專利名稱：一種工程機械及工程機械中發(fā)熱部件的冷卻方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及工程機械技術領域，特別是涉及一種工程機械中發(fā)熱部件的冷卻方法和系統(tǒng)，此外，還涉及一種工程機械。
背景技術：
工程機械的冷卻裝置通常由發(fā)動機直接驅(qū)動的，其安裝與運轉(zhuǎn)功率都依托于發(fā)動機。此冷卻裝置只能根據(jù)發(fā)動機的運轉(zhuǎn)情況循環(huán)冷卻液，不能調(diào)節(jié)控制水泵的轉(zhuǎn)速。隨著工程機械不斷發(fā)展進步，節(jié)能減排成為工程機械發(fā)展的新方向，混合動力機械逐漸成為新時期節(jié)能環(huán)保的典范。以混合動力推土機為例，其動力傳動采用發(fā)動機帶動發(fā)電機，發(fā)電機電壓整流為直流高壓，直流高壓逆變?yōu)榭煽厝嘟涣麟妷候?qū)動電動機，電動 機與終傳動連接輸出扭矩驅(qū)動推土機行走?；旌蟿恿C械重要技術的關鍵是各發(fā)熱部件的冷卻，尤其是發(fā)電機、控制器、電動機等，對溫度有嚴格要求，不僅影響其運行效率，還直接影響著設備的安全性。如果采用傳統(tǒng)的冷卻方式，將給發(fā)動機的結(jié)構(gòu)與附件安裝帶來很大的難度。再者，發(fā)動機與發(fā)熱部件所要求的冷卻溫度的差別較大，傳統(tǒng)的冷卻方式不可控，很難同時滿足各發(fā)熱部件的冷卻要求。有鑒于此，亟待針對上述技術問題，設計一種冷卻方法和冷卻系統(tǒng)，使其冷卻效果可控，能夠滿足工程機械中發(fā)熱部件的冷卻要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工程機械中發(fā)熱部件的冷卻方法，該冷卻方法的冷卻效果可控，能夠使發(fā)熱部件獲得最佳的冷卻效果。本發(fā)明的另一目的是提供了一種應用上述冷卻方法的冷卻系統(tǒng)。此外，本發(fā)明的第三個目的是提供了一種應用上述冷卻系統(tǒng)的工程機械。為了實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明提供了一種工程機械中發(fā)熱部件的冷卻方法，工程機械設有用于冷卻發(fā)熱部件的冷卻回路，以及為冷卻回路內(nèi)冷卻液提供循環(huán)動力的水泵，包括以下步驟11)設置驅(qū)動水泵的電機，預存發(fā)熱部件或冷卻回路中冷卻液的預定溫度；12)檢測發(fā)熱部件或冷卻回路中冷卻液的實際溫度；13)判斷實際溫度是否符合預定溫度若是，則進入步驟12);若否，則進入步驟
14)；14)根據(jù)實際溫度和預定溫度的差值，改變電機的轉(zhuǎn)速，以改變由所述電機驅(qū)動的水泵的流量。本發(fā)明還提供了一種工程機械中發(fā)熱部件的冷卻系統(tǒng)，包括冷卻回路和水泵控制
裝置；所述冷卻回路包括水泵、冷卻液箱和設置于發(fā)熱部件上的冷卻管路，所述冷卻管路連通所述水泵和所述冷卻液箱；所述水泵提供所述冷卻管路內(nèi)冷卻液的循環(huán)動力；所述水泵控制裝置包括傳感器、控制器和電機，所述電機的轉(zhuǎn)速與所述水泵的流量相對應，所述傳感器將所述發(fā)熱部件或所述冷卻管路中冷卻液的的實際溫度傳遞給所述控制器，所述控制器中預置所述發(fā)熱部件或所述冷卻管路中冷卻液的的預定溫度，所述控制器能夠判斷實際溫度是否符合預定溫度，并能夠根據(jù)判斷結(jié)果改變所述電機的轉(zhuǎn)速。優(yōu)選地，所述冷卻管路包括主管路和多個子管路，每個所述子管路均具有傳感器，且與所述主管路之間設有開關閥門，每個所述子管路設置在至少一個所述發(fā)熱部件上。優(yōu)選地，所述電機的電源為320伏直流電源，所述控制器的電源為24伏直流電源。優(yōu)選地，所述冷卻回路內(nèi)的冷卻液為水。本發(fā)明還提供了一種工程機械，包括混合動力裝置和冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)為如上所述的冷卻系統(tǒng)。 優(yōu)選地，所述工程機械為電傳動推土機。本發(fā)明提供的工程機械的冷卻方法，首先根據(jù)發(fā)熱部件的工作狀態(tài)確定預定溫度；然后檢測實際溫度；之后進行判斷，判斷實際溫度是否符合預定溫度若實際溫度符合預定溫度，則繼續(xù)檢測；若實際溫度不符合預定溫度，調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，改變水泵的流量，進而改變冷卻回路內(nèi)冷卻液的流量。預定溫度和實際溫度可以為發(fā)熱部件的溫度，也可以為冷卻回路內(nèi)冷卻液的溫度，二者直接或間接的反應了發(fā)熱部件的溫度。此冷卻方法能夠根據(jù)發(fā)熱部件的溫度控制電機的轉(zhuǎn)速，電機的轉(zhuǎn)速與水泵的流量相對應。水泵為冷卻回路內(nèi)冷卻液的循環(huán)提供動力，水泵的流量即冷卻回路的流量，電機的轉(zhuǎn)速改變時，改變水泵的流量，調(diào)節(jié)冷卻效果，可以根據(jù)發(fā)熱部件自身對溫度的要求進行調(diào)節(jié)，使發(fā)熱部件獲得最佳的冷卻效果。本發(fā)明還提供了一種工程機械中發(fā)熱部件的冷卻系統(tǒng)，包括冷卻回路和水泵控制
裝置；冷卻回路包括水泵、冷卻液箱和設置于發(fā)熱部件上的冷卻管路，冷卻管路連通水泵和冷卻液箱；水泵提供冷卻管路內(nèi)冷卻液的循環(huán)動力；水泵控制裝置包括傳感器、控制器和電機，電機的轉(zhuǎn)速與水泵的流量相對應，傳感器將發(fā)熱部件或冷卻管路中冷卻液的的實際溫度傳遞給控制器，控制器中預置發(fā)熱部件或冷卻管路中冷卻液的的預定溫度，控制器能夠判斷實際溫度是否符合預定溫度，并能夠根據(jù)判斷結(jié)果改變電機的轉(zhuǎn)速。水泵的流量與冷卻管路的流量相對應，此冷卻系統(tǒng)能夠通過水泵控制裝置調(diào)節(jié)冷卻效果，根據(jù)發(fā)熱部件自身工作對溫度的需要，實現(xiàn)對發(fā)熱部件的冷卻。根據(jù)發(fā)熱部件自身工作對溫度的需要，將預定溫度設置在控制器中，傳感器獲取實際溫度并傳遞給控制器，控制器根據(jù)實際溫度與預定溫度的關系，對電機發(fā)出控制信號，電機根據(jù)控制信號調(diào)節(jié)自身的轉(zhuǎn)速，并為水泵提供動力，調(diào)節(jié)水泵的流量，使實際溫度趨近于預定溫度，獲得相應的冷卻效果。傳感器可以檢測發(fā)熱部件的溫度，也可以檢測冷卻管路內(nèi)冷卻液的溫度，二者直接或間接的反應了發(fā)熱部件的溫度。一種方式中，冷卻管路包括主管路和多個子管路，每個子管路均具有傳感器，且與主管路之間設有開關閥門，每個子管路設置在至少一個發(fā)熱部件上。子管路的溫度低于相應的預定溫度時，可以關閉此子管路的開關閥門，當子管路的溫度高于預定溫度時，再將此開關閥門開啟。此種設置方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對某個或某幾個發(fā)熱部件的單獨冷卻，節(jié)約能源。本發(fā)明還提供了一種工程機械，包括混合動力裝置和如上所述的冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)的冷卻效果可控，使工程機械的各發(fā)熱部件均獲得較好的冷卻效果。


圖I為本發(fā)明所提供的工程機械中發(fā)熱部件的冷卻方法一種具體實施方式
的流程圖；圖2為本發(fā)明所提供的工程機械中發(fā)熱部件的冷卻系統(tǒng)一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)簡圖。其中，圖2中的附圖標記如下冷卻回路I ;水泵11 ;冷卻液箱12 ;冷卻管路13 ；水泵控制裝置2 ;傳感器21 ;控制器22 ；電機23 ；發(fā)熱部件3 ; 320伏直流電源4 ; 24伏直流電源5。
具體實施例方式本發(fā)明的核心是提供一種工程機械中發(fā)熱部件的冷卻方法，該冷卻方法的冷卻效果可控，能夠使發(fā)熱部件獲得最佳的冷卻效果。本發(fā)明的另一核心是提供了一種應用上述冷卻方法的冷卻系統(tǒng)。此外，本發(fā)明的第三個核心是提供了一種應用上述冷卻系統(tǒng)的工程機械。為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明。請參考圖1，圖I為本發(fā)明所提供的工程機械中發(fā)熱部件的冷卻方法一種具體實施方式
的流程圖。在一種具體的實施方式中，本發(fā)明提供了一種工程機械中發(fā)熱部件的冷卻方法，工程機械設有用于冷卻發(fā)熱部件的冷卻回路，以及為冷卻回路內(nèi)冷卻液提供循環(huán)動力的水泵，包括以下步驟步驟Sll設置驅(qū)動水泵的電機，預存發(fā)熱部件或冷卻回路中冷卻液的預定溫度；步驟S12檢測發(fā)熱部件或冷卻回路中冷卻液的實際溫度；步驟S13判斷實際溫度是否符合預定溫度若是，則進入步驟S12 ;若否，則進入步驟 S14 ；步驟S14根據(jù)實際溫度和預定溫度的差值，改變電機的轉(zhuǎn)速，以改變由所述電機驅(qū)動的水泵的流量。此冷卻方法首先根據(jù)發(fā)熱部件的工作狀態(tài)確定預定溫度；然后檢測實際溫度；之后進行判斷，判斷實際溫度是否符合預定溫度若實際溫度符合預定溫度，則繼續(xù)檢測；若實際溫度不符合預定溫度，調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，改變水泵的流量，進而改變冷卻回路內(nèi)冷卻液的流量。預定溫度和實際溫度可以為發(fā)熱部件的溫度，也可以為冷卻回路內(nèi)冷卻液的溫度，二者直接或間接的反應了發(fā)熱部件的溫度。此冷卻方法能夠根據(jù)發(fā)熱部件的溫度控制電機的轉(zhuǎn)速，電機的轉(zhuǎn)速與水泵的流量相對應。水泵為冷卻回路內(nèi)冷卻液的循環(huán)提供動力，水泵的流量即冷卻回路的流量，電機的轉(zhuǎn)速改變時，改變水泵的流量，調(diào)節(jié)冷卻效果，根據(jù)發(fā)熱部件自身對溫度的要求進行調(diào)節(jié)，使發(fā)熱部件獲得最佳的冷卻效果。經(jīng)過對發(fā)熱部件溫度的閉環(huán)調(diào)節(jié)，使發(fā)熱部件的實際溫度趨近于預定溫度，獲得最佳的冷卻效果。工程機械的發(fā)熱部件包括發(fā)動機和傳動部件等，可以綜合各發(fā)熱部件工作狀態(tài)的溫度來設定預定溫度，盡量使各發(fā)熱部件均獲得最佳的冷卻效果。請參考圖2，圖2為本發(fā)明所提供的工程機械中發(fā)熱部件的冷卻系統(tǒng)一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)簡圖。另一種具體的實施方式中，本發(fā)明還提供了一種工程機械中發(fā)熱部件的冷卻系統(tǒng)，包括冷卻回路I和水泵控制裝置2 ； 冷卻回路I包括水泵11、冷卻液箱12和設置于發(fā)熱部件3上的冷卻管路13，冷卻管路13連通水泵11和冷卻液箱12 ;水泵11提供冷卻管路13內(nèi)冷卻液的循環(huán)動力；水泵控制裝置2包括傳感器21、控制器22和電機23，電機23的轉(zhuǎn)速與水泵11的流量相對應，傳感器21將發(fā)熱部件3或冷卻管路13中冷卻液的的實際溫度傳遞給控制器22，控制器22中預置發(fā)熱部件3或冷卻管路13中冷卻液的的預定溫度，控制器22能夠判斷實際溫度是否符合預定溫度，并能夠根據(jù)判斷結(jié)果改變電機23的轉(zhuǎn)速。水泵11的流量與冷卻管路13的流量相對應，此冷卻系統(tǒng)能夠通過水泵控制裝置2調(diào)節(jié)冷卻效果，根據(jù)發(fā)熱部件3自身工作對溫度的需要，實現(xiàn)對發(fā)熱部件3的冷卻，獲得最佳的冷卻效果。當發(fā)熱部件3的實際溫度高于預定溫度時，控制器22可以使水泵11的流量和轉(zhuǎn)速增加，加快對發(fā)熱部件3的冷卻；當發(fā)熱部件3的實際溫度趨近于或低于預定溫度時，可以不調(diào)節(jié)冷卻系統(tǒng)的冷卻效果，也可以關閉冷卻系統(tǒng)，在發(fā)熱部件3需要冷卻時，在開啟冷卻系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目的。工程機械的發(fā)熱部件3通常包括發(fā)動機、電動機和各種大功率的設備等。將發(fā)熱部件3的預定溫度設置在控制器22中，傳感器21獲取發(fā)熱部件3的實際溫度并傳遞給控制器22，控制器22根據(jù)實際溫度與預定溫度的關系，對電機23發(fā)出控制信號，電機23根據(jù)控制信號調(diào)節(jié)自身的轉(zhuǎn)速，并為水泵11提供動力，調(diào)節(jié)水泵11的流量，改變冷卻管路13的流量，使發(fā)熱部件3的實際溫度趨近于預定溫度，發(fā)熱部件3相應獲得了最佳的冷卻效果。具體的，傳感器21可以直接檢測部發(fā)熱件3的溫度，也可以通過檢測冷卻管路13內(nèi)冷卻液的溫度間接獲得發(fā)熱部件3的實際溫度，上述兩種方式均可以獲得發(fā)熱部件3的實際溫度。在一種優(yōu)選的具體實施方式
中，冷卻管路13包括主管路和多個子管路，每個子管路均具有傳感器21，且與主管路之間具有開關閥門，每個子管路設置在至少一個發(fā)熱部件3上。子管路的溫度低于相應的預定溫度時，可以關閉此子管路的開關閥門，當子管路的溫度高于預定溫度時，再將此開關閥門開啟。
可以為每個發(fā)熱部件均設置一個子管路，也可以將工作時溫度相近的幾個發(fā)熱部件共同設置一個子管路。將每個子管路的預定溫度設置在控制器22中，子管路的傳感器21將其實際溫度傳遞給控制器22，控制器22判斷后，自動關閉相應的開關閥門，或提醒工作人員關閉相應的開關閥11。此種設置方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對某個或某幾個發(fā)熱部件的單獨冷卻，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目的。即當某個或幾個發(fā)熱部件溫度顯著升高時，能夠有針對性的快速降溫。開關閥門還可以是比例控制閥，能夠比例改變閥門開度的大小，以更合理地控制冷卻。具體的，可以根據(jù)各發(fā)熱部件3自身工作對溫度的需要，為各發(fā)熱部件3設置相應的獨立的冷卻回路I和水泵控制裝置2，分別對各發(fā)熱部件3的溫度進行調(diào)節(jié)；還可以設置一個總的水泵控制裝置2，然后為各發(fā)熱部件3設置獨立的冷卻回路1，由總的水泵控制裝置2分別控制各冷卻回路I。具體的，冷卻回路I內(nèi)的冷卻介質(zhì)可以為水，則傳感器21可以為水溫傳感器。 水在冷卻系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，水泵11是整個冷卻系統(tǒng)的動力來源；電機23是水泵11的驅(qū)動裝置；控制器22是整個冷卻系統(tǒng)中的關鍵，它通過水溫傳感器采集冷卻水溫度，并依據(jù)冷卻水溫度控制電機23的轉(zhuǎn)速從而控制水泵的轉(zhuǎn)速和流量，實現(xiàn)對冷卻水溫度的精確控制；此過程中，水溫傳感器采集冷卻水溫度并傳遞給控制器22作為水泵11轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的重要參數(shù)。此冷卻系統(tǒng)，能夠克服傳統(tǒng)冷卻裝置安裝時對發(fā)動機的依賴，可獨立安裝，使用電能為動力源，最大限度的保證了發(fā)動機輸出的機械能轉(zhuǎn)化為電能，提高發(fā)動機的效率。同時，此冷卻系統(tǒng)實現(xiàn)了閉環(huán)控制，水泵11的轉(zhuǎn)速可根據(jù)冷卻水溫度的變化調(diào)節(jié)，保證冷卻水溫度維持在最佳的溫度，即保證發(fā)熱部件工作在最適宜溫度，又能達到節(jié)能的目的。具體的，控制器由24伏直流電源5驅(qū)動，采集冷卻液溫度作為控制信號對電機23進行控制，電機23由320伏直流電源4驅(qū)動，電機23內(nèi)部集成逆變器可將320伏直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電帶動電機轉(zhuǎn)動。電機23接收控制器22的控制信號，調(diào)節(jié)自身轉(zhuǎn)速，并為水泵11提供動力，水泵11安裝在冷卻管路13上，在電機23的驅(qū)動下提供冷卻液循環(huán)所需的動力。此冷卻系統(tǒng)采用直流電源，直流電源可以由混合動力裝置提供，能夠獨立安裝，減少了發(fā)動機的附件，節(jié)省安裝空間，提高了冷卻系統(tǒng)的冷卻效果，并且節(jié)能環(huán)保。除了上述冷卻系統(tǒng)，本發(fā)明還提供一種包括混合動力裝置和上述冷卻系統(tǒng)的工程機械，該冷卻系統(tǒng)的冷卻效果可控，能夠使工程機械的各發(fā)熱部件獲得最佳的冷卻效果。該工程機械其他各部分的結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技術，本文不再贅述。具體的，上述工程機械可以為電傳動推土機，也可以為其他具有混合動力裝置的工程機械。以上對本發(fā)明所提供的工程機械及工程機械中發(fā)熱部件的冷卻方法和系統(tǒng)進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種工程機械中發(fā)熱部件的冷卻方法，工程機械設有用于冷卻發(fā)熱部件的冷卻回路，以及為冷卻回路內(nèi)冷卻液提供循環(huán)動力的水泵，其特征在于，包括以下步驟 11)設置驅(qū)動水泵的電機，預存發(fā)熱部件或冷卻回路中冷卻液的預定溫度； 12)檢測發(fā)熱部件或冷卻回路中冷卻液的實際溫度； 13)判斷實際溫度是否符合預定溫度若是，則進入步驟12);若否，則進入步驟14)； 14)根據(jù)實際溫度和預定溫度的差值，改變電機的轉(zhuǎn)速，以改變由所述電機驅(qū)動的水泵的流量。
2.—種工程機械中發(fā)熱部件的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，包括冷卻回路(I)和水泵控制裝置(2)； 所述冷卻回路(I)包括水泵(11)、冷卻液箱(12)和設置于發(fā)熱部件(3)上的冷卻管路(13)，所述冷卻管路(13)連通所述水泵(11)和所述冷卻液箱(12);所述水泵(11)提供所述冷卻管路(13)內(nèi)冷卻液的循環(huán)動力； 所述水泵控制裝置(2 )包括傳感器(21)、控制器(22 )和電機(23 )，所述電機(23 )的轉(zhuǎn)速與所述水泵(11)的流量相對應，所述傳感器(21)將所述發(fā)熱部件(3)或所述冷卻管路(13)中冷卻液的實際溫度傳遞給所述控制器(22)，所述控制器(22)中預置所述發(fā)熱部件(3)或所述冷卻管路(13)中冷卻液的預定溫度，所述控制器(22)能夠判斷實際溫度是否符合預定溫度，并能夠根據(jù)判斷結(jié)果改變所述電機(23)的轉(zhuǎn)速。
3.如權利要求2所述的工程機械中發(fā)熱部件的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻管路(13)包括主管路和多個子管路，每個所述子管路均具有傳感器(21)，且與所述主管路之間設有開關閥門，每個所述子管路設置在至少一個所述發(fā)熱部件(3 )上。
4.如權利要求3所述的工程機械中發(fā)熱部件的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(23)的電源為320伏直流電源(4 )，所述控制器(22 )的電源為24伏直流電源(5 )。
5.如權利要求4所述的工程機械中發(fā)熱部件的冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻回路(O內(nèi)的冷卻液為水。
6.一種工程機械，包括混合動力裝置和冷卻系統(tǒng)，其特征在于，所述冷卻系統(tǒng)為權利要求2至5任一項所述的冷卻系統(tǒng)。
7.如權利要求6所述的工程機械，其特征在于，所述工程機械為電傳動推土機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工程機械中發(fā)熱部件的冷卻方法，首先根據(jù)發(fā)熱部件的工作狀態(tài)確定預定溫度；然后檢測實際溫度；之后進行判斷，判斷實際溫度是否符合預定溫度若實際溫度符合預定溫度，則繼續(xù)檢測；若實際溫度不符合預定溫度，調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，改變水泵的流量，進而改變冷卻回路內(nèi)冷卻液的流量，調(diào)節(jié)了此冷卻方法的冷卻效果。預定溫度和實際溫度可以為發(fā)熱部件的溫度，也可以為冷卻回路內(nèi)冷卻液的溫度。此冷卻方法可根據(jù)發(fā)熱部件對溫度的要求，使發(fā)熱部件獲得最佳的冷卻效果。本發(fā)明還公開了應用上述冷卻方法的冷卻系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還公開了應用上述冷卻系統(tǒng)的工程機械。
文檔編號E02F3/80GK102864801SQ20121037527
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權日2012年9月29日
發(fā)明者侯衍華, 姚愛貞, 趙成龍, 趙金光, 張紅, 郭瑞 申請人:山推工程機械股份有限公司