專利名稱：電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種應(yīng)用于各種車輛、工程機械等的換熱領(lǐng)域，尤其是一種電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
車輛及工程機械等的發(fā)動機、液壓作業(yè)系統(tǒng)、液力取力系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)等在工作的過程中會產(chǎn)生大量的熱，為了保證系統(tǒng)設(shè)備正常運行必須要用到冷卻系統(tǒng)或熱系統(tǒng)設(shè)備。目前，車輛及工程機械等的冷卻系統(tǒng)或熱系統(tǒng)冷卻部件主要依靠系統(tǒng)本身的各種冷卻器或換熱器，冷卻風(fēng)扇通常是安裝在發(fā)動機上，冷卻風(fēng)量的改變是由發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。冷卻系統(tǒng)或熱系統(tǒng)是分別考慮散熱器、風(fēng)扇及各種產(chǎn)生熱量的系統(tǒng)的少數(shù)工況的性能匹配問題，而不是用系統(tǒng)的概念來設(shè)計和制造的熱系統(tǒng)產(chǎn)品。冷卻系統(tǒng)或熱系統(tǒng)不能滿足各種系統(tǒng)所有工作工況的換熱要求，因此經(jīng)常發(fā)生車輛及工程機械的發(fā)動機、液壓作業(yè)系統(tǒng)、液力取力系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)等各種產(chǎn)生熱量并需要冷卻的系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)生過熱或過冷現(xiàn)象，特別是當(dāng)發(fā)動機低速大工作扭矩條件下，由于冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速較低、風(fēng)量小，就經(jīng)常會造成過熱，而當(dāng)啟動怠速、環(huán)境溫度較低時，又會造成過冷。不能保證系統(tǒng)始終工作在最佳的工作溫度內(nèi)，造成縮短系統(tǒng)或部件的壽命、增加能耗、降低工作效率等問題。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述存在的問題，提供一種可以精確控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、冷卻風(fēng)量和系統(tǒng)散熱量，始終使車輛、工程機械等的發(fā)動機、液壓作業(yè)系統(tǒng)、液力取力系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)等各種產(chǎn)生熱量并需要冷卻的系統(tǒng)設(shè)備維持在最佳工作溫度范圍內(nèi)工作的電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)。
本實用新型電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)是這樣實現(xiàn)的電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)包括油箱、散熱器、冷卻風(fēng)扇、液力馬達(dá)、液力泵，電控閥、溫度傳感器、電控單元；油箱、液力泵、電控閥、液力馬達(dá)組成液力驅(qū)動回路，溫度傳感器、電控閥分別通過控制線路與電控單元連接，液力驅(qū)動回路中可以設(shè)有一條連接電控閥的分支回路，電控閥通過控制線路與電控單元連接，以控制液力驅(qū)動回路的油壓，從而控制液力馬達(dá)，調(diào)整冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
當(dāng)系統(tǒng)需要精確控制時，系統(tǒng)將增加一個速度傳感器，用于風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的速度反饋，并通過控制器對風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進行再次調(diào)整。
所述的散熱器可以是發(fā)動機冷卻液散熱器、工作系統(tǒng)及取力系統(tǒng)機油散熱器、空—空中冷散熱器等，數(shù)量與布置方式可以根據(jù)不同的車輛或工程機械的具體要求有所改變，可以采用多個散熱器冷側(cè)串聯(lián)、并聯(lián)方式或串聯(lián)和并聯(lián)相結(jié)合的方式整體或分體安裝，最佳的方式可以是采用多個或多種散熱器并聯(lián)疊加的方式。散熱器組合需要對散熱性能和阻力特性進行匹配。
所述的冷卻風(fēng)扇安裝在風(fēng)扇導(dǎo)風(fēng)罩內(nèi)，風(fēng)扇導(dǎo)風(fēng)罩與散熱器并排安裝在一起，以提高風(fēng)扇的利用率。
所述的電控閥可以是電控比例閥或變量泵控制閥，電控比例閥可以是正比例閥或反比例閥。
所述的溫度傳感器根據(jù)所需冷卻的介質(zhì)不同可以相應(yīng)采用液體或氣體溫度傳感器，安裝在每個散熱器或能夠準(zhǔn)確采集溫度的地方。
所述的速度傳感器可以安裝在能準(zhǔn)確采集冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的地方。
液力泵可以是齒輪泵、葉片泵或柱塞泵，可以安裝在發(fā)動機相應(yīng)的位置或其他可以提供足夠動力的地方。
所述的液力馬達(dá)可以是齒輪馬達(dá)、葉片馬達(dá)或柱塞馬達(dá)。
所述的電控單元可以安裝在駕駛室或發(fā)動機機艙相應(yīng)的位置。
本實用新型液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)的電控單元預(yù)先設(shè)定程序，溫度傳感器采集到的信號通過與電控單元設(shè)定值比較，然后電控單元通過比例閥的控制信號，改變比例閥的開度或流量，調(diào)節(jié)液力驅(qū)動回路的油壓，從而調(diào)節(jié)液力馬達(dá)，液力馬達(dá)驅(qū)動冷卻風(fēng)扇以調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速；同時，電控單元根據(jù)速度傳感器實時采集到風(fēng)扇的速度，與設(shè)定的程序的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速進行比較，并通過比例閥的控制信號實時調(diào)整比例閥的開度和流量，通過液力驅(qū)動回路實時控制液力馬達(dá)，從而修正風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，可以精確控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)溫度。
本實用新型電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)，通過電控單元的實時控制，當(dāng)系統(tǒng)需要大的散熱量時，系統(tǒng)自動提高風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，增加系統(tǒng)的散熱量；而當(dāng)系統(tǒng)只需要小的散熱量時則自動降低風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，減少熱量的損失，達(dá)到風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、冷卻風(fēng)量和系統(tǒng)散熱量的精確控制。能夠使車輛、工程機械的發(fā)動機、液壓作業(yè)系統(tǒng)、液力取力系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)等各種產(chǎn)生熱量并需要冷卻的系統(tǒng)或部件能始終維持在最佳工作溫度范圍內(nèi)工作，保證車輛或工程機械的各個工作系統(tǒng)不再過熱或過冷，從而保證車輛或工程機械能夠連續(xù)穩(wěn)定地工作，并縮短車輛或工程機械進入作業(yè)條件的時間、提高工作效率、降低能源或燃油消耗、延長系統(tǒng)或零部件使用壽命，該系統(tǒng)還具有安裝和維修方便的特點。


圖1為本實用新型電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖；圖2為本實用新型電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)的機構(gòu)安裝參考示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)作進一步詳細(xì)描述散熱器1是實現(xiàn)熱交換的直接換熱元件，冷卻風(fēng)扇2和液力馬達(dá)3為換熱提供動力與強制換熱措施，散熱器1可以是發(fā)動機冷卻液散熱器、工作系統(tǒng)及取力系統(tǒng)機油散熱器、空—空中冷散熱器等，散熱器1數(shù)量與布置方式可以根據(jù)不同的車輛或工程機械的具體要求有所改變，可包含一個或多個液體或氣體冷卻介質(zhì)的散熱器1，散熱器1的布置可以采用整體或分體，可以采用冷側(cè)串聯(lián)或并聯(lián)方式以及串聯(lián)和并聯(lián)相結(jié)合的方式，最佳的方式可以是采用多個或多種散熱器并聯(lián)和/或串聯(lián)疊加的方式，其性能應(yīng)經(jīng)過匹配；冷卻風(fēng)扇2由液力馬達(dá)3驅(qū)動，散熱量可以通過冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的改變而改變。冷卻風(fēng)扇安裝在導(dǎo)風(fēng)罩內(nèi)10，導(dǎo)風(fēng)罩10與散熱器1并排安裝在一起，以充分提高風(fēng)扇的利用率。
油箱4、液力泵5、電控閥6、液力馬達(dá)3組成一套風(fēng)扇液力驅(qū)動回路，用于驅(qū)動冷卻風(fēng)扇2的旋轉(zhuǎn)。冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速、風(fēng)壓、風(fēng)量、功率消耗、起動扭矩與系統(tǒng)中的風(fēng)側(cè)阻力、換熱能力、液力驅(qū)動回路的功率、液力回路阻力必須匹配。通過調(diào)節(jié)電控閥6的開度，調(diào)節(jié)液壓回路的油壓，從而調(diào)節(jié)液力馬達(dá)3的轉(zhuǎn)速。電控閥6的開度由電控單元8進行控制。液力泵5可以是齒輪泵、葉片泵或柱塞泵；電控閥6可以是電控比例閥中的正比例閥或反比例閥，還可以是變量泵控制閥；液力馬達(dá)3也可以是齒輪馬達(dá)、葉片馬達(dá)或柱塞馬達(dá)。液力泵的動力來自于發(fā)動機或主泵。
電控單元8、各種溫度傳感器9、速度傳感器7、電控閥6組成控制系統(tǒng)，電控單元將采集的溫度和速度信號，按照預(yù)先設(shè)定的控制方式，通過調(diào)節(jié)電控閥的開度，實現(xiàn)調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的目的。溫度傳感器9安裝在各個散熱器1或能夠準(zhǔn)確采集介質(zhì)溫度和速度的地方，電控單元可以安裝在駕駛室或發(fā)動機艙等位置。各種溫度傳感器9采集相應(yīng)所需控制溫度的冷卻介質(zhì)的溫度信號，電控單元8根據(jù)溫度信號，并按照預(yù)先設(shè)定的控制方式，輸出一個脈寬調(diào)制信號，調(diào)節(jié)電控閥6的開度，調(diào)節(jié)液壓回路系統(tǒng)壓力，調(diào)節(jié)液力馬達(dá)3的轉(zhuǎn)速，從而改變風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，并改變散熱器1的散熱量，達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。當(dāng)需要精確控制溫度時，電控單元8將速度傳感器7所采集的速度信號與預(yù)先設(shè)定的控制方式進行比較，并對風(fēng)扇速度進行修正，實現(xiàn)閉環(huán)精確控制。以上電控單元的設(shè)定程序和硬件設(shè)計中，都可以達(dá)到當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)任何問題時，冷卻風(fēng)扇都將以最高轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，以保護發(fā)動機和車輛。
圖2為本實用新型電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)的機構(gòu)安裝參考示意圖。
本實用新型應(yīng)用系統(tǒng)的概念設(shè)計和制造，通過電控單元以及液力驅(qū)動回路實時監(jiān)控，調(diào)整冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，保證車輛、工程機械等的發(fā)動機、液壓作業(yè)系統(tǒng)、液力取力系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)等始終維持在最佳的溫度范圍內(nèi)工作。
權(quán)利要求1.一種電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)，包括油箱、散熱器、冷卻風(fēng)扇、液力馬達(dá)、電控閥、溫度傳感器、電控單元、速度傳感器，其特征在于油箱、液力泵、電控閥、液力馬達(dá)之間通過輸油管連接構(gòu)成一套液力驅(qū)動回路，溫度傳感器、速度傳感器、電控閥分別通過控制線路與電控單元連接；液力驅(qū)動回路中設(shè)有一條連接電控閥的油壓分支回路，電控閥通過控制線路與電控單元連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)，其特征在于散熱器是發(fā)動機冷卻液散熱器、工作系統(tǒng)及取力系統(tǒng)機油散熱器或空—空中冷散熱器，采用冷側(cè)串聯(lián)、并聯(lián)或串聯(lián)和并聯(lián)相結(jié)合的方式整體或分體布置。
3.如權(quán)利要求2所述的電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)，其特征在于冷卻風(fēng)扇安裝在導(dǎo)風(fēng)罩內(nèi)，導(dǎo)風(fēng)罩與散熱器并排安裝在一起。
4.如權(quán)利要求3所述的電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)，其特征在于電控閥是電控比例閥或是變量泵控制閥，電控比例閥是正比例閥或是反比例閥。
5.如權(quán)利要求3所述的電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)，其特征在于溫度傳感器采用液體溫度傳感器或氣體溫度傳感。
6.如權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)，其特征在于液力泵采用齒輪泵、葉片泵或柱塞泵。
7.如權(quán)利要求6所述的電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)，其特征在于；液力馬達(dá)采用齒輪馬達(dá)、葉片馬達(dá)或柱塞馬達(dá)。
專利摘要一種電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)，包括油箱，散熱器，冷卻風(fēng)扇，液力馬達(dá)，液力泵，電控閥，溫度傳感器，速度傳感器，電控單元；油箱、液力泵、電控閥、液力馬達(dá)組成一套液力驅(qū)動回路，控制液力馬達(dá)，調(diào)節(jié)冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速；溫度傳感器，速度傳感器，電控閥分別通過控制線路與電控單元連接，溫度傳感器安裝在各個散熱器上，速度傳感器安裝在風(fēng)扇旁。本實用新型電控液力驅(qū)動風(fēng)扇熱系統(tǒng)通過電控單元的實時精確控制，保證車輛、工程機械等的發(fā)動機、液壓作業(yè)系統(tǒng)、液力取力系統(tǒng)、增壓系統(tǒng)等始終維持在最佳的溫度范圍內(nèi)工作，縮短車輛或工程機械進入作業(yè)條件的時間、提高工作效率、降低能源或燃油消耗、延長系統(tǒng)或零部件使用壽命。
文檔編號F15B11/02GK2911203SQ20062006145
公開日2007年6月13日 申請日期2006年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月11日
發(fā)明者劉景平 申請人:廣東大華仁盛科技有限公司