CN109555756A - 掘进机及其掘进机冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种掘进机冷却系统，包括：第一冷却支路，第一冷却支路包括第一冷却器和串接于第一冷却器的冷媒通路的流量控制组件，第一冷却器的热媒通路串接于液压油管路；用于检测液压油温度的油温传感器；用于检测冷却水温度的水温传感器；控制器，油温传感器、水温传感器、流量控制组件分别信号连接控制器，控制器能够根据油温传感器与水温传感器的检测结果控制流量控制组件的开度。该掘进机冷却系统中，控制器根据液压油与冷却水的实时温度对应调整流量控制组件的开度，以此调节第一冷却器的冷却能力，将油温与冷却水的冷却能力有效结合，从而更加有效地对液压油进行冷却。此外，本发明还公开了一种包括上述掘进机冷却系统的掘进机。
Description
技术领域
本发明涉及隧道掘进装备技术，特别涉及一种掘进机冷却系统。此外，本发明还涉及一种包括上述掘进机冷却系统的掘进机。
背景技术
现有技术中，在盾构机等掘进机中，水循环系统通过冷却器对液压油进行强制冷却，且该冷却过程通常始终在进行，冷却水的冷却能力无法与油温的实际情况进行有效结合。例如，当冷却水温度过低时，可能导致液压油的温度过低，液压油的黏度不能达到液压元器件的最佳使用黏度；在液压油温度与冷却水温度基本相等时，液压冷却效果不佳，造成冷却资源的浪费。
因此，如何更加有效地对液压油进行冷却，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种掘进机冷却系统，能够更加有效地对液压油进行冷却。本发明的另一目的是提供一种包括上述掘进机冷却系统的掘进机，其掘进机冷却系统能够更加有效地对液压油进行冷却。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种掘进机冷却系统，包括：
第一冷却支路，所述第一冷却支路包括第一冷却器和串接于所述第一冷却器的冷媒通路的流量控制组件，所述第一冷却器的热媒通路串接于液压油管路；
用于检测液压油温度的油温传感器；
用于检测冷却水温度的水温传感器；
控制器，所述油温传感器、所述水温传感器、所述流量控制组件分别信号连接所述控制器，所述控制器能够根据所述油温传感器与所述水温传感器的检测结果控制所述流量控制组件的开度。
优选地，还包括：
并联于所述第一冷却支路的第二冷却支路；
进水管，所述第一冷却支路与所述第二冷却支路的进水端均连接于所述进水管的出水端。
优选地，所述流量控制组件包括信号连接于所述控制器的电动阀和并联于所述电动阀的阻尼器，并联后的所述电动阀与所述阻尼器串联于所述第一冷却器的冷媒通路。
优选地，在所述油温传感器检测到的油温低于第一预设温度时，所述控制器控制所述电动阀关闭。
优选地，在所述油温传感器检测到的油温高于第二预设温度且低于第三预设温度、所述水温传感器检测到的水温低于同一时刻的油温时，所述控制器控制所述电动阀打开，所述第二预设温度大于所述第一预设温度且小于所述第三预设温度。
优选地，在所述水温传感器检测到的水温不低于同一时刻的油温时，所述控制器控制所述电动阀关闭。
优选地，还包括信号连接于所述控制器的报警器，在所述水温传感器检测到的水温高于所述第三预设温度时，所述控制器控制所述报警器报警。
优选地，所述进水管上的水泵信号连接于所述控制器，在所述水温传感器检测到的水温高于所述第三预设温度时，所述控制器控制所述水泵关闭。
优选地，所述流量控制组件为无级调节组件。
一种掘进机，包括掘进机冷却系统，所述掘进机冷却系统为如上述任意一项所述的掘进机冷却系统。
本发明提供的掘进机冷却系统包括：第一冷却支路，第一冷却支路包括第一冷却器和串接于第一冷却器的冷媒通路的流量控制组件，第一冷却器的热媒通路串接于液压油管路；用于检测液压油温度的油温传感器；用于检测冷却水温度的水温传感器；控制器，油温传感器、水温传感器、流量控制组件分别信号连接控制器，控制器能够根据油温传感器与水温传感器的检测结果控制流量控制组件的开度。
水温传感器可以检测冷却水的温度，油温传感器可以检测液压油的温度。控制器根据液压油与冷却水的实时温度对应调整流量控制组件的开度，以此调节第一冷却器的冷却能力，将油温与冷却水的冷却能力有效结合，有利于提高对液压油的冷却效果，从而更加有效地对液压油进行冷却。
本发明提供的包括上述掘进机冷却系统的掘进机，其掘进机冷却系统能够更加有效地对液压油进行冷却。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供掘进机冷却系统的连接图。
图中，1-第二冷却器，2-第一冷却器，3-阻尼器，4-电动阀，5-水泵，6-水温传感器，7-液压泵组，8-液压油箱，9-油温传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种掘进机冷却系统，能够更加有效地对液压油进行冷却。本发明的另一核心是提供一种包括上述掘进机冷却系统的掘进机，其掘进机冷却系统能够更加有效地对液压油进行冷却。
本发明所提供掘进机冷却系统的一种具体实施例中，请参考图1，包括第一冷却支路、用于检测液压油温度的油温传感器9、用于检测冷却水温度的水温传感器6以及控制器。
其中，第一冷却支路包括第一冷却器2和串接于第一冷却器2的冷媒通路的流量控制组件，而第一冷却器2的热媒通路串接于液压油管路，液压油与冷却水在第一冷却器2中进行热交换，以使第一冷却器2可以对液压油进行冷却与散热。油温传感器9、水温传感器6、流量控制组件分别信号连接控制器，控制器能够根据油温传感器9与水温传感器6的检测结果控制流量控制组件的开度。
其中，液压油管路具体可以包括液压油箱8和连接于液压油箱8的液压泵组7。液压油存储在液压油箱8中，液压泵组7连接于液压油箱8，通过液压泵组7将液压油箱8中的液压油泵送到第一冷却器2中进行散热。可选地，油温传感器可以设于液压油箱8中。
其中，该掘进机冷却系统具体可以应用于TBM、盾构机等隧道掘进机中。
本实施例中，水温传感器6可以检测冷却水的温度，油温传感器9可以检测液压油的温度。控制器根据液压油与冷却水的实时温度对应调整流量控制组件的开度，以此调节第一冷却器2的冷却能力，将油温与冷却水的冷却能力有效结合，有利于提高对液压油的冷却效果，从而更加有效地对液压油进行冷却。
在上述实施例的基础上，该掘进机冷却系统还可以包括第二冷却支路和进水管。其中，第二冷却支路与第一冷却支路并联，第一冷却支路与第二冷却支路的进水端均连接于进水管的出水端。可选地，水温传感器可以连接在进水管上。
其中，第一冷却支路用于液压油箱8中的液压油的冷却，第二冷却支路可以用于对掘进机中预设部件进行冷却，例如，第二冷却支路可以用于冷却除液压油外的其他元器件。
其中，第二冷却支路中具体可以包括若干个第二冷却器1，通过第二冷却器1为对应的元器件进行冷却。
本实施例中，通过对第一冷却支路冷却水流量的调节可以控制整个冷却系统的冷却效果。第一冷却支路与第二冷却支路均连接于同一进水管进行供水，在第一冷却支路的冷却水流量确定后，同一时间内进水管提供的其余冷却水可以流入第二冷却支路以冷却其他部件，无需频繁调节进水管中的流量，便于控制，同时可以提高对冷却水的整体利用率以及整个冷却系统的冷却效率，有利于降低掘进机的平均进水量，使冷却水循环系统能够达到最大的冷却效果。
在上述任一实施例的基础上，流量控制组件具体可以包括信号连接于控制器的电动阀4和并联于该电动阀4的阻尼器3，并联后的电动阀4与阻尼器3串联于第一冷却器2的冷媒回路。控制器对电动阀4的开度控制可以控制第一冷却器2的进水量。
具体可以参考图1，并联后的电动阀4与阻尼器3串联于第一冷却器2的冷媒通路形成第一冷却支路，该第一冷却支路的两端分别连接于第二冷却支路的两端连接以形成并联关系。
可选地，电动阀4可以为电动球阀。
本实施例中，通过阻尼器3的设置，可以控制通往第一冷却器2初始流量为合适的预设初始流量，可以避免冷却水的浪费并有效的降低电动阀4的开启关闭频率。
在上述实施例的基础上，在油温传感器9检测到的油温低于第一预设温度时，控制器可以控制电动阀4关闭。在油温低于第一预设温度时，则无需再对液压油进行冷却，此时，关闭电动阀4，将进水管提供的冷却水更多地应用于其他需要冷却的元器件上，有利于提高对冷却水的利用效率。
在上述实施例的基础上，在油温传感器9检测到的油温高于第二预设温度且低于第三预设温度、水温传感器6检测到的水温低于同一时刻的油温时，控制器控制电动阀4打开。其中，第二预设温度大于第一预设温度且小于第三预设温度。
当油温大于第二预设温度且低于第三预设温度需要对液压油进行冷却，此时，确定水温小于油温，可以保证冷却水对液压油具有冷却能力，能够提高对液压油冷却的可靠性，减少温度高于液压油的冷却水与液压油之间的换热。
在上述实施例的基础上，水温传感器6检测到的水温不低于同一时刻的油温时，控制器可以控制电动阀4关闭，在此状态下，冷却水对液压油不具备冷却能力，将电动阀4关闭有利于保证液压泵组7的安全运行。
在上述实施例的基础上，该掘进机冷却系统还可以包括信号连接于控制器的报警器，在水温传感器6检测到的水温高于第三预设温度时，控制器控制报警器报警。
本实施例中，第三预设温度可以作为液压油高温预警的临界值，若水温达到第三预设温度，可以判定冷却水的冷却能力已经不足以满足液压油的冷却需求，此时，冷却水与液压油进行换热可能发生安全事故，控制报警器报警，能够提高运行的安全性。
在上述实施例的基础上，进水管上的水泵5可以信号连接于控制器，在水温传感器6检测到的水温高于第三预设温度时，控制器控制水泵5关闭。其中，水泵5将冷却水抽往各冷却支路。
本实施例中，由于在水温高于第三预设温度后冷却水已经无法有效冷却水压油，此时关闭水泵5，有利于节约用水。
在上述实施例的基础上，液压泵组7可以信号连接于控制器，控制器具体可以根据水温传感器6与油温传感器9的检测结果控制第一冷却器2中的进油量，以进一步提高运行的安全性。
本发明所提供掘进机冷却系统在一种盾构机中的具体工作原理如下：
初始运行状态下，电动阀4处于关闭状态，此时，进水管上的水泵5供水分配到第一冷却器2和第二冷却器1，分别对盾构机上的液压油和其他元器件进行冷却，进入第一冷却器2的水流量由阻尼器3来控制，阻尼器3的阻尼大小具体按理想状态进行设定；
当油液到达温度第二预设温度时，电动阀4打开，分配到第一冷却器2的流量增大，液压油温度降低，当温度降低到第一预设温度时，此电动阀4关闭；
当水温传感器6检测的温度接近油温传感器9检测的温度时，由于冷却水对液压油的冷却效果不佳，电动阀4处于关闭状态，直到液压油达到温度报警时开启；
当水温传感器6检测的温度与第三预设温度基本相同时，水泵5开启，电动阀4关闭，增大对进入第二冷却器1的流量；又或者，当水温传感器6检测的温度与第三预设温度基本相同时，水泵5停止动作，报警器报警进水温度过高。
该实施例中，通过液压油温度控制冷却水的进水流量，当油温处于合适区间内时，部分切断冷却水的水循环系统中对液压油冷却水的分配，增大对其他部位冷却水的分配，同时，通过对液压油冷却进水流量的分级控制可以使液压油的冷却效果达到最佳，进而可以使水循环系统的冷却效果达到最佳。
显然，流量控制组件不限于按照上述各实施例所提供的方式进行设置。例如，流量控制组件还可以为无级调节组件，例如节温器，以根据水温与油温的每一种对比结果相应调节第一冷却支路的开度。
除了上述掘进机冷却系统，本发明还提供了一种掘进机，该掘进机包括掘进机冷却系统，具体可以为以上任一实施例提供的掘进机冷却系统，有益效果可以相应参考以上各实施例。该掘进机的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的掘进机及掘进机冷却系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种掘进机冷却系统，其特征在于，包括：
第一冷却支路，所述第一冷却支路包括第一冷却器(2)和串接于所述第一冷却器(2)的冷媒通路的流量控制组件，所述第一冷却器(2)的热媒通路串接于液压油管路；
用于检测液压油温度的油温传感器(9)；
用于检测冷却水温度的水温传感器(6)；
控制器，所述油温传感器(9)、所述水温传感器(6)、所述流量控制组件分别信号连接所述控制器，所述控制器能够根据所述油温传感器(9)与所述水温传感器(6)的检测结果控制所述流量控制组件的开度。
2.根据权利要求1所述的掘进机冷却系统，其特征在于，还包括：
并联于所述第一冷却支路的第二冷却支路；
进水管，所述第一冷却支路与所述第二冷却支路的进水端均连接于所述进水管的出水端。
3.根据权利要求2所述的掘进机冷却系统，其特征在于，所述流量控制组件包括信号连接于所述控制器的电动阀(4)和并联于所述电动阀(4)的阻尼器(3)，并联后的所述电动阀(4)与所述阻尼器(3)串联于所述第一冷却器(2)的冷媒通路。
4.根据权利要求3所述的掘进机冷却系统，其特征在于，在所述油温传感器(9)检测到的油温低于第一预设温度时，所述控制器控制所述电动阀(4)关闭。
5.根据权利要求4所述的掘进机冷却系统，其特征在于，在所述油温传感器(9)检测到的油温高于第二预设温度且低于第三预设温度、所述水温传感器(6)检测到的水温低于同一时刻的油温时，所述控制器控制所述电动阀(4)打开，所述第二预设温度大于所述第一预设温度且小于所述第三预设温度。
6.根据权利要求5所述的掘进机冷却系统，其特征在于，在所述水温传感器(6)检测到的水温不低于同一时刻的油温时，所述控制器控制所述电动阀(4)关闭。
7.根据权利要求6所述的掘进机冷却系统，其特征在于，还包括信号连接于所述控制器的报警器，在所述水温传感器(6)检测到的水温高于所述第三预设温度时，所述控制器控制所述报警器报警。
8.根据权利要求7所述的掘进机冷却系统，其特征在于，所述进水管上的水泵(5)信号连接于所述控制器，在所述水温传感器(6)检测到的水温高于所述第三预设温度时，所述控制器控制所述水泵(5)关闭。
9.根据权利要求1所述的掘进机冷却系统，其特征在于，所述流量控制组件为无级调节组件。
10.一种掘进机，包括掘进机冷却系统，其特征在于，所述掘进机冷却系统为权利要求1至9任意一项所述的掘进机冷却系统。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 410100 No. 88 East 7 Line, Changsha Economic and Technological Development Zone, Changsha City, Hunan Province Applicant after: China Railway Construction Heavy Industry Group Co., Ltd. Address before: 410100 No. 88 East 7 Line, Changsha Economic and Technological Development Zone, Changsha City, Hunan Province Applicant before: China Railway Construction Heavy Industry Co.,Ltd. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190402 |