CN108869589A - 一种液力缓速器冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液力缓速器冷却系统，包括液力缓速器、热交换器、散热器、驱动泵和循环泵，液力缓速器、热交换器、散热器和驱动泵通过管道依次串联成冷却回路，循环泵与液力缓速器并联在冷却回路上，循环泵、热交换器、散热器和驱动泵形成第一快速循环回路。在散热器和热交换器同时进行热传递的基础上，设有循环泵与液力缓速器并联，循环泵、热交换器、散热器和驱动泵形成第一快速循环回路，驱动泵和循环泵同时增压驱动，与驱动泵和液力缓速器同时增压驱动并行，增大了工作介质的冷却循环流量，提升了系统的散热量，保证了液力缓速器的制动性能，使得液力缓速器能够长时间持续工作使用，提升了液力缓速器的可用率和可靠性。

Description

一种液力缓速器冷却系统

技术领域

本发明涉及冷却系统技术领域，具体涉及一种液力缓速器冷却系统。

背景技术

在重型车辆光靠主刹车制动还是远远不够，因刹车轮毂过热软化失灵导致发生车祸，而对于一些车主选择安装淋水器，但淋水器对刹车鼓淋水会导致刹车鼓冷热频繁而裂开和淋水会导致一些低温地区容易形成路面结冰而被禁用。液力缓速器作为一种辅助制动装置，在重型车辆上应用也逐渐增多，安装液力缓速器的车辆，在下长坡的过程中，通过使用液力缓速器，可以大幅减少行车制动的使用，保证行车制动始终保持良好的状态，从而确保行车安全。

工作介质是决定液力缓速器性能的主要因素之一。液力缓速器制动扭矩来自于工作介质与缓速器定子和转子的相互作用，将转子的动能转化为工作介质的热能。在液力缓速器工作过程中，工作介质吸收转子的动能后温度升高，粘性降低，从而使液力缓速器的制动性能降低。因此为保证缓速器的正常工作，需将动能转化而来的工作介质热能及时散发出去，这样才能达到继续无限工作状态。

现有液力缓速器通常配有中间换热器，工作介质在中间换热器中进行热量传递，该液力缓速器工作介质是油，换热介质是水或防冻液，工作的时候介质油吸收转子的动能产生热量，热量经过中间换热器将热量传递到换热介质中，传递过程还有时间限制和热量不可能达到百分之百传递到换热介质中，换热介质再将热量传送到发动机的冷却系统中进行冷却，在发动机冷却系统中通过散热器将换热介质的热能散发到空气中。由于液力缓速器与发动机共用发动机冷却系统的散热器，散热量受发动机冷却系统的限制，进而冷却效果及冷却效率很一般，缓慢的冷却效率，严重制约了液力缓速器的效能，导致发动机负荷增加和缓速器不能长时间持续工作。

发明内容

本申请提供一种冷却效果好及可使得缓速器长时间持续工作的液力缓速器冷却系统。

一种实施例中提供一种液力缓速器冷却系统，包括液力缓速器、热交换器、散热器、驱动泵和循环泵，液力缓速器、热交换器、散热器和驱动泵通过管道依次串联成冷却回路，循环泵与液力缓速器并联在冷却回路上，循环泵、热交换器、散热器和驱动泵形成第一快速循环回路。

进一步地，液力缓速器冷却系统还包括三通阀，三通阀安装在驱动泵与液力缓速器之间连接的管道上，三通阀的一个出口通过管道与散热器和热交换器之间的管道连接，三通阀、散热器和驱动泵形成第二快速循环回路。

进一步地，液力缓速器冷却系统还包括三通的节温器，节温器安装在热交换器和散热器之间连接的管道上，并且位于第二快速循环回路上，节温器的一个出口通过管道与散热器和驱动泵之间连接的管道连接，节温器分支出的管道与散热器形成并联关系。

进一步地，液力缓速器、热交换器和循环泵的出口处的管道上均安装有止回阀。

进一步地，热交换器上安装有自动排气阀。

进一步地，液力缓速器冷却系统还包括散热风机，散热风机具有两个，分别面向热交换器和散热器安装连接。

进一步地，液力缓速器冷却系统还包括控制器，控制器分别与液力缓速器、循环泵、三通阀和风机信号连接，用于控制液力缓速器、循环泵和风机的开闭，及三通阀的节流或换向工作。

进一步地，液力缓速器冷却系统还包括温度传感器，温度传感器安装在液力缓速器的出口处，温度传感器与控制器信号连接，用于将检测的温度信号发送给控制器，控制器用于获取温度传感器发送的温度信号并计算出液力缓速器出口处的实时温度值，控制器根据实时温度值控制循环泵和风机的开闭，及三通阀的节流或换向工作。

进一步地，控制器内设有散热温度阈值和额定保护温度阈值；若控制器获取计算出的实时温度值大于或等于散热温度阈值，则控制器控制循环泵和风机开启；若实时温度值小于散热温度阈值，则控制器控制循环泵和风机的关闭，及三通阀的换向工作；若实时温度值大于或等于额定保护温度阈值，则控制器控制液力缓速器相变工作,及三通阀的节流工作。

进一步地，液力缓速器冷却系统还包括显示器和液力缓速器开关，显示器和液力缓速器开关分别与控制器信号连接，显示器用于显示液力缓速器、循环泵、三通阀和风机的工作状态，及用于显示实时温度值，液力缓速器开关用于手动传递工作或关闭信号给控制器控制液力缓速器的开闭，及三通阀的换向工作。

依据上述实施例的液力缓速器冷却系统，在散热器和热交换器同时进行热传递的基础上，设有循环泵与液力缓速器并联，工作介质和散热介质都是同一种介质，不需要进行中间换热器换热再散发出去，提高了散热效率，循环泵、热交换器、散热器和驱动泵形成第一快速循环回路，形成驱动泵和循环泵同时增压驱动，与驱动泵和液力缓速器同时增加驱动并行，冷却回路与第一快速循环回路同时运行，增大了工作介质的冷却循环流量，提升了系统的散热量，保证了液力缓速器的制动性能，使得液力缓速器能够长时间持续工作使用，提升了液力缓速器的可用率和可靠性。

附图说明

图1为一种实施例中液力缓速器冷却系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本实施例提供了一种液力缓速器冷却系统，本液力缓速器冷却系统主要包括液力缓速器1、热交换器2、散热器3、驱动泵4和循环泵5，液力缓速器1用于将车辆的动能转化为工作介质的热能，液力缓速器1辅助车辆制动，热交换器2和散热器3用于将热能散发到空气中，对工作介质进行散热。散热器3和驱动泵4为车辆发动机冷却系统上原有的部件，驱动泵4和循环泵5增强了工作介质的流动，本实施例中的工作介质为水，水作为工作介质，避免了污染，也利于随时随地补充。在其他实施例中，本液力缓速器冷却系统的工作介质也可为防冻液。

本实施例中，液力缓速器1、热交换器2、散热器3和驱动泵4通过管道依次串联成冷却回路，工作介质的循环流动的方向为液力缓速器1→热交换器2→散热器3→驱动泵4→液力缓速器1，工作介质进入到液力缓速器1吸收热能，液力缓速器1的两端将形成压力差，驱动工作介质流动，从液力缓速器1排出的工作介质依次传送到热交换器2和散热器3内散热降温，降温后的工作介质再通过驱动泵4和液力缓速器1工作腔同时驱动传送到液力缓速器1内吸热，形成循环冷却回路。

循环泵5通过管道并联在液力缓速器1的两端，从而在原有冷却回路的基础上，热交换器2、散热器3、驱动泵4和循环泵5形成了第一快速循环回路，在循环泵5的驱动下，工作介质将增大流速，在液力缓速器1不工作时，第一快速循环回路也可驱动工作介质进行冷却循环，保证工作介质的温度。本液力缓速器冷却系统的冷却回路和第一快速循环回路可同时运行，增强了液力缓速器1热量交换的效率，从而保证液力缓速器1的长久持续工作。

本实施例中，在驱动泵4和液力缓速器1之间连接的管道上安装有三通阀6，三通阀6的一个口作为进口，另两个口作为出口，一个进口和一个出口安装在驱动泵4和液力缓速器1之间的管道上，另一个出口通过管道与热交换器2和散热器3之间连接的管道连接(具体与热交换器2和节温器7之间连接的管道连接)，三通阀6上增加的管道绕开了液力缓速器1、热交换器2和循环泵5，使得三通阀6、散热器3和驱动泵4形成第二快速循环回路，三通阀6用于控制液力缓速器1的工作介质流量或关闭液力缓速器1的工作介质。

本实施例中，在热交换器2和散热器3之间连接的管道上安装有节温器7，节温器7位于第二快速循环回路上，节温器7也为三通阀，其中一个口作为进口，另两个口作为出口，节温器7的一个进口和一个出口安装在热交换器2和散热器3之间连接的管道上，另一个出口通过管道与散热器3和驱动泵4之间连接的管道连接，节温器7可将工作介质从分支管道直接传送到驱动泵4中，绕开了散热器3，从而实现节温调节。

液力缓速器1不工作时，如果循环泵5在工作驱动工作介质流动，液力缓速器1的进口和出口处将形成压力差，为了防止工作介质回流，在液力缓速器1出口处的管道上安装有止回阀8，止回阀8为单向阀，能够防止工作介质的回流。并且，在热交换器2和循环泵5出口处的管道上也安装有止回阀8，以防止工作介质回流到热交换器2和循环泵5内。

热交换器2上安装有自动排气阀9，当热交换器2有蒸汽时将顶开自动排气阀9，排出到大气中，自动排气阀9起到排气作用。

为了提高热交换器2和散热器3的散热效率，在热交换器2和散热器3上分别设有一个风机10，风机10面向热交换器2和散热器3安装连接，通过抽风带动热交换器2和散热器3四周的空气流动，将热量更快的散发到空气中。

为了实现自动化控制，本实施例的液力缓速器冷却系统还包括控制器11，控制器11分别与液力缓速器1、循环泵5、三通阀6和风机10信号连接，用于液力缓速器1、循环泵5和风机10的开闭(开启和关闭工作)，及三通阀6的节流或换向工作。

在液力缓速器1的出口处安装有温度传感器12，温度传感器12用于实时检测流出液力缓速器1工作介质的温度。温度传感器12和控制器11信号连接，温度传感器12将根据实时检测的温度生成的温度信号发送给控制器11。

控制器11内设有散热温度阈值和额定保护温度阈值。控制器11根据温度传感器12发送的温度信号计算出液力缓速器1内工作介质的实时温度值，再将实时温度值与散热温度阈值和额定保护温度阈值比较，再根据对比结果控制液力缓速器1、循环泵5、三通阀6和风机10做出相应的响应。

具体的，若控制器11获取计算出的实时温度值大于或等于散热温度阈值，则控制器11控制循环泵5和风机10开启；若实时温度值小于散热温度阈值，则控制器11控制循环泵5和风机10的关闭，及三通阀6的换向工作，形成第二快速循环回路；若实时温度值大于或等于额定保护温度阈值，则控制器11控制液力缓速器1相变工作，及三通阀6的节流工作。

本实施例中，本实施例的液力缓速器冷却系统还包括显示器13和液力缓速器开关14，显示器13和液力缓速器开关14分别与控制器11信号连接，显示器13用于显示冷却系统各部件的运行状态及实时温度值，即用于显示液力缓速器1、循环泵5、三通阀6和风机10的工作状态。液力缓速器开关14用于手动传递工作或关闭信号给控制器11控制液力缓速器1的开闭，及三通阀6的换向工作，形成冷却回路与/或第一快速循环回路。

本实施例的液力缓速器冷却系统的冷却工作原理为：当车辆减速时，液力缓速器1启动，三通阀6的换向工作，形成冷却回路与/或第一快速循环回路，液力缓速器1将动能转化为热能进行降速，工作介质在液力缓速器1、热交换器2、散热器3和驱动泵4形成的冷却回路内循环流动进行热量交换，直至实时温度值大于或等于散热温度阈值时，控制器11控制风机11、循环泵5打开。当车正常行驶或停止行驶时，液力缓速器1不工作，实时温度值小于散热温度阈值时，控制器11控制循环泵5和风机10关闭，及三通阀6的换向工作，形成第二快速循环回路；

当实时温度值大于等于额定保护温度阈值，则控制器11控制液力缓速器1相变工作，及三通阀6的节流工作。

本实施例提供的液力缓速器冷却系统，在热交换器2和散热器3同时进行热传递的基础上，设有循环泵5与液力缓速器1并联，工作介质和散热介质都是同一种介质，不需要进行中间换热器换热再散发出去，提高了散热效率，循环泵5、热交换器2、散热器3和驱动泵4形成第一快速循环回路，形成驱动泵4和循环泵5同时增压驱动，与驱动泵4和液力缓速器1同时增加驱动并行，冷却回路与第一快速循环回路同时运行，增大了工作介质的冷却循环流量，提升了系统的散热量，保证了液力缓速器1的制动性能，使得液力缓速器1能够长时间持续工作使用，提升了液力缓速器1的可用率和可靠性。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种液力缓速器冷却系统，其特征在于，包括液力缓速器、热交换器、散热器、驱动泵和循环泵，所述液力缓速器、热交换器、散热器和驱动泵通过管道依次串联成冷却回路，所述循环泵与所述液力缓速器并联在所述冷却回路上，所述循环泵、热交换器、散热器和驱动泵形成第一快速循环回路。

2.如权利要求1所述的液力缓速器冷却系统，其特征在于，还包括三通阀，所述三通阀安装在所述驱动泵与液力缓速器之间连接的管道上，所述三通阀的一个出口通过管道与所述散热器和热交换器之间的管道连接，所述三通阀、散热器和驱动泵形成第二快速循环回路。

3.如权利要求2所述的液力缓速器冷却系统，其特征在于，还包括三通的节温器，所述节温器安装在热交换器和散热器之间连接的管道上，并且位于所述第二快速循环回路上，所述节温器的一个出口通过管道与所述散热器和驱动泵之间连接的管道连接，所述节温器分支出的管道与所述散热器形成并联关系。

4.如权利要求1所述的液力缓速器冷却系统，其特征在于，所述液力缓速器、热交换器和循环泵出口处的管道上均安装有止回阀。

5.如权利要求1所述的液力缓速器冷却系统，其特征在于，所述热交换器上安装有自动排气阀。

6.如权利要求1所述的液力缓速器冷却系统，其特征在于，还包括散热风机，所述散热风机具有两个，分别面向所述热交换器和散热器安装连接。

7.如权利要求1至6中任一项所述的液力缓速器冷却系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述液力缓速器、循环泵、三通阀和风机信号连接，用于控制所述液力缓速器、循环泵和风机的开闭，及三通阀的节流或换向工作。

8.如权利要求7所述的液力缓速器冷却系统，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述液力缓速器的出口处，所述温度传感器与所述控制器信号连接，用于将检测的温度信号发送给所述控制器，所述控制器用于获取所述温度传感器发送的温度信号并计算出所述液力缓速器出口处的实时温度值，所述控制器根据所述实时温度值控制所述循环泵和风机的开闭，及三通阀的节流或换向工作。

9.如权利要求8所述的液力缓速器冷却系统，其特征在于，所述控制器内设有散热温度阈值和额定保护温度阈值；若所述控制器获取计算出的实时温度值大于或等于所述散热温度阈值，则所述控制器控制所述循环泵和风机开启；若实时温度值小于散热温度阈值，则所述控制器控制所述循环泵和风机的关闭，及三通阀的换向工作；若实时温度值大于或等于额定保护温度阈值，则所述控制器控制所述液力缓速器相变工作,及三通阀的节流工作。

10.如权利要求9所述的液力缓速器冷却系统，其特征在于，还包括显示器和液力缓速器开关，所述显示器和液力缓速器开关分别与所述控制器信号连接，所述显示器用于显示所述液力缓速器、循环泵、三通阀和风机的工作状态，及用于显示所述实时温度值，所述液力缓速器开关用于手动传递工作或关闭信号给控制器控制所述液力缓速器的开闭，及三通阀的换向工作。