CN220185786U - 一种传动油散热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种传动油散热装置，包括：液力变矩器、节温器和传动油散热器；其中液力变矩器的输出端与车辆的发动机汽化器的输入端连接，发动机汽化器的输出端与所述液力变矩器的输出端连接；液力变矩器的输出端与节温器的一端连接，节温器的另一端出口分为两条支路；一条支路与传动油散热器的输入端连接，传动油散热器的输出端与液力变矩器的输入端连接；另一条支路与液力变矩器的输入端连接。通过传动油路上设置的节温器实现传动油路的线路切换，提高传动系统可靠性和传动效率，减少了传动油流经油散热器的时间占比，降低了功率损耗。

Description

一种传动油散热装置

技术领域

本实用新型涉及工程机械车辆技术领域，具体涉及一种传动油散热装置。

背景技术

传统的传动油散热装置只有液力变矩器和传动油散热器两个部件构成。装有液力变矩器的工程机械车辆其变矩器内的传动油是通过专用油散热器进行散热的，工程机械车辆运行后传动油会一直通过散热器来进行散热，造成热量浪费。环境温度低或者负荷小时，油温更低，传动油没有工作在最佳温度。车辆运行时传动油会一直经过传动油散热器，使得系统中管路阻力较大，油泵一直处于高负荷运转，降低了油泵可靠性。

在寒冷季节，发动机刚启动时水温较低，此时原地热车时间过长，防止汽化器供热不及时导致结霜或结冰，热交换器需要的热量大，发动机冷却液升温慢，热车时间长。车辆冷启动时，机油温度上升较慢，机油粘度大，流动性差，使润滑能力下降，加剧零件磨损。工程机械车辆大部分都采用水暖式暖风系统，水暖式暖风系统的取暖效果直接受发动机的工作状态影响，在气温太低或发动机怠速工况运行和车辆在市内低速行驶的情况下，因发动机负荷小、水温低而取暖效果差，同时也增大了发动机的磨损。

可以看出，工程机械车辆在低温环境下使用传统传动油散热方法存在诸多问题。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种传动油散热装置，可应用于装载机、推土机等使用液力变矩器的工程机械车辆，通过传动油路上设置的节温器实现传动油路的线路切换，提高传动系统可靠性和传动效率，减少了传动油流经油散热器的时间占比，降低了功率损耗。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种传动油散热装置，所述装置包括：液力变矩器、节温器和传动油散热器；

所述液力变矩器的输出端与车辆的发动机汽化器的输入端连接，所述发动机汽化器的输出端与所述液力变矩器的输出端连接，以使得传动油在所述液力变矩器和所述发动机汽化器构成的管路回路中流通；

所述液力变矩器的输出端与所述节温器的一端连接，所述节温器的另一端出口分为两条支路；一条支路与所述传动油散热器的输入端连接，所述传动油散热器的输出端与所述液力变矩器的输入端连接；另一条支路与所述液力变矩器的输入端连接。

可选地，所述传动油散热装置还包括：第一电磁阀；所述液力变矩器还通过所述第一电磁阀与车辆的油底壳连接，以使得传动油在所述液力变矩器和所述油底壳构成的管路回路中流通。

可选地，所述传动油散热装置还包括：第二电磁阀；所述液力变矩器还通过所述第二电磁阀与车辆的暖风散热器连接，以使得传动油在所述液力变矩器和所述暖风散热器构成的管路回路中流通。

可选地，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别连接于车辆的电子控制单元ECU，所述ECU还分别连接于车辆的环境温度传感器和暖风开关。

可选地，所述ECU还与车辆的机油温度传感器连接，所述机油温度传感器设置于所述油底壳内。

可选地，所述ECU用于在检测到所述机油温度传感器的温度低于设定机油温度时，开启所述第一电磁阀。

可选地，所述ECU用于在检测到所述环境温度传感器的检测值低于设定车辆温度时和/或所述暖风开关被触发时，开启所述第二电磁阀。

可选地，所述节温器包括控制阀门和节温器座；所述节温器用于在传动油温度低于设定温度时，切换所述控制阀门连接所述液力变矩器的输入端。

可选地，所述节温器用于在传动油温度高于或等于设定温度时，切换所述控制阀门连接所述传动油散热器的输入端。

可选地，所述发动机汽化器通过液化天然气吸收传动油热量。

综上所述，本实用新型提供了一种传动油散热装置，包括液力变矩器、节温器和传动油散热器；所述液力变矩器的输出端与车辆的发动机汽化器的输入端连接，所述发动机汽化器的输出端与所述液力变矩器的输出端连接，以使得传动油在所述液力变矩器和所述发动机汽化器构成的管路回路中流通；所述液力变矩器的输出端与所述节温器的一端连接，所述节温器的另一端出口分为两条支路；一条支路与所述传动油散热器的输入端连接，所述传动油散热器的输出端与所述液力变矩器的输入端连接；另一条支路与所述液力变矩器的输入端连接。通过传动油路上设置的节温器实现传动油路的线路切换，提高传动系统可靠性和传动效率，减少了传动油流经油散热器的时间占比，降低了功率损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本实用新型提供的一种传动油散热装置示意图；

图2为本实用新型提供的另一种传动油散热装置示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

装有液力变矩器的工程机械车辆其变矩器内的传动油是通过专用油散热器进行散热的，根据实际采集的路谱分析，在零下-5℃环境下，装载机正常工作时传动油温度为80℃左右，若是环境温度更低，那么传动油温则更低，所以目前配置下，装载机在冬季寒冷环境下会产生油温低问题，热量被浪费掉，同时传动油温度距离最佳工作温度100℃较远，整机传动效率和可靠性都会变差。

LNG发动机的燃料从液态汽化到气态需要加热，而且要保证加热良好，目前LNG发动机主要利用发动机的冷却液加热。如果使用LNG发动机的装载机在寒冷地区使用，发动机刚启动时水温较低，此时应使发动机原地运行一段时间后才能加速运行，防止冷却液供热不及时导致汽化器结霜或结冰。另外，热交换器需要的热量大，所以存在冷却液升温速度慢，需要较长时间的热车。

工程机械车辆在低温环境下使用时，发动机磨损比较严重，有资料表明，传动系齿轮和轴承在-5℃的润滑油中运转比在35℃的润滑油中运转，其磨损量增大10-12倍。大多数发动机没有机油节温器，机油一直在散热，另外油底壳散热比较大，导致整个机油的温度在一个较低范围。在北方寒冷地区，气温在-10℃到-15℃范围时冷启动有一定困难，当-40℃以下时，不经预热根本无法启动。

工程机械车辆大部分都采用水暖式暖风系统。而水暖式暖风系统在工程机械车上经常会有等待暖风时间过长和暖风不热现象，同时该系统还增加了发动机水泵的负担，导致整车油耗增加。

鉴于传统散热过程中存在的以上问题，本实用新型设计一种传动油散热装置，在管路中安装节温器，根据温度变化控制传动油循环管路，传动效率更高，减少了传动油流经油散热器的时间占比，降低了功率损耗。取代传统的冷却液供热方式，使部分传动油流经汽化器，在汽化器内对液化天然气LNG的加热效果好，寒冷地区使用时可减少结霜和结冰故障。车辆在冬季运行时使部分传动油通过油底壳来提高润滑油温度；将传动油作为暖风系统的热源，使部分传动油通过暖风散热器给车内供暖，减少了整车热机等待暖风时间。

下面对本实用新型涉及的术语进行解释说明。

液力变矩器：由泵轮、涡轮、导轮组成的液力元件。安装在发动机和变速器之间，以液压油为工作介质，起传递转矩、变矩、变速及离合的作用。

节温器：是控制液体流动路径的阀门，是一种自动调温装置。

水暖式暖风系统：将发动机机体内的热冷却液引流到车内，通过散热器给车内采暖。

电磁阀：是一种安装于管路中控制传动油通过和不通过的专用电器装置，与普通电磁阀作用原理一致。

LNG：液化天然气(Liquefied Natural Gas，简称LNG)主要成分是甲烷(CH4)，是天然气经过净化、压缩、冷却至其沸点(-162℃)温度后变成的液体，其无色、无味、无毒并且不溶于水，对金属没有腐蚀性。

图1示出了本实用新型提供的传动油散热装置，所述传动油散热装置包括：液力变矩器、节温器和传动油散热器。所述液力变矩器的输出端与车辆的发动机汽化器的输入端连接，所述发动机汽化器的输出端与所述液力变矩器的输出端连接，以使得传动油在所述液力变矩器和所述发动机汽化器构成的管路回路中流通。

所述液力变矩器的输出端与所述节温器的一端连接，所述节温器的另一端出口分为两条支路；一条支路与所述传动油散热器的输入端连接，所述传动油散热器的输出端与所述液力变矩器的输入端连接；另一条支路与所述液力变矩器的输入端连接。

在一种可能的实施方式中，所述传动油散热装置还包括：第一电磁阀；所述液力变矩器还通过所述第一电磁阀与车辆的油底壳连接，以使得传动油在所述液力变矩器和所述油底壳构成的管路回路中流通。

在一种可能的实施方式中，所述传动油散热装置还包括：第二电磁阀；所述液力变矩器还通过所述第二电磁阀与车辆的暖风散热器连接，以使得传动油在所述液力变矩器和所述暖风散热器构成的管路回路中流通。

在一种可能的实施方式中，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别连接于车辆的电子控制单元ECU，所述ECU还分别连接于车辆的环境温度传感器和暖风开关。

在一种可能的实施方式中，所述ECU还与车辆的机油温度传感器连接，所述机油温度传感器设置于所述油底壳内。

在一种可能的实施方式中，所述ECU用于在检测到所述机油温度传感器的温度低于设定机油温度时，开启所述第一电磁阀。

在一种可能的实施方式中，所述ECU用于在检测到所述环境温度传感器的检测值低于设定车辆温度时和/或所述暖风开关被触发时，开启所述第二电磁阀。

在一种可能的实施方式中，所述节温器包括控制阀门和节温器座；所述节温器用于在传动油温度低于设定温度时，切换所述控制阀门连接所述液力变矩器的输入端。

在一种可能的实施方式中，所述节温器用于在传动油温度高于或等于设定温度时，切换所述控制阀门连接所述传动油散热器的输入端。

在传动油路上增加一个节温器进行控制，实现大小循环的切换，液力变矩器热机更快，提高了传动油的工作温度，提高传动系可靠性，同时传动效率更高，减少了传动油流经油散热器的时间占比，降低了功率损耗。

在一种可能的实施方式中，所述发动机汽化器通过液化天然气吸收传动油热量。

图2示出了本实用新型提供的另一种传动油散热装置，主要结构是由液力变矩器、汽化器、节温器、传动油散热器、油底壳、暖风散热器、电磁阀、环境温度传感器、电子控制单元ECU、暖风开关、管路和信号线等组成。可应用于装载机、推土机等使用液力变矩器的工程机械车辆，在寒冷地区使用时相当于对部分热量进行回收利用。下面对本实用新型提供的传动油散热装置的运用进行具体说明。

传动油从液力变矩器出来后，经过管路2，流入汽化器，供液化天然气LNG吸收热量，然后再经过管路5流入液力变矩器。可以持续提供传动油温度让汽化器吸收加热LNG。液力变矩器油温度高于冷却液温度，在汽化器内对LNG的加热效果好，寒冷地区使用时可减少结霜和结冰故障。

初步设定节温器大循环开启温度为102℃(即上述设定温度)，车辆在常温环境下使用。当从液力变矩器出来的传动油温度到低于102℃时，节温器小循环开启、大循环关闭。传动油通过管路1，到达节温器，又通过管路3和管路7、最终又流入液力变矩器，此过程称为小循环。

当传动油温度高于102℃后，节温器打开大循环，关闭小循环(关闭管路3)。传动油通过管路1，经过节温器，通过管路4后流入传动油散热器，经过散热器散热后通过管路6，最终返回变矩器，此过程称为大循环。

在传动油路上增加一个节温器进行控制，实现大小循环的切换，传动油的温度升温快且控制在较高值，传动效率更高；液力变矩器热机更快，提高了传动油的工作温度，提高传动系可靠性，减少了传动油流经油散热器的时间占比，降低了功率损耗。

当车辆在较为寒冷的环境下运行时，ECU检测油底壳内的机油温度传感器反馈温度，例如，设置当机油温度低于-5℃时，ECU控制电磁阀1开启，传动油经过管路8和管路9，流经油底壳内，给机油加热，最后经过管路10回到变矩器内。提高油底壳机油温度，降低发动机的摩擦功，提高可靠性。

当车辆在较为寒冷的环境下运行时，当司机按下暖风开关，ECU控制电磁阀2打开，从液力变矩器流出的传动油通过管路8，流经暖风散热器，在鼓风机的作用下，为驾驶室提供暖风，最后通过管路12返回液力变矩器。将传动油作为暖风系统的热源，减少了整车热机等待暖风时间，同时解决了暖风不热问题，提高了整车舒适性。传动油的温度升温快且远高于发动机水温，减少暖风的等待热机时间，解决冬季发动机水温提升慢，等待暖风时间长和暖风不热问题。

本实用新型相比传统的散热装置，从结构上取消暖风水路，使膨胀水箱体积缩小(约30％)，降低了冷却系统阻力，使水泵消耗功率减小，用传动油代替冷却液减少了水泵功率，提升整车的经济性。在低温环境下，能够快速将机油温度提升，降低总成尤其发动机摩擦，提高整车可靠性；相比于传统的加热方式，不改变其他结构，易于实施。

本实用新型利用传动油作为热源，实现了部分热量回收，传动油的温度升温快且控制在较高值，传动效率更高；能够快速给机油加热并缩短加热时间。在车辆实际工作过程中，液力变矩器的油一般都会高于冷却液温度，使汽化器吸收热量更快，加热效果更好。车辆运行在冬天气温低的环境下，传动油不经过油散，降低了整个管路的阻力，使油泵的输出功率减小，提高整车经济性。

综上所述，本实用新型提供了一种传动油散热装置，包括液力变矩器、节温器和传动油散热器；所述液力变矩器的输出端与车辆的发动机汽化器的输入端连接，所述发动机汽化器的输出端与所述液力变矩器的输出端连接，以使得传动油在所述液力变矩器和所述发动机汽化器构成的管路回路中流通；所述液力变矩器的输出端与所述节温器的一端连接，所述节温器的另一端出口分为两条支路；一条支路与所述传动油散热器的输入端连接，所述传动油散热器的输出端与所述液力变矩器的输入端连接；另一条支路与所述液力变矩器的输入端连接。通过传动油路上设置的节温器实现传动油路的线路切换，提高传动系统可靠性和传动效率，减少了传动油流经油散热器的时间占比，降低了功率损耗。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种传动油散热装置，其特征在于，所述传动油散热装置包括：液力变矩器、节温器和传动油散热器；

所述液力变矩器的输出端与车辆的发动机汽化器的输入端连接，所述发动机汽化器的输出端与所述液力变矩器的输出端连接，以使得传动油在所述液力变矩器和所述发动机汽化器构成的管路回路中流通；

所述液力变矩器的输出端与所述节温器的一端连接，所述节温器的另一端出口分为两条支路；一条支路与所述传动油散热器的输入端连接，所述传动油散热器的输出端与所述液力变矩器的输入端连接；另一条支路与所述液力变矩器的输入端连接。

2.如权利要求1所述的传动油散热装置，其特征在于，所述传动油散热装置还包括：第一电磁阀；所述液力变矩器还通过所述第一电磁阀与车辆的油底壳连接，以使得传动油在所述液力变矩器和所述油底壳构成的管路回路中流通。

3.如权利要求2所述的传动油散热装置，其特征在于，所述传动油散热装置还包括：第二电磁阀；所述液力变矩器还通过所述第二电磁阀与车辆的暖风散热器连接，以使得传动油在所述液力变矩器和所述暖风散热器构成的管路回路中流通。

4.如权利要求3所述的传动油散热装置，其特征在于，所述第一电磁阀和第二电磁阀分别连接于车辆的电子控制单元ECU，所述ECU还分别连接于车辆的环境温度传感器和暖风开关。

5.如权利要求4所述的传动油散热装置，其特征在于，所述ECU还与车辆的机油温度传感器连接，所述机油温度传感器设置于所述油底壳内。

6.如权利要求5所述的传动油散热装置，其特征在于，所述ECU用于在检测到所述机油温度传感器的温度低于设定机油温度时，开启所述第一电磁阀。

7.如权利要求4所述的传动油散热装置，其特征在于，所述ECU用于在检测到所述环境温度传感器的检测值低于设定车辆温度时和/或所述暖风开关被触发时，开启所述第二电磁阀。

8.如权利要求1所述的传动油散热装置，其特征在于，所述节温器包括控制阀门和节温器座；所述节温器用于在传动油温度低于设定温度时，切换所述控制阀门连接所述液力变矩器的输入端。

9.如权利要求8所述的传动油散热装置，其特征在于，所述节温器用于在传动油温度高于或等于设定温度时，切换所述控制阀门连接所述传动油散热器的输入端。

10.如权利要求1所述的传动油散热装置，其特征在于，所述发动机汽化器通过液化天然气吸收传动油热量。