CN215867606U - 变速箱油循环温度控制机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种变速箱油循环温度控制机，用于控制汽车变速箱内油温及液位，使变速箱内油温及液位稳定在设定值。其在油路结构上只采用一个循环油路，一边泵油，一边抽油，使泵入和抽出变速箱的高温油或冷油油量保持一致，保证液位控制精度高。通过循环变速箱齿轮箱内的齿轮油实现对齿轮油的温度控制，变速箱的出口油路口径大于进口油路口径，以保障回油顺畅。该变速箱油循环温度控制机主要包括：冷水机、加热器、变频循环泵和热交换器等。冷水机用于向热交换器提供冷却水；加热器用于在变速箱中的齿轮油需要升温时加热油液；变频循环泵用于实现油液在油路中的循环；热交换器用于在变速箱中的齿轮油需要降温时冷却油液。

Description

变速箱油循环温度控制机

技术领域

本实用新型涉及汽车变速箱测试领域，尤其涉及一种变速箱油循环温度控制机。

背景技术

汽车变速箱是汽车的重要传动部件，其质量、可靠性一定程度上决定了车辆行驶的舒适性、安全性及可靠性。所以，汽车变速箱量产前都要经过严格的测试，而很多测试项目中维持被试件箱内的油温和液位是十分重要的，过高或者过低的油温及液位都会影响正常测试效果，导致无法正确反馈被试件的实际性能。

变速箱油循环温度控制机用于控制汽车变速箱内油温及液位，使变速箱内油温及液位稳定在设定值。现有技术中，变速箱油循环温度控制机通过加热/冷却循环系统用于给油温控制系统中的油箱加热和冷却；其中加热采用导热油加热方式，通过电热丝给导热油加热，导热油通过换热器给变速箱油液加热；冷却采用水冷式板式换热器。

现有技术中的温度控制机有三个循环回路，配置有三台泵，三台泵均采用变频调速控制；三台泵分别用于给变速箱注油，从变速箱抽油和油箱的加热冷却循环。

为了保证变速箱内油量恒定，即注入和抽出的高温油或冷油油量一致。该温度控制机虽然考虑到不同油温下，不同压力下泵的效率不同，在每个泵的出口配置有流量计，通过流量计监控注油和抽油的实时流量并变频调节，保证进出油液平衡，使得变速箱油液液位稳定。但由于流量计误差、抽出的油液中含有气泡以及实时调节的延迟性，长时间工作后会有累积误差，导致液位控制精度低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种变速箱油循环温度控制机，在油路结构上只采用一个循环油路，一边泵油，一边抽油，使泵入和抽出变速箱的高温油或冷油油量保持一致，保证液位控制精度高。

所述的变速箱油循环温度控制机，包括：冷水机、加热器、变频循环泵和热交换器；

所述冷水机用于向所述热交换器提供冷却水；

所述循环泵的进油口通过依次设置有流量开关和进油球阀的管路与变速箱的出油口相连；所述循环泵的出油口通过管路与加热器相连，所述加热器通过管路与热交换器相连，所述热交换器通过依次设置有流量计和出油球阀的管路与变速箱的进油口相连。

优选的：还包括补油油箱；所述补油油箱的出油口通过补油油路接入变频循环泵的进油口所在侧流量开关后端的管路，所述补油油路上设置有补油电磁阀和流量计；所述补油油箱的进油口通过减油油路接入热交换器与流量计B之间的管路，所述减油油路上设置有减油电磁阀和流量计。

优选的：还包括设置有泄压阀的泄压旁路；所述泄压旁路一端与变频循环泵的进油口管路连通，另一端与热交换器出油口管路连通。

优选的：所述变速箱的出油口管路口径大于进油口管路口径。

优选的：所述补油油箱上设置有实时监测其内部液位的液位传感器。

优选的：在所述加热器加热管道的高位设置出油口及自动排气阀。

有益效果：

(1)该变速箱油循环温度控制机，在油路结构上只采用一个循环油路，一边泵油，一边抽油，使泵入和抽出变速箱的高温油或冷油油量保持一致，保证液位控制精度高。

(2)设置有补油油箱，可以方便的调节循环油路中的油量。

(3)设置可以手动调节压力大小的泄压阀，当整机进出口阀门没有打开时，可以实现自循环，防止循环泵闷打损坏。

附图说明

图1为本实用新型的变速箱油循环温度控制机的原理图。

其中：1-冷水机、2-冷却水电磁阀、3-电控箱、4-加热器、5-变频循环泵、6-补油油箱、7-变速箱、8-热交换器、9-泄压阀、10-流量开关、11-补油电磁阀、12-减油电磁阀、13-流量计、14-进油球阀、15-出油球阀

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种温度、液位控制精度高的变速箱油循环温度控制机。

如图1所示，该温度控制机包括：冷水机1、加热器4、变频循环泵5、补油油箱6和热交换器8；该温度控制机具有冷却水入口、冷却水出口、油入口和油出口；

该温度控制机的冷却水入口和冷却水出口分别通过管路与冷水机1相连，其中冷却水入口所在管路设置有冷却水电磁阀2；冷水机1通过冷却水入口向热交换器8提供冷却水，完成热交换后的冷却水通过冷却水出口返回至冷水机1。

变速箱7的出油口通过管路与该温度控制机的油入口相连，变速箱7的进油口通过管路与该温度控制机的油出口相连；具体的：变频循环泵5的进油口通过依次设置有流量开关10和进油球阀14的管路与变速箱7的出油口相连；变频循环泵5的出油口通过管路与加热器4相连，加热器4通过设置有压力表的管路与热交换器8相连，热交换器8通过依次设置有流量计13和出油球阀15的管路与变速箱7的进油口相连。

补油油箱6的出油口通过补油油路接入变频循环泵5的进油口所在侧流量开关10后端的管路，补油油路上设置有补油电磁阀11和流量计；补油油箱6的进油口通过减油油路接入热交换器8与流量计13之间的管路，减油油路上设置有减油电磁阀12和流量计。同时补油油箱6上设置有实时监测其内部液位的液位传感器。

该温度控制机中的加热器4、变频循环泵5、冷却水电磁阀2、补油电磁阀11、减油电磁阀12均与电控箱3电连接，由电控箱3控制。

变频循环泵5用于实现油液在油路中的循环，加热器4用于在变速箱7中的齿轮油需要升温时加热油液，热交换器8用于在变速箱7中的齿轮油需要降温时冷却油液。

该温度控制机通过循环变速箱7齿轮箱内的齿轮油实现对齿轮油的温度控制，为保障补油顺畅，变速箱7的出油口管路口径大于进油口管路口径。

本例中变速箱7需要油量1.5L～15L；变速箱7运转时会产生热量，最大热量在20KW左右，最高油温可能到130℃；变速箱7正常运行需要将油温控制在20℃～130℃范围内，油温控温精度±2℃；因此需要通过该油循环温度控制机对齿轮油进行升温/降温控制，且保持变速箱油量在设定值(精度±0.2L)。

该油循环温度控制机的工作流程如下：

变速箱7测试前：

变速箱7接入循环油路，打开进油球阀14和出油球阀15；

先给变速箱7加油(1.5L～15L)，再开启变频循环泵5；或先开启变频循环泵5，通过补油油箱6定量给循环油路补入设定油量(1.5L～15L)的油液；

加热循环油路中的油液并保持在设定温度(此时变速箱7未运行，高温油液流经变速箱7后温度会下降)；

变速箱7测试过程中：

继续保持油液循环，并通过该油循环温度控制机控制变速箱7内油温稳定于设定温度，并保持液位稳定(变速箱运行过程中部分机械能转化成热能，发热量与变速箱运行工况相关，此时控制机可能加热，也可能冷却)。

变速箱7测试结束后：

继续保持油液循环，并通过该控制机将循环油路中的油液降温至室温；

关闭进油球阀14和出油球阀15，拆除变速箱7。

该油循环温度控制机的工作原理为：

液位调整：变频循环泵5开启后，可以打开补油电磁阀11，通过补油油路上的流量计计量，从补油油箱6定量给循环油路补充一定量的油液，之后关闭补油电磁阀11；也可以打开减油电磁阀12，通过减油油路上的流量计计量，定量从循环油路中减去一定量的油液到补油油箱6中。

液位控制：循环油路只设置有一个循环油泵(即变频循环泵5)，变频循环泵5从变速箱7抽出的油量等于泵入到变速箱7内的油量；另外，为了防止抽入空气，排出油液，导致液位变化，在加热器4管道的高位设置出油口及自动排气阀，如果管道内有气体，优先从自动排气阀中排气，无气体后才能从高位排油，以此保证液位稳定。实测液位控制精度可以达到±0.1L。

温度控制：通过变频循环泵5使变速箱7内的油液循环，以变速箱7油液的出口温度作为控制温度。当控制温度低于设定温度时，关闭冷却水电磁阀，启动加热器4，给流经加热器4的油液加热；当控制温度高于设定温度时，关闭加热器4，打开冷却水电磁阀，给流经换热器8的油液制冷。

变速箱运行前，高温油液流经变速箱后温度会下降，考虑到加热后的齿轮油注入变速箱7后会有温降，要求油液循环，通过不断的把经加热器4加热后的高温齿轮油注入变速箱7，低温齿轮油排出变速箱7，达到使变速箱内油温稳定于设定温度的目的，温度控制精度±2℃；

变速箱运行过程中，部分机械能转化成热能，低发热工况下需要继续通过此油温控制机加热；高发热工况下，发热效率按照20kw计算，需要通过此油温控制机降温，通过变频循环泵5使变速箱内的齿轮油循环，变速箱内的热油排出后经过热交换器8温度降至设定温度，得到冷油；然后将冷油泵入变速箱，不断循环，温度控制精度±2℃；

另外，为了保证温度控制效果及循环油不改变原有润滑状态，此油温控制机采用变频循环泵5，可以实时调整油液循环速度。

实测此油温控制机温度控制精度可以达到±1℃。

此外，该油循环温度控制机还具备防止干烧以及报警等安全防护功能。

防止干烧：为了防止油液在循环不畅的状态下加热，导致油液超温变质，循环油路中设置有流量开关10及流量计13，当油路中的流量开关10打开，且流量计13检测到大于某设定流量时，才能正常升温/降温工作；此外，加热器4中设置有温度传感器，当加热管路内温度超过设定温度时，停止加热；

报警：油温控制机中设置有温度传感器、压力传感器、液位传感器等，可以实现超温、超压及液位超限时报警。

实施例2：

在上述实施例1的基础上，在安全防护功能中进一步增加防超压功能，防超压功能通过设置泄压旁路实现，具体为：

为了防止操作不当(例如进出油球阀没有打开)，在循环油路中设置有泄压旁路，泄压旁路一端与变频循环泵5的进油口所在管路连通，另一端与热交换器8出油口管路连通，泄压旁路上设置有泄压阀9，在压力超过某一设定压力时接通旁路(即打开泄压阀9)，实现自循环，防止油泵打闷或其他元器件损坏。

综上，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.变速箱油循环温度控制机，其特征在于，包括：冷水机(1)、加热器(4)、变频循环泵(5)和热交换器(8)；

所述冷水机(1)用于向所述热交换器(8)提供冷却水；

所述变频循环泵(5)的进油口通过依次设置有流量开关(10)和进油球阀(14)的管路与变速箱(7)的出油口相连；所述变频循环泵(5)的出油口通过管路与加热器(4)相连，所述加热器(4)通过管路与热交换器(8)相连，所述热交换器(8)通过依次设置有流量计(13)和出油球阀(15)的管路与变速箱(7)的进油口相连。

2.如权利要求1所述的变速箱油循环温度控制机，其特征在于：还包括补油油箱(6)；所述补油油箱(6)的出油口通过补油油路接入变频循环泵(5)的进油口所在侧流量开关(10)后端的管路，所述补油油路上设置有补油电磁阀(11)和流量计；所述补油油箱(6)的进油口通过减油油路接入热交换器(8)与流量计(13)之间的管路，所述减油油路上设置有减油电磁阀(12)和流量计。

3.如权利要求1或2所述的变速箱油循环温度控制机，其特征在于：还包括设置有泄压阀(9)的泄压旁路；所述泄压旁路一端与变频循环泵(5)的进油口管路连通，另一端与热交换器(8)出油口管路连通。

4.如权利要求1或2所述的变速箱油循环温度控制机，其特征在于：所述变速箱(7)的出油口管路口径大于进油口管路口径。

5.如权利要求2所述的变速箱油循环温度控制机，其特征在于：所述补油油箱(6)上设置有实时监测其内部液位的液位传感器。

6.如权利要求1或2所述的变速箱油循环温度控制机，其特征在于：在所述加热器(4)加热管道的高位设置出油口及自动排气阀。

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