CN207523431U - 一种工程机械及其水散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种工程机械的水散热系统，包括形成回路的冷却水源、第一水冷散热器、水泵、第二水冷散热器和水路出口；所述第一水冷散热器的进水口与所述冷却水源连通，所述第一水冷散热器的出水口与所述水泵的进水口连通，所述水泵的出水口与所述水路出口连通，所述第二水冷散热器的进水口与所述水泵的出水口连通，所述第二水冷散热器的出水口与所述水泵的进水口连通。如此，通过第一水冷散热器和第二水冷散热器的共同作用，可同时对至少两个液压执行元件中的液压油进行散热冷却，并且该两个散热器共用同一个冷却水源，提高了冷却水资源的利用率，避免浪费现象，同时减少了管路铺设数量，降低了对工程机械上的空间占用，有利于管路铺设。

Description

一种工程机械及其水散热系统

技术领域

本实用新型涉及液压技术领域，特别涉及一种工程机械的水散热系统。本实用新型还涉及一种包括上述水散热系统的工程机械。

背景技术

随着中国机械工业的发展，越来越多的机械设备已得到广泛使用。

机械设备的种类很多，其中在施工、建筑、勘探、开采等领域中最常使用的是工程机械，主要包括挖掘机械、铲土运输机械、工程起重机械、工业车辆、压实机械、桩工机械、混凝土机械、钢筋及预应力机械、装修机械、凿岩机械、气动工具、铁路路线机械、军用工程机械、电梯与扶梯以及工程机械专用零部件等。

以凿岩机械为例，凿岩机械主要包括凿岩台车、风动凿岩机、电动凿岩机、内燃凿岩机和潜孔凿岩机等。类似凿岩台车这样的大型工程机械，其系统组件复杂，而且为了尽量减小能耗和尺寸体积，其设备结构非常紧凑，可用于安装辅助系统的空间十分有限。工程机械的功率较高，因此液压动力系统的发热较大，液压油需要及时散热。在工程机械上，一般使用冷却系统对液压执行元件中流动的液压油进行散热冷却，即通过循环的冷却水与液压油进行换热。但由于工程机械上的冷却水路管径一般较大，占用的空间较大，因此更加需要充分的利用空间。

目前，工程机械上的冷却系统，各个液压执行元件一般均需由一个冷却水源搭配一个散热器进行散热冷却，当液压执行元件的数量较多时，冷却水源和散热器的数量也同时增多，对于功能较多、集成化较高的工程机械而言，其冷却系统需要占用大量安装空间，而且管线复杂，不利于布线安装，同时也容易造成冷却水的浪费现象。

因此，如何在保证对液压执行元件的液压油正常冷却降温的基础上，降低系统组件空间占用和管线复杂度，避免冷却介质的浪费，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种工程机械的水散热系统，能够在保证对液压执行元件的液压油正常冷却降温的基础上，降低系统组件空间占用和管线复杂度，避免冷却介质的浪费。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述水散热系统的工程机械。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种工程机械的水散热系统，包括形成回路的冷却水源、第一水冷散热器、水泵、第二水冷散热器和水路出口；

所述第一水冷散热器的进水口与所述冷却水源连通，所述第一水冷散热器的出水口与所述水泵的进水口连通，所述水泵的出水口与所述水路出口连通，所述第二水冷散热器的进水口与所述水泵的出水口连通，所述第二水冷散热器的出水口与所述水泵的进水口连通。

优选地，还包括第一换向阀，且所述第一换向阀的进水口与所述第一水冷散热器的进水口连通，所述第一换向阀的出水口与所述第一水冷散热器的出水口连通；

所述第一换向阀处于第一工位时，其进水口与出水口导通；所述第一换向阀处于第二工位时，其进水口与出水口截止。

优选地，还包括第二换向阀，且所述第二换向阀的进水口与所述水泵的出水口连通，所述第二换向阀的出水口与所述第二水冷散热器的进水口连通；

所述第二换向阀处于第一工位时，其进水口与出水口导通；所述第二换向阀处于第二工位时，其进水口与出水口截止。

优选地，还包括用于检测所述第一水冷散热器中的待冷介质温度的第一温度传感器，和用于检测所述第二水冷散热器中的待冷介质温度的第二温度传感器；

所述第一温度传感器与第一换向阀的控制端信号连接，且在所述第一温度传感器的检测值超过预设阈值时控制所述第一换向阀使其工作于第二工位；

所述第二温度传感器与所述第二换向阀的控制端信号连接，且在所述第二温度传感器的检测值超过预设阈值时控制所述第二换向阀使其工作于第一工位。

优选地，还包括用于驱动所述水泵运行的驱动电机，以及用于检测所述水路出口的进水口处水流量的流量传感器；

所述流量传感器与驱动电机信号连接，且在所述流量传感器的检测值低于预设阈值时控制所述驱动电机使其提高转速。

优选地，所述第一水冷散热器和/或第二水冷散热器为列管式换热器。

本实用新型还提供一种工程机械，包括机体和设置于所述机体内的水散热系统，其中，所述水散热系统具体为上述任一项所述的水散热系统。

优选地，所述工程机械具体为凿岩台车。

本实用新型所提供的工程机械的水散热系统，主要包括冷却水源、第一水冷散热器、水泵、第二水冷散热器和水路出口，五者形成循环水路。其中，冷却水源主要用于为系统提供循环的冷却水。水泵与冷却水源连通，主要用于将冷却水从冷却水源中抽出，并对冷却水进行加压，使其循环流动。水路出口为冷却水流动路径的末端，冷却水从冷却水源中被抽出后，途径水泵加压后，可直接用于工程机械的液压执行元件的散热或另作他用并流回到冷却水源。第一水冷散热器串联在循环水路中，并位于冷却水源和水泵之间，主要用于对其中一个或多个液压执行元件中流动的液压油进行冷却散热。第二水冷散热器与水泵并联，当冷却水进入该条支路时，第二水冷散热器可用于对另外一个或余下部分的液压执行元件中流动的液压油进行冷却散热。如此，通过第一水冷散热器和第二水冷散热器的共同作用，可同时实现对至少两个液压执行元件中流动的液压油进行散热冷却，并且该两个散热器共用同一个冷却水源和水泵，能够提高冷却水资源的利用率，避免浪费现象，同时减少了管路铺设数量，降低了对工程机械上的空间占用，有利于管路铺设和维护。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的液压系统示意图。

其中，图1中：

冷却水源—1，第一水冷散热器—2，水泵—3，第二水冷散热器—4，水路出口—5，第一换向阀—6，第二换向阀—7，第一温度传感器—8，第二温度传感器—9，驱动电机—10，流量传感器—11。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的一种具体实施方式的液压系统示意图。

在本实用新型所提供的一种具体实施方式中，工程机械的水散热系统主要包括冷却水源1、第一水冷散热器2、水泵3、第二水冷散热器4和水路出口5，并且该五者形成循环水路。

其中，冷却水源1主要用于为系统提供循环的冷却水。水泵3与冷却水源1连通，主要用于将冷却水从冷却水源1中抽出，并对冷却水进行加压，使其循环流动。水路出口5为冷却水流动路径的末端，冷却水从冷却水源1中被抽出后，途径水泵3加压后，可直接用于工程机械的液压执行元件的散热或另作他用并流回到冷却水源1，比如冷却水从水路出口5流出后，可直接用于凿岩台车的机头上的钻杆的冷却降温，或者将钻孔中的残渣冲出等。

第一水冷散热器2串联在循环水路中，并位于冷却水源1和水泵3之间，其进水口与冷却水源1连通，其出水口与水泵3的进水口连通，主要用于对其中一个或多个液压执行元件中流动的液压油进行冷却散热。

第二水冷散热器4与水泵3并联，其进水口与水泵3的出水口连通，其出水口与水泵3的进水口连通，当冷却水进入该条支路时，第二水冷散热器4可用于对另外一个或余下部分的液压执行元件中流动的液压油进行冷却散热。此处优选地，第一水冷散热器2和第二水冷散热器4具体可为列管式换热器等。当然，两者还可以为其余类型的散热器，此处不再赘述。

如此，通过第一水冷散热器2和第二水冷散热器4的共同作用，可同时实现对至少两个液压执行元件中流动的液压油进行散热冷却，并且该两个散热器共用同一个冷却水源1和水泵3，能够提高冷却水资源的利用率，避免浪费现象，同时减少了管路铺设数量，降低了对工程机械上的空间占用，有利于管路铺设和维护。

考虑到工程机械上的液压执行元件众多，当某个液压执行元件处于工作状态需要降温散热时，另一个液压执行元件可能处于非工作状态且不需要降温散热，或者需要降温的程度或轻或重等，如此，针对各个液压执行元件的不同散热需求，需要实现对散热器的灵活控制。为此，本实施例中增设了用于控制第一水冷散热器2和第二水冷散热器4工作状态的换向阀，即第一换向阀6和第二换向阀7。其中，第一换向阀6对应于第一水冷散热器2，第二换向阀7对应于第二水冷散热器4。

第一换向阀6的进水口与第一水冷散热器2的进水口连通，其出水口也与第一水冷散热器2的出水口连通，相当于第一换向阀6并联在第一水冷散热器2上。第一换向阀6具有至少两个工位，比如两位两通阀等，且当其处于第一工位(图中的左工位)时，其进水口和出水口导通，冷却水通过该换向阀支路流出；而当其处于第二工位(图中的右工位)时，其进水口和出水口截止，冷却水从第一水冷散热器2流走。如此，当液压油温度不高，不需要进行散热时，可将第一换向阀6处于第一工位，此时第一水冷散热器2不工作；而当液压油温度较高，需要进行散热时，将第一换向阀6处于第二工位，此时第一水冷散热器2进行散热工作，如此，该散热系统能够适应于同一个液压执行元件的不同工作状态和液压油的不同降温需求。

第二换向阀7的进水口与水泵3的出水口连通，且其出水口与第二水冷散热器4的进水口连通，相当于与第二水冷散热器4进行串联，并两者同时并联在水泵3上。第二换向阀7具有至少两个工位，比如两位两通阀等，且当其处于工位(图中的左工位)时，其进水口和出水口导通，其所在支路的液路畅通，冷却水能够从冷却水源1的出水口流入到第二水冷散热器4中，对某个液压执行元件的液压油进行正常散热降温；而当第二换向阀7处于第二工位时，其进水口和出水口截止，其所在支路的液路不通，冷却水无法进入第二水冷散热器4，暂不能对液压执行元件的液压油进行降温散热。如此，当第二换向阀7的工位切换，即可分别适应于液压执行元件的工作与非工作状态。

另外，为提高对第一换向阀6和第二换向阀7的工位切换自动化程度，提高对第一水冷散热器2和第二水冷散热器4的工作状态控制，本实施例中增设了第一温度传感器8和第二温度传感器9。其中，第一温度传感器8主要用于检测第一水冷散热器2中的待冷介质(即液压执行元件中流动的液压油)的温度，而第二温度传感器9主要用于检测第二水冷散热器4中的待冷介质的温度，并且，第一温度传感器8与第一换向阀6的控制端信号连接，第二温度传感器9与第二换向阀7的控制端信号连接。当第一温度传感器8检测到第一水冷散热器2中的待冷介质的温度超过预设阈值时，即温度过高，需要提高散热效率，此时第一温度传感器8对第一换向阀6发送特定信号，使得第一换向阀6工作于第二工位，即冷却水源1的全部流量均通过第一水冷散热器2，提高其散热效率。反之则控制第一换向阀6处于第一工位，此处不再赘述。而当第二温度传感器9检测到第二水冷散热器4中的待冷介质的温度超过预设阈值时，则说明其对应的液压执行元件中流动的液压油的温度过高，需要立刻降温，此时第二温度传感器9对第二换向阀7发送特定信号，使得第二换向阀7工作于第一工位，从而使冷却水能够进入到第二水冷散热器4中，使其处于正常工作状态，开始冷却降温。反之则控制第二换向阀7处于第二工位，此处不再赘述。

此外，本实施例还在水路中增设了流量传感器11，同时水泵3的动力由与其连接的驱动电机10提供。流量传感器11可设置在出路出口的进水口处，主要用于检测即将流出水路出口5的冷却水的流量，同时也是水路的冷却水主流量。该流量传感器11与水泵3的驱动电机10信号连接，可用于控制其工作状态，比如转速和转向等。当流量传感器11检测到当前水路的冷却水流量低于预设阈值(由工程机械的工况决定)时，可控制驱动电机10的转速提高，使得水泵3的流量输出增大，反之则可使其减小，以满足工程机械处于各种不同工况的冷却水需求。

本实施例还提供一种工程机械，主要包括机体和设置在机体内的水散热系统，其中，该水散热系统与上述相关内容相同，此处不再赘述。

需要说明的是，本实施例中所指工程机械，主要指的是凿岩台车。当然，本实施例所提供的水散热系统也可同样适应于其余工程机械。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种工程机械的水散热系统，其特征在于，包括形成回路的冷却水源(1)、第一水冷散热器(2)、水泵(3)、第二水冷散热器(4)和水路出口(5)；

所述第一水冷散热器(2)的进水口与所述冷却水源(1)连通，所述第一水冷散热器(2)的出水口与所述水泵(3)的进水口连通，所述水泵(3)的出水口与所述水路出口(5)连通，所述第二水冷散热器(4)的进水口与所述水泵(3)的出水口连通，所述第二水冷散热器(4)的出水口与所述水泵(3)的进水口连通。

2.根据权利要求1所述的水散热系统，其特征在于，还包括第一换向阀(6)，且所述第一换向阀(6)的进水口与所述第一水冷散热器(2)的进水口连通，所述第一换向阀(6)的出水口与所述第一水冷散热器(2)的出水口连通；

所述第一换向阀(6)处于第一工位时，其进水口与出水口导通；所述第一换向阀(6)处于第二工位时，其进水口与出水口截止。

3.根据权利要求2所述的水散热系统，其特征在于，还包括第二换向阀(7)，且所述第二换向阀(7)的进水口与所述水泵(3)的出水口连通，所述第二换向阀(7)的出水口与所述第二水冷散热器(4)的进水口连通；

所述第二换向阀(7)处于第一工位时，其进水口与出水口导通；所述第二换向阀(7)处于第二工位时，其进水口与出水口截止。

4.根据权利要求3所述的水散热系统，其特征在于，还包括用于检测所述第一水冷散热器(2)中的待冷介质温度的第一温度传感器(8)，和用于检测所述第二水冷散热器(2)中的待冷介质温度的第二温度传感器(9)；

所述第一温度传感器(8)与第一换向阀(6)的控制端信号连接，且在所述第一温度传感器(8)的检测值超过预设阈值时控制所述第一换向阀(6)使其工作于第二工位；

所述第二温度传感器(9)与所述第二换向阀(7)的控制端信号连接，且在所述第二温度传感器(9)的检测值超过预设阈值时控制所述第二换向阀(7)使其工作于第一工位。

5.根据权利要求4所述的水散热系统，其特征在于，还包括用于驱动所述水泵(3)运行的驱动电机(10)，以及用于检测所述水路出口(5)的进水口处水流量的流量传感器(11)；

所述流量传感器(11)与驱动电机(10)信号连接，且在所述流量传感器(11)的检测值低于预设阈值时控制所述驱动电机(10)使其提高转速。

6.根据权利要求5所述的水散热系统，其特征在于，所述第一水冷散热器(2)和/或第二水冷散热器(4)为列管式换热器。

7.一种工程机械，包括机体和设置于所述机体内的水散热系统，其特征在于，所述水散热系统具体为权利要求1-6任一项所述的水散热系统。

8.根据权利要求7所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械具体为凿岩台车。