CN216975299U - 一种基于开式泵驱动的风扇液压系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于开式泵驱动的风扇液压系统，该系统包括负荷传感泵结构，所述负荷传感泵结构包括主泵和负载敏感阀，所述负载敏感阀包括第一阀体和可移动的第一阀芯，所述第一阀芯沿移动方向形成第一压力油腔与第二压力油腔，所述第一压力油腔连接所述主泵出油口；控制模块，所述控制模块包括节流阀和电比例溢流阀，所述节流阀的进油口与所述液压泵的出油口连接，所述节流阀的出油口与所述负载敏感阀的第二压力油腔以及所述电比例溢流阀的进油口连接，所述电比例溢流阀的出油口与油箱连接；风扇系统，所述风扇系统包括风扇和定量马达，所述定量马达的输出轴与所述风扇连接，且所述定量马达的进油口与所述液压泵的出油口连接。

Description

一种基于开式泵驱动的风扇液压系统

技术领域

本申请涉及工程机械设备技术领域，特别涉及一种基于开式泵驱动的风扇液压系统。

背景技术

现今的工程领域中，如重卡、客车、矿山机械、挖机等特种大型机械的整机装机功率非常大，常规风扇的散热能力无法满足其散热需求，需要通过液压风扇来进行散热。液压风扇工作需求如当温度传感器检测到整机温度到达预设阈值时会根据设定程序给泵输入信号，通过调整泵的出油量以控制液压风扇的马达转速。当整车出现控制信号丢失时，为保障整机的正常运行，液压风扇需要有应急状态来满足整机的正常散热能够应急运行。

相关技术中，传统的开式泵控制方式包括正控制比例变量泵和负载敏感泵，上述控制方式的先导为电信号输入，在电控输入信号异常时会导致液压风扇停转，并不具备应急运行能力。因此，亟需通过泵控制方式的改装来实现液压风扇应急运行功能。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种基于开式泵驱动的风扇液压系统，其通过对泵控制方式的改装实现开式泵具备负比例控制变量的控制方式，使液压风扇转速随控制信号的增大而减小，在电控输入信号异常时，液压风扇仍能正常运行。

第一方面，本实用新型提供了一种基于开式泵驱动的风扇液压系统，所述系统包括：

负荷传感泵结构，所述负荷传感泵结构包括主泵和负载敏感阀，所述负载敏感阀包括第一阀体和可移动的第一阀芯，所述第一阀芯沿移动方向形成第一压力油腔与第二压力油腔，所述第一压力油腔连接所述主泵出油口；

控制模块，所述控制模块包括节流阀和电比例溢流阀，所述节流阀的进油口与所述液压泵的出油口连接，所述节流阀的出油口与所述负载敏感阀的第二压力油腔以及所述电比例溢流阀的进油口连接，所述电比例溢流阀的出油口与油箱连接；

风扇系统，所述风扇系统包括风扇和定量马达，所述定量马达的输出轴与所述风扇连接，且所述定量马达的进油口与所述液压泵的出油口连接。

在一些可能的实施例中，所述负荷传感泵结构还包括变量活塞，所述变量活塞的连杆与所述主泵出油口连接，腔体与所述负载敏感阀的第二油腔连接。

在一些可能的实施例中，所述负载敏感阀为二位三通阀，所述负载敏感阀的第一油口与所述主泵出油口连接、第二油口与高位油箱连接、第三油口与所述变量活塞连接；所述负载敏感阀的左位用于连接所述第一油口和第三油口，右位用于连接所述第二油口和第三油口。

在一些可能的实施例中，所述系统还包括：压力切断阀，所述压力切断阀为二位三通阀，所述压力切断阀的第一油口与所述主泵出油口连接，第二油口与所述负载敏感阀的第三油口连接，第三油口与所述变量活塞的腔体连接，所述压力切断阀的左位用于连接所述压力切断阀的第一油口和第三油口，右位用于连接所述压力切断阀的第二油口和第三油口。

在一些可能的实施例中，所述负载比例变量模块还包括手动开关阀，所述手动开关阀一端与所述节流阀的出油口连接，另一端与所述电比例溢流阀的出油口连接。

在一些可能的实施例中，所述节流阀的直径为1.0-1.2mm。

在一些可能的实施例中，所述风扇系统还包括转速传感器，所述转速传感器用于检测所述风扇的转速。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的基于开式泵驱动的风扇液压系统的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的添加压力切断阀3的系统结构图；

图3为本实用新型实施例提供的添加传感器和手动开关阀的系统结构图。

附图标记：1-主泵、2-变量活塞、3-压力切断阀、4-负载敏感阀、5-节流阀、 6-手动开关阀、7-电比例溢流阀、8-定量马达、9-转速传感器、10-风扇。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详尽地描述。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“面将表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况，另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

在本申请实施例的描述中，除非另有说明，术语“多个”是指两个或两个以上，其它量词与之类似应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请，并且在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为进一步说明本申请实施例提供的技术方案，下面结合附图以及具体实施方式对此进行详细的说明。虽然本申请实施例提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例提供的执行顺序。方法在实际的处理过程中或者控制设备执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。

相关技术中，液压风扇工作需求如当温度传感器检测到整机温度到达预设阈值时会根据设定程序给泵输入信号，通过调整泵的出油量以控制液压风扇的马达转速。而当整车出现如控制器损坏、断电，控制线路断路、浸水等意外情况造成泵的控制信号丢失时，为保障整机的正常运行，液压风扇需要有应急状态来满足整机的正常散热能够应急运行，以保证整机发动机、变速箱、分动箱、液压系统等可正常运转，不会因为高温而损坏。

由于传统的开式泵不具备负控制比例变量的控制方式，故当电控制信号丢失时，液压风扇无法运行。即，传统的开式泵不具备应急运行能力。考虑到液压风扇的驱动，风机的扇叶直径和转角一定的情况下，液压系统工作与风机转速成一次平方比关系，即，风机转速越高系统压力越高，且成比例关系。基于此，可根据系统压力等效出风机的转速，采用控制液压系统压力来控制风扇转速，以实现负比例变量的控制方式。

本申请实施例提供了一种基于开式泵驱动的风扇液压系统，该系统包括：负荷传感泵结构，负荷传感泵结构包括主泵和负载敏感阀，负载敏感阀包括第一阀体和可移动的第一阀芯，第一阀芯沿移动方向形成第一压力油腔与第二压力油腔，第一压力油腔连接主泵出油口；控制模块，控制模块包括节流阀和电比例溢流阀，节流阀的进油口与液压泵的出油口连接，节流阀的出油口与负载敏感阀的第二压力油腔以及电比例溢流阀的进油口连接，电比例溢流阀的出油口与油箱连接；风扇系统，风扇系统包括风扇和定量马达，定量马达的输出轴与风扇连接，且定量马达的进油口与液压泵的出油口连接。其通过对泵控制方式的改装实现开式泵具备负比例控制变量的控制方式，使液压风扇转速随控制信号的增大而减小，在电控输入信号异常时，液压风扇仍能正常运行。

具体如图1所示，负荷传感泵结构包括主泵1、变量活塞2以及负载敏感阀(LS阀)4；控制模块包括节流阀5和溢流阀7，风扇系统包括定量马达8 以及风扇10。本申请实施例使用负荷传感泵1驱动定量风扇马达8以驱动风扇 10。

在冷机启动状态下，整机的温度低于风扇开启的设定温度，电比例溢流阀7得电为常开状态。如图1所示，主泵1出油口流出的油通过节流阀5和电比例溢流阀7流回油箱，系统压力会将LS阀4推至右位。具体的，LS阀4为二位三通阀，其第一油口与主泵1的出油口连接、第二油口与油箱连接、第三油口与变量活塞2的腔体连接；其左位用于连接第一油口和第三油口，右位用于连接第二油口和第三油口。当系统压力将LS阀4推至右位时，使压力油进入变量活塞2的活塞腔体中。随着腔体内油量的增多，变量活塞2内部向左侧挤压，使变量活塞2连杆连带与主泵出油口连接的挡板沿闭合方向移动，此时负荷传感泵1的排量会随挡板移动而减小。当负荷传感泵1处于最小排量状态，定量风扇马达8应处于静止或微动状态。

相应的，当整机的温度上升至超过液压风扇系统的设定开启温度时，可通过预先设定升高或降低电比例溢流阀7的控制电流来控制液压系统的工作压力，由于液压风扇的转速和液压系统压力成对应的比例关系，因此可以通过控制系统工作压力间接控制液压风扇的转速。

在一些可能的实施例中，节流阀的直径为1.0-1.2mm。

实际应用中，传统的开式泵的控制方式通常标配有压力切断功能，该功能由压力切断阀实现。基于此，可在系统中添加压力切断阀以限制风扇转速。

具体如图2所示，在系统中添加压力切断阀3。其中。压力切断阀为二位三通阀，压力切断阀的第一油口与主泵出油口连接，第二油口与负载敏感阀的第三油口连接，第三油口与变量活塞的腔体连接，压力切断阀的左位用于连接压力切断阀的第一油口和第三油口，右位用于连接压力切断阀的第二油口和第三油口。由此，当压力切断阀3达到预设定值时会被系统压力推至右位，以限制系统最高压力。从而间接限制液压风扇的最高转速。以此尽可能避免因超速造成液压马达或风扇损毁的风险。

在一些可能的实施例中，可在风扇处设置转速传感器，并在系统中添加用于手动调节的手动开关阀。具体如图3所示，在节流阀5与电比例溢流阀7间添加手动开关阀6，手动开关阀6的一端与节流阀5的出油口连接，另一端与电比例溢流阀7的出油口连接。并在风扇10处设置转速传感器9。

转速传感器9用于通过获取定量马达8的当前转速以对控制信号进行校对。当检测到控制信号出现异常时，则会触发报警功能。实施时，可使转速传感器 9外接警示灯，当检测到控制信号出现异常时，控制警示灯闪烁长亮。

具体的，当检测到控制信号出现异常，或电比例溢流阀7因卡滞而造成液压风扇系统工作异常时，可通过手动关闭手动开关阀6使P口压力直接作用到 LS阀4，系统压力会将阀芯推至左位，此时变量活塞2两侧管路压力相等，系统压力降低，当系统最高压力小于压力切断阀3的设定值时，变量活塞2大腔回油，活塞连杆连带与主泵出油口连接的挡板沿开启方向移动，直至开度最大。此时，负荷传感泵1会以最大排量运行，即风扇10在最大转速运行。

上述流程中，通过对泵控制方式的改装实现开式泵具备负比例控制变量的控制方式，使液压风扇转速随控制信号的增大而减小。当电控输入信号异常时，由于无法接收电控输入信号，故液压风扇会以预设最高转速运行。

应当注意的是，上述内容仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种基于开式泵驱动的风扇液压系统，其特征在于，所述系统包括：

负荷传感泵结构，所述负荷传感泵结构包括主泵和负载敏感阀，所述负载敏感阀包括第一阀体和可移动的第一阀芯，所述第一阀芯沿移动方向形成第一压力油腔与第二压力油腔，所述第一压力油腔连接所述主泵出油口；

控制模块，所述控制模块包括节流阀和电比例溢流阀，所述节流阀的进油口与所述主泵的出油口连接，所述节流阀的出油口与所述负载敏感阀的第二压力油腔以及所述电比例溢流阀的进油口连接，所述电比例溢流阀的出油口与油箱连接；

风扇系统，所述风扇系统包括风扇和定量马达，所述定量马达的输出轴与所述风扇连接，且所述定量马达的进油口与所述主泵的出油口连接。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述负荷传感泵结构还包括变量活塞，所述变量活塞的连杆与所述主泵出油口连接，腔体与所述负载敏感阀的第二油腔连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述负载敏感阀为二位三通阀，所述负载敏感阀的第一油口与所述主泵出油口连接、第二油口与油箱连接、第三油口与所述变量活塞连接；所述负载敏感阀的左位用于连接所述第一油口和第三油口，右位用于连接所述第二油口和第三油口。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：压力切断阀，所述压力切断阀为二位三通阀，所述压力切断阀的第一油口与所述主泵出油口连接，第二油口与所述负载敏感阀的第三油口连接，第三油口与所述变量活塞的腔体连接，所述压力切断阀的左位用于连接所述压力切断阀的第一油口和第三油口，右位用于连接所述压力切断阀的第二油口和第三油口。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述负载比例变量模块还包括手动开关阀，所述手动开关阀一端与所述节流阀的出油口连接，另一端与所述电比例溢流阀的出油口连接。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述节流阀的直径为1.0-1.2mm。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述风扇系统还包括转速传感器，所述转速传感器用于检测所述风扇的转速。

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