液壓冷卻系統(tǒng)及具有其的工程機(jī)械的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種液壓冷卻系統(tǒng)，包括泵(10)、冷卻馬達(dá)(20)、由冷卻馬達(dá)(20)驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇(30)、連接在冷卻馬達(dá)(20)與泵(10)的出油口之間的進(jìn)油油路(22)以及連接在冷卻馬達(dá)(20)與油箱(T0)之間的回油油路(24)，其特征在于，所述進(jìn)油油路(22)上設(shè)置有一閥芯開度可調(diào)的液控?fù)Q向閥(40)，所述液控?fù)Q向閥(40)包括位于其相對兩端的液控端A和液控端B、與所述泵(10)的出油口連通的進(jìn)油口P、與冷卻馬達(dá)(20)連通的工作油口a及與其他工作油路(26)連接的工作油口b，所述液壓冷卻系統(tǒng)還包括與所述液控端B連接且使液控端B的壓力隨液壓油溫度變化的溫控壓力裝置。本發(fā)明提供的液壓冷卻系統(tǒng)兼具預(yù)先冷卻和按需冷卻功能，能有效利用液壓系統(tǒng)的功率對液壓油進(jìn)行冷卻，節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益好。
【專利說明】液壓冷卻系統(tǒng)及具有其的工程機(jī)械
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液壓【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及液壓冷卻系統(tǒng)及具有其的工程機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓傳動系統(tǒng)普遍用于工程機(jī)械領(lǐng)域，液壓系統(tǒng)在長時(shí)間的工作狀態(tài)下會產(chǎn)生大量熱量，使得液壓油溫升高。為實(shí)現(xiàn)液壓油溫按需冷卻，液壓系統(tǒng)通常設(shè)置有液壓冷卻回路，為經(jīng)常工作的液壓冷卻回路的冷卻能力隨液壓油溫自動調(diào)節(jié)，保持液壓油溫始終在合適的溫度范圍內(nèi)，就需要根據(jù)液壓油溫自動調(diào)節(jié)冷卻回路中的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)按需適時(shí)冷卻，以節(jié)能降耗。
[0003]請參閱圖1，圖1為現(xiàn)有的液壓冷卻回路，包括定量泵10’、連接在定量泵10’的出油口與油箱之間的電磁溢流閥20’、與所述電磁溢流閥20’并聯(lián)的單向閥22’、定量馬達(dá)30’及由該定量馬達(dá)30’驅(qū)動的冷卻風(fēng)扇40’。該液壓冷卻回路上設(shè)置有溫度傳感器，由該溫度傳感器控制電磁溢流閥20’的控制端的通、斷電，進(jìn)而控制定量馬達(dá)30’帶動冷卻風(fēng)扇40’轉(zhuǎn)動或不轉(zhuǎn)動，但卻不能控制定量馬達(dá)30’隨溫度變化的流量，不能根據(jù)液壓油溫適時(shí)按需冷卻，且對經(jīng)常工作在低速重載工況下的液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)發(fā)熱量大，沒有采用預(yù)先冷卻的方法對液壓系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)先冷卻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種兼具預(yù)先冷卻功能和按需冷卻功能的液壓冷卻系統(tǒng)及具有其的工程機(jī)械。
[0005]本發(fā)明提供的液壓冷卻系統(tǒng)，包括泵、冷卻馬達(dá)、由所述冷卻馬達(dá)驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇、連接在所述冷卻馬達(dá)與所述泵的出油口之間的進(jìn)油油路以及連接在所述冷卻馬達(dá)與油箱之間的回油油路，所述液壓冷卻系統(tǒng)包括設(shè)置于所述進(jìn)油油路上的液控?fù)Q向閥，所述液控?fù)Q向閥包括位于其相對兩端的液控端A和液控端B、與所述泵的出油口連通的進(jìn)油口P、與冷卻馬達(dá)連通的工作油口 a、及與具有該液壓冷卻系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)內(nèi)的其他工作油路連接的工作油口 b，所述液控?fù)Q向閥包括所述進(jìn)油口 P與所述工作油口 a連通的第一工作位以及所述進(jìn)油口 P同時(shí)與所述工作油口 a和工作油口 b連通的第二工作位；所述液壓冷卻系統(tǒng)還包括與所述液控端B連接的溫控壓力裝置；所述液控端A泄油時(shí)，所述液控?fù)Q向閥處于第一工作位，所述泵輸出的液壓油經(jīng)冷卻馬達(dá)以驅(qū)動所述冷卻風(fēng)扇全速轉(zhuǎn)動，處于預(yù)先冷卻狀態(tài)；以及所述液控端A和液控端B均不泄油時(shí)，所述溫控壓力裝置根據(jù)所述液壓冷卻系統(tǒng)中液壓油的溫度控制所述液控端B的壓力的大小，以控制所述液控?fù)Q向閥于第一工作位以及第二工作位之間切換，，從而調(diào)節(jié)所述液控?fù)Q向閥(40)的閥芯開度大小，進(jìn)而改變所述泵輸出的液壓油輸出至冷卻馬達(dá)的流量以驅(qū)動所述冷卻風(fēng)扇按不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，處于按需冷卻狀態(tài)。
[0006]優(yōu)選地，所述液控端A通過第一先導(dǎo)油路與所述進(jìn)油口 P連通，所述第一先導(dǎo)油路還通過一開關(guān)閥與所述油箱連接；所述液控端B通過第二先導(dǎo)油路與所述進(jìn)油口 P連通，所述溫控壓力裝置與所述第二先導(dǎo)油路連接。
[0007]優(yōu)選地，所述開關(guān)閥為電磁換向閥，所述電磁換向閥包括連通所述第一先導(dǎo)油路和油箱的第一工作位以及阻斷第一先導(dǎo)油路和油箱之間的油路的第二工作位，所述電磁換向閥位于第一工作位，所述液壓冷卻系統(tǒng)處于預(yù)先冷卻狀態(tài)；所述電磁換向閥位于第二工作位，所述液壓冷卻系統(tǒng)處于按需冷卻狀態(tài)。
[0008]優(yōu)選地，所述第一先導(dǎo)油路上設(shè)置有第一節(jié)流閥，所述第一節(jié)流閥的一端與所述進(jìn)油口 P連接，所述第一節(jié)流閥的另一端連接至液控端A與開關(guān)閥之間的油路上；第二先導(dǎo)油路上設(shè)置有第二節(jié)流閥，所述第二節(jié)流閥的一端與所述進(jìn)油口 P連接，所述第二節(jié)流閥的另一端連接至液控端B與溫控壓力裝置之間的油路上。
[0009]優(yōu)選地，所述壓力控制裝置為溫控式溢流閥，所述溫控式溢流閥的進(jìn)油端連接至所述第二先導(dǎo)油路，所述溫控式溢流閥的出油端連接至油箱；所述溫控式溢流閥包括一預(yù)設(shè)溫控值，當(dāng)液壓油的溫度小于所述預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，溫控式溢流閥一直處于溢流狀態(tài)，所述液控?fù)Q向閥處于第二工作位，所述冷卻風(fēng)扇低速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)液壓油的溫度大于或等于所述預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，所述溫控式溢流閥的閥芯開度可調(diào)，以控制所述第二先導(dǎo)油路通過該溫控式溢流閥溢流至油箱的流量隨著液壓油溫度的升高而減小，所述冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨著液壓油溫度的升高而逐漸增大。
[0010]優(yōu)選地，所述壓力控制裝置為溫控式開關(guān)閥，所述溫控式開關(guān)閥的進(jìn)油端連接至所述第二先導(dǎo)油路，所述溫控壓力閥的出油端連接至油箱；所述溫控式開關(guān)閥包括一預(yù)設(shè)溫控值，當(dāng)液壓油的溫度小于所述預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，溫控式開關(guān)閥一直處于所述第二先導(dǎo)油路與所述油箱連通狀態(tài)的第一工作位，所述液控?fù)Q向閥處于第二工作位，所述冷卻風(fēng)扇低速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)液壓油的溫度大于或等于所述預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，所述溫控式開關(guān)閥處于閥芯開度可調(diào)的第二工作位，以控制所述第二先導(dǎo)油路通過該溫控式開關(guān)閥流至油箱的流量隨著液壓油溫度的升高而減小，所述冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速隨著液壓油溫度的升高而逐漸增大。
[0011]優(yōu)選地，所述冷卻馬達(dá)為雙向馬達(dá)，所述液控?fù)Q向閥與冷卻馬達(dá)之間設(shè)置有選擇閥，所述選擇閥選擇性地將所述進(jìn)油油路與所述冷卻馬達(dá)的其中一油口連通，以控制所述冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)向。
[0012]優(yōu)選地,所述選擇閥為電磁換向閥，所述電磁換向閥包括進(jìn)油口、回油口、與所述冷卻馬達(dá)的其中一端連接的工作油口 C以及與所述冷卻馬達(dá)的其中另一端連接的工作油口山所述電磁換向閥包括進(jìn)油口與工作油口 c連通且回油口與油箱連通的第一工作位以及進(jìn)油口與工作油口 d連通且回油口與油箱連通的第二工作位。
[0013]優(yōu)選地，所述液控?fù)Q向閥與冷卻馬達(dá)之間的進(jìn)油油路上設(shè)置有單向溢流閥，所述單向溢流閥的進(jìn)油口與所述進(jìn)油油路連接，所述單向溢流閥的出油口與所述回油油路或油箱連通。
[0014]本發(fā)明還提供一種工程機(jī)械，包括作業(yè)機(jī)構(gòu)及驅(qū)動該作業(yè)機(jī)構(gòu)的液壓工作系統(tǒng)，所述液壓工作系統(tǒng)包括第一油源以驅(qū)動所述作業(yè)機(jī)構(gòu)工作，該工程機(jī)械還包括上述的液壓冷卻系統(tǒng)，所述其他工作油路為所述液壓工作系統(tǒng)中為所述作業(yè)機(jī)構(gòu)供油的任一工作油路；所述液控?fù)Q向閥處于第二工作位時(shí)，所述泵通過所述液控?fù)Q向閥與所述第一油源合流為所述作業(yè)機(jī)構(gòu)合流供油。
[0015]本發(fā)明將液控端A泄油時(shí)，使得液控?fù)Q向閥處于第一工作位，此時(shí)不管所述溫控壓力裝置對液控端B的控制如何，均可使得泵輸出的壓力油幾乎全部進(jìn)入冷卻馬達(dá)進(jìn)而驅(qū)動冷卻風(fēng)扇全速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)，可實(shí)現(xiàn)與液壓油溫度無關(guān)的預(yù)先冷卻；此外，當(dāng)液控端A和液控端B均不泄油時(shí)，通過所述溫控壓力裝置控制所述液控端B的壓力進(jìn)而控制所述液控?fù)Q向閥的閥芯開度和控制液控?fù)Q向閥于第一工作位以及第二工作位之間切換，控制由液控?fù)Q向閥進(jìn)入冷卻馬達(dá)的流量，實(shí)現(xiàn)液壓油溫度對冷卻馬達(dá)進(jìn)油量的控制，使得冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速與液壓油溫度有關(guān)，實(shí)現(xiàn)按需實(shí)時(shí)冷卻，節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的液壓冷卻回路不意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的液壓冷卻系統(tǒng)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例的溫控壓力裝置示意圖。
[0019]符號說明
[0020]10、泵20、冷卻馬達(dá) 22、進(jìn)油油路 24、回油油路
[0021]26、其他工作油路30、冷卻風(fēng)扇 40、液控?fù)Q向閥 42、溫控式溢流閥
[0022]43、開關(guān)閥 44、選擇閥45、溫控式開關(guān)閥46、調(diào)速閥
[0023]48、單向溢流閥401、第一先導(dǎo)油路402、第二先導(dǎo)油路403、第一節(jié)流閥
[0024]404、第二節(jié)流閥42a、45a、溫控端 TO、油`箱
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0026]本發(fā)明實(shí)施例提供一種液壓冷卻系統(tǒng)，包括泵10、冷卻馬達(dá)20、由冷卻馬達(dá)20驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇30、連接在冷卻馬達(dá)20與泵10的出油口之間的進(jìn)油油路22以及連接在冷卻馬達(dá)20與油箱TO之間的回油油路24，所述進(jìn)油油路22上設(shè)置有一閥芯開度可調(diào)的液控?fù)Q向閥40，所述液控?fù)Q向閥40包括位于其相對兩端的液控端A和液控端B、與泵10通的進(jìn)油口 P、與冷卻馬達(dá)20連通的工作油口 a及與其他油路連接的工作油口 b，所述液壓冷卻系統(tǒng)還包括與所述液控端B連接且使液控端B的壓力隨液壓油溫變化的溫控壓力裝置；所述液控?fù)Q向閥40包括所述進(jìn)油口 P與工作油口 a連通的第一工作位，以及所述進(jìn)油口 P同時(shí)與工作油口 a和工作油口 b連通的第二工作位，當(dāng)液控端B的壓力大于液控端A的壓力時(shí)，液控?fù)Q向閥40位于第一工作位；當(dāng)液控端A的壓力大于液控端B的壓力時(shí)，液控?fù)Q向閥40位于第二工作位；所述液控端A泄油時(shí)，所述液控?fù)Q向閥40處于第一工作位，所述泵10輸出的液壓油經(jīng)冷卻馬達(dá)20以驅(qū)動所述冷卻風(fēng)扇30全速轉(zhuǎn)動，所述液壓冷卻系統(tǒng)預(yù)先冷卻狀態(tài)，以及所述液控端A和液控端B均不泄油時(shí)，所述溫控壓力裝置根據(jù)所述液壓冷卻系統(tǒng)中液壓油的溫度控制所述液控端B的壓力的大小，以控制液控?fù)Q向閥40于第一工作位以及第二工作位之間切換，從而調(diào)節(jié)所述液控?fù)Q向閥40的閥芯開度大小，進(jìn)而改變所述泵10輸出的液壓油輸出至冷卻馬達(dá)20的流量以驅(qū)動所述冷卻風(fēng)扇30按不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，所述液壓冷卻系統(tǒng)處于按需冷卻狀態(tài)。本發(fā)明將液控端A泄油時(shí)，使得液控?fù)Q向閥40處于第一工作位，此時(shí)不管所述溫控壓力裝置對液控端B的控制如何，均可使得泵10輸出的壓力油幾乎全部進(jìn)入冷卻馬達(dá)20進(jìn)而驅(qū)動冷卻風(fēng)扇30全速運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)，可實(shí)現(xiàn)與液壓油溫度無關(guān)的預(yù)先冷卻，該特性對低速重載的液壓系統(tǒng)尤為重要；此外，當(dāng)液控端A和液控端B均不泄油時(shí)，通過所述溫控壓力裝置控制所述液控端B的壓力進(jìn)而控制所述液控?fù)Q向閥40的閥芯開度和控制液控?fù)Q向閥40于第一工作位以及第二工作位之間切換，控制由液控?fù)Q向閥40進(jìn)入冷卻馬達(dá)20的流量，實(shí)現(xiàn)液壓油溫度對冷卻馬達(dá)20進(jìn)油量的控制，使得冷卻風(fēng)扇30的轉(zhuǎn)速與液壓油溫度有關(guān)，實(shí)現(xiàn)按需實(shí)時(shí)冷卻，節(jié)能、經(jīng)濟(jì)效益好。
[0027]需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例中所提及的液壓油溫度指的是所述液壓冷卻系統(tǒng)中液壓油的溫度。
[0028]進(jìn)一步地，所述液控端A通過第一先導(dǎo)油路401與所述進(jìn)油口 P連通，所述液控端B通過第二先導(dǎo)油路402與所述進(jìn)油口 P連通，即所述液控端A和液控端B均與所述進(jìn)油口 P連通，所述液控?fù)Q向閥40還包括彈簧腔，所述彈簧腔與所述液控端B位于所述液控?fù)Q向閥40的同一側(cè)，彈簧和液控端B共同作用于液控端B所在的一端，因此，只要液控端A泄油，無論液控端B有無進(jìn)油，均可使液控?fù)Q向閥40位于第一工作位，無需額外的先導(dǎo)油源即可實(shí)現(xiàn)對液控端A和液控端B的先導(dǎo)控制。
[0029]為了滿足對液控端A的泄油要求，所述液控端A通過一開關(guān)閥43與回油油路24連接，即與油箱TO連接。所述開關(guān)閥43的結(jié)構(gòu)不限，只要其能起連通、截止所述第一先導(dǎo)油路401與回油油路24之間的油路即可。例如，為了方便對所述開關(guān)閥43的通斷進(jìn)行控制，所述開關(guān)閥43為電磁換向閥。所述電磁換向閥的進(jìn)油端連接至第一先導(dǎo)油路401，所述電磁換向閥的出油端與回油油路24連通，即與油箱TO連通，電磁換向閥的電控端與其他電控裝置電連接，例如手柄、按鈕開關(guān)等；所述電磁換向閥包括連通第一先導(dǎo)油路401和油箱TO之間的油路的第一工作位以及阻斷第一先導(dǎo)油路401和油箱TO之間的油路的第二工作位。當(dāng)所述電磁換向閥位于第一工作位時(shí)，所述液控?fù)Q向閥40的液控端A泄油，液控?fù)Q向閥40所述處于第一工作位，所述液壓冷卻系統(tǒng)處于預(yù)先冷卻狀態(tài)，所述進(jìn)油口 P與工作油口 a連通，所述泵10輸出的壓力油幾乎全進(jìn)入冷卻馬達(dá)20，冷卻馬達(dá)20驅(qū)動冷卻風(fēng)扇30全速運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)與液壓油溫度無關(guān)的預(yù)先冷卻，該特性對低速重載的液壓系統(tǒng)尤為重要。所述電磁換向閥位于第二工作位，所述液控端A和液控端B同時(shí)進(jìn)油，通過溫控壓力裝置控制液控端B的壓力，以控制該液控?fù)Q向閥40于第一工作位和第二工作位之間切換，進(jìn)而控制所述液控?fù)Q向閥40的閥芯開度，控制由液控?fù)Q向閥40進(jìn)入冷卻馬達(dá)20的流量，實(shí)現(xiàn)液壓油溫度對冷卻馬達(dá)20進(jìn)油量的控制，使得冷卻風(fēng)扇30的轉(zhuǎn)速與液壓油溫度有關(guān)，實(shí)現(xiàn)按需實(shí)時(shí)冷卻。
[0030]此外，所述第一先導(dǎo)油路401設(shè)置有第一節(jié)流閥403，所述第一節(jié)流閥403的一端與所述進(jìn)油口 P連接，所述第一節(jié)流閥403的另一端連接至液控端A與開關(guān)閥43之間的油路上，用于調(diào)節(jié)第一先導(dǎo)油路401的壓力；第二先導(dǎo)油路402上設(shè)置有第二節(jié)流閥404，所述第二節(jié)流閥404的一端與所述進(jìn)油口 P連接，所述第二節(jié)流閥404的另一端連接至液控端B與溫控壓力裝置之間的油路上，用于調(diào)節(jié)第二先導(dǎo)油路402的壓力。
[0031]需要說明的是，第一先導(dǎo)油路401和第二先導(dǎo)油路402所需的壓力油很少，基本不會影響進(jìn)油油路22的壓力油的壓力。當(dāng)作為開關(guān)閥43的電磁換向閥處于第一工作位時(shí)，第一先導(dǎo)油路401泄油，此時(shí)，進(jìn)油油路22中的部分壓力油通過先導(dǎo)油路泄油，但是，由于進(jìn)入先導(dǎo)油路的壓力油很少，所以，此時(shí)的第一先導(dǎo)油路401泄油對進(jìn)油油路22的壓力和流量影響不大。[0032]所述壓力控制裝置可以是單個(gè)的溫控式壓力閥，也可以是多個(gè)溫控式壓力閥集成，還可以是其他具有溫度-壓力調(diào)節(jié)功能的裝置。本實(shí)施例中，所述壓力控制裝置為單個(gè)的溫控式壓力閥，所述溫控壓力閥包括一溫控端，所述溫控端包括一預(yù)設(shè)溫控值，當(dāng)液壓油的溫度大于或等于該預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，溫控壓力閥控制第二先導(dǎo)油路402的壓力隨溫度的升高而升高，隨溫度的降低而降低。優(yōu)選地，所述溫控式壓力閥為溫控式溢流閥42，所述溫控式溢流閥42為具有溫度控制端的溢流閥，所述溫控式溢流閥42包括與第二先導(dǎo)油路402連通的進(jìn)油端、與油箱TO連通的出油端、溫控端42a，所述溫控式溢流閥42還包括一彈簧端，所述溫控端42a位于與所述彈簧端相對的另一端，所述溫控端42a與所述彈簧端對溫控式溢流閥42的閥芯施加相反方向的作用力，所述溫控端42a對溫控式溢流閥42的閥芯的作用力與液壓油溫度有關(guān)。所述溫控端42a包括一預(yù)設(shè)溫控值，當(dāng)液壓油溫度大于或等于該預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，所述冷卻系統(tǒng)的液壓油的溫度越高，所述溫控端42a對溫控式溢流閥42的閥芯的作用力越大，溫控式溢流閥42的閥芯開度越小，第二先導(dǎo)油路402通過該溫控式溢流閥42溢流至油箱TO的液壓油越少，所述第二先導(dǎo)油路402的液壓油的壓力就越高，同理，液壓油溫度越低，所述第二先導(dǎo)油路402中的液壓油的壓力也相應(yīng)越低。當(dāng)液壓油的溫度小于所述預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，溫控式溢流閥42 —直處于溢流狀態(tài)，即閥芯具有一定的開度，第二先導(dǎo)油路402的部分油液通過該溫控式溢流閥42溢流至油箱T0，此時(shí)液控?fù)Q向閥40處于第二工作位，泵10出油的油液一部分進(jìn)入冷卻馬達(dá)20，冷卻馬達(dá)20驅(qū)動所述冷卻風(fēng)扇30低速運(yùn)轉(zhuǎn)，而另一部分則進(jìn)入其他工作油路26，可為其他工作油路26合流供油，加快該工作油路上的機(jī)械動作等，因此，本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)具有分流效果，充分利用了液壓系統(tǒng)的功率，節(jié)能；當(dāng)液壓油的溫度大于或等于所述預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，所述溫控端42a對所述溫控式溢流閥42的閥芯施加一定大小的作用力，隨著溫度的逐漸升高，所述溫控端42a對所述溫控式溢流閥42的閥芯施加作用力越大，所述溫控式溢流閥42的閥芯開度逐漸減小，使得第二先導(dǎo)油路402的壓力逐漸升高，液控?fù)Q向閥40的閥芯開度逐漸變大，進(jìn)入冷卻馬達(dá)20的流量逐漸增大，使得所述冷卻風(fēng)扇30的轉(zhuǎn)速隨著液壓油溫度的升高而逐漸增大，當(dāng)液壓油溫度升高至某溫度值時(shí)，說明液壓系統(tǒng)的發(fā)熱嚴(yán)重需要及時(shí)快速冷卻，此時(shí)，第二先導(dǎo)油路402控制所述液控?fù)Q向閥40由第二工作位切換至第一工作位，所述泵10的出油口的壓力油幾乎都進(jìn)入冷卻馬達(dá)20，使得冷卻馬達(dá)20驅(qū)動冷卻風(fēng)扇30全速運(yùn)轉(zhuǎn)，加快對液壓油的冷卻。
[0033]本發(fā)明的溫控壓力閥還可以是其他形式的閥，例如，請參閱圖3，本發(fā)明的另一實(shí)施例的溫控壓力閥為溫控式開關(guān)閥45，所述溫控式開關(guān)閥45為具有溫度控制端的換向閥，本實(shí)施例中，為二位二通換向閥，所述溫控式開關(guān)閥45包括一溫控端45a和與該溫控端相對的彈簧端，所述溫控端45a和彈簧端對所述溫控式開關(guān)閥45的閥芯作用力相反，以控制所述溫控式開關(guān)閥45切換工作位和調(diào)節(jié)閥芯開度。該溫控端45a包括一預(yù)設(shè)溫控值，該溫控端45a對溫控式開關(guān)閥45的閥芯的作用力與液壓油溫度有關(guān)，當(dāng)液壓油的溫度大于或等于該預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，液壓油溫度越高，所述溫控端45a對溫控式開關(guān)閥45的閥芯的作用力越大，溫控式開關(guān)閥45的閥芯開度越小。當(dāng)液壓油的溫度小于所述預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，溫控式開關(guān)閥45 —直處于所述第二先導(dǎo)油路402與所述油箱TO連通狀態(tài)的第一工作位，此時(shí)液控?fù)Q向閥40處于第二工作位，泵10出油的油液一部分進(jìn)入冷卻馬達(dá)20，冷卻馬達(dá)20驅(qū)動所述冷卻風(fēng)扇30低速運(yùn)轉(zhuǎn)，而另一部分則進(jìn)入其他工作油路26，可為其他工作油路26合流供油，加快該工作油路上的機(jī)械動作等，因此，本發(fā)明的冷卻系統(tǒng)具有分流效果，充分利用了液壓系統(tǒng)的功率；當(dāng)液壓油的溫度大于或等于所述預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，所述溫控端45a對所述溫控式開關(guān)閥45的閥芯施加作用力，所述溫控式開關(guān)閥45處于閥芯開度可調(diào)的第二工作位，隨著溫度的逐漸升高，所述溫控式開關(guān)閥45的閥芯開度逐漸減小，所述第二先導(dǎo)油路402通過該溫控式開關(guān)閥45流至油箱TO的流量隨著液壓油溫度的升高而減小，使得第二先導(dǎo)油路402的壓力逐漸升高，液控?fù)Q向閥40的閥芯開度逐漸變大，進(jìn)入冷卻馬達(dá)20的流量逐漸增大，使得所述冷卻風(fēng)扇30的轉(zhuǎn)速隨著液壓油溫度的升高而逐漸增大，當(dāng)液壓油溫度升高至某溫度值時(shí)，說明液壓系統(tǒng)的發(fā)熱嚴(yán)重需要及時(shí)快速冷卻，所述第二先導(dǎo)油路402控制所述液控?fù)Q向閥40由第二工作位切換至第一工作位，所述泵10的出油口的壓力油幾乎都進(jìn)入冷卻馬達(dá)20，使得冷卻馬達(dá)20驅(qū)動冷卻風(fēng)扇30全速運(yùn)轉(zhuǎn)，加快對液壓油的冷卻。
[0034]需要說明的是，所述冷卻風(fēng)扇低速運(yùn)轉(zhuǎn)并不是指低于某一確定的數(shù)值轉(zhuǎn)動，而是相對于冷卻風(fēng)扇全速轉(zhuǎn)動時(shí)的速度而言。
[0035]為了減小泵10輸出的壓力油的流量變化對冷卻回油的影響，本發(fā)明實(shí)施例中，所述泵10與液控?fù)Q向閥40之間的進(jìn)油油路22上設(shè)置有調(diào)速閥46，進(jìn)一步地，所述調(diào)速閥46為旁通式調(diào)速閥46。
[0036]進(jìn)一步地，所述冷卻馬達(dá)20為雙向馬達(dá)，所述液控?fù)Q向閥40與冷卻馬達(dá)20之間設(shè)置有選擇閥44，所述選擇閥44選擇性地將所述進(jìn)油油路22與所述冷卻馬達(dá)20的任一油口連通；當(dāng)進(jìn)油油路22與其中之一油口連通時(shí)，冷卻馬達(dá)20驅(qū)動冷卻風(fēng)扇30正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對液壓油的冷卻；當(dāng)進(jìn)油油路22與其中另一油口連通時(shí)，冷卻馬達(dá)20驅(qū)動冷卻風(fēng)扇30反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的自動清潔功能。具體地，所述冷卻馬達(dá)20包括油口 C和油口 D，所述選擇閥44為電磁換向閥，所述電磁換向閥包括電控端、進(jìn)油口、與油箱TO連通的回油口、與所述冷卻馬達(dá)20的油口 C連接的工作油口 c以及與所述冷卻馬達(dá)20的油口 D的工作油口 d，所述電磁換向閥包括進(jìn)油口與工作油口 c連通的第一工作位以及進(jìn)油口與工作油口 d連通的第二工作位。作為選擇閥44的電磁換向閥位于第一工作位時(shí)，所述冷卻馬達(dá)20驅(qū)動冷卻風(fēng)扇30正轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對液壓油的冷卻，作為選擇閥44的電磁換向閥位于第二工作位時(shí)，所述冷卻馬達(dá)20驅(qū)動冷卻風(fēng)扇30反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的自動清潔功能。
[0037]所述液控?fù)Q向閥40與冷卻馬達(dá)20之間的進(jìn)油油路22上設(shè)置有單向溢流閥48，所述單向溢流閥48的進(jìn)油口與所述進(jìn)油油路22連接，所述單向溢流閥48的出油口與所述回油油路24或油箱TO連通。所述單向溢流閥48具有補(bǔ)油和限壓作用，當(dāng)冷卻馬達(dá)20停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可通過單向溢流閥48將油箱TO中的壓力油補(bǔ)給冷卻馬達(dá)20的低壓腔，以防氣蝕等現(xiàn)象；當(dāng)所述液控?fù)Q向閥40與冷卻馬達(dá)20之間的進(jìn)油油路22的壓力油壓力過高時(shí)(如風(fēng)扇、冷卻馬達(dá)20卡死或管路堵塞)時(shí)，單向溢流閥48及時(shí)打開限制該進(jìn)油油路22上的壓力以保護(hù)冷卻馬達(dá)20。
[0038]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的液壓冷卻系統(tǒng)的工作原理和工作過程進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0039]對于經(jīng)常工作在低速重載工況下的液壓系統(tǒng)來說，系統(tǒng)發(fā)熱量大，需要對其進(jìn)行預(yù)先冷卻。本發(fā)明中，當(dāng)需要對液壓系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)先冷卻時(shí)，可以通過手動控制所述開關(guān)閥43處于連通狀態(tài)，即處于第一工作位，此時(shí)，液壓系統(tǒng)進(jìn)行與液壓油的溫度無關(guān)的預(yù)先冷卻，冷卻馬達(dá)20驅(qū)動冷卻風(fēng)扇30全速運(yùn)轉(zhuǎn)，優(yōu)選地，當(dāng)所述開關(guān)閥43為電磁換向閥時(shí)，可以手動控制與該電磁換向閥的電控端連接的電路通電，使得液壓系統(tǒng)進(jìn)行與液壓油的溫度無關(guān)的預(yù)先冷卻，控制方便快捷。如果此時(shí)需要對風(fēng)扇進(jìn)行自動清潔，控制所述選擇閥44由第一工作位切換至第二工作位，冷卻馬達(dá)20反轉(zhuǎn)，驅(qū)動風(fēng)扇反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的自動清潔功能。
[0040]當(dāng)液壓油溫度達(dá)到所述溫控壓力裝置的預(yù)設(shè)溫控值而需要實(shí)現(xiàn)液壓冷卻系統(tǒng)的按需冷卻時(shí)，首先控制開關(guān)閥43關(guān)閉，液控端A和液控端B均不泄油，通過所述溫控壓力裝置控制所述液控端B的壓力進(jìn)而控制所述液控?fù)Q向閥40的閥芯開度和控制液控?fù)Q向閥40于第一工作位以及第二工作位之間切換，控制由液控?fù)Q向閥40進(jìn)入冷卻馬達(dá)20的流量，實(shí)現(xiàn)液壓油溫度對冷卻馬達(dá)20進(jìn)油量的控制，使得冷卻風(fēng)扇30的轉(zhuǎn)速與液壓油溫度有關(guān)，實(shí)現(xiàn)按需實(shí)時(shí)冷卻。
[0041]本發(fā)明還提供一種工程機(jī)械，包括作業(yè)機(jī)構(gòu)及驅(qū)動該作業(yè)機(jī)構(gòu)的液壓工作系統(tǒng)，所述液壓工作系統(tǒng)包括第一油源以驅(qū)動所述作業(yè)機(jī)構(gòu)工作，該工程機(jī)械還包括上述的液壓冷卻系統(tǒng)，所述其他工作油路26為所述液壓工作系統(tǒng)中為所述作業(yè)機(jī)構(gòu)供油的任一工作油路；所述液控?fù)Q向閥40處于第二工作位時(shí)，所述泵10通過所述液控?fù)Q向閥40與所述第一油源合流為所述作業(yè)機(jī)構(gòu)合流供油。
[0042]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，但是，并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)。在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.液壓冷卻系統(tǒng)，包括泵(10)、冷卻馬達(dá)(20)、由所述冷卻馬達(dá)(20)驅(qū)動運(yùn)轉(zhuǎn)的冷卻風(fēng)扇(30)、連接在所述冷卻馬達(dá)(20)與所述泵(10)的出油口之間的進(jìn)油油路(22)以及連接在所述冷卻馬達(dá)(20)與油箱(TO)之間的回油油路(24)，其特征在于， 所述液壓冷卻系統(tǒng)包括設(shè)置于所述進(jìn)油油路(22)上的一液控?fù)Q向閥(40)，所述液控?fù)Q向閥(40)包括位于其相對兩端的液控端A和液控端B、與所述泵(10)的出油口連通的進(jìn)油口 P、與冷卻馬達(dá)(20)連通的工作油口 a、及與具有該液壓冷卻系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)內(nèi)的其他工作油路(26)連接的工作油口 b，所述液控?fù)Q向閥(40)包括所述進(jìn)油口 P與所述工作油口a連通的第一工作位以及所述進(jìn)油口 P同時(shí)與所述工作油口 a和工作油口 b連通的第二工作位； 所述液壓冷卻系統(tǒng)還包括與所述液控端B連接的溫控壓力裝置； 所述液控端A泄油時(shí)，所述液控?fù)Q向閥(40)處于第一工作位，所述泵(10)輸出的液壓油經(jīng)冷卻馬達(dá)(20)以驅(qū)動所述冷卻風(fēng)扇(30)全速轉(zhuǎn)動，所述液壓冷卻系統(tǒng)處于預(yù)先冷卻狀態(tài)； 以及所述液控端A和液控端B均不泄油時(shí)，所述溫控壓力裝置根據(jù)所述液壓冷卻系統(tǒng)中液壓油的溫度控制所述液控端B的壓力的大小，以控制所述液控?fù)Q向閥(40)于第一工作位以及第二工作位之間切換，從而調(diào)節(jié)所述液控?fù)Q向閥(40)的閥芯開度大小，進(jìn)而改變所述泵(10)輸出的液壓油輸出至冷卻馬達(dá)(20)的流量以驅(qū)動所述冷卻風(fēng)扇(30)按不同轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，所述液壓冷卻系統(tǒng)處于按需冷卻狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述液控端A通過第一先導(dǎo)油路(401)與所述進(jìn)油口 P連通，所述第一先導(dǎo)油路(401)還通過一開關(guān)閥(43)與所述油箱(TO)連接；所述液控端B通過第二先導(dǎo)油路(402)與所述進(jìn)油口 P連通，所述溫控壓力裝置與所述第二先導(dǎo)油路(402)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的液壓冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)閥(43)為電磁換向閥，所述電磁換向閥包括連通所述第一先導(dǎo)油路(401)和所述油箱(TO)的第一工作位以及阻斷所述第一先導(dǎo)油路(401)和所述油箱(TO)之間的油路的第二工作位，所述電磁換向閥位于第一工作位時(shí)，所述液壓冷卻系統(tǒng)處于預(yù)先冷卻狀態(tài)；所述電磁換向閥位于第二工作位時(shí)，所述液壓冷卻系統(tǒng)處于按需冷卻狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求2所述的液壓冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述第一先導(dǎo)油路(401)上設(shè)置有第一節(jié)流閥(403)，所述第一節(jié)流閥(403)的一端與所述進(jìn)油口 P連接，所述第一節(jié)流閥(403)的另一端連接至液控端A與開關(guān)閥(43)之間的油路上；第二先導(dǎo)油路(402)上設(shè)置有第二節(jié)流閥(404)，所述第二節(jié)流閥(404)的一端與所述進(jìn)油口 P連接，所述第二節(jié)流閥(404)的另一端連接至液控端B與溫控壓力裝置之間的油路上。
5.如權(quán)利要求2所述的液壓冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力控制裝置為溫控式溢流閥(42)，所述溫控式溢流閥(42)的進(jìn)油端連接至所述第二先導(dǎo)油路(402)，所述溫控式溢流閥(42)的出油端連接至油箱(TO);所述溫控式溢流閥(42)包括一預(yù)設(shè)溫控值，當(dāng)液壓油的溫度小于所述預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，溫控式溢流閥(42) —直處于溢流狀態(tài)，所述液控?fù)Q向閥(40)處于第二工作位，所述冷卻風(fēng)扇(30)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)液壓油的溫度大于或等于所述預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，所述溫控式溢流閥(42)的閥芯開度可調(diào)，以控制所述第二先導(dǎo)油路(402)通過該溫控式溢流閥(42)溢流至油箱(TO)的流量隨著液壓油溫度的升高而減小，所述冷卻風(fēng)扇(30)的轉(zhuǎn)速隨著液壓油溫度的升高而逐漸增大。
6.如權(quán)利要求2所述的液壓冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力控制裝置為溫控式開關(guān)閥(45)，所述溫控式開關(guān)閥(45)的進(jìn)油端連接至所述第二先導(dǎo)油路(402)，所述溫控壓力閥的出油端連接至油箱(TO);所述溫控式開關(guān)閥(45)包括一預(yù)設(shè)溫控值，當(dāng)液壓油的溫度小于所述預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，溫控式開關(guān)閥(45) —直處于所述第二先導(dǎo)油路(402)與所述油箱(TO)連通狀態(tài)的第一工作位，所述液控?fù)Q向閥(40)處于第二工作位，所述冷卻風(fēng)扇(30)低速運(yùn)轉(zhuǎn)；當(dāng)液壓油的溫度大于或等于所述預(yù)設(shè)溫控值時(shí)，所述溫控式開關(guān)閥(45)處于閥芯開度可調(diào)的第二工作位，以控制所述第二先導(dǎo)油路(402)通過該溫控式開關(guān)閥(45)流至油箱(TO)的流量隨著液壓油溫度的升高而減小，所述冷卻風(fēng)扇(30)的轉(zhuǎn)速隨著液壓油溫度的升高而逐漸增大。
7.如權(quán)利要求1所述的液壓冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻馬達(dá)(20)為雙向馬達(dá)，所述液控?fù)Q向閥(40)與冷卻馬達(dá)(20)之間設(shè)置有選擇閥(44)，所述選擇閥(44)選擇性地將所述進(jìn)油油路(22)與所述冷卻馬達(dá)(20)的其中一油口連通，以控制所述冷卻風(fēng)扇(30)的轉(zhuǎn)向。
8.如權(quán)利要求7所述的液壓冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述選擇閥(44)為電磁換向閥，所述電磁換向閥包括進(jìn)油口、回油口、與所述冷卻馬達(dá)(20)的其中一端連接的工作油口 c以及與所述冷卻馬達(dá)(20)的其中另一端連接的工作油口 d，所述電磁換向閥包括進(jìn)油口與工作油口 c連通且回油口與油箱(TO)連通的第一工作位以及進(jìn)油口與工作油口 d連通且回油口與油箱(TO)連通的第二工作位。
9.如權(quán)利要求1所述的液壓冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述液控?fù)Q向閥(40)與冷卻馬達(dá)(20)之間的進(jìn)油油路(22)上設(shè)置有單向溢流閥(48)，所述單向溢流閥(48)的進(jìn)油口與所述進(jìn)油油路(22)連接，所述單向溢流閥(48)的出油口與所述回油油路(24)或油箱(TO)連通。`
10.工程機(jī)械，包括作業(yè)機(jī)構(gòu)及驅(qū)動該作業(yè)機(jī)構(gòu)的液壓工作系統(tǒng)，所述液壓工作系統(tǒng)包括第一油源以驅(qū)動所述作業(yè)機(jī)構(gòu)工作，其特征在于，該工程機(jī)械還包括權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的液壓冷卻系統(tǒng)，所述其他工作油路(26)為所述液壓工作系統(tǒng)中為所述作業(yè)機(jī)構(gòu)供油的任一工作油路；所述液控?fù)Q向閥(40)處于第二工作位時(shí)，所述泵(10)通過所述液控?fù)Q向閥(40)與所述第一油源合流為所述作業(yè)機(jī)構(gòu)合流供油。
【文檔編號】F15B21/04GK103511403SQ201310479650
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月14日
【發(fā)明者】劉亮 申請人:上海中聯(lián)重科樁工機(jī)械有限公司, 中聯(lián)重科股份有限公司