CN103557205B - 液压散热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种液压散热系统，它属于液压系统领域。它解决了现有技术中液压系统散热不能低成本精确控制液压油温的缺陷。其技术方案的要点是：液压散热系统，包括通过液压管路连接的吸油滤芯、回油过滤器、液压泵、执行元件、液压油散热器和液压油箱，该液压系统还包括温度控制阀，温度控制阀包括液压回路接口A和接口B，温度控制阀连接有两个液压油回路，一个液压油回路是通过接口A和液压管路直接连接液压油箱，另一个是通过接口B和液压管路连接液压油散热器，温度控制阀根据温度选择液压油的回路。本发明主要提供一种能够根据液压油在适宜温度工作的液压散热系统。

Description

液压散热系统

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体地说，尤其涉及一种液压散热系统。

背景技术

众所周知，只有液压油在适宜的粘度范围内，液压系统才能保持高效率，而液压油的粘度受液压油的温度影响很大。过低的温度，液压油的粘度很大，容易导致液压泵吸空，对泵损害很大。过高的温度，导致液压油粘度降低，容易造成内泄漏，降低各种元件的效率，同时，液压油在高温下，更容易变质，寿命缩短。

目前液压系统的散热是将液压系统回油的部分或全部去液压油散热器，而且这种机械流量分配方式与液压油的温度无关。这就造成同样一台车，在寒冷的环境下工作时，由于环境温度低造成液压油一直在较低的温度范围内工作；在炎热的环境下，液压系统温度一直在相对高温范围工作。所以固定散热方式不能完全满足不同温度工况下的散热要求。即使有温度控制系统，也需要用到温度传感器、控制器、液压电磁阀等元件进行控制，不但成本高，而且系统变得更复杂，能量损失也大。

发明内容

为了克服现有液压系统中散热控制方式与液压油的温度无关的缺点，本发明提供了一种能够根据液压油在适宜温度工作的液压散热系统。

本发明是采用以下技术方案实现的：一种液压散热系统，包括通过液压管路连接的吸油滤芯、液压泵、执行元件、液压油散热器、回油过滤器和液压油箱，该液压系统还包括温度控制阀，所述温度控制阀包括阀体，阀体外侧的两端分别设有左端盖、右端盖，阀体内设有阀杆、阀芯、左阀套和右阀套，阀芯安装于阀杆上，其内部设有膨胀腔，所述膨胀腔的内部设有感温膨胀材料，所述阀体上设有液压回路的接口A和接口B，温度控制阀连接有两个液压油回路，一个是通过接口A和液压管路直接连接液压油箱的回路，另一个是通过接口B和液压管路连接液压油散热器的回路，所述温度控制阀根据温度变化选择液压油的回路。

左阀套与左端盖之间设有弹簧A，右阀套与右端盖之间设有弹簧B，阀芯与右端盖之间的阀杆上套有弹簧C。

阀体的一侧设有法兰，在法兰与阀体构成的空腔内设有背压阀阀座、背压阀阀芯，背压阀阀座与背压阀阀芯之间设有背压阀弹簧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)通过本发明，利用温度控制阀，来调节去液压油散热器的流量，来实现同一款机型在高温和高寒地区都能适应，达到按需散热的目的，使装有本发明的机器能够在更大范围内适应环境。

(2)通过本发明，可以使液压系统在液压油散热器一定的情况下，可以使液压系统散热调节范围变的更大。

(3)通过本发明，使液压系统的设计散热能力增大，液压油在更适宜的温度下工作，可以大大提高液压油的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的工作原理简图；

图2是本发明中的温度控制阀的结构示意图。

图中：1、吸油滤芯；2、液压泵；3、执行元件；4、温度控制阀；5、液压油散热器；6、回油过滤器；7、安全阀；8、液压油箱；9、左端盖；10、阀体；11、弹簧A；12、左阀套；13、阀杆；14、螺栓；15、法兰；16、背压阀阀芯；17、丝堵；18、阀芯；19、弹簧B；20、右阀套；21、弹簧C；22、右端盖；23、紧固螺母；24、背压阀阀座；25、膨胀腔；26、背压阀弹簧；27、接口A；28、接口B。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示的液压散热系统，包括通过液压管路连接的吸油滤芯1、回油过滤器6、液压泵2、执行元件3、液压油散热器5和液压油箱8，该液压系统还包括温度控制阀4，温度控制阀4上设有液压回路接口A27和接口B28，温度控制阀4分别通过接口A27和接口B28连接有两个液压油回路，接口A27通过液压管路直接连接液压油箱8，接口B28通过液压管路连接液压油散热器4，该液压系统通过温度控制阀4可以根据液压系统的回油温度，按照需要选择液压油直接流向液压油箱8或流向液压油散热器5后再流回液压油箱8。

如图2所示，温度控制阀4包括阀体10，阀体10的两端分别设有通过螺纹连接的左端盖9、右端盖22，阀体10内设有阀杆13、阀芯18、左阀套12、右阀套20，阀杆13通过螺纹和紧固螺母23安装于左端盖9和右端盖22上，阀芯18安装于阀杆13上，左阀套12与左端盖9之间设有弹簧A11，右阀套20与右端盖22之间设有弹簧B19，阀芯18与右端盖22之间的阀杆13上套有弹簧C21；弹簧A11、弹簧B19、弹簧C21，弹簧A11和弹簧B19分别用以紧固左阀套12和右阀套20，弹簧C21用以提供阀芯18在运动过程中的回复力；阀芯18内部设有膨胀腔25，在膨胀腔25的内部设有感温材料，感温材料为体积随温度发生变化的材料，例如石蜡，但不仅限于石蜡；为保证密封的严密性，在各零件连接处最好分别设有O型垫圈。

阀体10的一侧设有法兰15，在法兰15与阀体10构成的空腔内设有背压阀阀座24、背压阀阀芯16，背压阀阀座24与背压阀阀芯16之间设有背压阀弹簧26。

当本发明内部的流体温度低于使膨胀腔内部的感材料膨胀的温度时，阀芯18处于左侧的位置，此时区域Ⅱ内的流体在压力的作用下通过阀芯18与右阀套20之间的间隙流向区域Ⅲ。

当本发明内部的流体温度达到某一范围时，感温材料开始膨胀，此时感温材料推动阀芯18向右侧移动，此时阀芯18与左阀套12之间便会因为阀芯18的右移而产生间隙，区域Ⅱ内部的流体便会在压力的作用下通过产生的间隙流向区域Ⅰ，随着流体的温度继续升高，感温材料不断膨胀，使得阀芯18继续向右侧移动，此时区域Ⅱ内流向区域Ⅲ的流量减小，流向区域Ⅰ的流量增大。

当温度升高到一定的温度时，阀芯18与右阀套20贴合到一起，即关闭了由区域Ⅱ流向区域Ⅲ的间隙，从而实现了本发明中的温度控制阀4的流体由开始时的区域Ⅱ→区域Ⅲ转换成区域Ⅱ→区域Ⅰ。

当温度的变化趋势是从高到低时，膨胀腔25内的感温材料体积变小，在感温材料与弹簧C21的共同作用下使得阀芯18左移，从而使得阀体10内部的流体逐渐从区域Ⅱ→区域Ⅰ的流向转化成区域Ⅱ→区域Ⅲ的流向。

当流体从进油口流入到阀体10的内部时，进油口处设有背压阀，使得流体控制系统有一个稳定的背压，从而具有更好的操纵性；当流体控制系统不需要背压时，可以取消此背压阀，使得本发明获得更小的压力损失。

温度控制阀4在使用过程中，通过进油口处进入到阀体内部的流体流量并不是一成不变的。当进油口的流量突然增大时，由区域Ⅱ→区域Ⅰ或者区域Ⅲ的间隙不足以满足此突然增大的流体流动时，区域Ⅱ内部的压力将会上升。当区域Ⅱ内部向左或向右的压力大于弹簧A11或弹簧B16所提供的弹力时，左阀套12或右阀套20将会向外移以增加其与阀芯18之间的间隙，从而提高流体的流通能力，降低区域Ⅱ与相邻区域Ⅰ或Ⅲ的压力，达到保护后续元件的目的。鉴于上述情况，温度控制阀4在实际制造过程中需要根据优先保护的区域Ⅰ或Ⅲ来设定弹簧A11或者弹簧B19的参数。

本发明在实际使用的过程中，当本发明的液压系统刚开机或在寒冷的地区，此时整个液压系统内的液压油温度较低，温度控制阀4将关闭去液压油散热器5的回路，使液压油直接回液压油箱8，达到快速提高液压油温度，减少热量损失，达到提高效率的目的；当液压系统处在连续高负荷或高温环境时，液压系统内的液压油温度较高时，温度控制阀4打开去液压油散热器的回路，关闭或部分关闭直接回液压油箱8的回路，利用液压油散热器5给液压油散去多余的热量、降低温度后再回液压油箱8，使液压系统在最适宜的温度范围内工作。

Claims (3)

1.一种液压散热系统，包括通过液压管路连接的吸油滤芯(1)、液压泵(2)、执行元件(3)、液压油散热器(5)、回油过滤器(6)和液压油箱(8)，其特征在于，该液压系统还包括温度控制阀(4)，所述温度控制阀(4)包括阀体(10)，阀体(10)外侧的两端分别设有左端盖(9)、右端盖(22)，阀体(10)内设有阀杆(13)、阀芯(18)、左阀套(12)和右阀套(20)，阀芯(18)安装于阀杆(13)上，阀芯(18)内部设有膨胀腔(25)，所述膨胀腔(25)的内部设有感温膨胀材料，所述阀体上设有液压回路的接口A(27)和接口B(28)，温度控制阀(4)连接有两个液压油回路，一个是通过接口A(27)和液压管路直接连接液压油箱(8)的回路，另一个是通过接口B(28)和液压管路连接液压油散热器(5)的回路，所述温度控制阀(4)根据温度变化选择液压油的回路。

2.根据权利要求1所述的一种液压散热系统，其特征在于：所述左阀套(12)与左端盖(9)之间设有弹簧A(11)，右阀套(20)与右端盖(22)之间设有弹簧B(19)，阀芯(18)与右端盖(22)之间的阀杆(13)上套有弹簧C(21)。

3.根据权利要求1或2所述的一种液压散热系统，其特征在于：所述阀体(10)的一侧设有法兰(15)，在法兰(15)与阀体(10)构成的空腔内设有背压阀阀座(24)、背压阀阀芯(16)，所述背压阀阀座(24)与背压阀阀芯(16)之间设有背压阀弹簧(26)。