CN111102059B - 一种散热器自动清洁装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种散热器自动清洁装置，包括第一位置调节单元、第二位置调节单元和第三位置调节单元；第二位置调节单元与第一位置调节单元相连，由第一位置调节单元带动在第一方向上运动；第三位置调节单元与第二位置调节单元相连，由第二位置调节单元带动在第二方向上运动；清洁头与第三位置调节单元相连，由第三位置调节单元带动在第三方向上运动。本发明通过在散热器上设置用于调节清洁头在散热器位置变化的第一位置调节单元、第二位置调节单元和第三位置调节单元，清洁头的厚度方向截面尺寸与散热器翅片通道的厚度方向截面尺寸相同，清洁头可沿散热器翅片通道往复运动，达到清洁散热器翅片通道里的碎屑、灰尘和粘性油灰混合物的目的。

Description

一种散热器自动清洁装置
技术领域
本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种散热器自动清洁装置。
背景技术
工程机械经常在非常恶劣的工况下工作，施工现场碎屑、灰尘、油污等较多，随着使用时间的延长，这些碎屑、灰尘、油污等杂物会将散热器翅片堵塞，造成散热器通风不良、散热器散热能力下降，导致发动机水温、油温升高，甚至发生“开锅”现象，严重降低了发动机工作性能和使用寿命。
为保证散热器的散热效果，必须对堵塞的散热器翅片进行清理。由于工程机械一般发动机功率较大，散热需求较高，故散热器散热面积较大，且翅片非常稠密，清理起来难度较大，尤其是油污与碎屑、灰尘混合后形成粘性油灰混合物粘在散热器翅片上，其粘性大、附着力强，清理起来非常困难。
因此，如何自动清理贯穿散热器厚度方向的每个翅片通道里的碎屑、灰尘和粘性油灰混合物，达到增强散热器通风能力、保证散热器散热效果的目的，对提升发动机工作性能和使用寿命具有重要的意义。
现有技术中主要采用两种方式对散热器进行清理，第一种方式是利用高压水枪或高压气枪喷射的高速水流或高速气流冲刷散热器表面，达到清洁散热器的目的。第二种方式是利用清洁刷手动或自动清理散热器迎风表面，将迎风面上的灰尘、杂物清理干净，保证散热器的散热效果。
现有技术中对散热器进行清理所采用的两种方式都有缺陷，第一种方式的缺陷有两方面：一方面由于粘性油灰混合物粘性大、附着力强，高速水流或高速气流也无法将其冲刷干净，不能有效保证散热器的散热效果；另一方面由于散热器翅片多由非常薄的铝质材料制造而成，利用高速水流或高速气流冲刷散热器翅片，很容易造成散热器翅片变形、甚至损坏，导致散热器通风能力下降，影响散热器正常使用。第二种方式的缺陷是只能清理散热器表面，无法清理贯穿散热器厚度方向的每个翅片通道里的碎屑、灰尘和粘性油灰混合物，对散热器翅片清理不彻底，不能有效保证散热器的散热效果。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种散热器自动清洁装置，通过在散热器上设置用于调节清洁头在散热器位置变化的第一位置调节单元、第二位置调节单元和第三位置调节单元，清洁头的厚度方向截面尺寸与散热器翅片通道的厚度方向截面尺寸相同，清洁头可沿散热器翅片通道往复运动，达到清洁散热器翅片通道里的碎屑、灰尘和粘性油灰混合物的目的。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种散热器自动清洁装置，包括：
第一位置调节单元；
第二位置调节单元，与所述第一位置调节单元相连，由所述第一位置调节单元带动在第一方向上运动；
第三位置调节单元，与所述第二位置调节单元相连，由所述第二位置调节单元带动在第二方向上运动；
清洁头，与所述第三位置调节单元相连，由所述第三位置调节单元带动在第三方向上运动。
可选地，所述第一位置调节单元包括第一位置调节件，其包括第一驱动电机、第一滑动导轨、第一丝杆和第一螺母块；
所述第一驱动电机用于固定在散热器上；
所述第一滑动导轨的数量为2，分别用于固定在散热器上位于宽度方向上的两侧边框上；
所述第一丝杆与所述第一驱动电机的输出端相连；
所述第一螺母块套设于所述第一丝杆上。
可选地，所述第一位置调节单元还包括第一位置检测件，其安装在所述第一螺母块上，用于检测散热器高度方向上的位置变化。
可选地，所述第二位置调节单元包括第二位置调节件，其包括第二滑动导轨、第二驱动电机、第二丝杆和第二螺母块；
所述第二滑动导轨的两端各设置与第一滑动导轨的滑槽相配合的滑块，且与所述第一螺母块固定连接；
所述第二驱动电机固定在所述第二滑动导轨上；
所述第二丝杆与所述第二驱动电机的输出端相连；
所述第二螺母块套设于所述第二丝杆上。
可选地，所述第三位置调节单元包括第三位置调节件，其包括第三驱动电机、第三螺母块和第三丝杆；
所述第三螺母块与所述第二螺母块固定相连，所述第三螺母块上设置有与第二滑动导轨的滑槽相配合的滑块；
所述第三丝杆的一端与所述第三驱动电机的输出端相连；
所述清洁头与所述第三丝杆的另一端相连；
当所述第三驱动电机顺时针或逆时针转动时，带动所述清洁头沿散热器翅片通道往复运动。
可选地，所述第三位置调节单元还包括第三位置检测件，其安装在所述清洁头上，用于检测散热器厚度方向上的位置变化。
可选地，所述第二位置调节单元还包括第二位置检测件，其安装在所述第三螺母块上，用于检测散热器宽度方向上的位置变化。
可选地，所述清洁头的厚度方向截面尺寸与散热器翅片通道的厚度方向截面尺寸相同。
可选地，所述散热器自动清洁装置还包括设于散热器翅片通道内的尘粒浓度检测件，当翅片通道内的尘粒浓度超标时，根据相应翅片通道的位置坐标，直接启动所述第一位置调节单元、第二位置调节单元和第三位置调节单元，带动所述清洁头到达指定位置并进行清理。
可选地，所述第一方向、第二方向和第三方向分别对应与待清洁散热腔的高度方向、宽度方向和厚度方向。
本发明的有益效果：
本发明提出一种散热器自动清洁装置，通过在散热器上设置用于调节清洁头在散热器位置变化的第一位置调节单元、第二位置调节单元和第三位置调节单元，清洁头的厚度方向截面尺寸与散热器翅片通道的厚度方向截面尺寸相同，清洁头可沿散热器翅片通道往复运动，达到清洁散热器翅片通道里的碎屑、灰尘和粘性油灰混合物的目的。
本发明提供的散热器自动清洁装置可依次按顺序自动清理贯穿散热器厚度方向的每个翅片通道里的碎屑、灰尘和粘性油灰混合物，达到增强散热器通风能力、保证散热器散热效果的目的，对提升发动机工作性能和使用寿命具有重要的意义。
附图说明
图1为本发明一种实施例的散热器自动清洁装置整体结构示意图；
图2为图1的局部放大视图；
图3为本发明散热器自动清洁装置初始状态剖视图；
图4为本发明散热器自动清洁装置清洁状态剖视图；
其中：
1-第一驱动电机，2-第一螺母块，3-第一丝杆，4-第一滑动导轨，5-第二驱动电机，6-第二螺母块，7-第二丝杆，8-第二滑动导轨，9-第三驱动电机，10-第三螺母块，11-第三丝杆，12-清洁头，13-第三位置检测件，14-第二位置检测件，15-第一位置检测件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1-4所示，本发明提供了一种散热器自动清洁装置，包括：
第一位置调节单元；
第二位置调节单元，与所述第一位置调节单元相连，由所述第一位置调节单元带动在第一方向上运动；
第三位置调节单元，与所述第二位置调节单元相连，由所述第二位置调节单元带动在第二方向上运动；
清洁头12，与所述第三位置调节单元相连，由所述第三位置调节单元带动在第三方向上运动；优选地，所述清洁头12的厚度方向截面尺寸与散热器翅片通道的厚度方向截面尺寸相同，所述清洁头12可沿散热器翅片通道往复运动，达到清洁散热器翅片通道里的碎屑、灰尘和粘性油灰混合物的目的。对于具有不同形状尺寸翅片通道的散热器，只需更换相应形状尺寸的清洁头12即可，操作简单方便，通用性好。
优选地，所述第一方向、第二方向和第三方向分别对应与待清洁散热腔的高度方向、宽度方向和厚度方向。
在本发明的一种具体实施例中，所述第一位置调节单元包括第一位置调节件，其包括第一驱动电机1、第一滑动导轨4、第一丝杆3和第一螺母块2；
所述第一驱动电机1用于固定在散热器上；
所述第一滑动导轨4的数量为2，分别用于固定在散热器上位于宽度方向上的两侧边框上；
所述第一丝杆3与所述第一驱动电机1的输出端相连；
所述第一螺母块2套设于所述第一丝杆3上；
当所述第一驱动电机1顺时针或逆时针转动时，相应带动第二位置调节单元、第三位置调节单元和清洁头12沿散热器高度方向往复运动。
进一步地，所述第一位置调节单元还包括第一位置检测件14，其安装在所述第一螺母块2上，用于检测散热器高度方向上的位置变化。
在本发明的一种具体实施例中，所述第二位置调节单元包括第二位置调节件，其包括第二滑动导轨8、第二驱动电机5、第二丝杆7和第二螺母块6；
所述第二滑动导轨8的两端各设置与第一滑动导轨4的滑槽相配合的滑块，且与所述第一螺母块2固定连接；
所述第二驱动电机5固定在所述第二滑动导轨8上；
所述第二丝杆7与所述第二驱动电机5的输出端相连；
所述第二螺母块6套设于所述第二丝杆7上；
所述第二驱动电机5顺时针或逆时针转动时，相应带动第三位置调节单元和清洁头12沿散热器宽度方向往复运动。
在本发明的一种具体实施例中，所述第三位置调节单元包括第三位置调节件，其包括第三驱动电机9、第三螺母块10和第三丝杆11；
所述第三螺母块10与所述第二螺母块6固定相连，所述第三螺母块10上设置有与第二滑动导轨8的滑槽相配合的滑块；
所述第三丝杆11的一端与所述第三驱动电机9的输出端相连；
所述清洁头12与所述第三丝杆11的另一端相连；
当所述第三驱动电机9顺时针或逆时针转动时，带动所述清洁头12沿散热器翅片通道往复运动，达到清洁散热器翅片通道里的碎屑、灰尘和粘性油灰混合物的目的。
进一步地，所述第三位置调节单元还包括第三位置检测件13，其安装在所述清洁头12上，用于检测散热器厚度方向上的位置变化。
进一步地，所述第二位置调节单元还包括第二位置检测件14，其安装在所述第三螺母块10上，用于检测散热器宽度方向上的位置变化。
综上所述，本发明实施例中的散热器自动清洁装置的工作原理具体为：
假设散热器芯子宽度为X、高度为Y、厚度为Z，假设散热器两相邻翅片通道的横向间距为x、纵向间距为y。初始位置时，第一位置检测件14检测到的高度方向位置为0、第二位置检测检测到的宽度方向位置为0、第三位置检测件13检测到的厚度方向位置为0。
清理工作开始时：
第(1)步：启动所述第三驱动电机9顺时针转动，带动清洁头12沿散热器翅片通道往前进方向运动，直至检测到的厚度方向位置为Z时，第三驱动电机9停止转动，此时可将第一个翅片通道里的碎屑、灰尘和粘性油灰混合物清理干净；然后启动第三驱动电机9逆时针转动，带动清洁头12沿散热器翅片通道往后退方向运动，直至检测到的厚度方向位置为0时，第三驱动电机9停止转动、第三位置调节单元复位，此时完成第一个翅片通道的整个清理过程。
第(2)步：启动第二驱动电机5顺时针转动，带动第二螺母块6、第一位置调节单元和清洁头12沿宽度方向往前运动，直至检测到的宽度方向位置为x时，第二驱动电机5停止转动，此时第一位置调节单元和清洁头12到达下一个翅片通道位置，重复第(1)步操作，完成此翅片通道的清理，继续启动第二驱动电机5沿宽度方向一步一步往前运动，对应一步一步重复第(1)步操作，直至检测到的宽度方向位置为X时，第二驱动电机5停止转动，重复第(1)步操作，完成此翅片通道的清理，再启动第二驱动电机5逆时针转动，直至检测到的宽度方向位置为0时，第二驱动电机5停止转动、第二位置调节单元复位，此时完成整个第一行翅片通道的清理。
第(3)步：然后启动第一驱动电机1顺时针转动，带动第一螺母块2、第二位置调节单元、第一位置调节单元和清洁头12沿高度方向往前运动，直至检测到的高度方向位置为y时，第一驱动电机1停止转动，此时第二位置调节单元、第一位置调节单元和清洁头12到达第二行第一个翅片通道位置，重复第(2)步操作，完成此行翅片通道的清理，继续启动第一驱动电机1沿高度方向一步一步往前运动，对应一步一步重复第(2)步操作，直至检测到的高度方向位置为Y时，第一驱动电机1停止转动，重复第(2)步操作，完成此行翅片通道的清理，再启动第一驱动电机1逆时针转动，直至检测到的高度方向位置为0时，第一驱动电机1停止转动、第一位置调节单元复位，至此完成整个散热器芯子所有翅片通道的清理过程。
实施例2
基于实施例1，本发明实施例与实施例1的区别在于：
所述散热器自动清洁装置还包括设于散热器翅片通道内的尘粒浓度检测件(图中未示出)，当翅片通道内的尘粒浓度超标时，根据相应翅片通道的位置坐标，直接启动所述第一位置调节单元、第二位置调节单元和第三位置调节单元，带动所述清洁头12到达指定位置并进行清理。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种散热器自动清洁装置，其特征在于，包括：
第一位置调节单元；
第二位置调节单元，与所述第一位置调节单元相连，由所述第一位置调节单元带动在第一方向上运动；
第三位置调节单元，与所述第二位置调节单元相连，由所述第二位置调节单元带动在第二方向上运动；
清洁头，与所述第三位置调节单元相连，由所述第三位置调节单元带动在第三方向上运动；
所述第一位置调节单元包括第一位置调节件，其包括第一驱动电机、第一滑动导轨、第一丝杆和第一螺母块；
所述第一驱动电机用于固定在散热器上；
所述第一滑动导轨的数量为2，分别用于固定在散热器上位于宽度方向上的两侧边框上；
所述第一丝杆与所述第一驱动电机的输出端相连；
所述第一螺母块套设于所述第一丝杆上；
所述第二位置调节单元包括第二位置调节件，其包括第二滑动导轨、第二驱动电机、第二丝杆和第二螺母块；
所述第二滑动导轨的两端各设置与第一滑动导轨的滑槽相配合的滑块，且与所述第一螺母块固定连接；
所述第二驱动电机固定在所述第二滑动导轨上；
所述第二丝杆与所述第二驱动电机的输出端相连；
所述第二螺母块套设于所述第二丝杆上；
所述第三位置调节单元包括第三位置调节件，其包括第三驱动电机、第三螺母块和第三丝杆；
所述第三螺母块与所述第二螺母块固定相连，所述第三螺母块上设置有与第二滑动导轨的滑槽相配合的滑块；
所述第三丝杆的一端与所述第三驱动电机的输出端相连；
所述清洁头与所述第三丝杆的另一端相连；
当所述第三驱动电机顺时针或逆时针转动时，带动所述清洁头沿散热器翅片通道往复运动；
所述清洁头的厚度方向截面尺寸与散热器翅片通道的厚度方向截面尺寸相同；
所述第一位置调节单元还包括第一位置检测件，其安装在所述第一螺母块上，用于检测散热器高度方向上的位置变化；
所述第三位置调节单元还包括第三位置检测件，其安装在所述清洁头上，用于检测散热器厚度方向上的位置变化；
所述第二位置调节单元还包括第二位置检测件，其安装在所述第三螺母块上，用于检测散热器宽度方向上的位置变化；
散热器芯子宽度为X、高度为Y、厚度为Z，散热器两相邻翅片通道的横向间距为x、纵向间距为y；初始位置时，第一位置检测件14检测到的高度方向位置为0、第二位置检测检测到的宽度方向位置为0、第三位置检测件13检测到的厚度方向位置为0；清理工作开始时：
第(1)步：启动所述第三驱动电机9顺时针转动，带动清洁头12沿散热器翅片通道往前进方向运动，直至检测到的厚度方向位置为Z时，第三驱动电机9停止转动，此时可将第一个翅片通道里的碎屑、灰尘和粘性油灰混合物清理干净；然后启动第三驱动电机9逆时针转动，带动清洁头12沿散热器翅片通道往后退方向运动，直至检测到的厚度方向位置为0时，第三驱动电机9停止转动、第三位置调节单元复位，此时完成第一个翅片通道的整个清理过程；
第(2)步：启动第二驱动电机5顺时针转动，带动第二螺母块6、第一位置调节单元和清洁头12沿宽度方向往前运动，直至检测到的宽度方向位置为x时，第二驱动电机5停止转动，此时第一位置调节单元和清洁头12到达下一个翅片通道位置，重复第(1)步操作，完成此翅片通道的清理，继续启动第二驱动电机5沿宽度方向一步一步往前运动，对应一步一步重复第(1)步操作，直至检测到的宽度方向位置为X时，第二驱动电机5停止转动，重复第(1)步操作，完成此翅片通道的清理，再启动第二驱动电机5逆时针转动，直至检测到的宽度方向位置为0时，第二驱动电机5停止转动、第二位置调节单元复位，此时完成整个第一行翅片通道的清理；
第(3)步：然后启动第一驱动电机1顺时针转动，带动第一螺母块2、第二位置调节单元、第一位置调节单元和清洁头12沿高度方向往前运动，直至检测到的高度方向位置为y时，第一驱动电机1停止转动，此时第二位置调节单元、第一位置调节单元和清洁头12到达第二行第一个翅片通道位置，重复第(2)步操作，完成此行翅片通道的清理，继续启动第一驱动电机1沿高度方向一步一步往前运动，对应一步一步重复第(2)步操作，直至检测到的高度方向位置为Y时，第一驱动电机1停止转动，重复第(2)步操作，完成此行翅片通道的清理，再启动第一驱动电机1逆时针转动，直至检测到的高度方向位置为0时，第一驱动电机1停止转动、第一位置调节单元复位，至此完成整个散热器芯子所有翅片通道的清理过程。
2.根据权利要求1所述的一种散热器自动清洁装置，其特征在于：所述散热器自动清洁装置还包括设于散热器翅片通道内的尘粒浓度检测件，当翅片通道内的尘粒浓度超标时，根据相应翅片通道的位置坐标，直接启动所述第一位置调节单元、第二位置调节单元和第三位置调节单元，带动所述清洁头到达指定位置并进行清理。
3.根据权利要求1所述的一种散热器自动清洁装置，其特征在于：所述第一方向、第二方向和第三方向分别对应与待清洁散热腔的高度方向、宽度方向和厚度方向。
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