CN201891484U

CN201891484U - 工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置

Info

Publication number: CN201891484U
Application number: CN 201020635232
Authority: CN
Inventors: 孟广良; 高立霞; 李莺莺; 张卫东
Original assignee: Tianjin Engineering Machinery Institute
Current assignee: Tianjin Engineering Machinery Institute
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2020-11-30

Abstract

本实用新型涉及一种工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置。本实用新型属于工程机械技术领域。一种工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置，其特点是：控制装置包括温度传感器、控制器、冷却装置、定量马达、电磁比例溢流阀、定量泵；温度传感器有电缆与控制器相连，电磁比例溢流阀控制信号输入端口与控制器相连，电磁比例溢流阀进回油口分别与定量泵输出口及油箱相连，定量马达输出轴驱动连接冷却装置的冷却风扇；电磁比例溢流阀并联于冷却装置的进出油回路。本实用新型具有结构简单，控制准确，操作方便，安全可靠，冷却介质温升快，性能稳定等优点。

Description

工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置

技术领域

本实用新型属于工程机械技术领域，特别是涉及一种工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置。

背景技术

目前，工程机械发动机冷却系统的冷却风扇大都由发动机曲轴带动,使冷却空气通过散热器带走冷却水的热量,这种机械驱动方式,使风扇的冷却能力仅随发动机的转速而变,却不能随发动机的热状态和环境温度的改变而自动变化,所以必然会造成低速、大负载工作时,冷却能力严重不足,而高速、中小负载工作时冷却过度等现象,这不仅影响了工程进度,而且增加了燃油消耗,从而提高了作业成本；目前，还有部分大型工程机械采用独立散热系统，即通过电液驱动来控制冷却风扇的转速，此系统是在液压泵及液压马达组成的回路中加入电磁比例溢流阀，系统由冷却液温度传感器检测发动机冷却液温度，并将冷却液温度信号传给微控单元ECU，ECU处理该信号后,发出控制信号，既而调整先导型电磁比例溢流阀的输入电流来改变溢流阀的调整压力，改变通过液压马达的流量来改变风扇的转速，这样风扇的转速随发动机温度的高低而自动调节。但是,液压油及变矩器油都集中到一起进行散热时，这种系统的局限性就显现出来了。如果发动机温度挺高，而液压油和变矩器油温很低的话，根据控制方法风扇转速就会提高，则液压油温和变矩器油温升高就会很慢，这样就会影响工作效率。

发明内容

本实用新型为解决现有技术存在的问题，提供了一种工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置。

本实用新型目的是提供一种具有结构简单，控制准确，操作方便，安全可靠，冷却介质温升快，性能稳定等特点的工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置。

针对现有技术存在的问题，为合理控制风扇的转速，将所有冷却液的温度通过传感器发给控制器，控制器来控制风扇转速。本实用新型的结构分为两部分：冷却风扇的控制装置，包括温度传感器、控制器、冷却装置、定量马达、电磁比例溢流阀、定量泵，其中温度传感器通过电缆与控制器相连，电磁比例溢流阀的控制信号输入端口与控制器相连，电磁比例溢流阀的进回油口分别与定量泵的输出口及油箱相连，定量泵通过过滤器与油箱相连，定量马达的两端并联设有一单向阀，定量马达的输出轴与冷却装置中的冷却风扇相连。液压油及变矩器油通过冷却器流量的控制装置，包括温度传感器、控制器、冷却装置、电磁比例溢流阀，其中温度传感器通过电缆与控制器相连，电磁比例溢流阀的控制信号输入端口与控制器相连，电磁比例溢流阀并联于冷却装置的进出油回路。

本实用新型工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置采用如下技术方案：

一种工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置，其特点是：控制装置包括温度传感器、控制器、冷却装置、定量马达、电磁比例溢流阀、定量泵；温度传感器有电缆与控制器相连，电磁比例溢流阀控制信号输入端口与控制器相连，电磁比例溢流阀进回油口分别与定量泵输出口及油箱相连，定量马达输出轴驱动连接冷却装置的冷却风扇；电磁比例溢流阀并联于冷却装置的进出油回路。

本实用新型工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置还可以采取如下技术措施：

所述的工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置，其特点是：温度传感器有3个，分别安装于发动机水泵出口、液压油箱泵吸油口、变矩器油出口。

所述的工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置，其特点是：电磁比例溢流阀有3个，分别并联于定量泵两端、冷却装置液压油和变矩器油进出回路。

所述的工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置，其特点是：定量泵有过滤器与油箱相连。

所述的工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置，其特点是：定量马达两端并联有一单向阀。

本实用新型具有的优点和积极效果：

一种工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置，由于采用了本实用新型全新的技术方案，与现有技术相比，本技术方案能够根据工况中各种冷却液温度的实际情况，实时控制冷却装置内的冷却风扇及控制其余冷却液体通过冷却装置的流量的装置，来实现对冷却装置内的各种冷却液温度的精确控制。具有以下特点：

（1）本实用新型冷却风扇及液压油和变矩器油通过冷却器的流量的控制装置，当发动机启动时，各种冷却液的温度都在最低，控制器给电磁比例溢流阀输入最大电流，溢流阀的溢流量最大，冷却风扇在最低转速下旋转，液压油和变矩器油大部分经过电磁比例溢流阀进行循环，这样有利于各种冷却介质得以迅速上升到工作温度。

（2）本实用新型冷却风扇转速及液压油和变矩器油通过冷却装置流量的控制装置实现了对各种冷却介质的精确控制，使之在其最合适的温度点附近区域工作。

本实用新型具有结构简单，控制准确，操作方便，安全可靠，冷却介质温升快，性能稳定等优点。

附图说明

图1是本实用新型的连接结构原理示意图；

图2是本实用新型电气原理示意图；

图3 是本实用新型控制器的接口电路原理示意图。

图中，1.温度传感器，2.控制器，3.冷却装置，4.冷却风扇，5.定量马达，6.单向阀，7.电磁比例溢流阀，8.定量泵，9.过滤器，10.发动机，11.发动机ECU。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的技术内容、特点及功效，兹列举以下实例，并配合附图详细说明如下：

参照附图1至图3。

实施例1

一种工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置，包括温度传感器1、控制器2、冷却装置3、定量马达5、电磁比例溢流阀7、定量泵8；温度传感器1有3个，分别安装于发动机水泵出口、液压油箱泵吸油口、变矩器油出口。温度传感器有电缆与控制器相连，电磁比例溢流阀控制信号输入端口与控制器相连，电磁比例溢流阀进回油口分别与定量泵输出口及油箱相连，定量泵有过滤器与油箱相连。定量马达输出轴驱动连接冷却装置的冷却风扇4；定量马达5两端并联有一单向阀6。电磁比例溢流阀7有3个，分别并联于定量泵两端、冷却装置液压油和变矩器油进出回路。

本实施例的具体结构及其工作过程：

如图1和图2所示，工程机械冷却风扇及液压油和变矩器油通过冷却装置流量的控制装置，包括温度传感器1、控制器2、冷却装置3、定量马达5、电磁比例溢流阀7和定量泵8，其中温度传感器1通过电缆与控制器2相连，电磁比例溢流阀7分别并联于液压油冷却装置的输入输出口、变矩器油冷却装置的输入输出口、及定量马达5的两端，电磁比例溢流阀7的控制信号输入端口与控制器2相连，定量马达5与冷却装置3内的冷却风扇4相连。整个装置的液压传动系统由电磁比例溢流阀7、定量马达5及定量泵8构成主回路，在定量马达5的两端并联一单向阀6和电磁比例溢流阀7，单向阀6起给定量马达5补油的作用，电磁比例溢流阀7通过控制器2的控制信号改变阀的流量来控制定量马达5及冷却风扇4的转速，还有液压油及变矩器油通过冷却装置的流量。冷却装置3采用组合方式冷却器，其可以为水冷却器、空-空中冷器和液压油及变矩器油冷却器上下叠加构成的并联型式，该冷却装置3内的冷却风扇4由定量马达5进行驱动。本实用新型的控制方法为：通过温度传感器1对发动机冷却液温度、液压油和变矩器油的温度进行采样，将采集到的信号通过电缆传送给控制器2，控制器2根据三种冷却介质的实时温度与其理想工作温度的差异输出控制信号至电磁比例溢流阀7，通过控制电磁比例溢流阀的流量来控制定量马达5和冷却风扇4的转速以及控制液压油和变矩器油通过冷却装置的流量。一个温度传感器1发动机自带，对发动机冷却液温度进行实时采样并将信息传给发动机控制器；另外两个温度传感器1分别安装于液压油箱各泵吸油口附近及变矩器油出口处。这两个温度传感器1分别对液压油和变矩器油温度进行实时采样，并将采集到的温度信息传送给控制器2，从而通过控制器2对电磁比例溢流阀7进行控制已达到控制定量马达5和冷却风扇4转速及控制液压油和变矩器油通过冷却装置流量的目的。发动机冷却液温度的实时信息通过发动机控制器通过CAN总线传给控制器2，液压油及变矩器油温度传感器信息直接传给控制器2，控制器2的三个PWM端口分别与三个电磁比例溢流阀7相连。

风扇的转速控制以及液压油和变矩器油温的控制都是通过控制电磁比例溢流阀来实现的。电磁比例溢流阀是通过输入电流来调节溢流量的，电流降低溢流量减小，定量马达5两端的压力增大从而提高了马达的转速，冷却风扇的转速随之提高，还有液压油和变矩器油通过冷却装置的流量就会加大。

以下对本实施例的工作原理进行详细说明：

1、发动机冷却液的最佳工作温度为80℃︿90℃，液压油温的最佳工作温度为50︿70℃，变矩器油温的工作温度为80℃︿100℃，当发动机刚启动时，各种冷却液的温度都接近环境温度，都达不到其最佳工作温度。此时发动机冷却液不经过冷却装置而进行内部循环。测量各种冷却液温度的温度传感器1测到发动机温度低于80℃，液压油温低于50℃，变矩器油温低于80℃，温度信息传送给控制器2，控制器2发出控制信号，电磁比例溢流阀的输入电流最大，电磁比例溢流阀7-1的溢流量最大，定量马达5两端的压差最小，冷却风扇按最慢的转速进行旋转，各种冷却液的温度都能迅速升高。由于各种冷却介质所需的冷却功率随工况的变化而变化的模式不尽相同，再加上各种冷却装置3匹配设计时的误差，所以这几种冷却介质的温度变化情况也不尽相同。具体分为以下几种情况：

情况一：当发动机冷却液的温度超过90℃，其余两种介质的温度还没达到最低工作温度时，此时冷却风扇应该增加转速，为了让液压油和变矩器油温度继续升高，就可以减少这两种介质通过冷却装置的流量来实现。温度传感器1采集的温度信息传给控制器2，控制器发出控制信号，调节电磁比例溢流阀7的输入电流，其中电磁比例溢流阀7-1逐渐降低其输入电流，其溢流量就会减小，定量马达5两端的压差增大，定量马达5及冷却风扇4的转速增大，冷却液的温度逐渐降低，直到到达90℃以下，电磁比例溢流阀7-2和7-3的输入电流要逐渐增大，从而使其溢流量增大，液压油和变矩器油就会通过旁路进行循环，使其温度逐渐升高。当两者的温度达到最大工作温度时，电磁比例溢流阀7-2和7-3的输入电流逐渐降低，其溢流量逐渐减少，液压油及变矩器油通过冷却装置进行循环流动，通过风扇来进行散热。

情况二：当三种冷却介质温度都达到上限时，控制器2给电磁比例溢流阀7输入的电流要逐渐降低，直到达到最小值，此时，电磁比例溢流阀7的溢流量都达到最小，冷却风扇转速升高，液压油和变矩器油也全部通过冷却装置3进行循环，各种冷却介质都能很好的进行散热。

情况三：当液压油或变矩器油或者两者同时达到最大工作温度时，此时应对应使电磁比例溢流阀7-2或7-3或两者的溢流量最小，冷却介质通过冷却器进行散热，与此同时，应升高冷却风扇4的转速，由于发动机内部节温器使冷却液在低于最低工作温度时完全进入小循环，冷却装置冷却功率的增加不会造成发动机冷却液被“过”冷。

Claims

1.一种工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置，其特征是：控制装置包括温度传感器、控制器、冷却装置、定量马达、电磁比例溢流阀、定量泵；温度传感器有电缆与控制器相连，电磁比例溢流阀控制信号输入端口与控制器相连，电磁比例溢流阀进回油口分别与定量泵输出口及油箱相连，定量马达输出轴驱动连接冷却装置的冷却风扇；电磁比例溢流阀并联于冷却装置的进出油回路。

2.按照权利要求1所述的工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置，其特征是：温度传感器有3个，分别安装于发动机水泵出口、液压油箱泵吸油口、变矩器油出口。

3.按照权利要求1所述的工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置，其特征是：电磁比例溢流阀有3个，分别并联于定量泵两端、冷却装置液压油和变矩器油进出回路。

4.按照权利要求1所述的工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置，其特征是：定量泵有过滤器与油箱相连。

5.按照权利要求1所述的工程机械冷却风扇及液压、变矩器油液流量控制装置，其特征是：定量马达两端并联有一单向阀。