CN105351292A - 散热控制系统及具有其的车辆 - Google Patents

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张龙
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Abstract

本发明提供了一种散热控制系统及具有其的车辆，该散热控制系统包括液压马达和冷却风扇，液压马达驱动冷却风扇转动，散热控制系统还包括：换向控制阀，换向控制阀包括第一工作油口和第二工作油口，第一工作油口与液压马达的第一通油口连接，第二工作油口与液压马达的第二通油口连接；控制器，控制器与换向控制阀信号连接，控制换向控制阀处于不同阀位，以使液压马达带动冷却风扇正转、或停转、或反转。本发明中的散热控制系统解决了现有技术中的散热系统的散热效率较低的问题。

Description

散热控制系统及具有其的车辆
技术领域
本发明涉及液压控制领域，具体而言，涉及一种散热控制系统及具有其的车辆。
背景技术
液压独立散热系统是相对发动机散热系统和液压散热系统集中在一起而言的，液压独立散热系统采用液压马达驱动冷却风扇的方式运行，风扇的转速可随液压油温度变化而变化，系统可控性强，且比较节能。
如图1所示，当发动机启动后，冷却泵1就会有压力油流输出，压力油流驱动冷却马达2，冷却马达2再驱动冷却风扇3，冷却风扇旋转起来后产生气流，气流流经散热器，从而冷却了散热器内部流动的液压油。冷却泵1为变量液压泵，流量可随液压油温变化。当油温高时，冷却泵1输出流量增加，风扇转速加快，反之风扇转速降低。
如图2所示，散热系统的工作原理与图1中的系统基本一致，区别在于图2中的系统增加了换向阀4，通过换向阀的换向可以实现液压马达的正反转。
然而，现有的挖掘机液压独立散热系统在使用一段时间后，散热器会因为灰尘、树叶等杂物堵塞，从而降低了散热系统的效率，影响液压系统正常工作，因此，现有的系统没有自清洁功能。经过多年发展，现有少数独立散热系统通过液压马达反转实现自清洁功能，但系统控制方面存在一定局限性。
另外，现有技术中的散热系统还存在如下缺点：
1、冷却马达为单向旋转马达，造成风扇只能向一边旋转；
2、风扇为单向旋转，造成工作过程中，气流只能向单一方向流动，散热器迎风面容易积灰，运行一段时间后，系统散热效率会下降；
3、图2中的换向阀为两位换向阀，风扇由正转变为反转或由反转变为正转时，系统冲击大；
4、风扇在高速旋转时误操作换向阀，换向无缓冲，造成换向冲击过大，系统元件容易损坏。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种散热控制系统及具有其的车辆，以解决现有技术中的散热系统的散热效率较低的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种散热控制系统，包括液压马达和冷却风扇，液压马达驱动冷却风扇转动，散热控制系统还包括：换向控制阀，换向控制阀包括第一工作油口和第二工作油口，第一工作油口与液压马达的第一通油口连接，第二工作油口与液压马达的第二通油口连接；控制器，控制器与换向控制阀信号连接，控制换向控制阀处于不同阀位，以使液压马达带动冷却风扇正转、或停转、或反转。
进一步地，换向控制阀包括第一阀位、第二阀位和第三阀位，当换向控制阀处于第一阀位时，液压马达停止旋转；当换向控制阀处于第二阀位时，液压马达驱动冷却风扇正转；当换向控制阀处于第三阀位时，液压马达驱动冷却风扇反转。
进一步地，第二阀位位于第一阀位和第三阀位之间。
进一步地，换向控制阀包括进油口和回油口，当换向控制阀处于第一阀位时，换向控制阀的进油口与第一工作油口和第二工作油口均连通，换向控制阀的回油口与第一工作油口和第二工作油口均连通。
进一步地，换向控制阀包括进油口和回油口，当换向控制阀处于第二阀位时，换向控制阀的进油口与第一工作油口连通，换向控制阀的回油口与第二工作油口连通。
进一步地，换向控制阀包括进油口和回油口，当换向控制阀处于第三阀位时，换向控制阀的进油口与第二工作油口连通，换向控制阀的回油口与第一工作油口连通。
进一步地，换向控制阀为三位四通电磁阀。
进一步地，散热控制系统还包括用于为换向控制阀补油的补油阀，补油阀的进油口与散热控制系统的液压油箱连接，补油阀的出油口与换向控制阀的进油口连接。
进一步地，补油阀为单向阀。
进一步地，补油阀的进油口连接在换向控制阀的回油口与液压油箱之间的液压管路上。
进一步地，换向控制阀的回油口与液压油箱之间的液压管路上安装有回油过滤器。
根据本发明的另一方面，提供了一种车辆，包括散热控制系统，散热控制系统为上述的散热控制系统。
本发明中的散热控制系统包括换向控制阀和控制器，由于控制器控制该换向控制阀处于不同的阀位，使液压马达驱动冷却风扇进行正转、停转或反转，这样，可以控制液压马达反转以使冷却风扇随之反转，进而使气流朝相反的方向吹动，从而将吸附在散热器上的灰尘、树叶等杂物反向吹掉。
另外，由于可以控制冷却风扇在正转和反转之间转换时，有一个停转的过程，从而可以减小液压马达和冷却风扇的换向冲击，对液压元件起到保护作用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书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示出了根据现有技术的散热系统的一个实施例的液压原理图；
图2示出了根据现有技术的散热系统的另一个实施例的液压原理图；
图3示出了根据本发明的散热控制系统的实施例的液压原理图；
图4示出了图3中的散热控制系统的电气原理图；以及
图5示出了图3中的换向控制阀的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、液压马达；20、冷却风扇；30、换向控制阀；30a、第一电磁块；30b、第二电磁块；31、第一工作油口；32、第二工作油口；33、进油口；34、回油口；35、第一阀位；36、第二阀位；37、第三阀位；40、补油阀；50、液压油箱；60、回油过滤器；70、控制器；80、换向按钮；91、液压泵；92、呼吸器。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请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。
本实施例提供了一种散热控制系统，请参照图3至图5，该散热控制系统包括液压马达10和冷却风扇20，液压马达10驱动冷却风扇20转动，散热控制系统还包括：换向控制阀30，换向控制阀30包括第一工作油口31和第二工作油口32，第一工作油口31与液压马达10的第一通油口连接，第二工作油口32与液压马达10的第二通油口连接；控制器70，控制器70与换向控制阀30信号连接，控制换向控制阀30处于不同阀位，以使液压马达10带动冷却风扇20正转、或停转、或反转。
本实施例中的散热控制系统包括换向控制阀30和控制器70，由于控制器70控制该换向控制阀30处于不同的阀位，使液压马达10驱动冷却风扇20进行正转、停转或反转，这样，可以控制液压马达10反转以使冷却风扇20随之反转，进而使气流朝相反的方向吹动，从而将吸附在散热器上的灰尘、树叶等杂物反向吹掉。
另外，由于可以控制冷却风扇20在正转和反转之间转换时，有一个停转的过程，从而可以减小液压马达10和冷却风扇20的换向冲击，对液压元件起到保护作用。
在本实施例中，换向控制阀30包括第一阀位35、第二阀位36和第三阀位37，当换向控制阀30处于第一阀位35时，液压马达10停止旋转；当换向控制阀30处于第二阀位36时，液压马达10驱动冷却风扇20正转；当换向控制阀30处于第三阀位37时，液压马达10驱动冷却风扇20反转。
本实施例通过使换向控制阀30包括第一阀位35、第二阀位36和第三阀位37，可以比较方便地使液压马达10驱动冷却风扇20进行正转、停转和反转。
在本实施例中，第二阀位36位于第一阀位35和第三阀位37之间。此时，第二阀位36为换向控制阀30的中位，当换向控制阀30处于中位时，液压马达10驱动冷却风扇20正转。
在本实施例中，换向控制阀30包括进油口33和回油口34，当换向控制阀30处于第一阀位35时，换向控制阀30的进油口33与第一工作油口31和第二工作油口32均连通，换向控制阀30的回油口34与第一工作油口31和第二工作油口32均连通。
此时，该散热控制系统的液压泵91的出油口、液压马达10的进油口和液压马达10的回油口均与散热控制系统的液压油箱50连通，液压泵91的载荷为0，该泵通过负载反馈，自动降低排量至最小，液压马达10无功率输出，风扇约15秒后停止运转。
在本实施例中，换向控制阀30包括进油口33和回油口34，当换向控制阀30处于第二阀位36时，换向控制阀30的进油口33与第一工作油口31连通，换向控制阀30的回油口34与第二工作油口32连通。
此时，液压马达10顺时针旋转，风扇实现正转且为吸风状态，散热系统正常工作。其中，液压马达10顺时针旋转方向为从风扇正前方向液压马达10的方向观察，向右旋转为顺时针，反之为逆时针。
在本实施例中，换向控制阀30包括进油口33和回油口34，当换向控制阀30处于第三阀位37时，换向控制阀30的进油口33与第二工作油口32连通，换向控制阀30的回油口34与第一工作油口31连通。
此时，液压马达10逆时针旋转，风扇实现反转且为吹风状态，气流将反向吹掉散热器上的灰尘、树叶等杂物，同时因为有同样的风量吹在散热器上，保证了在清洁过程中不影响液压系统的散热，即在清洁过程中同样可以保证正常工作。
具体地，本实施例中的换向控制阀30为三位四通电磁阀。
在本实施例中，散热控制系统还包括用于为换向控制阀30补油的补油阀40，补油阀40的进油口与散热控制系统的液压油箱50连接，补油阀40的出油口与换向控制阀30的进油口33连接。本实施例中的液压油箱50上安装有呼吸器92。
本实施例通过设置补油阀40，可以在停机时为液压马达10的进油路补油，防止液压马达10吸空损坏。
具体地，补油阀40为单向阀。
在本实施例中，补油阀40的进油口连接在换向控制阀30的回油口34与液压油箱50之间的液压管路上。
为了减少回油管路内的杂质，换向控制阀30的回油口34与液压油箱50之间的液压管路上安装有回油过滤器60。
本实施例还提供了一种车辆，包括散热控制系统，散热控制系统为上述的散热控制系统。
本实施例中的散热控制系统在原有技术基础上更换了电磁换向阀，新方案电磁换向阀为三位四通阀，该电磁换向阀各油口的位置是根据实际需要设置的。
本实施例中的散热控制系统设置换向控制阀30的主要作用是改变油流的方向，使液压马达10实现正、反转；单向阀的作用主要是在停机时为液压马达进油路补油，防止液压马达吸空损坏。
本实施例中的散热控制系统的工作过程采用电控程序控制完成，图3为该散热控制系统的液压系统原理图，图4为该散热控制系统的电气系统原理图。
在本实施例中，换向控制阀的选型，不但要满足换向需要，还要满足换向过程中没有冲击，能很好的保护冷却马达；在工作过程中，换向控制阀中的电磁阀工作逻辑关系的确定；关于控制程序的编写，要求控制程序能按实际要求发出信号，并完成实际操作。
本实施例中的散热控制系统的工作过程：
本方案液压及电气原理图如图4所示，换向控制阀30通过控制器的程序实现换向，具体工作过程如下：
当机器正常工作时，换向控制阀30处于中位，液压马达10顺时针旋转，风扇正转且风扇为吸风状态，气流经过散热器使液压油冷却；当需要进行散热器清洁时，向下拨动驾驶室内相应控制按钮，位于驾驶室内的控制器接收信号，内部程序处理如下：
1)控制器输出信号一，换向控制阀30的第一电磁块30a的得电，换向阀处于左位(第一阀位35)，使液压泵91的出油口、液压马达10的进、回油口与液压油箱50相通，液压泵91的载荷为0，该泵通过负载反馈，自动降低排量至最小，液压马达10无功率输出，风扇约15秒后停止运转；
2)拨动换向按钮80在20秒后，控制器输出信号二，第一电磁块30a失电，同时，第二电磁块30b得电，换向控制阀30处于右位(第三阀位37)，液压马达10逆时针旋转，风扇实现反转。此时风扇变为吹风状态，气流将反向吹掉散热器上的灰尘、树叶等杂物，同时因为有同样风量吹在散热器上，保证了在清洁过程中不影响液压系统的散热，即在清洁过程中同样可以保证正常工作。
清洁完毕后，向上拨动换向按钮80，控制器接收信号，内部程序处理如下：
3)控制器输出信号三，第一电磁块30a得电换向阀处于左位(第一阀位35)，使液压泵91的出油口、液压马达10的进、回油口与液压油箱相通，液压泵91的载荷为0，该泵通过负载反馈，自动降低排量至最小，马达无功率输出，风扇约15秒后停止运转；
4)拨动换向按钮80在20秒后，输出信号四，第一电磁块30a失电，换向控制阀30的阀芯在弹簧力作用下处于中位，液压马达10顺时针旋转，风扇实现正转且为吸风状态，散热系统正常工作。
本实施例中的散热控制系统主要实现的功能：
1、冷却液压系统的油温，提高液压系统效率，保护液压元件；
2、通过换向控制阀可实现液压马达正反转；
3、液压马达实现反转后，风扇也随之反转，即气流方朝相反方向吹动，从而将吸附在散热器上的灰尘、树叶等杂物反向吹掉；
4、可在任意时间操作换向阀换向，换向无冲击，保护了液压元件。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
1、通过操作换向控制阀，能够实现液压马达的正、反转和停转；
2、换向阀可在任意时间实现换向，操作简单，避免了误操作可能造成元件损坏的情况；
3、冷却马达的正、反转可使冷却风扇实现反转，从而可吹掉散热器上的杂物，保证散热效率；
4、系统具有自清洁功能，在灰尘较多或风沙较大的场合(例如矿山工况)，可免去经常清洗散热器的工序；
5、节约清洗成本，保证整机正常出勤，不耽搁工期。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (12)

1.一种散热控制系统，包括液压马达(10)和冷却风扇(20)，所述液压马达(10)驱动所述冷却风扇(20)转动，其特征在于，所述散热控制系统还包括：
换向控制阀(30)，所述换向控制阀(30)包括第一工作油口(31)和第二工作油口(32)，所述第一工作油口(31)与所述液压马达(10)的第一通油口连接，所述第二工作油口(32)与所述液压马达(10)的第二通油口连接；
控制器(70)，所述控制器(70)与所述换向控制阀(30)信号连接，控制所述换向控制阀(30)处于不同阀位，以使所述液压马达(10)带动所述冷却风扇(20)正转、或停转、或反转。
2.根据权利要求1所述的散热控制系统，其特征在于，
所述换向控制阀(30)包括第一阀位(35)、第二阀位(36)和第三阀位(37)，当所述换向控制阀(30)处于所述第一阀位(35)时，所述液压马达(10)停止旋转；当所述换向控制阀(30)处于所述第二阀位(36)时，所述液压马达(10)驱动所述冷却风扇(20)正转；当所述换向控制阀(30)处于所述第三阀位(37)时，所述液压马达(10)驱动所述冷却风扇(20)反转。
3.根据权利要求2所述的散热控制系统，其特征在于，所述第二阀位(36)位于所述第一阀位(35)和所述第三阀位(37)之间。
4.根据权利要求2所述的散热控制系统，其特征在于，所述换向控制阀(30)包括进油口(33)和回油口(34)，当所述换向控制阀(30)处于所述第一阀位(35)时，所述换向控制阀(30)的进油口(33)与所述第一工作油口(31)和所述第二工作油口(32)均连通，所述换向控制阀(30)的回油口(34)与所述第一工作油口(31)和所述第二工作油口(32)均连通。
5.根据权利要求2所述的散热控制系统，其特征在于，所述换向控制阀(30)包括进油口(33)和回油口(34)，当所述换向控制阀(30)处于所述第二阀位(36)时，所述换向控制阀(30)的进油口(33)与所述第一工作油口(31)连通，所述换向控制阀(30)的回油口(34)与所述第二工作油口(32)连通。
6.根据权利要求2所述的散热控制系统，其特征在于，所述换向控制阀(30)包括进油口(33)和回油口(34)，当所述换向控制阀(30)处于所述第三阀位(37)时，所述换向控制阀(30)的进油口(33)与所述第二工作油口(32)连通，所述换向控制阀(30)的回油口(34)与所述第一工作油口(31)连通。
7.根据权利要求1所述的散热控制系统，其特征在于，所述换向控制阀(30)为三位四通电磁阀。
8.根据权利要求1所述的散热控制系统，其特征在于，所述散热控制系统还包括用于为所述换向控制阀(30)补油的补油阀(40)，所述补油阀(40)的进油口与所述散热控制系统的液压油箱(50)连接，所述补油阀(40)的出油口与所述换向控制阀(30)的进油口(33)连接。
9.根据权利要求8所述的散热控制系统，其特征在于，所述补油阀(40)为单向阀。
10.根据权利要求8所述的散热控制系统，其特征在于，所述补油阀(40)的进油口连接在所述换向控制阀(30)的回油口(34)与所述液压油箱(50)之间的液压管路上。
11.根据权利要求1所述的散热控制系统，其特征在于，所述换向控制阀(30)的回油口(34)与所述液压油箱(50)之间的液压管路上安装有回油过滤器(60)。
12.一种车辆，包括散热控制系统，其特征在于，所述散热控制系统为权利要求1至11中任一项所述的散热控制系统。
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