CN110094488A - 一种液力机械变速箱的散热系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液力机械变速箱的散热系统及其控制方法,散热系统包括散热器、节温阀和第一三通接头,散热器的出油口通过第一油路与节温阀的第一进油口连接,节温阀的出油口通过第二油路与液力机械变速箱的进油口连接,第一三通接头通过第三油路、第四油路和第五油路对应与液力机械变速箱的出油口、节温阀的第二进油口和散热器的进油口连接,第一油路上设有单向阀。其具有结构简单、适应性强、可靠性高的优点,能保证大功率液力机械变速箱在高低温环境下均能正常散热。散热系统的控制方法具有流程简单、实施容易、控制灵活的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种散热系统,具体涉及一种用于大功率液力机械变速箱的散热系统,以及该散热系统的控制方法。
背景技术
随着技术的发展,军用特种车辆液力机械变速箱的功率越来越大,这就需要大功率的散热系统与之匹配,以满足其散热要求。因使用环境的特殊性和复杂性,军用特种车辆的液力机械变速箱还应具备较宽的温度适用范围,即在低温环境(-40℃)和高温环境(45℃)下均能正常工作和散热。对于传统的翅片式油散器而言,增大散热功率必然会带来大的低温流阻,这是一对无法调和的矛盾,大的低温流阻会造成润滑散热油路无法顺畅流通,不能满足大功率液力机械变速箱在低温环境下的正常散热要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种液力机械变速箱的散热系统及其控制方法,散热系统具有结构简单、成本低廉、适应性强、可靠性高的优点,能保证大功率液力机械变速箱在高低温环境下均能正常散热;散热系统的控制方法具有流程简单、实施容易、控制灵活的优点。
为解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供的一种液力机械变速箱的散热系统,包括散热器、节温阀和第一三通接头,散热器的出油口通过第一油路与节温阀的第一进油口连接,节温阀的出油口通过第二油路与液力机械变速箱的进油口连接,第一三通接头通过第三油路、第四油路和第五油路对应与液力机械变速箱的出油口、节温阀的第二进油口和散热器的进油口连接,第一油路上设有单向阀。
进一步的,本发明一种液力机械变速箱的散热系统,其中,所述散热器设有散热风扇,散热风扇连接有液压马达。
进一步的,本发明一种液力机械变速箱的散热系统,其中,所述单向阀设置在散热器的出油口。
进一步的,本发明一种液力机械变速箱的散热系统,其中,所述第二油路上设有第二三通接头,第二三通接头通过第六油路与液力机械变速箱的内部回油路连接。
进一步的,本发明一种液力机械变速箱的散热系统,其中,所述第二三通接头设置在液力机械变速箱的进油口。
进一步的,本发明一种液力机械变速箱的散热系统,其中,所述第一油路、第二油路、第三油路、第四油路、第五油路和第六油路采用钢管或橡胶软管。
进一步的,本发明一种液力机械变速箱的散热系统,其中,还包括油温监测装置,所述油温监测装置设置在液力机械变速箱的出油口。
进一步的,本发明一种液力机械变速箱的散热系统,还包括分别与节温阀、液压马达和油温监测装置连接的控制装置。
本发明提供的一种上述液力机械变速箱的散热系统的控制方法,包括以下步骤:
一、监测液力机械变速箱出油口的油温,并将油温监测值传送给控制装置;
二、当油温监测值小于或等于设定的油温阈值时,通过控制装置使节温阀的第二进油口开度大于第一进油口开度;
三、当油温监测值大于设定的油温阈值时,通过控制装置使节温阀的第一进油口开度大于第二进油口开度;
所述油温阈值是根据液力机械变速箱的额定功率和环境温度设置的。
进一步的,本发明一种液力机械变速箱的散热系统的控制方法,还包括以下步骤,
四、当油温监测值小于或等于设定的油温阈值时,通过控制装置使散热器的散热风扇停止或以设定的功率阈值运行;
五、当油温监测值大于设定的油温阈值时,通过控制装置使散热器的散热风扇以额定功率运行;
所述功率阈值是根据液力机械变速箱的额定功率和环境温度设置的。
本发明一种液力机械变速箱的散热系统及其控制方法与现有技术相比,具有以下优点:本发明通过设置散热器、节温阀和第一三通接头,让散热器的出油口通过第一油路与节温阀的第一进油口连接,让节温阀的出油口通过第二油路与液力机械变速箱的进油口连接,让第一三通接头通过第三油路、第四油路和第五油路对应与液力机械变速箱的出油口、节温阀的第二进油口和散热器的进油口连接,并在第一油路上设置单向阀。由此就构成了一种结构简单、成本低廉、适应性强、可靠性高的液力机械变速箱的散热系统。在实际应用中,当液力机械变速箱出油口的油温小于或等于设定的油温阈值时,让节温阀的第二进油口开度大于第一进油口开度,一方面,润滑油依次流过液力机械变速箱、第一三通接头和节温阀的小循环可保证润滑散热油路的通畅,润滑油的温度会缓慢升高;另一方面,润滑油依次流过液力机械变速箱、第一三通接头、散热器和节温阀的大循环会对散热器进行缓慢加热升温。当液力机械变速箱出油口的油温大于设定的油温阈值时,让节温阀的第一进油口开度大于第二进油口开度,此时润滑油及散热器均具有较高的温度,润滑油依次流过液力机械变速箱、第一三通接头、散热器和节温阀的大循环会形成通畅的润滑散热油路,通过散热器即可对润滑油进行正常散热;同时,润滑油依次流过液力机械变速箱、第一三通接头和节温阀的小循环会起到一定的缓冲和稳定作用。本发明有效解决了现有技术因增大散热功率带来大的低温流阻,并造成低温环境下润滑散热油路无法顺畅流通的问题,能完全满足大功率液力机械变速箱的散热功率需求,使其在高低温环境下(-40℃~45℃)均能正常工作和散热。本发明提供的上述液力机械变速箱的散热系统的控制方法具有流程简单、实施容易、控制灵活的优点。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种液力机械变速箱的散热系统及其控制方法作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明一种液力机械变速箱的散热系统的原理图;
图2为本发明一种液力机械变速箱的散热系统的立体图;
图3为本发明一种液力机械变速箱的散热系统的俯视图。
具体实施方式
首先需要说明的,本发明中所述的上、下、左、右、前、后等方位词只是根据附图进行的描述,以便于理解,并非对本发明的技术方案以及请求保护范围进行的限制。
如图1至图3所示本发明一种液力机械变速箱的散热系统的具体实施方式,包括散热器1、节温阀2和第一三通接头3。让散热器1的出油口通过第一油路4与节温阀2的第一进油口连接,让节温阀2的出油口通过第二油路5与液力机械变速箱12的进油口连接,让第一三通接头3通过第三油路6、第四油路7和第五油路8对应与液力机械变速箱12的出油口、节温阀2的第二进油口和散热器1的进油口连接,并在第一油路4上设置单向阀9。
通过以上结构设置就构成了一种结构简单、成本低廉、适应性强、可靠性高的液力机械变速箱的散热系统。在实际应用中,当液力机械变速箱12出油口的油温小于或等于设定的油温阈值时,让节温阀2的第二进油口开度大于第一进油口开度,一方面,润滑油依次流过液力机械变速箱12、第一三通接头3和节温阀2的小循环可保证润滑散热油路的通畅,润滑油的温度会缓慢升高;另一方面,润滑油依次流过液力机械变速箱12、第一三通接头3、散热器1和节温阀2的大循环会对散热器1进行缓慢加热升温。当液力机械变速箱12出油口的油温大于设定的油温阈值时,让节温阀2的第一进油口开度大于第二进油口开度,此时润滑油及散热器1均具有较高的温度,润滑油依次流过液力机械变速箱12、第一三通接头3、散热器1和节温阀2的大循环会形成通畅的润滑散热油路,通过散热器1即可对润滑油进行正常散热;同时,润滑油依次流过液力机械变速箱12、第一三通接头3和节温阀2的小循环会起到一定的缓冲和稳定作用。本发明有效解决了现有技术因增大散热功率带来大的低温流阻,并造成低温环境下润滑散热油路无法顺畅流通的问题,能完全满足大功率液力机械变速箱的散热功率需求,使其在高低温环境下(-40℃~45℃)均能正常工作和散热。本发明通过设置第一三通接头3实现了油路分流,通过设置节温阀2实现了大小循环油路的流量控制,通过设置单向阀9在保证大小循环油路正常工作的基础上,通过其形成的阻力在散热系统不工作时可避免润滑油因重力自动进入液力机械变速箱12中,保证了润滑散热油路后续运行的平稳定性,且具有控制灵活、安全稳定、适用范围广的优点。需要说明的是,本发明中的散热器1为翅片式油散器并设有散热风扇,散热风扇连接有液压马达,通过控制液压马达可驱动散热风扇旋转并实现散热目的。
作为具体实施方式,本发明通过让单向阀9设置在散热器1的出油口,减化了结构连接,提高了油路的安全可靠性。并通过在第二油路5上设置第二三通接头10,让第二三通接头10通过第六油路11与液力机械变速箱的内部回油路连接,使散热回油和液力机械变速箱内部回油可通过第二三通接头10合流到液力机械变速箱中,增强了功能性;且使第二三通接头10设置在液力机械变速箱的进油口,以提高连接的可靠性和结构的稳定性。另外,本具体实施方式还设置了油温监测装置(图中未示出)和控制装置(图中未示出),其中,油温监测装置设置在液力机械变速箱的出油口,控制装置分别与节温阀2、液压马达和油温监测装置连接,以便监测液力机械变速箱出油口的油温,并依据油温和控制策略控制散热风扇和节温阀的运行。需要说明的是,在实际应用中本发胆通常让第一油路4、第二油路5、第三油路6、第四油路7、第五油路8和第六油路11采用钢管或橡胶软管,但并不限于此。
基于同一构思,本发明还提供了一种上述液力机械变速箱的散热系统的控制方法,具体包括以下步骤:
一、监测液力机械变速箱出油口的油温,并将油温监测值传送给控制装置。
二、当油温监测值小于或等于设定的油温阈值时,通过控制装置使节温阀2的第二进油口开度大于第一进油口开度。此时,润滑油依次流过液力机械变速箱12、第一三通接头3和节温阀2的小循环可保证润滑散热油路的通畅;润滑油依次流过液力机械变速箱12、第一三通接头3、散热器1和节温阀2的大循环会对散热器1进行缓慢加热升温。
三、当油温监测值大于设定的油温阈值时,通过控制装置使节温阀2的第一进油口开度大于第二进油口开度。此时,润滑油依次流过液力机械变速箱12、第一三通接头3、散热器1和节温阀2的大循环会形成通畅的润滑散热油路,通过散热器1可对润滑油进行正常散热;润滑油依次流过液力机械变速箱12、第一三通接头3和节温阀2的小循环会起到一定的缓冲和稳定作用。
其中,油温阈值是根据液力机械变速箱的额定功率和环境温度具体设置的,以满足液力机械变速箱在低温环境下可正常工作和散热为基本要求,可根据实现情况适当调整。通常情况下,当油温监测值小于或等于设定的油温阈值时,本发明让节温阀2的第二进油口完全打开,而让节温阀2第一进油口保持较小的开度;相反,当油温监测值大于设定的油温阈值时,本发明让节温阀2的第一进油口完全打开,而让节温阀2第二进油口保持较小的开度,这一方式可降低控制难度。
本发明通过上述控制方法,有效解决了现有技术因增大散热功率带来大的低温流阻,并造成低温环境下润滑散热油路无法顺畅流通的问题,能完全满足大功率液力机械变速箱的散热功率需求,使其在高低温环境下(-40℃~45℃)均能正常工作和散热,且具有流程简单、实施容易、控制灵活的优点。
进一步的,本发明一种液力机械变速箱的散热系统的控制方法,还包括以下步骤:
四、当油温监测值小于或等于设定的油温阈值时,通过控制装置使散热器1的散热风扇停止或以设定的功率阈值运行。此时,散热负荷较小且需要对散热器1加热升温,通过让散热风扇停止或以较小的功率运行,可实现节能目的。
五、当油温监测值大于设定的油温阈值时,通过控制装置使散热器1的散热风扇以额定功率运行。此时,散热负荷较大,通过让散热风扇以额定功率运行可保证散热需求。
其中,功率阈值应根据液力机械变速箱的额定功率和环境温度具体设置。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述,并非对本发明请求保护范围进行限定,在不脱离本发明设计构思的前提下,本领域技术人员依据本发明的技术方案做出的各种变形,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种液力机械变速箱的散热系统,其特征在于,包括散热器(1)、节温阀(2)和第一三通接头(3),散热器(1)的出油口通过第一油路(4)与节温阀(2)的第一进油口连接,节温阀(2)的出油口通过第二油路(5)与液力机械变速箱的进油口连接,第一三通接头(3)通过第三油路(6)、第四油路(7)和第五油路(8)对应与液力机械变速箱的出油口、节温阀(2)的第二进油口和散热器(1)的进油口连接,第一油路(4)上设有单向阀(9)。
2.根据权利要求1所述的一种液力机械变速箱的散热系统,其特征在于,所述散热器(1)设有散热风扇,散热风扇连接有液压马达。
3.根据权利要求2所述的一种液力机械变速箱的散热系统,其特征在于,所述单向阀(9)设置在散热器(1)的出油口。
4.根据权利要求3所述的一种液力机械变速箱的散热系统,其特征在于,所述第二油路(5)上设有第二三通接头(10),第二三通接头(10)通过第六油路(11)与液力机械变速箱的内部回油路连接。
5.根据权利要求4所述的一种液力机械变速箱的散热系统,其特征在于,所述第二三通接头(10)设置在液力机械变速箱的进油口。
6.根据权利要求5所述的一种液力机械变速箱的散热系统,其特征在于,所述第一油路(4)、第二油路(5)、第三油路(6)、第四油路(7)、第五油路(8)和第六油路(11)采用钢管或橡胶软管。
7.根据权利要求6所述的一种液力机械变速箱的散热系统,其特征在于,还包括油温监测装置,所述油温监测装置设置在液力机械变速箱的出油口。
8.根据权利要求7所述的一种液力机械变速箱的散热系统,其特征在于,还包括分别与节温阀(2)、液压马达和油温监测装置连接的控制装置。
9.一种权利要求8所述液力机械变速箱的散热系统的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
一、监测液力机械变速箱出油口的油温,并将油温监测值传送给控制装置;
二、当油温监测值小于或等于设定的油温阈值时,通过控制装置使节温阀(2)的第二进油口开度大于第一进油口开度;
三、当油温监测值大于设定的油温阈值时,通过控制装置使节温阀(2)的第一进油口开度大于第二进油口开度;
所述油温阈值是根据液力机械变速箱的额定功率和环境温度设置的。
10.根据权利要求9所述的一种液力机械变速箱的散热系统的控制方法,其特征在于,还包括以下步骤:
四、当油温监测值小于或等于设定的油温阈值时,通过控制装置使散热器(1)的散热风扇停止或以设定的功率阈值运行;
五、当油温监测值大于设定的油温阈值时,通过控制装置使散热器(1)的散热风扇以额定功率运行;
所述功率阈值是根据液力机械变速箱的额定功率和环境温度设置的。
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