CN103527567B - 液压油温度控制装置以及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压油温度控制装置以及工程机械，涉及工程机械技术领域。解决了现有技术存在液压系统在温度较低的环境下液压执行元件作业效率较低的技术问题。该液压油温度控制装置，包括热能传递装置以及热能交换装置，热能传递装置分别与热能交换装置以及热源相连接，且热源能通过热能传递装置将热源释放的热能传递至热能交换装置；热能交换装置与液压油箱相连接，且热能交换装置能将热量传导至液压油箱。该工程机械包括油泵、液压执行元件、液压油箱以及本发明提供的液压油温度控制装置。本发明用于提高液压执行元件在温度较低的环境下的作业效率。

Description

液压油温度控制装置以及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种液压油温度控制装置以及设置该液压油温度控制装置的工程机械。

背景技术

工程机械是对应用于工程建设的施工机械的总称。液压系统是大多数工程机械的重要组成部分之一。液压系统是指以液体作为工作介质对能量进行传递和控制的一种传动系统。

目前，随着我国乃至全球现代化进程的推进，大部分国家和地区一年四季都在进行工程建设。这就要求工程机械整机（整机是指成套或整体以单个、单台形式的机电产品，下文将工程机械整机简称为：整机）的液压系统能够在全年的各种气候条件下有效工作。

现有技术至少存在以下技术问题：

对于大部分国家和地区而言，冬夏两季温差较大，油液（例如：液压油）的流体特性也因此而产生很多变化。这样就使整机在冬夏两季或温差较大的工作环境下截然不同的工作性能；具体表现为：与夏季或环境温度较高状态相比，在冬季或环境温度较低状态下（以下均以北半球为例），同样动力输入时整机的油缸等液压执行元件（简称为：执行元件）的动作速度明显变慢，严重影响整机性能的发挥和作业效率。直到整机工作一段时间，液压油温度逐渐上升，整机性能才可能有所恢复。

由上可见：现有技术存在液压系统在温度较低的环境下液压执行元件作业效率较低的技术问题。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种液压油温度控制装置以及设置该液压油温度控制装置的工程机械，解决了现有技术存在液压系统在温度较低的环境下液压执行元件作业效率较低的技术问题。

本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的液压油温度控制装置，包括热能传递装置以及热能交换装置，其中：

所述热能传递装置分别与所述热能交换装置以及热源相连接，且所述热源能通过所述热能传递装置将所述热源释放的热能传递至所述热能交换装置；

所述热能交换装置与液压油箱相连接，且所述热能交换装置能将热能传导至所述液压油箱。

在一个优选或可选地实施例中，所述热源为发动机或发动机的散热器。

在一个优选或可选地实施例中，所述热能传递装置以及所述热能交换装置各自均包括管路以及填充在所述管路内的传热流体，其中：

所述热能传递装置的管路包络于所述发动机或所述发动机的散热器之外；

所述热能交换装置的管路包络于所述液压油箱之外；

所述热能传递装置的管路与所述热能交换装置的管路相连通。

在一个优选或可选地实施例中，所述热能交换装置的管路为蛇形管。

在一个优选或可选地实施例中，所述液压油温度控制装置还包括控制阀，其中：

所述控制阀设置在所述热能传递装置的管路与所述热能交换装置的管路之间的液压油通路上，所述控制阀能通过关阀或开阀的方式关闭或打开所述液压油通路。

在一个优选或可选地实施例中，所述控制阀为电磁阀，所述液压油温度控制装置还包括与所述控制阀电连接的温度检测装置，其中：

所述温度检测装置的温度传感器与所述液压油箱相接触或所述温度检测装置的温度传感器伸入至所述液压油箱内的液压油内；

所述温度检测装置的温度传感器检测到的温度超过预定温度值时所述温度检测装置能对所述控制阀发送关阀信号，所述控制阀接收到所述关阀信号后能关闭所述液压油通路。

在一个优选或可选地实施例中，所述传热流体为水。

在一个优选或可选地实施例中，所述液压油箱的位置高度不低于所述热源的位置高度。

本发明提供的工程机械，包括油泵、液压执行元件、液压油箱以及本发明任一技术方案提供的液压油温度控制装置，其中：

所述油泵的液压油出口与所述液压执行元件的液压油入口相连通，所述油泵的液压油进口以及所述液压执行元件的液压油出口均与所述液压油箱相连通。

在一个优选或可选地实施例中，所述工程机械为工程车辆，所述液压执行元件为油缸。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

由于本发明提供的液压油温度控制装置中，热源能通过热能传递装置将热源释放的热能传递至热能交换装置，热能交换装置能将热能传导至液压油箱，以实现对液压油箱内的液压油加热，液压油加热之后温度上升，故而作业效率也为大为提高，所以解决了现有技术存在液压系统在温度较低的环境下液压执行元件作业效率较低的技术问题。

本发明提供的液压油温度控制装置在大多数的液压式工程机械中均可以起到类似的油温控制作用；而且特别适合那些从起动或发车到正常工作需要一定时间的工程机械，该装置在工作时既有效的利用了多余的热能，又能使整机快速进入理想的工作状态。

本发明提供的优选技术方案与现有技术相比至少可以产生如下技术效果：

1、液压油在液压系统中起能量传递作用，温度对其性能的发挥起到至关重要的作用，控制好其温度可以使其发挥理想的作用。

2、液压油温度控制装置将整机发动机作为热源对液压油进行温度控制，充分考虑整机的实际工作情况并加以有效利用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为设置本发明实施例所提供的液压油温度控制装置的工程车辆的一张示意图；

图2为本发明实施例所提供的液压油温度控制装置中液压油箱与控制阀、温度传感器以及热源之间连接关系的示意图；

附图标记：1、热能传递装置；2、热能交换装置；3、发动机；4、液压油箱；5、散热器；6、控制阀；7、温度检测装置；8、油泵；9、液压执行元件；10、液压管路；11、工程车辆底盘。

具体实施方式

下面可以参照附图图1～图2以及文字内容理解本发明的内容以及本发明与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案（包括优选技术方案）做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。

本发明实施例提供了一种可以根据需要提高液压系统内液压油的温度、提高液压执行元件作业效率的液压油温度控制装置以及设置该液压油温度控制装置的工程机械。

下面结合图1～图2对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

如图1～图2所示，本发明实施例所提供的液压油温度控制装置，包括热能传递装置1以及热能交换装置2，其中：

热能传递装置1分别与热能交换装置2以及热源（热源优选为发动机3）相连接，且热源能通过热能传递装置1将热源释放的热能传递至热能交换装置2。

热能交换装置2与液压油箱4相连接，且热能交换装置2能将热能传导至液压油箱4。

热源能通过热能传递装置1将热源释放的热能传递至热能交换装置2，热能交换装置2能将热能传导至液压油箱4，以实现对液压油箱4内的液压油加热，液压油加热之后温度上升，故而作业效率也为大为提高。

作为一种优选或可选地实施方式，热能传递装置1以及热能交换装置2各自均包括管路以及填充在管路内的传热流体，传热流体优选为水。其中：热能传递装置1的管路包络于发动机3或发动机3的散热器5之外，热能传递装置1的管路优选为包络于发动机3的散热器5之外。

热能交换装置2的管路包络于液压油箱4之外。热能交换装置2的管路优选为蛇形管。热能传递装置1的管路与热能交换装置2的管路相连通。

上述结构的热能传递装置1以及热能交换装置2具有成本低廉，结构简单且传热效率高的优点。

作为一种优选或可选地实施方式，液压油温度控制装置还包括控制阀6，其中：

控制阀6设置在热能传递装置1的管路与热能交换装置2的管路之间的液压油通路上，控制阀6能通过关阀或开阀的方式关闭或打开液压油通路。

当控制阀6关阀时，控制阀6设置在热能传递装置1的管路与热能交换装置2的管路之间的液压油通路关闭（或称：截止），由此可以阻止传热流体的流动，进而也可以阻挡热能的传递，避免液压油箱4内的液压油升温，反之，当控制阀6开阀时，传热流体在管路内自由流动，由此热能会快速通过传热流体传递至液压油箱4，从而使液压油箱4内的液压油升温。

作为一种优选或可选地实施方式，控制阀6为电磁阀，液压油温度控制装置还包括与控制阀6电连接的温度检测装置7，其中：

温度检测装置7的温度传感器与液压油箱4相接触或温度检测装置7的温度传感器伸入至液压油箱4内的液压油内。

温度检测装置7的温度传感器检测到的温度超过预定温度值时温度检测装置7能对控制阀6发送关阀信号，控制阀6接收到关阀信号后能关闭液压油通路。

温度检测装置7的设置使得本发明提供的液压油温度控制装置的自动化程度大为提高。预定温度值可以根据实际需要进行任意设定。

作为一种优选或可选地实施方式，液压油箱4的位置高度不低于热源的位置高度。由于温度高的传热流体密度会变小进而上升，故而液压油箱4的位置高度不低于热源的位置高度时，有利于传热流体朝液压油箱4流动并传递热能。

本发明实施例提供的工程机械，该工程机械优选为工程车辆，图1中标记出了该工程车辆的底盘11。该工程机械包括油泵8、液压执行元件9、液压油箱4以及本发明任一技术方案提供的液压油温度控制装置，其中：

油泵8的液压油出口与液压执行元件（优选为油缸）9的液压油入口相连通，油泵8的液压油进口以及液压执行元件9的液压油出口均与液压油箱4相连通。

本发明提供的液压油温度控制装置可以提高液压油温度，进而提高液压执行元件9的执行效率，进而适宜应用于工程机械的液压系统中以提高其在温度较低的环境中工作时的工作效率。

下文集中说明本发明提供的液压油温度控制装置应用于工程机械时的运作过程：

发动机3在运转过程中不断散发热能，通过发动机3的散热器5获取热能Q,经由热能传递装置1和热能交换装置2等中间环节将热能Q1(Q1<Q)传给液压油箱4中的液压油，使液压油温度T逐渐上升;

当经过一段时间的热能传递，液压油达到合适温度T1（T1>T0），整机的液压系统可以较好的发挥其性能；这时，液压油温控制装置可以停止工作，避免油温过高而影响液压系统性能的发挥。上文提及的部分参数的意义可见下表1：

表1

参数意义	说明
		Q发动机散热器获取的热能	源于发动机
Q1液压油吸收的热能	Q1<Q
		T0液压油起始温度	较低
T1液压系统所需的合适温度	T1>T0
		T实时液压油油温	实时变化

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接（例如使用螺栓或螺钉连接），也可以理解为：不可拆卸的固定连接（例如铆接、焊接），当然，互相固定连接也可以为一体式结构（例如使用铸造工艺一体成形制造出来）所取代（明显无法采用一体成形工艺除外）。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种液压油温度控制装置，其特征在于，包括热能传递装置(1)以及热能交换装置(2)，其中：

所述热能传递装置(1)分别与所述热能交换装置(2)以及热源相连接，且所述热源能通过所述热能传递装置(1)将所述热源释放的热能传递至所述热能交换装置(2)；

所述热能交换装置(2)与液压油箱(4)相连接，且所述热能交换装置(2)能将热能传导至所述液压油箱(4)；所述热源为发动机(3)的散热器(5)；所述热能传递装置(1)以及所述热能交换装置(2)各自均包括管路以及填充在所述管路内的传热流体，其中：

所述热能传递装置(1)的管路包络于所述发动机(3)的散热器(5)之外；

所述热能交换装置(2)的管路包络于所述液压油箱(4)之外；

所述热能传递装置(1)的管路与所述热能交换装置(2)的管路相连通。

2.根据权利要求1所述的液压油温度控制装置，其特征在于，所述热能交换装置的管路为蛇形管。

3.根据权利要求1所述的液压油温度控制装置，其特征在于，所述液压油温度控制装置还包括控制阀，其中：

所述控制阀设置在所述热能传递装置的管路与所述热能交换装置的管路之间的液压油通路上，所述控制阀能通过关阀或开阀的方式关闭或打开所述液压油通路。

4.根据权利要求3所述的液压油温度控制装置，其特征在于，所述控制阀为电磁阀，所述液压油温度控制装置还包括与所述控制阀电连接的温度检测装置，其中：

所述温度检测装置的温度传感器与所述液压油箱相接触或所述温度检测装置的温度传感器伸入至所述液压油箱内的液压油内；

所述温度检测装置的温度传感器检测到的温度超过预定温度值时所述温度检测装置能对所述控制阀发送关阀信号，所述控制阀接收到所述关阀信号后能关闭所述液压油通路。

5.根据权利要求1所述的液压油温度控制装置，其特征在于，所述传热流体为水。

6.根据权利要求1－5任一所述的液压油温度控制装置，其特征在于，所述液压油箱的位置高度不低于所述热源的位置高度。

7.一种工程机械，其特征在于，包括油泵、液压执行元件以及权利要求1－6任一所述液压油温度控制装置，其中：

所述油泵的液压油出口与所述液压执行元件的液压油入口相连通，所述油泵的液压油进口以及所述液压执行元件的液压油出口均与所述液压油箱相连通。

8.根据权利要求7所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为工程车辆，所述液压执行元件为油缸。