CN113586559A - 液压油冷却系统及作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液压油冷却系统及具有该液压油冷却系统的作业机械，其中，液压油冷却系统包括：液压油箱、冷却器和流量调节装置，流量调节装置的进油口与液压油箱的出油口相连通，流量调节装置的出油口与冷却器的进油口相连通，冷却器的出油口与液压油箱的进油口相连通。在本发明中，流量调节装置与冷却器相互配合，通过设置流量调节装置，确保输出至冷却器的流量始终不变，即通过冷却器的流量保持不变，从而使冷却器稳定的发挥其散热功能，同时避免了流量波动对冷却器造成损坏。

Description

液压油冷却系统及作业机械

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种液压油冷却系统及作业机械。

背景技术

随着国家建设需求的飞速增长，人们对作业机械的要求不断提高，作业机械的吨位也越来越大，而大型作业机械在其工作过程中，液压系统会产生大量的热导致液压油温过高，这就对液压油冷却提出了更高的要求，为保证作业机械的顺利运行，需要对液压油进行散热处理，目前，对液压系统进行散热主要采用传统的冷却方式对工作装置回油进行冷却的方法，即通过将系统回油直接输入冷却器，并在散热器旁配置旁通阀进行系统回油的散热处理，该方法存在很多弊端：

(1)以挖掘机为例，在整个工作循环过程中，回油流量波动比较大，当液压系统回油流量达到吸油量的2倍，要求冷却器的通油流量必须很大，具有很强的负载能力；

(2)在执行动作时，如等待装车时，液压系统的回油量可能比较小，甚至没有回油流量，此时不能完全发挥冷却器的散热功率；

(3)在执行其他动作时，如挖掘时，随着回油流量的增大，冷却器需要配备大流量的旁通阀，目前大流量的旁通阀产品故障率比较高，容易造成冷却器损坏；

(4)在作业机械执行不同动作时，由于液压系统回油流量变化比较大，会对冷却器造成冲击，也容易损坏冷却器。

综上，现有技术中的液压系统虽然具备一定的散热效果，但是由于其整体结构过于简单，其散热功能并不能得到稳定的发挥，而且在其工作过程中，还有高负载、旁通阀故障率高和流量变化大造成冲击等因素造成冷却器损坏的可能性。

发明内容

本发明的第一个目的在于，提供一种液压油冷却系统，用以解决现有技术中冷却器散热功能不能得到稳定的发挥，同时在其工作过程中，高负载、旁通阀故障率高和流量变化大造成冲击等因素可能造成冷却器损坏的缺陷，实现冷却器能够稳定的发挥散热功能，同时避免流量波动对冷却器造成损坏，提高液压油冷却系统的散热效率。

在提供上述液压油冷却系统的基础上，本发明的第二目的在于提供一种具有上述液压油冷却系统的作业机械，通过设置液压油冷却系统，确保作业机械正常、高效的运转。

一方面，本发明提供一种液压油冷却系统，包括：液压油箱、冷却器和流量调节装置，所述流量调节装置的进油口与所述液压油箱的出油口相连通，所述流量调节装置的出油口与所述冷却器的进油口相连通，所述冷却器的出油口与所述液压油箱的进油口相连通。

根据本发明提供的一种液压油冷却系统，所述流量调节装置包括：第一驱动泵、第一马达和循环泵，所述第一驱动泵的吸油口与所述液压油箱的出油口相连通，所述第一驱动泵的出油口与所述第一马达的进油口相连通，所述循环泵的吸油口与所述液压油箱的出油口相连通，所述循环泵的出油口与所述冷却器的进油口相连通，所述第一马达和所述循环泵动力耦合连接。

根据本发明提供的一种液压油冷却系统，所述流量调节装置还包括联轴器，所述第一马达通过所述联轴器和所述循环泵连接。

根据本发明提供的一种液压油冷却系统，所述第一驱动泵为变量泵。

根据本发明提供的一种液压油冷却系统，还包括风冷冷却装置，所述风冷冷却装置的进油口与所述液压油箱的出油口相连通，所述风冷冷却装置的出油口与所述液压油箱的进油口相连通，所述风冷冷却装置的出风口朝向所述冷却器。

根据本发明提供的一种液压油冷却系统，所述风冷冷却装置包括：第二马达和风扇，所述第二马达的进油口与所述液压油箱的出油口相连通，所述第二马达的出油口与所述液压油箱的进油口相连通，所述第二马达驱动所述风扇转动。

根据本发明提供的一种液压油冷却系统，所述风冷冷却装置还包括第二驱动泵，所述第二驱动泵的吸油口与所述液压油箱的出油口相连通，所述第二驱动泵的出油口与所述第二马达的进油口相连通。

根据本发明提供的一种液压油冷却系统，所述风冷冷却装置还包括第二溢流阀，所述第二溢流阀设于所述第二马达的进油口和所述液压油箱的出油口之间。

根据本发明提供的一种液压油冷却系统，所述流量调节装置的进油口与所述液压油箱的出油口之间设有第一溢流阀。

另一方面，本发明还提供一种作业机械，包括上述任一项液压油冷却系统。

本发明提供的液压油冷却系统，通过设置液压油箱、冷却器和流量调节装置，将流量调节装置的进油口与液压油箱的出油口相连通，流量调节装置的出油口与冷却器的进油口相连通，冷却器的出油口与液压油箱的进油口相连通，通过流量调节装置的自动调节功能，确保输出至冷却器的流量始终不变，也就是通过冷却器的流量保持不变，从而实现了冷却器能够稳定的发挥散热功能，同时避免了流量波动对冷却器造成损坏。

由于液压油冷却系统能够产生上述技术效果，包括该液压油冷却系统的作业机械也具有相对应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种液压油冷却系统工作原理示意图；

图2是本发明提供的流量控制装置内部连接结构示意图；

附图标记：

1：风冷冷却装置； 11：第二马达； 12：风扇；

13：第二驱动泵； 14：第二溢流阀； 2：液压油箱；

3：冷却器； 4：流量调节装置； 41：第一马达；

42：循环泵； 43：联轴器； 44：第一驱动泵；

45：支座； 46：钟型罩； 5：第一溢流阀；

6：第一回油过滤器； 7：第二回油过滤器； A：第二进油口；

B：第一进油口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

下面结合图1至图2描述本发明提供的实施例，应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成任何特别限定。

如图1所示，本发明实施例提供的液压油冷却系统，包括：液压油箱2、冷却器3和流量调节装置4。

流量调节装置4的进油口与液压油箱2的出油口相连通，流量调节装置4的出油口与冷却器3的进油口相连通，冷却器3的出油口与液压油箱2的进油口相连通。

具体的，作业机械在工作过程中会产生大量的热，导致油温升高，设置液压油箱2的作用是能够保证作业机械的系统回油均先流回液压油箱2，再通过独立冷却系统的循环支路进行冷却，而不是如传统技术中将热油直接流入冷却器。在传统技术中，将热油直接流入冷却器，会对冷却器产生一定的负面作用：一方面，热油流量过大的话，会使冷却器负载过剩，无法稳定的发挥其冷却功能，导致热油未经充分冷却便再次流回系统中；另一方面，作业机械启动或者有突发状况时，会导致回油流量波动较大，较大的流量波动会对冷却器3造成一定的冲击，从而损坏冷却器3。本发明实施例在液压油冷却系统中设置液压油箱2作为系统回油的中间储存介质，能够有效的避免回油流量波动对冷却器3造成的冲击，保证冷却系统稳定、充分地发挥其冷却作用。

需要说明的是，如前所述将系统回油的热油先流回液压油箱2，再通过独立冷却系统进行冷却，其中，如图1所示，在液压油箱2中，系统回油的第一进油口B处还设有第一回油过滤器6，作业机械的系统回油先经过第一回油过滤器6过滤后，再流入液压油箱2中，等待循环冷却。第一回油过滤器6能够将回流至液压油箱2中的油进行过滤净化，去除油中的杂质、胶质等，使系统从液压油箱2中吸走的油更纯净。

如图1所示，在本发明实施例中，冷却器3设于第一循环支路上，由系统流回至液压油箱2的热油从液压油箱2的出油口流出通过第一循环支路冷却后流回液压油箱2，其中：

第一循环支路的循环路径为：液压油箱2中的热油从液压油箱2的出油口流出，继而从流量调节装置4的进油口流入流量调节装置4，经过流量调节装置4的主动调节，使从流量调节装置4出油口的流量保持不变，从而保证后续从冷却器3的进油口流入冷却器3的流量保持不变，热油经过冷却器3的冷却之后，由冷却器3的出油口排出，最后从液压油箱2的第二进油口A流回液压油箱2中。

需要说明的是，在液压油箱2中，液压油箱2的第二进油口A还设有第二回油过滤器7。液压油箱2经过冷却系统冷却后，再通过第二回油过滤器7进行过滤，最后流入液压油箱2中，等待系统吸油。第二回油过滤器7的作用是将冷却后的油进一步过滤净化，从而进一步净化液压油箱2中的液压油，以供后续系统吸油使用。

本发明通过设置液压油箱2、冷却器3和流量调节装置4，由系统流回至液压油箱2的热油在液压油冷却系统中经过第一循环支路，冷却器3设于第一循环支路，且流量调节装置4的进油口与液压油箱2的出油口相连通，流量调节装置4的出油口与冷却器3的进油口相连通，冷却器3的出油口与液压油箱2的进油口相连通，流量调节装置4与冷却器3相互配合，通过流量调节装置4的自动调节功能，确保输出至冷却器3的流量始终不变，也就是通过冷却器3的流量保持不变，最终实现冷却器3能够稳定的发挥其散热功能，同时避免流量波动对冷却器3造成损坏。

在可选的实施例中，流量调节装置4包括：第一驱动泵44、第一马达41和循环泵42，第一驱动泵44的吸油口与液压油箱2的出油口相连通，第一驱动泵44的出油口与第一马达41的进油口相连通，第一马达41和循环泵42动力耦合连接。

具体地，第一驱动泵44连接于液压油箱2的出油口和第一马达41的进油口之间，第一驱动泵44能够从液压油箱2中吸取液压油输出至第一马达41，输出的液压油为第一马达41提供工作动力，驱动第一马达41，因第一马达41和循环泵42动力耦合连接，从而第一马达41带动循环泵42旋转，循环泵42从液压油箱2中吸取热油传输至冷却器3进行降温冷却，并将热油送入冷却器3中进行冷却，最大限度地发挥了冷却器3的冷却功率。

补充说明，在该系统中，由于需要进行冷却的液压油流量比较大，可以选择大排量的循环泵42和小排量的第一马达41，两者排量比就正好为两者的工作压力的反比。例如可以选择第一马达41的排量为40cc，循环泵42的排量为400cc，这样第一马达41的工作压力就是循环泵42工作压力的10倍。

在可选的实施例中，流量调节装置4的进油口与液压油箱2的出油口之间设有第一溢流阀5。

在现有技术中，传统的液压冷却系统随着回油流量的增大，会在冷却器旁边配备大流量的旁通阀，以减轻冷却器的负载压力，但是当冷却器中的流量太大，旁通阀对其流量进行被动调节时，无法承载相应排油压力，出现故障的频率比较高，一旦旁通阀失灵，很容易造成冷却器损坏，频繁更换冷却器费时费力，严重影响作业机械的工作效率，然而，本发明实施例提供的液压油冷却系统，避免了使用旁通阀这一设计，而是设有第一溢流阀5，保证冷却器3的压力不超过许用压力。

具体地，如上所述，由于循环泵42和第一马达41都是定排量的，有固定的传动比，为了保证冷却器3的压力不超过许用压力，可以在流量调节装置4的进油口与液压油箱2的出油口之间设有第一溢流阀5，限制第一马达41的最高工作压力，例如循环泵42的排量是第二马达11的排量的n倍，则第一马达41的工作压力就是循环泵42工作压力的n倍，其中，冷却器3的工作压力等于循环泵42的工作压力，假如冷却器3的许用压力为0.25MPa，也就是循环泵42的工作压力为0.25MPa，则第二马达11的进油压力为n×0.25MPa，进而第一溢流阀5的溢流压力设置为n×0.25MPa。

也就是说，如前所述，第一马达41的工作压力是循环泵42工作压力的10倍时，同时冷却器3的许用压力为0.25MPa，则可以设置第一溢流阀5的溢流压力为2.5MPa。传统设计中，为了限制冷却器的压力，一般是在冷却器旁配置旁通阀进行泄压，但是旁通阀对其流量进行被动调节时，如果流量过大时，是无法承载冷却器的排油压力的，因而出现故障的频率比较高，一旦旁通阀失灵，很容易造成冷却器损坏，本实施例使用在流量调节装置4的进油口与液压油箱2的出油口之间设有第一溢流阀5的方法可以去掉传统设计中的旁通阀，但同样具有保证冷却器3的进油压力不超过许用压力的功能，同时进一步减小了冷却器3的故障率。

在可选的实施例中，流量调节装置4还包括联轴器43，第一马达41通过联轴器43和循环泵42连接。

具体地，循环泵42和第一马达41连接如图2所示，其中循环泵42和第一马达41通过钟型罩46、联轴器43和螺钉螺栓进行连接，并用支座45进行固定。联轴器43的作用是用来连接循环泵42和第一马达41，使第一马达41带动循环泵42共同旋转并传递扭矩，此外，还可根据需求增加缓冲、减振和提高轴系动态性能的功能，附加功能在此处不作进一步的限定，可根据实际需要选择增加。

在可选的实施例中，第一驱动泵44为变量泵。

具体地，将第一驱动泵44设置为变量泵，其排量由系统控制器进行控制，使它的排量与发动机的转速乘积保持不变，而第一驱动泵44的输出流量正是排量与转速的乘积，这样就可以使发动机在任何速度下都可以保证第一驱动泵44输出流量保持不变，从而保证循环泵42输出的流量不变，也就是通过冷却器3的流量保持不变。

在可选的实施例中，液压油冷却系统，还包括风冷冷却装置1，风冷冷却装置1的进油口与液压油箱2的出油口相连通，风冷冷却装置1的出油口与液压油箱2的进油口相连通，风冷冷却装置1的出风口朝向冷却器3。

具体地，风冷冷却装置1设于第二循环支路上，其中，第二循环支路的循环路径为：液压油箱2中的热油从液压油箱2的出油口流出，继而从风冷冷却装置1的进油口流入风冷冷却装置1，带动风冷冷却装置1工作，风冷冷却装置1的出风口朝向冷却器3，从而对冷却器3进行辅助风冷，进一步加快冷却器3的冷却速度，提高液压油冷却系统的冷却效率，此外，风冷冷却装置1的出油口与液压油箱2的进油口相连通，除带动风冷冷却装置1工作外，多余的液压油从风冷冷却装置1的出油口流出，从液压油箱2的第二进油口A经第二回油过滤器7过滤后流入液压油箱2中。

在可选的实施例中，风冷冷却装置1包括：第二马达11和风扇12，第二马达11的进油口与液压油箱2的出油口相连通，第二马达11的出油口与液压油箱2的进油口相连通，第二马达11驱动风扇12转动。

具体地，位于第二循环支路的风冷冷却装置1具体包括第二马达11和风扇12，第二马达11的进油口与液压油箱2的出油口相连通，液压油箱2中的油进入第二马达11，为第二马达11提供动力，第二马达11带动风扇12旋转，风扇12的出风口朝向冷却器3，能够使风扇12对冷却器3进行辅助散热，进一步加快冷却器3的冷却速度，此外，第二马达11的出油口与液压油箱2的进油口相连通，也就是说，除带动风冷冷却装置1工作外，第二马达11中多余的液压油可从其出油口流出，从液压油箱2的第二进油口A流入液压油箱2中。

在可选的实施例中，风冷冷却装置1还包括第二驱动泵13，第二驱动泵13的吸油口与液压油箱2的出油口相连通，第二驱动泵13的出油口与第二马达11的进油口相连通。

具体地，当液压油箱2中的回流量减小，导致压力不足，与此同时，第二马达11动力较小，不足以带动液压油到达第二马达11，而使第二马达11无液压油流入，第二马达11无法进行工作，也就无法带动风扇12旋转，可在液压油箱2的出油口与第二马达11的进油口之间设置第二驱动泵13，用以从液压油箱2中吸取液压油输出至第二马达11，为第二马达11提供动力驱动第二马达11旋转，从而带动风扇12旋转，保证风冷冷却装置1顺利的为冷却器3发挥其辅助冷却的作用。

需要说明的是，第二驱动泵13为恒压变量泵，它可以保证风扇12的旋转速度相同，从而保证通过冷却器3的风量稳定。

在可选的实施例中，风冷冷却装置1还包括第二溢流阀14，第二溢流阀14设于第二马达11的进油口和液压油箱2的出油口之间。

具体地，第二溢流阀14为安全阀，其作用是保证第二驱动泵13不超压，从而保证风扇能够稳定的工作，进一步保证风冷冷却装置1为冷却器3进行辅助散热，有效地发挥液压油冷却系统的冷却功能。

另一方面，本发明实施例还提供一种作业机械，包括上述任一项液压油冷却系统。由于液压油冷却系统能够产生上述技术效果，具有该液压油冷却系统的作业机械也能够产生相应的技术效果。

应当指出，对于液压技术领域来说，实现预定的功能的泵可以有多种类型和结构，根据上述描述，本领域技术人员可以任意选择具有对应功能的泵，使其能够实现对应的功能即可，对泵的具体类型和结构不作具体限定。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种液压油冷却系统，其特征在于，包括：液压油箱、冷却器和流量调节装置；

所述流量调节装置的进油口与所述液压油箱的出油口相连通，所述流量调节装置的出油口与所述冷却器的进油口相连通，所述冷却器的出油口与所述液压油箱的进油口相连通。

2.根据权利要求1所述的液压油冷却系统，其特征在于，所述流量调节装置包括：第一驱动泵、第一马达和循环泵；

所述第一驱动泵的吸油口与所述液压油箱的出油口相连通，所述第一驱动泵的出油口与所述第一马达的进油口相连通，所述循环泵的吸油口与所述液压油箱的出油口相连通，所述循环泵的出油口与所述冷却器的进油口相连通；

所述第一马达和所述循环泵动力耦合连接。

3.根据权利要求2所述的液压油冷却系统，其特征在于，所述流量调节装置还包括联轴器，所述第一马达通过所述联轴器和所述循环泵连接。

4.根据权利要求2所述的液压油冷却系统，其特征在于，所述第一驱动泵为变量泵。

5.根据权利要求1所述的液压油冷却系统，其特征在于，还包括风冷冷却装置，所述风冷冷却装置的进油口与所述液压油箱的出油口相连通，所述风冷冷却装置的出油口与所述液压油箱的进油口相连通，所述风冷冷却装置的出风口朝向所述冷却器。

6.根据权利要求5所述的液压油冷却系统，其特征在于，所述风冷冷却装置包括：第二马达和风扇，所述第二马达的进油口与所述液压油箱的出油口相连通，所述第二马达的出油口与所述液压油箱的进油口相连通，所述第二马达驱动所述风扇转动。

7.根据权利要求6所述的液压油冷却系统，其特征在于，所述风冷冷却装置还包括第二驱动泵，所述第二驱动泵的吸油口与所述液压油箱的出油口相连通，所述第二驱动泵的出油口与所述第二马达的进油口相连通。

8.根据权利要求7所述的液压油冷却系统，其特征在于，所述风冷冷却装置还包括第二溢流阀，所述第二溢流阀设于所述第二马达的进油口和所述液压油箱的出油口之间。

9.根据权利要求1所述的液压油冷却系统，其特征在于，所述流量调节装置的进油口与所述液压油箱的出油口之间设有第一溢流阀。

10.一种作业机械，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的液压油冷却系统。

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