CN113187595B - 工程机械散热系统和工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及散热系统，为解决现有工程机械散热系统中电子风扇除尘不方便的问题；提供一种工程机械散热系统和工程机械，其中散热系统，包括导风罩和安装于导风罩上的电子风扇，其特征在于还包括除尘装置，所述除尘装置包括安装于导风罩外部的止动棒、与止动棒连接的驱动装置，所述驱动装置用于驱动止动棒在电子风扇的扇叶总成转动区域内与扇叶总成转动区域外部空间之间移动，当止动棒伸入电子风扇的扇叶总成转动区域内时止动棒与电子风扇的扇叶总成限位接触而阻止扇叶总成转动。本发明解决了工程机械散热系统电子风扇方便除尘的问题。

Description

工程机械散热系统和工程机械

技术领域

本发明涉及一种散热系统，更具体地说，涉及一种工程机械散热系统和工程机械。

背景技术

工程机械通常为高能耗大功率的机械，其具有巨大的散热需求。在工程机械散热系统中，散热风扇驱动空气流经散热器芯体。风扇作为工程机械散热系统的关键部件，其噪声也是整机产品的主要噪声源，其功耗可占到发动机功率的10％-15％，降低风扇工作时的噪声与能耗是实现整机降噪节能的关键措施。目前部分工程机械已开始采用电子风扇代替原来传统的发动机动力驱动风扇，在工程机械上一般同时将数个电子风扇固定在导风罩上，用于给散热系统散热。

为了达到降噪静音效果，工程机械散热用电子风扇扇叶的径向远端有一圈圆环结构，将每个扇叶连接起来，风扇在长期工作中，扇叶外圈圆环容易聚集灰尘，时间长了形成泥块粘在扇叶上，破坏扇叶动平衡，造成扇叶高速旋转时振动加剧，引起整机共振，同时风扇本身寿命会严重下降。

扇叶积灰后需要对扇叶进行清灰处理，一般可以采用压缩空气或者水枪对扇叶进行冲洗清灰。使用高压水枪清洗可能会使风扇电路系统进水，风扇导致损坏，另外使用压缩空气或者水枪清洗，需要配备相应设备，而在一些场所，例如野外作业时不具备相应条件而无法进行电子风扇除尘操作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有工程机械散热系统中电子风扇除尘不方便的问题，而提供一种工程机械散热系统和工程机械，方便进行电子风扇除尘。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种工程机械散热系统，包括导风罩和安装于导风罩上的电子风扇，其特征在于还包括除尘装置，所述除尘装置包括安装于导风罩外部的止动棒、与止动棒连接的驱动装置，所述驱动装置用于驱动止动棒在电子风扇的扇叶总成转动区域内与扇叶总成转动区域外部空间之间移动，当止动棒伸入电子风扇的扇叶总成转动区域内时止动棒与电子风扇的扇叶总成限位接触而阻止扇叶总成转动。在本发明中，在电子风扇停转时，通过驱动装置将止动棒伸入到电子风扇的扇叶总成转动区域内，然后启动电子风扇，电子风扇的扇叶总成与止动棒接触而停止转动，接触时产生冲击震动，使粘结于扇叶外圈圆环的泥块脱落，从而实现电子风扇除尘的目的。扇叶总成转动区域可以是两扇叶之间的间隙，也可以是扇叶径向末端的圆环转动区域，止动棒与圆环接触而使扇叶总成停止转动。

上述工程机械散热系统中，所述导风罩上安装有多个电子风扇，对应每个电子风扇设置有一个所述止动棒，所述驱动装置包括至少一根转动安装于导风罩上的转动杆，每根转动杆上固定有至少一根所述止动棒。

上述工程机械散热系统中，所述转动杆包括转动杆体、多个连接臂，所述连接臂的一端与转动杆体固定连接，另一端与止动棒的一端固定连接，所述止动棒的另一端用于伸入到扇叶总成转动区域内，所述止动棒与所述转动杆体异面垂直。止动棒通过连接臂与转动杆体连接安装，可以使得转动杆体位于电子风扇的旁侧，电子风扇转动工作时转动杆体不影响其进风风场。

上述工程机械散热系统中，所述止动棒包括相对转动杆固定的固定杆、与固定杆伸缩套接的伸缩杆、设置在固定杆与伸缩杆之间用于推动伸缩杆伸出的弹簧。在止动棒伸向扇叶总成转动区域时，扇叶的停止位置可能刚好处于止动棒的移动方向，此时伸缩杆压缩弹簧而回缩，当电子风扇通电转动而使扇叶离开止动棒所在位置时，伸缩杆在弹簧弹力的作用下伸入到两扇叶之间的空隙，限制扇叶转动。

上述工程机械散热系统中，所述驱动装置还包括与所述转动杆连接并用于转动所述转动杆的把手或者拉索。进行除尘操作时，操作人员手动通过把手或拉索带动转动杆，使止动棒移动至扇叶总成转动区域内。

上述工程机械散热系统中，所述驱动装置还包括用于驱动所述转动杆转动的电机、用于控制电机正转和反转的控制装置。

上述工程机械散热系统中，所述控制装置可以是控制开关，也可以是控制电子风扇转动工作的电子风扇控制器。操作者可以通过工程机械的仪表向电子风扇控制器发送控制指令，通过控制电机而控制止动棒的位置。

上述工程机械散热系统中，所述驱动装置还包括用于检测止动棒位置的开关信号部件，在检测到止动棒移动至扇叶总成转动区域内时所述电子风扇控制器间歇性通电驱动所述电子风扇。在除尘时，对电子风扇进行间歇性通电，使电子风扇在每次通电的瞬间产生接触冲击，提高除尘效果，同时还避免电子风扇长时间停转通电而发热被烧毁。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种工程机械，其特征在于具有前述的工程机械散热系统。该工程机械由于上述散热系统，其方便对电子风扇进行除尘处理。

上述工程机械中，其动力装置控制器通过开关信号部件检测止动棒位置，当检测到止动棒移动至扇叶总成转动区域内时动力装置控制器禁止动力装置启动。在进行除尘处理时，电子风扇的扇叶不进行有效地转动，散热系统处于不工作状态，此时禁止动力装置启动，可避免动力装置启动后而散热系统不工作而导致动力装置的相关部件损坏。动力装置是为工程机械提供动力的设备，其功率较大，工作时需要散热系统对其进行散热。对于燃油设备，动力装置可以是柴油发动机，对于电动设备，动力装置为电动机机器电机控制器，其包括用于为行走提供动力的行走电机和驱动油泵的油泵电机。

本发明与现有技术相比，本发明解决了工程机械散热系统电子风扇方便除尘的问题。

附图说明

图1是本发明工程机械散热系统中电子风扇与导风罩的装配示意图。

图2是本发明工程机械散热系统中电子风扇的结构示意图。

图3是本发明工程机械散热系统中扇叶总成的结构示意图。

图4是本发明工程机械散热系统中除尘装置处于除尘状态时的结构示意图。

图5是本发明工程机械散热系统中止动棒的结构示意图。

图6是本发明工程机械散热系统中除尘装置处于非除尘状态时的结构示意图。

图7是本发明工程机械散热系统中除尘装置的控制框图。

图中零部件名称及序号：

导风罩10、电子风扇20、风扇支架21、扇叶22、圆环23、轮毂24、止动棒30、固定杆31、伸缩杆32、转动杆40、转动杆体41、连接臂42、支座43、电机44、行程开关45、整机控制器51、仪表52、电子风扇控制器53、动力装置控制器54。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

工程机械如装载机、挖掘机等，其散热系统包括散热芯体和安装于散热芯体上的导风罩，如图1所示，导风罩10上安装有多个电子风扇20。如图2所示，各个电子风扇20均包括风扇支架21、安装于风扇支架21上的风扇电机(图中未示出)、由风扇电机驱动的扇叶总成。

如图3所示，扇叶总成包括轮毂24、环设在轮毂24外周缘上的多个扇叶22、圆环23，扇叶22的径向内端与轮毂24连接，扇叶22的径向外端与圆环23连接，风扇电机位于轮毂24的内腔中。圆环23将该风扇的所有扇叶连接，以降低风扇转动时的噪声。各个电子风扇由散热风扇控制器独立控制。

工程机械散热系统中包括除尘装置，除尘装置包括安装于导风罩外部的止动棒30、与止动棒30连接的驱动装置，驱动装置用于驱动止动棒在电子风扇的扇叶间空隙与外部空间之间移动。

本实施例中驱动装置包括两根转动安装于导风罩上的转动杆40，每根转动杆40上固定有三根止动棒30，三根止动棒30与三个电子风扇相对应。如图4所示，每根转动杆40包括转动杆体41和固定在转动杆体41上的三根连接臂42，转动杆体41通过支座转动43安装于导风罩10上。连接臂42的一端与转动杆体41固定连接，另一端与止动棒30的一端固定连接，止动棒30的另一端用于伸入到电子风扇的扇叶间的空隙中，止动棒30与转动杆体41异面垂直。

如图5所示，止动棒30包括相对转动杆40固定的固定杆31、与固定杆31伸缩套接的伸缩杆32、设置在固定杆31与伸缩杆32之间用于推动伸缩杆伸出的弹簧，弹簧设置在固定杆的内腔中。在止动棒30伸向电子风扇的扇叶间空隙时，若扇叶的停止位置刚好处于止动棒的移动方向，此时伸缩杆32压缩弹簧而回缩，当电子风扇通电转动而使扇叶离开止动棒30所在位置时，伸缩杆32在弹簧弹力的作用下伸出而伸入到两扇叶之间的空隙，限制扇叶转动。

驱动装置包括与转动杆连接并用于转动转动杆40的把手或者拉索(图中未示出)。进行除尘操作时，操作人员手动通过把手或拉索带动转动杆，使止动棒30移动至扇叶间的空隙当中。

本发明散热系统中，转动杆40与止动棒30的常态如图6所示，在需要进行除尘时，通过把手或拉索转动转动杆体41，使止动棒30伸入到电子风扇的两扇叶之间的空隙中，然后启动电子风扇20，扇叶与止动棒30撞击接触而停止，扇叶22与止动棒30接触时产生冲击震动，使粘附于扇叶22上的泥块跌落，从而起到除尘的作用。除尘作业结束后，再转动转动杆40，使止动棒30脱离电子风扇的扇叶总成转动区域，如图6所示。

在本发明中，转动杆体41也可以通过电机驱动，当存在多个转动杆体41时，多个转动杆体41之间通过连杆机构连接，实现各转动杆体41同步转动。驱动转动杆体41的电机可以由控制开关控制，或者由电子风扇控制器控制，同时还可设置行程开关45，行程开关45作为开关信号部件用于检测止动棒的位置状态，电子风扇控制器依据止动棒的位置状态控制电子风扇的工作状态。工程机械的散热系统中除尘装置的控制框图如图7所示，行程开关45与整机控制器连接，电子风扇控制器53控制电子风扇20的电动机和控制驱动转动杆体的电机44，整机控制器51与电子风扇控制器53、仪表52以及动力装置控制器54通讯连接(如通过CAN总线连接)，动力装置控制器可以是燃油设备的发动机ECU，也可以是电动设备的电机控制器，例如行走电机控制器、油泵电机控制器等。操作者通过仪表向整机控制器输入操作指令，同时仪表也显示机器的状态，包括止动棒的位置状态。整机控制器51根据仪表52的输入指令以及各类检测传感器的检测信号输出控制指令。在本实施例中，在电子风扇20停转、动力装置停机的状态下，操作者通过仪表52输入电子风扇除尘指令，电子风扇控制器53控制电机44带动转动杆体41转动，使止动棒30伸入到扇叶之间的间隙中，通过行程开关45检测到止动棒30移动到位后，电子风扇控制器53启动电子风扇，扇叶总成开始转动并随后与止动棒30撞击接触而停止，撞击接触所产生的冲击使扇叶22上粘结的泥块掉落，实现除尘的目的。处于除尘状态时(即止动棒伸入到扇叶总成的转动区域时)，电子风扇控制器53向电子风扇20间歇性通电，避免电子风扇20在停转状态下长时间通电而烧毁，同时在除尘状态下，整机控制器51通过控制动力装置控制器54禁止动力装置启动，避免动力装置启动后因散热系统不工作而损坏。

在本实施例中，止动棒30通过连接臂42安装在转动杆体41上，转动杆体41可布置在电子风扇20进风口的旁侧，转动杆体41与电子风扇20的进风不干涉。在具体实施时，也可以将止动棒30直接固定在转动杆体41上，此时转动杆体41则需要穿过电子风的进风口，转动杆体41对电子风扇的进风有一点影响。

在本发明中，止动棒30伸向扇叶总成的转动区域、在扇叶总成启动后与止动棒接触而停止转动即可实现除尘，因此止动棒30也可以与扇叶总成外围的圆环23接触也可实现除尘，即在圆环23上设置轴向或径向的凸起，止动棒30直接与转动杆体41垂直固定连接，转动杆体41布置在电子风扇的进风口旁侧。除尘时转动转动杆体41，使止动棒30的末端伸入到圆环23的转动区域，启动电子风扇后，圆环23上的凸起与止动棒30接触而停止，接触时产生的冲击使泥块脱落。另外，止动棒也可以直接安装在风扇支架上，通过驱动装置驱动止动棒转动或者伸缩而伸入到扇叶总成的转动区域。

本发明中的工程机械散热系统以及工程机械，电子风扇进行除尘时，可以随时对地进行，不需要喷射压缩空气或高压水的设备，除尘操作方便。

Claims (10)

1.一种工程机械散热系统，包括导风罩和安装于导风罩上的电子风扇，其特征在于散热系统还包括除尘装置，所述除尘装置包括安装于导风罩外部的止动棒、与止动棒连接的驱动装置，所述驱动装置用于驱动止动棒在电子风扇的扇叶总成转动区域与扇叶总成转动区域外部空间之间移动，当止动棒伸入扇叶总成转动区域内时止动棒与扇叶总成限位接触而阻止扇叶总成转动且控制电子风扇转动工作的电子风扇控制器间歇性通电驱动控制所述电子风扇。

2.根据权利要求1所述的工程机械散热系统，其特征在于所述导风罩上安装有多个电子风扇，对应每个电子风扇设置有一个所述止动棒，所述驱动装置包括至少一根转动安装于导风罩上的转动杆，每根转动杆上固定有至少一根所述的止动棒。

3.根据权利要求2所述的工程机械散热系统，其特征在于所述转动杆包括转动杆体、多个连接臂，所述连接臂的一端与转动杆体固定连接，另一端与止动棒的一端固定连接，所述止动棒的另一端用于伸入到电子风扇转动区域中，所述止动棒与所述转动杆体异面垂直。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的工程机械散热系统，其特征在于所述止动棒包括相对转动杆固定的固定杆、与固定杆伸缩套接的伸缩杆、设置在固定杆与伸缩杆之间用于推动伸缩杆伸出的弹簧。

5.根据权利要求2或3所述的工程机械散热系统，其特征在于所述驱动装置还包括与所述转动杆连接并用于转动所述转动杆的把手或者拉索。

6.根据权利要求2或3所述的工程机械散热系统，其特征在于所述驱动装置还包括用于驱动所述转动杆转动的电机、用于控制电机正转和反转的控制装置。

7.根据权利要求6所述的工程机械散热系统，其特征在于所述控制装置为控制电子风扇转动工作的电子风扇控制器。

8.根据权利要求7所述的工程机械散热系统，其特征在于所述驱动装置还包括用于检测止动棒位置的开关信号部件。

9.一种工程机械，其特征在于具有权利要求1至8中任一项所述的工程机械散热系统。

10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于其动力装置控制器通过开关信号部件检测止动棒位置，当检测到止动棒移动至扇叶总成转动区域内时动力装置控制器禁止动力装置启动。

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