CN104500716A - 齿轮油冷却系统及具有该齿轮油冷却系统的路面机械设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种齿轮油冷却系统,用于具有洒水箱的路面机械设备上,对齿轮箱内的油池中的齿轮油进行冷却,所述齿轮油冷却系统包括:洒水箱;换热器,其设置于所述洒水箱内;进油管,其一端伸入油池内的齿轮油中,另一端与所述换热器的进油端连接;回油管,其一端连接至所述油池,另一端与所述换热器的出油端连接。本发明的齿轮油冷却系统利用路面机械设备自带的洒水箱内部的水,使高温的齿轮油与比热容高的水进行热交换,可以在短时间内高效冷却齿轮油,改善齿轮的工作条件和齿轮油的更换周期;降低发动机能耗,节约生产成本和使用维护成本。

Description

齿轮油冷却系统及具有该齿轮油冷却系统的路面机械设备
技术领域
本发明涉及一种冷却系统,尤其涉及一种齿轮油冷却系统及具有该齿轮油冷却系统的路面机械设备,属于路面机械领域。
背景技术
对于工程机械设备,通常会涉及齿轮传动,齿轮在传动的过程中会产生热量,尤其是当齿轮传动速度快,且处于封闭空间时,会导致热量的积聚,使齿轮和用于润滑齿轮的齿轮油温度升高,使齿轮的使用寿命降低,同时齿轮油的使用周期也会缩短。因此,需要对齿轮油进行冷却处理。
目前,对于工程机械齿轮油的冷却目前主要有以下两种方式:
1.自然冷却,齿轮油通过金属腔体或油池壁与外部空气进行热交换,但这种冷却方式换热效率低,用于润滑转速较低发热量小的齿轮的齿轮油,自然冷却基本能达到散热要求,但对于润滑转速较高发热量较大的齿轮的齿轮油,仅靠自然冷却不能满足散热的要求;
2.在发动机的散热器中额外增加散热器,即在原有发动机的空空中冷、水冷、液压油冷组合而成的散热器组上集成散热器,通过发动机风扇散热,这种方式会增加原有散热器的尺寸,增加原有散热器的布置空间;而且需要增加风扇的额外散热功率,增加发动机的能耗;增加制造成本及用户的使用维护成本。
发明内容
鉴于现有技术中存在的工程机械的齿轮油散热效率低或者能耗高的问题,本发明所要解决的技术问题是提供一种换热效率高且节省成本的齿轮油冷却系统。
为了解决上述技术问题,本发明采用了如下技术方案:齿轮油冷却系统,用于具有洒水箱的路面机械设备上,对齿轮箱内的油池中的齿轮油进行冷却,所述齿轮油冷却系统包括:
洒水箱;
换热器,其设置于所述洒水箱内;
进油管,其一端伸入油池内的齿轮油中,另一端与所述换热器的进油端连接;
回油管,其一端连接至所述油池,另一端与所述换热器的出油端连接。
作为优选,所述换热器为管式换热器,所述管式换热器的散热管迂回曲折设置。
作为优选,所述换热管上设置多个散热翅片。
作为优选,所述管式换热器通过支架架设于所述洒水箱的底部。
作为优选,所述洒水箱上设置有用于检测洒水箱内水位高度的液位传感器。
作为优选,所述进油管上设置有齿轮泵。
作为优选,所述洒水箱对应所述换热器的侧壁开设有安装口,所述安装口上焊接或密封连接有水箱盖;所述水箱盖上开设有两个装配孔,所述换热器的进油端和出油端穿过所述装配孔并通过密封部件密封。
作为优选,所述进油管和出油管均为金属管;所述进油管和/或出油管上设置有机油滤芯。
本发明同时公开一种路面机械设备,包括上述的齿轮油冷却系统。
作为优选,所述路面机械设备为铣刨机或轧路机。
与现有技术相比,本发明的齿轮油冷却系统的有益效果在于:本发明的齿轮油冷却系统利用路面机械设备自带的洒水箱内部的水,使高温的齿轮油与比热容高的水进行热交换,可以在短时间内高效冷却齿轮油,改善齿轮的工作条件和齿轮油的更换周期;降低发动机能耗,节约生产成本和使用维护成本。
附图说明
图1为本发明的齿轮油冷却系统的结构示意图。
图2为图1中换热器的放大图。
附图标记说明
1-洒水箱             11-水箱盖
2-换热器             21-进油端
22-出油端            23-散热翅片
3-进油管             4-回油管
5-支架               6-液位传感器
7-齿轮泵             8-密封部件
9-密封圈
100-齿轮箱           101-出油口
102-进油口           103-油池
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述,但不作为对本发明的限定。
图1所示,本发明的齿轮油冷却系统,用于具有洒水箱1的路面机械设备上,用于冷却齿轮箱100内(或称为减速机)的油池103中的齿轮油。所述齿轮油冷却系统,包括:洒水箱1、换热器2、进油管3和回油管4,换热器2设置于洒水箱1内,并至少部分浸在洒水箱1的液面以下。进油管3的一端伸入油池103内的齿轮油中,另一端与换热器2的进油端21连接;回油管4的一端连接至油池103,另一端与换热器2的出油端22连接。
本发明的齿轮油冷却系统,利用路面机械设备自带的洒水箱1,使高温的齿轮油与洒水箱1内部的水形成热交换,利用水的比热容最高这一特性,对齿轮油进行冷却。由于洒水箱1内的水是不断喷出并不断补入的,因此洒水箱1内被加热的水通过喷头喷出洒水箱1,外部新补入洒水箱1内的水又可以对齿轮油进行散热,使齿轮油能够一直与洒水箱1内的水进行热交换,从而改善齿轮的工作条件和延长齿轮油的更换周期。另外,本发明由于利用自身的洒水箱1内的水进行换热,而不需要额外增加发动机的能耗,同时也不占用空间,因此,能够降低发动机的能耗,同时也节约了生产成本和使用维护成本。
如图1和图2所示,作为本实施例的一种优选方案,为了提高换热效率,换热器2为管式换热器,管式换热器的散热管迂回曲折设置。为了进一步增大散热面积,换热管上设置多个散热翅片23。散热翅片23优选焊接在散热管上。散热管和散热翅片23的材质、尺寸和形状以及焊接的疏密程度与齿轮油需要散失的热量以及洒水箱内部空间的大小有关。如果需要散失的热量多,而采用易散热的材质,并在占用相同面积的情况下尽快能的增大散热表面积。
为了使换热器尽可能较多的位于洒水箱1的液面以下,管式换热器最好设置与洒水箱1的底部。本实施例图1和图2中示出的是通过支架5将换热器2架设于洒水箱1的底部,使换热器2不与洒水箱1的底壁接触并固定于洒水箱1内。当然,换热器2也可以通过其他方式固定在洒水箱1。
本发明的齿轮油冷却系统还具有用于检测洒水箱1内液面高度(水位高度)的液位传感器6,其设置在洒水箱1的侧壁上。当洒水箱1内的水位达到或低于安全水位高度时(例如,水位高度未达到没过散热管高度,或者水位高度未达到散热管高度的某一预设比例值时),液位传感器6发送信号给控制器,控制器控制报警系统发出报警,告知驾驶员洒水箱1内的水量不足,应尽快补入水,驾驶员停止路面机械设备,向洒水箱1内注入水,不会出现洒水箱中的水耗尽而无法冷却的现象。报警系统可以为声光报警系统。安全水位高度由齿轮油冷却系统需要的散热量及散热器2的散热能力计算得来。
继续结合图1,位于齿轮箱100内的进油管3的管段上设置有齿轮泵7,以使油池103内的齿轮油顺利地经进油管3进入换热器2内。由于减速机(齿轮箱100)上本身具有出油口101和进油口102,因此,可以将利用齿轮箱100原有的结构,直接将进油管3和回油管4连接在齿轮箱100的进油口102和出油口101内,而齿轮泵7也利用齿轮箱100内部原有的齿轮泵。
而且进油管3和回油管4可以采用金属材质制成,当然也可以根据实际需要选择其他材质制成。
为了使换热器2的进油端21和出油端22引出洒水箱1,可以在洒水箱1的侧壁上直接预留装配孔,使进油端21和出油端22从装配孔伸出,并在装配孔出增设密封部件。如图1和图2所示,本实施例示出的是在洒水箱1对应换热器2的侧壁开设有安装口(由于安装口被水箱盖11遮挡而未示出),安装口上焊接(当水箱盖11与洒水箱1的材质相同时采用焊接)或密封连接(设置密封圈9)有水箱盖11;水箱盖11上开设有两个装配孔,换热器2的进油端21和出油端22穿过装配孔并通过密封部件8密封,密封部件8可以为密封垫或密封圈等。如果换热器2的材质与水箱盖11的材质相同,可以将换热器2的进油端21和出油端22直接焊接在装配孔内。
本发明的齿轮油冷却系统还可以根据减速机的工作负荷,在进油管3和出油管4中的一个上设置有机油滤芯,或者在进油管3和出油管4上同时设置有机油滤芯,以过滤减速机的齿轮啮合时产生的金属碎屑,延长减速机的齿轮的工作寿命。
本发明同时公开了一种路面机械设备,其包括上述的齿轮油冷却系统。路面机械设备可以为铣刨机或轧路机。
本发明的齿轮油冷却系统的齿轮油能够循环流动,流经换热器2与洒水箱1中的水进行热交换,达到冷却目的。
以路面机械设备中的铣刨机为例对齿轮油冷却系统的工作原理和工作流程进行说明:铣刨鼓的减速机的齿轮高速运转,使油池100内的齿轮油温度较高形成高温齿轮油,高温齿轮油被减速机内置的齿轮泵7抽出,经减速机的出油口101进入进油管3,再通过换热器2的进油端21,进入换热器2,并与洒水箱1内部的水实现热交换,齿轮油达到被冷却的目的。经冷却的齿轮油由出油端22经回油管4,减速机的进油口101回到铣刨鼓的减速机的油池103内,冷却并润滑铣刨鼓的减速机的齿轮。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例,不用于限制本发明,本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内,对本发明做出各种修改或等同替换,这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.齿轮油冷却系统,用于具有洒水箱的路面机械设备上,对齿轮箱内的油池中的齿轮油进行冷却,其特征在于,所述齿轮油冷却系统包括:
洒水箱;
换热器,其设置于所述洒水箱内;
进油管,其一端伸入油池内的齿轮油中,另一端与所述换热器的进油端连接;
回油管,其一端连接至所述油池,另一端与所述换热器的出油端连接。
2.根据权利要求1所述的齿轮油冷却系统,其特征在于,所述换热器为管式换热器,所述管式换热器的散热管迂回曲折设置。
3.根据权利要求2所述的齿轮油冷却系统,其特征在于,所述换热管上设置多个散热翅片。
4.根据权利要求2或3所述的齿轮油冷却系统,其特征在于,所述管式换热器通过支架架设于所述洒水箱的底部。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的齿轮油冷却系统,其特征在于,所述洒水箱上设置有用于检测洒水箱内水位高度的液位传感器。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的齿轮油冷却系统,其特征在于,所述进油管上设置有齿轮泵。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的齿轮油冷却系统,其特征在于,所述洒水箱对应所述换热器的侧壁开设有安装口,所述安装口上焊接或密封连接有水箱盖;所述水箱盖上开设有两个装配孔,所述换热器的进油端和出油端穿过所述装配孔并通过密封部件密封。
8.根据权利要求1所述的齿轮油冷却系统,其特征在于,所述进油管和出油管均为金属管;所述进油管和/或出油管上设置有机油滤芯。
9.路面机械设备,其特征在于,包括权利要求1至8中任一项所述的齿轮油冷却系统。
10.根据权利要求1所述的路面机械设备,其特征在于,所述路面机械设备为铣刨机或轧路机。
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