CN116146705A - 具有散热功能的液压系统及工程机械车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有散热功能的液压系统及工程机械车辆，涉及工程机械车辆技术领域。该具有散热功能的液压系统包括工作装置、转向装置及制动装置的液压系统和传动静液压系统，传动静液压系统包括液压泵和至少一个液压马达，液压泵和液压马达之间形成闭式油路；工作装置、转向装置及制动装置的液压系统的部分回油油液通过第一散热器散热。液压马达的壳体回油油路包括第一进油口和第一出油口，第一散热器的出油口与第一进油口连通，第一出油口与油箱连通。通过第一散热器对工作装置、转向装置及制动装置的液压系统的部分回油油液进行冷却，冷却后的油液对液压马达的壳体进行降温，保护液压马达内部密封；提高了工程机械车辆的工作效率。

Description

具有散热功能的液压系统及工程机械车辆

技术领域

本发明涉及工程机械车辆技术领域，尤其涉及一种具有散热功能的液压系统及工程机械车辆。

背景技术

静液压传动系统在各种工程机械车辆中的应用越来越广泛，在装载机的传动静液压系统中，液压泵和液压马达中进行循环工作，在循环工作过程中泄漏的液压油、静液压系统补油泵供给主管路系统以外的溢流液压油、液压马达冲洗阀溢流的液压油均通过液压泵的壳体回油油路和液压马达的壳体回油油路回到油箱。在上述工作过程中，各个液压元件的壳体回油均通过胶管与油箱直接相连，从壳体回油油路回油箱的液压油，由液压泵中集成的补油齿轮泵给系统补充，补油泵从油箱中吸油。

由于液压泵和液压马达的工作负荷不同，各个液压元件的壳体内的液压油的温度不相同，现有技术中通过将液压泵的壳体回油油路与液压马达的壳体回油油路串联，使得各个液压元件的内部油温保持一致，避免部分液压元件的壳体的回油油温过高导致的密封元件老化。这样的设置，虽然能降低液压马达的壳体温度。但是通过在液压泵中循环过的油液为液压马达降温，油液温度还是较高，对于液压马达的降温效果有限，而液压马达的温度一旦超过设定温度，就会进行限功率操作，将会影响整机的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有散热功能的液压系统及工程机械车辆，能对液压马达的壳体进行有效散热，避免液压马达温度过高造成的限功率操作，提高了工程机械车辆的工作效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

具有散热功能的液压系统，包括工作装置、转向装置及制动装置的液压系统和传动静液压系统，所述传动静液压系统包括液压泵和至少一个液压马达，所述液压泵和所述液压马达之间形成闭式油路；所述工作装置、转向装置及制动装置的液压系统的部分回油油液通过第一散热器散热，其中，所述液压马达的壳体回油油路包括第一进油口和第一出油口，所述第一散热器的出油口与所述第一进油口连通，所述第一出油口与油箱连通。

作为具有散热功能的液压系统的一个可选方案，所述液压马达设置有两个，所述第一散热器的出油口设置有分流管路，所述第一散热器通过所述分流管路分别向两个所述液压马达的壳体回油油路供油。

作为具有散热功能的液压系统的一个可选方案，所述分流管路还与所述油箱连通。

作为具有散热功能的液压系统的一个可选方案，所述油箱内设置有回油滤芯，经所述分流管路进入所述油箱的油液通过所述回油滤芯过滤。

作为具有散热功能的液压系统的一个可选方案，所述传动静液压系统还包括第二散热器，所述液压泵的壳体回油油路的油液经所述第二散热器散热，所述液压泵的壳体回油油路包括第二出油口，所述第二出油口通过第一连接管路与所述第二散热器的进油口连通，所述第二散热器的出油口通过第二连接管路与所述油箱的回油口连通。

作为具有散热功能的液压系统的一个可选方案，所述液压泵内集成有补油泵，所述补油泵通过补油管路与所述油箱连通，所述补油管路的进油口设于所述油箱的回油口的一侧。

作为具有散热功能的液压系统的一个可选方案，所述传动静液压系统还包括旁通油路，所述第二出油口还与所述旁通油路的进油口连通，所述旁通油路的出油口与所述油箱连通。

作为具有散热功能的液压系统的一个可选方案，所述旁通油路上设有背压阀，所述背压阀的设定压力低于所述液压泵的壳体的最大耐压压力。

作为具有散热功能的液压系统的一个可选方案，所述工作装置、转向装置及制动装置的液压系统和所述传动静液压系统共用一个所述油箱。

工程机械车辆，其包括如以上任一方案所述的具有散热功能的液压系统。

本发明的有益效果：

本发明提供的具有散热功能的液压系统，工作装置、转向装置及制动装置的液压系统的部分回油油液通过第一散热器散热，经第一散热器散热后的回油油液提供给液压马达的壳体回油油路，为液压马达的壳体回油油路散热。通过第一散热器对工作装置、转向装置及制动装置的液压系统的部分回油油液进行冷却，冷却后的油液为液压马达的壳体进行降温，保护液压马达内部密封，避免油液泄漏，提高了液压马达的容积效率；而且能够有效避免液压马达的温度超过限功率的设定温度。

本发明提供的工程机械车辆，应用上述的具有散热功能的液压系统，能够有效降低各个液压元件的壳体回油油路的温度，延长了各个液压元件的使用寿命；而且能够有效避免液压马达的温度过高进行限功率操作，提高了工程机械车辆的工作效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的具有散热功能的液压系统的工作原理示意图；

图2是本发明实施例提供的具有散热功能的液压系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的油箱和分流管路连接的剖视图。

图中：

100、工作装置、转向装置及制动装置的液压系统；200、第一散热器；

1、液压泵；11、第二出油口；12、补油泵；

2、液压马达；201、第一进油口；202、第一出油口；203、冲洗阀；

21、第一液压马达； 22、第二液压马达；

3、第二散热器； 31、第一连接管路； 32、第二连接管路；

4、分流管路；41、第一分流支管；42、第二分流支管；

5、旁通油路；51、背压阀；

6、补油管路；

7、油箱；71、回油滤芯。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定，术语“连接”和“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种具有散热功能的液压系统，包括工作装置、转向装置及制动装置的液压系统100和传动静液压系统，传动静液压系统包括液压泵1和至少一个液压马达2，液压泵1和液压马达2之间形成闭式油路；工作装置、转向装置及制动装置的液压系统100的部分回油油液通过第一散热器200散热，其余回油油液流回油箱7。工作装置、转向装置及制动装置的液压系统100和传动静液压系统共用一个油箱7。

在传动静液压系统工作过程中，液压泵1泄漏的液压油和补油泵12供给工作管路系统后剩余的油液通过液压泵1的壳体回油油路回到油箱7，液压马达2泄漏的液压油和液压马达2内设的冲洗阀203冲洗过后的液压油通过液压马达2的壳体回油油路回到油箱7。由于经过液压泵1的壳体回油油路和液压马达2的壳体回油油路的油液温度较高，容易造成液压泵1和液压马达2内部的密封老化，同时导致液压元件的液压油泄漏量加大，容积效率下降。为保护液压元件，通常在壳体回油油路中设置有温度传感器，用于检测油温，若传动静液压系统中某处的油温过高，超过设定温度后，液压马达2会自动进入限功率操作。

通常，液压马达2在工作过程中产生的热量较大，为影响液压马达2自动进入限功率操作的主要因素。为降低液压马达2的壳体回油油路的温度，液压马达2的壳体回油油路包括第一进油口201和第一出油口202，第一散热器200的出油口与第一进油口201连通，第一出油口202与油箱7连通。通过使用经过第一散热器200散热后的液压油引入液压马达2的壳体回油油路，为液压马达2降温，达到提高液压马达2的密封件的可靠性和提高容积效率的目的。

通过第一散热器200对工作装置、转向装置及制动装置的液压系统100的部分回油油液进行冷却，冷却后的油液为液压马达2的壳体进行降温，保护液压马达2内部密封，避免油液泄漏，提高液压马达2的容积效率；而且能够有效避免液压马达2的温度超过限功率的设定温度。

作为具有散热功能的液压系统的一个可选方案，液压马达2设置有两个，第一散热器200的出油口设置有分流管路4，第一散热器200通过分流管路4分别向两个液压马达2的壳体回油油路供油。工作装置、转向装置及制动装置的液压系统100的部分回油油液经过第一散热器200散热后，经分流管路4分流至两个液压马达2的壳体回油油路中为液压马达2的壳体降温。

在本实施例中，液压马达2分别为第一液压马达21和第二液压马达22，在分流管路4上设置有两个分流口，两个分流口分别与第一分流支管41和第二分流支管42连通，第一分流支管41和第一液压马达21的第一进油口201连接，为第一液压马达21提供壳体冷却油液。第二分流支管42和第二液压马达22的第一进油口201连接，为第二液压马达22提供壳体冷却油液。第一液压马达21和第二液压马达22的第一出油口202均直接与油箱7连通，防止压力过高损坏第一液压马达21和第二液压马达22的密封。

由于流入两个液压马达2的壳体回油油路中的油液量较少，经第一散热器200冷却后的工作装置、转向装置及制动装置的液压系统100的部分回油油液为第一液压马达21和第二液压马达22提供冷却后的油液降温，剩余的冷却后的油液流回油箱7，降低油箱7中的油液温度。因此，分流管路4还与油箱7连通。

如图3所示，为了避免分流管路4中的油液直接回到油箱7，无法为第一液压马达21和第二液压马达22提供足够的冷却油液，油箱7内设置有回油滤芯71，经分流管路4进入油箱7的油液通过回油滤芯71过滤。利用油液经过回油滤芯71产生的背压，使得自第一散热器200的出油口流出的油液先进入第一分流支管41和第二分流支管42。另外，回油滤芯71能对回到油箱7的回油油液进行过滤，保证油箱7内油液的清洁性。

第一分流支管41的直径根据第一液压马达21在极限工况下产生最高热量时所需的散热功率设计。第二分流支管42的直径根据第二液压马达22在极限工况下产生最高热量时所需的散热功率设计。

为了降低传动静液压系统中的油液温度，传动静液压系统还包括第二散热器3，液压泵1的壳体回油油路的油液经第二散热器3散热。具体地，液压泵1的壳体回油油路包括第二出油口11，第二出油口11通过第一连接管路31与第二散热器3的进油口连通，第二散热器3的出油口通过第二连接管路32与油箱7的回油口连通。通过第二散热器3为液压泵1的壳体回油油路中的油液散热，通过设置第一散热器200和第二散热器3，尽可能降低油箱7内的油液的温度。经过第二散热器3回到油箱7中的油液不经过回油滤芯71。

液压泵1内集成有补油泵12，补油泵12通过补油管路6与油箱7连通，补油管路6的进油口设于油箱7的回油口的一侧。第二散热器3冷却后的油液经油箱7的回油口进入油箱7，将补油泵12的进油口靠近油箱7的回油口设置，使得通过补油泵12为传动静液压系统补入的油液为油箱7中温度最低的油液，以将传动静液压系统的工作油路中的液压油的温度控制在合理温度范围内。

为了保护液压泵1，避免壳体回油油路在低温状态下经过第二散热器3引起的背压升高的问题。传动静液压系统还包括旁通油路5，第二出油口11还与旁通油路5的进油口连通，旁通油路5的出油口与油箱7连通。当液压泵1的壳体回油油路中的压力过高时，液压泵1的壳体回油油路中的液压油可经过旁通油路5回到油箱7。通过设置旁通油路5，避免液压泵1的壳体回油油路压力升高，超过液压泵1的壳体的耐压能力，对液压泵1起到保护作用。

在本实施例中，液压泵1的第二出油口11设置一个三通阀，三通阀的三个开口，其中一个开口与第二出油口11连通，另一个开口与第二散热器3的进油口连通，第三个开口与旁通油路5的进油口连通。

需要说明的是，液压泵1的壳体和液压马达2的壳体上均设置有两个油口，在本实施例中，液压泵1的壳体上的另一个油口被封堵。

在本实施例中，关于液压泵1和液压马达2内部的其他结构已是现有技术，在此不再赘述。

作为具有散热功能的液压系统的一个可选方案，旁通油路5上设有背压阀51，背压阀51的设定压力低于液压泵1的壳体的最大耐压压力，实现保护液压泵1的目的。当液压泵1的壳体回油油路中的油压达到背压阀51的设定压力时，背压阀51打开，液压泵1的壳体回油油路中的液压油经过旁通油路5直接回到油箱7，以防止液压泵1的密封损坏。

本实施例提供的具有散热功能的液压系统，通过工作装置、转向装置及制动装置的液压系统100的回油油路中设置第一散热器200，将工作装置、转向装置及制动装置的液压系统100的回油油路中的部分油液通过第一散热器200散热后，一部分提供给第一液压马达21和第二液压马达22的壳体回油油路中，用于对第一液压马达21和第二液压马达22的壳体降温；另一部分通过油箱7的回油滤芯71回到油箱7。工作装置、转向装置及制动装置的液压系统100的回油油路中的其余油液直接回到油箱7。在传动静液压系统中设置第二散热器3，通过第二散热器3对液压泵1的壳体回油油路中的回油油液进行散热，散热后直接通过油箱7的回油口回到油箱7，将补油泵12的进油口靠近油箱7的回油口设置，使得进入补油泵12的油液为油箱7中温度最低的油液，进而能将传动静液压系统中的工作油液的温度控制在合理的温度范围内。为了保护液压泵1，液压泵1的第二出油口11还连接有旁通油路5，将旁通油路5中的背压阀51的设定压力设置为小于液压泵1的壳体的最大耐压压力，当液压泵1的壳体回油油路中的油压达到背压阀51的设定压力时，背压阀51打开，液压泵1的壳体回油油路中的液压油经过旁通油路5直接回到油箱7。本实施例提供的具有散热功能的液压系统，进一步提高了各个液压元件的可靠性，避免油液泄漏导致的容积效率降低，使整机工作更高效节能。

本实施例还提供了一种工程机械车辆，包括上述的具有散热功能的液压系统，该工程机械车辆应用上述的具有散热功能的液压系统，能够有效降低各个液压元件的壳体回油油路的温度，延长了各个液压元件的使用寿命；而且能够有效避免液压马达2的温度过高进行限功率操作，提高了工程机械车辆的工作效率。

本实施例提供的工程机械车辆为装载机。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.具有散热功能的液压系统，所述液压系统包括工作装置、转向装置及制动装置的液压系统(100)和传动静液压系统，所述传动静液压系统包括液压泵(1)和至少一个液压马达(2)，所述液压泵(1)和所述液压马达(2)之间形成闭式油路；所述工作装置、转向装置及制动装置的液压系统(100)的部分回油油液通过第一散热器(200)散热，其特征在于，所述液压马达(2)的壳体回油油路包括第一进油口(201)和第一出油口(202)，所述第一散热器(200)的出油口与所述第一进油口(201)连通，所述第一出油口(202)与油箱(7)连通。

2.根据权利要求1所述的具有散热功能的液压系统，其特征在于，所述液压马达(2)设置有两个，所述第一散热器(200)的出油口设置有分流管路(4)，所述第一散热器(200)通过所述分流管路(4)分别向两个所述液压马达(2)的壳体回油油路供油。

3.根据权利要求2所述的具有散热功能的液压系统，其特征在于，所述分流管路(4)还与所述油箱(7)连通。

4.根据权利要求3所述的具有散热功能的液压系统，其特征在于，所述油箱(7)内设置有回油滤芯(71)，经所述分流管路(4)进入所述油箱(7)的油液通过所述回油滤芯(71)过滤。

5.根据权利要求1所述的具有散热功能的液压系统，其特征在于，所述传动静液压系统还包括第二散热器(3)，所述液压泵(1)的壳体回油油路的油液经所述第二散热器(3)散热，所述液压泵(1)的壳体回油油路包括第二出油口(11)，所述第二出油口(11)通过第一连接管路(31)与所述第二散热器(3)的进油口连通，所述第二散热器(3)的出油口通过第二连接管路(32)与所述油箱(7)的回油口连通。

6.根据权利要求5所述的具有散热功能的液压系统，其特征在于，所述液压泵(1)内集成有补油泵(12)，所述补油泵(12)通过补油管路(6)与所述油箱(7)连通，所述补油管路(6)的进油口设于所述油箱(7)的回油口的一侧。

7.根据权利要求5所述的具有散热功能的液压系统，其特征在于，所述传动静液压系统还包括旁通油路(5)，所述第二出油口(11)还与所述旁通油路(5)的进油口连通，所述旁通油路(5)的出油口与所述油箱(7)连通。

8.根据权利要求7所述的具有散热功能的液压系统，其特征在于，所述旁通油路(5)上设有背压阀(51)，所述背压阀(51)的设定压力低于所述液压泵(1)的壳体的最大耐压压力。

9.根据权利要求1-8任一项所述的具有散热功能的液压系统，其特征在于，所述工作装置、转向装置及制动装置的液压系统(100)和所述传动静液压系统共用一个所述油箱(7)。

10.工程机械车辆，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的具有散热功能的液压系统。

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