CN106523476B - 集成式液压油散热器 - Google Patents

Abstract

一种集成式液压油散热器，其中液压油散热器进油口固定有第一单向阀，第一单向阀进油口通过固定于液压散热器的进油接口连通系统油路，出油口通过下油箱与所述散热器芯的进油口连通。其优点是只需用一进一出两根软管将本发明串联进液压系统，即可实现回油和冷却功能；大大简化了管路布置，将回油及冷却回路的两个单向阀集中在一处布置，便于故障排查；内置节温器，不需外加任何元件即可实现液压油快速预热功能；可保证液压油达到最佳使用温度才经过散热器芯，避免粘度较高的液压油进入散热器芯，对散热器芯起到一定的保护作用。

Description

集成式液压油散热器

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种集成式液压油散热器。

背景技术

随着科学技术的不断发展，在建筑、水利等工程领域，各类施工机械开始被广泛的使用，诸如挖掘机、起重机、推土机等等，这类用于工程建设的施工机械统称为工程机械。现在使用的工程机械主要由行走装置、回转装置、驾驶室、工作装置、控制装置及液压控制系统组成，其中液压控制系统是工程机械的重要组成部分。

液压油散热器是广泛应用于工程机械液压系统的散热元件，它起着调节液压系统油液温度的作用。传统的液压油散热器只是作为工程机械冷却及回油回路中的一个组成部分。

目前，在液压工程机械中，为实现冷却油液及回油的功能，液压系统需要将各种必要元件布置在整机上的各个位置，再将各个零件用管路连接起来。一般在液压回路中串联液压油散热器，以使液压油温度不至于过高，现在普遍使用的液压控制系统参见图1所示，通常液压油散热器11包括液压油散热器进油口3、液压油散热器下油箱7、散热器芯5、液压油散热器上油箱6及液压油散热器出油口1，由于散热器芯5是采用铝材料制成，其强度较小，如果与液压系统其它部件采用刚性连接，在工作时容易造成损坏，因此通常采用在液压系统主回路中通过软管一12与第一单向阀9连接，同时通过软管三14与第二单向阀8连接，第一单向阀9经液压油散热器总成11及软管二13与液压油箱连接，第二单向阀8直接与液压油箱连接。其中软管一、软管二、软管三为这种回油及冷却回路必备的三根软管，且第二单向阀的开启压力大于第一单向阀的开启压力。当回路中压力达到第二单向阀开启压力时，第二单向阀开启，从主油路出来的液压油一部分经第二单向阀直接回到油箱，无需经过液压油散热器散热。该系统虽然一定程度能避免液压油热量散失，保证了液压油工作温度的平衡；但只能根据压力大小进行控制，无法跟随环境温度的变化而变化，因而对于液压油温的控制不够精确，存在较大的局限性。例如，在环境温度较低尤其是冬季时，液压油也需要流经液压油散热器进行散热，这就造成了热量的损失，使得液压油达到最佳使用温度(一般高于40℃)需要较长的时间，耗时耗能。

针对上述情况，在中国专利CN200520126478.5中公开了一种带预热功能冷却回路的液压装置，该装置在液压油散热器两端并联冷却选择回路、电气控制系统及温度控制系统，冷却选择回路为一冷却选择集成阀块，电气控制系统与冷却选择回路及温度控制系统电连接，温度控制系统的温控开关位于回油箱内。系统开始工作后，液压油箱中的温度控制开关监测油温，当油温低于设定值时，系统回油经过冷却选择阀块从T口直接回油箱，不经过液压油散热器，此时液压系统油温上升较快，很快达到系统设定的最佳工作温度；超过最佳工作温度时电气控制系统控制冷却选择阀块，使系统回油进入液压油散热器，防止系统油温继续上升。在实际使用中，本装置虽然能有效的对液压油进行预热控制，但结构本身较为复杂，导致成本较高，并且在使用中一旦出现损坏，维护也较为困难。

针对CN200520126478.5的不足，在中国专利CN201010296099.6中公开了一种液压系统的预热结构。参见图2所示，该结构在液压系统主回路与第一单向阀及第二单向阀之间设有一节温器；节温器的进口与液压系统主回路连接，节温器的出口T与第一单向阀进口连接，节温器的出口P与第二单向阀进口连接。

节温器在现有技术中，是控制冷却液流动路径的阀门，是一种自动调温装置，通常含有感温组件，利用膨胀或冷缩来开启或关闭气体、液体的流动。该预热结构中，在液压系统主回路与第一单向阀及第二单向阀之间设置节温器，节温器的开启温度设定为液压油的最佳使用温度T₀+4～5℃，在环境温度较低的情况下发动机器时，由于液压油的温度低于T₀，此时节温器出口T关闭，关闭流向液压油散热器的支路，液压油直接经过第二单向阀流回液压油箱，由于不经过液压油散热器，热量散失少，经过热机操作后，液压油可以快速达到使用温度；当液压油温度超过T₀+4～5℃时，节温器出口P逐渐关闭直接流回液压油箱的支路而逐渐打开流向液压油散热器的支路，液压油经过液压油散热器散热冷却后使得温度不过分升高。

该结构利用节温器的出口T及出口P的打开或关闭来控制液压油是否流经液压油散热器，从而实现液压系统的快速预热，降低了预热的时间和能耗。本装置虽然能实现快速预热功能，但是第一单向阀、第二单向阀、节温器需要分别布置在机器的不同位置上，再由管路相互连接；管路连接复杂，且不便于故障排查；特别是在吨位小的工程机械产品上，由于空间有限，很难进行元件布置。

发明内容

本发明的目的就是提供一种集成式液压油散热器，本发明只需要用两根软管串联到回路中；它既可实现液压油快速预热，又可简省管路布置，更便于故障检测。特别是对于零件布置空间有限的小吨位工程机械来说，集成式液压油散热器的优势明显。

本发明的解决方案是这样的：

一种集成式液压油散热器，其液压油散热器包括液压油散热器进油口、液压油散热器下油箱、散热器芯、液压油散热器上油箱及液压油散热器出油口，其特征在于：在所述液压油散热器进油口中固定有第一单向阀，所述第一单向阀进油口通过液压散热器上的进油接口连通系统油路，出油口通过固定于液压油散热器内腔的管路与所述散热器芯的进油口连通。

更具体的技术方案还包括：所述液压油散热器设置有第二旁通油道，第二旁通油道下腔与液压油散热器下油箱连通，其上腔与液压油散热器上油箱连通，在所述第二旁通油道进口固定有节温器，所述节温器有两个状态：液压油温在T0+4-5℃以下时保持第二旁通油道打开，下油箱与上油箱连通；在液压油温达到T0+4-5℃时，将第二旁通油道进口关闭，下油箱与上油箱之间的油道被切断；下油箱的液压油只能通过散热器芯流向上油箱。

进一步的：所述液压油散热器设置有第一旁通油道，第一旁通油道下腔与液压油散热器进油口连通，其上腔与液压油散热器上油箱连通，在所述第一旁通油道进口固定有第二单向阀，所述第二单向阀的进油口与第一单向阀的进油口并联，所述第二单向阀的出油口经第一旁通油道与上油箱连通。

本发明的优点是：

1、只需用一进一出两根软管将本发明串联进液压系统，即可实现回油和冷却功能；大大简化了管路布置，给小吨位的工程机械产品设计带来很大方便；

2、本发明将回油及冷却回路的两个单向阀集中在一处布置，便于故障排查；

3、本发明内置节温器，不需外加任何元件即可实现液压油快速预热功能；

4、本发明可保证液压油达到最佳使用温度才经过散热器芯，避免粘度较高的液压油进入散热器芯，对散热器芯起到一定的保护作用。

附图说明

图1是现有技术中工程机械中第一种液压系统回油及冷却回路原理图。

图2是现有技术中工程机械中第二种液压系统回油及冷却回路原理图。

图3是本发明实施例一的液压系统回油及冷却回路原理图。

图4是图3所示回路的结构原理示意图。

图5是本发明实施例二的液压系统回油及冷却回路原理图。

图6是图5所示回路的结构原理示意图。

图7是本发明实施例三的液压系统回油及冷却回路原理图。

图8是图7所示回路的结构原理示意图。

图中附图标记为：1、液压油散热器出油口；2、第一旁通油道；3、液压油散热器进油口； 4、第二旁通油道；5、散热器芯；6、液压油散热器上油箱；7、液压油散热器下油箱；8、第二单向阀；9、第一单向阀；10、节温器；11、液压油散热器；12、软管一；13、软管二；14、软管三。

具体实施方式

本发明的液压油散热器11包括液压油散热器进油口3、液压油散热器下油箱7、散热器芯5、液压油散热器上油箱6及液压油散热器出油口1，在所述液压油散热器进油口3或者液压油散热器下油箱7中固定有第一单向阀9，所述第一单向阀9进油口通过固定于液压散热器11的进油接口连通系统油路，出油口通过固定于液压油散热器11内腔的管路与所述散热器芯5的进油口连通。

依照上述技术方案，本发明包括如下的实施例：

实施例一：

如图3、4所示，所述液压油散热器11设置有第二旁通油道4，第一液压油散热器旁通油道4下腔与液压油散热器下油箱7连通，其上腔与液压油散热器上油箱6连通，在所述第二旁通油道4进口固定有节温器10，所述节温器10有两个状态：液压油温在T0+4-5℃以下时保持第二旁通油道4打开，下油箱7与上油箱6连通；在液压油温达到T0+4-5℃时，将第二旁通油道进口关闭，下油箱7与上油箱6之间的油道被切断；下油箱7的液压油只能通过散热器芯5流向上油箱6。所述液压油散热器11设置有第一旁通油道2，第一旁通油道2下腔与液压油散热器进油口3连通，其上腔与液压油散热器上油箱6连通，在所述第一旁通油道2进口固定有第二单向阀8，所述第二单向阀8的进油口与第一单向阀9的进油口并联，所述第二单向阀8的出油口经第一旁通油道与上油箱连通；所述第一单向阀9固定于液压油散热器进油口3中。

液压油经过软管一12进入液压油散热器11，再经由软管二13回液压油箱。整个回油及冷却回路只包含这三个元件。在液压油散热器11的散热器芯5两端并联两个旁通油道，将第一单向阀9和第二单向阀8的进口并联在液压油散热器进油口3上；第一单向阀9出口经下油箱7与散热器芯5连通，散热器芯5则通向上油箱6；第二单向阀8出口经第一旁通油道2与上油箱6连通；节温器10位于第二旁通油道4的进口处。液压油经过软管一12进入液压油散热器进油口3后油路一分为二：一路液压油经过第二单向阀8所在的第一旁通油道2流向液压油散热器上油箱6，另一路液压油经过第一单向阀9经由散热器芯5或者第二旁通油道4流向液压油散热器上油箱6。在环境温度较低的情况下启动机器：当液压油温度低于T₀时时，节温器关闭、第二旁通油道4导通，液压油经由第一单向阀和第二旁通油道4回液压油箱；当环境温度超过T₀+4～5℃时，节温器开启、第二旁通油道4堵塞，液压油经由第一单向阀与散热器芯、或者经由第二单向阀回液压油箱。

实施例二：

如图5、6所示，所述液压油散热器11设置有第一液压油散热器旁通油道2，第一液压油散热器旁通油道2下腔与液压油散热器进油口3连通，其上腔与液压油散热器上油箱6连通，在所述第一液压油散热器旁通油道2进口固定有第二单向阀8，所述第二单向阀8的进油口与第一单向阀9的进油口并联，所述第二单向阀8的出油口经第一旁通油道与上油箱6连通；所述第一单向阀9固定于液压油散热器进油口3中。液压油散热器11内部集成第一单向阀9和第二单向阀8，考虑到通流量变大，将液压油散热器进回油管的通径加大。与图1相比，软管三14被液压油散热器内部的油道取代，单向阀集中布置在液压油散热器中；这样可以省去软管三14，将单向阀集中在一处也便于故障检测。

实施例三：

如图7、8所示，所述第一单向阀9固定于液压油散热器进油口3中；所述液压油散热器11设置有第二液压油散热器旁通油道4，第二旁通油道4下腔与液压油散热器下油箱7连通，其上腔与液压油散热器上油箱6连通，在所述第二旁通油道4进口固定有节温器10，所述节温器10有两个状态：液压油温在T₀以下时保持第二旁通油道4打开，下油箱7与上油箱6连通；在液压油温达到T₀+4～5℃时，将第二旁通油道进口关闭，下油箱7与上油箱6之间的油道被切断；下油箱7的液压油只能通过散热器5流向上油箱6。当系统启动、液压油温度低于T₀时，油液经过第二旁通油道直接回液压油箱，单位时间内油液循环次数变多，为液压油散热器增加了液压油预热的功能。

Claims (1)

1.一种集成式液压油散热器，其液压油散热器（11）包括液压油散热器进油口（3）、液压油散热器下油箱（7）、散热器芯（5）、液压油散热器上油箱（6）及液压油散热器出油口（1），其特征在于：在所述液压油散热器进油口（3）中固定有第一单向阀（9），所述第一单向阀（9）进油口通过液压油散热器（11）上的进油接口连通系统油路，出油口通过液压油散热器（11）的液压油散热器下油箱（7）与所述散热器芯（5）的进油口连通所述液压油散热器（11）设置有第二旁通油道（4），第二旁通油道（4）下腔与液压油散热器下油箱（7）连通，其上腔与液压油散热器上油箱（6）连通，在所述第二旁通油道（4）进口固定有节温器（10），所述节温器（10）的开启温度比液压油的最佳使用温度T₀高4～5℃；所述节温器（10）有两个状态：液压油温在T₀以下时保持第二旁通油道（4）打开，液压油散热器下油箱（7）与液压油散热器上油箱（6）连通；在液压油温达到T₀+4～5℃时，将第二旁通油道进口关闭，液压油散热器下油箱（7）与液压油散热器上油箱（6）之间的油道被切断；液压油散热器下油箱（7）的液压油只能通过散热器芯（5）流向液压油散热器上油箱（6）；所述液压油散热器（11）设置有第一旁通油道（2），第一旁通油道（2）下腔与液压油散热器进油口（3）连通，其上腔与液压油散热器上油箱（6）连通，在所述第一旁通油道（2）进口固定有第二单向阀（8）。