器用于在所述工作油箱(7)内的燃油低于第一预设液位时，发送信号至所述控制器，开启连接于所述燃油过滤装置(3)和所述工作油箱(7)之间的燃油输送泵(4)，将所述燃油过滤装置(3)出油口的燃油输送至所述工作油箱(7)。

4.根据权利要求3所述的燃油加热系统，其特征在于，

所述工作油箱(7)还设置有液位控制继电器(5)；

所述液位控制继电器(5)用于在所述工作油箱(7)内的燃油高于第二预设液位时，切断所述燃油输送泵(4)向所述工作油箱(7)的供油；所述第二预设液位大于所述第一预设液位。

5.一种液压挖掘机，其特征在于，设置有如权利要求1至4中任一项所述的燃油加热系统。