液壓油溫度控制系統及包含其的旋挖鑽機、工程機械的製作方法
2023-05-30 14:53:21
液壓油溫度控制系統及包含其的旋挖鑽機、工程機械的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種液壓油溫度控制系統及包含其的旋挖鑽機、工程機械。該液壓油溫度控制系統，包括：液壓油箱（10）；冷卻油路（20），設置有冷卻液壓油的冷卻裝置（21）；加熱裝置（30），設置在液壓油箱（10）上；溫度測量裝置（40）；以及控制器（50），控制器作用於冷卻油路（20）、加熱裝置（30），通過溫度測量裝置（40）反饋的油溫信息，控制冷卻油路（20）或加熱裝置（30），用於對冷卻油路（20）的液壓油進行冷卻或通過加熱裝置（30）對液壓油進行加熱。根據本實用新型的液壓油溫度控制系統，能夠分別實現自動對液壓油箱內的液壓油的冷卻和加熱功能，避免液壓油在工作過程中產生氣穴現象。
【專利說明】液壓油溫度控制系統及包含其的旋挖鑽機、工程機械
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及液壓油冷卻系統領域，具體而言，涉及一種液壓油溫度控制系統及包含其的旋挖鑽機、工程機械。
【背景技術】
[0002]溫度對液壓油液的粘度影響很大，為了得到適當的粘度，必須對油液的溫度進行控制。而已有的油液溫度主要是靠人工操作冷卻器風扇啟停來控制的，在操作人員感覺液壓油箱內的液壓油溫度較高時，操作人員操作冷卻風扇開啟，對液壓油箱內的液壓油進行降溫處理，當感覺液壓油箱內的液壓油溫度降低到合適的溫度後，操作人員操作冷卻風扇關閉，冷卻停止。上述的控制過程中需要人工檢測，存在人為失誤，也增加了人工成本和功率消耗，且當在寒冷地區或剛啟動時，液壓油溫度較低，沒有加熱功能，粘度太大，增加了功率消耗，還會產生氣穴現象。
實用新型內容
[0003]本實用新型旨在提供一種液壓油溫度控制系統及包含其的旋挖鑽機、工程機械，能夠分別實現自動對液壓油箱內的液壓油的冷卻和加熱功能，避免液壓油在工作過程中產生氣穴現象。
[0004]為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種液壓油溫度控制系統，包括:液壓油箱，包括出油口和回油口 ；冷卻油路，第一端連接至出油口，第二端連接至回油口，冷卻油路上設置有冷卻液壓油的冷卻裝置；加熱裝置，設置在液壓油箱上，可對液壓油箱內的液壓油加熱；溫度測量裝置，用於檢測液壓油箱內的液壓油溫度；以及控制器，控制器作用於冷卻油路、加熱裝置，通過溫度測量裝置反饋的油溫信息，控制冷卻油路或加熱裝置，用於對冷卻油路的液壓油進行冷卻或通過加熱裝置對液壓油進行加熱。
[0005]進一步地，加熱裝置為電加熱型加熱器。
[0006]進一步地，溫度測量裝置為電接點雙金屬溫度計。
[0007]進一步地，控制器內置有溫度閾值，當溫度測量裝置測量的液壓油溫度高於閾值時，控制器控制液壓油輸出裝置啟動，當溫度測量裝置測量的液壓油溫度低於閾值時，控制器控制液壓油輸出裝置停止。
[0008]進一步地，溫度測量裝置具有四個溫度訊點ST1、ST2、ST3和ST4，其中ST1<ST2<ST3ST2時，控制器控制加熱裝置停止對液壓油箱內的液壓油進行加熱；當液壓油箱內的液壓油溫度T>ST4時，控制器控制冷卻油路對液壓油箱內的液壓油進行冷卻；當液壓油箱內的液壓油溫度T〈ST3時，控制器控制冷卻油路停止對液壓油箱內的液壓油進行冷卻。
[0009]進一步地，冷卻裝置包括冷卻器、液壓馬達和被液壓馬達驅動的冷卻風扇，冷卻油路還包括設置在冷卻裝置上遊的動力裝置，動力裝置向冷卻裝置提供液壓油，動力裝置與冷卻裝置之間的油路上設置有第一節點，液壓馬達與冷卻器之間的液壓管路上設置有第二節點，第一節點和第二節點之間連接有冷卻裝置控制機構。
[0010]進一步地，冷卻裝置控制機構包括溢流油路和控制油路，溢流油路和控制油路的第一端共同連接至第一節點，溢流油路和控制油路的第二端共同連接至第二節點，控制油路上設置有控制控制油路通斷的開關閥。
[0011]進一步地，第一節點與第二節點之間還連接有補油油路。
[0012]進一步地，冷卻裝置與回油口之間的液壓管路上設置有回油過濾器，第二節點和回油過濾器之間連接有與冷卻器並接的旁油路，旁油路上設置有插裝閥，插裝閥的先導液壓控制端連接至插裝閥的出口端的油路上。
[0013]進一步地，動力裝置包括液壓泵和與液壓泵驅動連接的發動機，液壓泵與出油口之間設置有蝶閥，在通往出油口的輸油管路上還設置有吸油過濾器。
[0014]根據本實用新型的另一方面，提供了一種旋挖鑽機，包括液壓油溫度控制系統，該液壓油溫度控制系統為上述的液壓油溫度控制系統。
[0015]根據本實用新型的另一方面，提供了一種工程機械，包括液壓油溫度控制系統，該液壓油溫度控制系統為上述的液壓油溫度控制系統。
[0016]應用本實用新型的技術方案，液壓油溫度控制系統包括:液壓油箱，包括出油口和回油口；冷卻油路，第一端連接至出油口，第二端連接至回油口，冷卻油路上設置有冷卻液壓油的冷卻裝置；加熱裝置，設置在液壓油箱上，對液壓油箱內的液壓油加熱；溫度測量裝置，檢測液壓油箱內的液壓油溫度；以及控制器，控制器作用於冷卻油路、加熱裝置，通過溫度測量裝置反饋的油溫信息，控制冷卻油路或加熱裝置，用於對冷卻油路的液壓油進行冷卻或通過加熱裝置對液壓油進行加熱。在液壓油箱內的液壓油參與工作的過程中，如果溫度測量裝置測量到液壓油的溫度較低，則會發送信息至控制器，此時控制器控制加熱裝置對液壓油箱進行加熱，使液壓油箱內的液壓油滿足使用要求，避免液壓油工作過程中出現氣穴現象。如果溫度測量裝置測量到液壓油的溫度較高，則通過控制器控制冷卻裝置運行，對液壓油進行冷卻，使液壓油溫度降低到正常範圍以內，上述的控制系統不僅能夠實現對液壓油溫度的靈活方便的自動調節，還能夠防止液壓油溫度過低時產生的氣穴現象，液壓油在工作過程中對相關設備造成損傷。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0018]圖1示出了根據本實用新型的實施例的液壓油溫度控制系統的液壓原理圖；以及
[0019]圖2示出了根據本實用新型的實施例的液壓油控制系統的控制原理圖。
[0020]附圖標記:10、液壓油箱；20、冷卻油路；30、加熱裝置；40、溫度測量裝置；50、控制器；60、冷卻裝置控制機構；11、出油口 ；12、回油口 ；13、空濾器；14、液位控制器；15、液位液溫計；21、冷卻裝置；211、冷卻風扇；212、冷卻器；213、液壓馬達；22、動力裝置；221、液壓泵；222、發動機；23、回油過濾器；24、旁油路；241、插裝閥；25、蝶閥；26、吸油過濾器；61、溢流油路；62、控制油路；63、開關閥；64、補油油路；65、單向閥。【具體實施方式】
[0021]下文中將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
[0022]如圖1和圖2所示，根據本實用新型的實施例，液壓油溫度控制系統包括液壓油箱
10、冷卻油路20和加熱裝置30，液壓油箱10上設置有出油口 11和回油口 12，冷卻油路20的第一端連接在液壓油箱10的出油口 11上，第二端連接在液壓油箱10的回油口 12上，使得冷卻油路20形成一個液壓迴路。加熱裝置30設置在液壓油箱10上，可以對液壓油箱10內的液壓油進行加熱。
[0023]在液壓油箱10上還設置有溫度測量裝置40，用於測量液壓油箱10內的液壓油溫度，並將測得的實時液壓油溫度傳輸至一控制器50。控制器50分別連接至冷卻油路20和加熱裝置30，並根據溫度測量裝置40測得的液壓油箱10內的液壓油溫度來控制冷卻油路20或加熱裝置30運行，從而對液壓油箱10內的液壓油進行降溫或者加熱，使液壓油箱10內的液壓油溫度滿足使用要求。
[0024]冷卻油路20上沿液壓油的流動方向設置有動力裝置22和冷卻裝置21，動力裝置22包括設置在冷卻油路20上並將液壓油輸送至冷卻裝置21的液壓泵221以及與液壓泵221驅動連接並為液壓泵221提供驅動力的發動機222。冷卻裝置21包括設置在冷卻油路20上的液壓馬達213、連接在液壓馬達213的輸出軸上的冷卻風扇211以及設置在冷卻油路20上並與冷卻風扇211相應設置的冷卻器212。在冷卻器212的出口端與液壓油箱10的回油口 12之間的液壓管路上還設置有回油過濾器23，該回油過濾器23包括並聯設置的過濾器、預壓單向閥以及壓力開關，用於對流回至液壓油箱10的液壓油進行過濾，以防止參與工作過程的液壓油中攜帶的雜質等進入液壓油箱10中降低液壓油的清潔度，影響液壓油的工作性能。
[0025]在液壓油箱10內的液壓油參與工作的過程中，如果溫度測量裝置40測量到液壓油的溫度較低，則會發送信息至控制器50，此時控制器50控制加熱裝置30對液壓油箱10進行加熱，使液壓油箱10內的液壓油滿足使用要求，避免液壓油工作過程中出現氣穴現象。如果溫度測量裝置40測量到液壓油的溫度較高，則通過控制器50控制冷卻裝置21運行，對液壓油進行冷卻，使液壓油溫度降低到正常範圍以內，上述的控制系統不僅能夠實現對液壓油溫度的靈活方便的自動調節，還能夠防止液壓油溫度過低時產生的氣穴現象，液壓油在工作過程中對相關設備造成損傷。
[0026]冷卻油路20上包括位於液壓泵221和冷卻裝置21之間的液壓管路上的第一節點A，以及位於冷卻裝置21的液壓馬達213和冷卻器212之間的第二節點B，即，該第一節點A和第二節點B位於液壓馬達213的相對兩側，在第一節點A和第二節點B之間設置有與所述液壓馬達213並聯的冷卻裝置控制機構60，用於控制冷卻裝置21工作與否。該冷卻裝置控制機構60包括連接在第一節點A和第二節點B之間的溢流油路61和控制油路62，溢流油路61和控制油路62並接。溢流油路61的第一端Al和控制油路62的第一端A2均連接至第一節點A，溢流油路61的第一端BI和控制油路62的第一端B2均連接至第二節點B。溢流油路61包括一溢流閥，該溢流閥的進油端連接至第一節點A,出油端連接至第二節點B。控制油路62包括一開關閥63，該開關閥63控制控制油路62打開或者關閉，並進而與溢流油路61相配合控制冷卻裝置21啟動或者停止。優選地，該控制油路62的開關閥63為兩位兩通電磁閥，且當該兩位兩通電磁閥不得電時，液壓油從第一節點A經控制油路62至第二節點B禁止,從第二節點B經控制油路62至第一節點A連通，當該先導式兩位兩通電磁閥得電時，控制油路62始終連通。
[0027]本實施例的液壓油溫度控制系統的第二節點B處還可以具有一外接接口 T，用於與系統回油油路連接，使參與執行機構動作的液壓油經由此處流回液壓油箱10。
[0028]優選地，控制器50內置有溫度閾值，溫度測量裝置40測量的液壓油溫度高於該閾值時，則控制器50控制液壓油輸出裝置啟動，將液壓油輸送至執行機構，使液壓油驅動執行機構工作。當溫度測量裝置40測量的液壓油溫度低於閾值時，則控制器50控制液壓油輸出裝置停止工作並同時控制加熱裝置30對液壓油箱10進行加熱，避免將溫度較低的液壓油輸送至執行機構內產生氣穴現象，而對執行機構造成損傷。當液壓油箱10內的液壓油溫度加熱到閾值溫度以上時，則控制器50控制液壓油輸出裝置將液壓油輸送至執行機構，並驅動執行機構正常工作。上述的液壓油輸出裝置指的是將滿足使用條件的液壓油通過液壓泵等輸出，使液壓油參與執行機構的動作，完成某種具體功能(例如泵送或者行走等)的裝置。[0029]優選地，在控制油路62和溢流油路61的共同進口端至第二節點B之間還設置有一補油油路64，該補油油路64上設置有防止液壓油從第一節點A直接流動至第二節點B的單向閥65。單向閥65是用來補油的，當液壓泵221停止供油時，液壓馬達213在慣性作用下繼續轉動，此時油液從回油T經單向閥65補充到液壓馬達213的入口，防止液壓馬達213吸空。
[0030]優選地，在第二節點B與回油過濾器23之間還連接有一旁油路24，該旁油路24與冷卻器212並聯設置，在該旁油路24上設置有一插裝閥241，在本實施例中，該插裝閥241為兩通插裝閥，該兩通插裝閥的進油口連接至第二節點B，出油口 11連接至回油過濾器23。優選地，該兩通插裝閥的液壓控制端連接至冷卻器212出口端的液壓管路上。插裝閥241可以在冷卻器212堵塞、無需冷卻或出現其他問題而無法工作時，使液壓油經插裝閥241而直接流動至回油過濾器23，並最終流回油箱，因此可以增加冷卻油路20使用的安全性和可靠性。
[0031]優選地，在動力裝置22與液壓油箱10的出油口 11之間的冷卻油路20上設置有蝶閥25，在通往出油口 11的輸油管路上還設置有吸油過濾器26。吸油過濾器26可以濾除液壓油箱10內液壓油中的雜質，保證液壓油的工作性能，蝶閥25則可以很方便地調節液壓油流量的大小，使其滿足使用要求。
[0032]優選地，在本實施例中液壓油箱10上設置有兩個電加熱型加熱器Η11、ΕΗ2,電加熱型加熱器也可以為一個或三個以上，其數量取決於油液容積，多個電加熱型加熱器的控制端均連接至控制器50,並由控制器50來控制電加熱型加熱器的工作。
[0033]溫度測量裝置40具有四個溫度訊點ST1、ST2、ST3和ST4，其中ST1<ST2<ST3ST2時，控制器控制加熱裝置30停止對液壓油箱10內的液壓油進行加熱；當液壓油箱10內的液壓油溫度T>ST4時，控制器控制冷卻油路20對液壓油箱10內的液壓油進行冷卻；當液壓油箱10內的液壓油溫度T〈ST3時，控制器控制冷卻油路20停止對液壓油箱10內的液壓油進行冷卻。
[0034]本實施例中的溫度測量裝置40為兩個電接點雙金屬溫度計，可以自動檢測並顯示油液溫度。每個電接點雙金屬溫度計帶有兩個開關量，因此具有兩個發訊溫度點，隨著液壓油溫度變化，到達設定溫度時就會發訊至控制器50，控制器50則根據相關訊息控制相應的系統工作。
[0035]例如:假設ST1=20°C，ST2=40°C，ST3=45°C，ST4=65°C，那麼該溫控系統的控制過程為:當油液溫度T 40°C時，ST2發訊至控制器50，關閉電加熱型加熱器；當液壓油工作過程中，溫度檢測裝置檢測到油液溫度T >65°C時，ST4發訊至控制器50，控制器50控制兩位兩通電磁閥失電，控制油路62斷開，液壓油無法經過控制油路62直接流回液壓油箱10，因此液壓泵221出口處的壓力升高，液壓泵221與液壓馬達213之間的管路形成高壓油，高壓油驅動液壓馬達213轉動，帶動冷卻風扇211開啟對冷卻器212散熱，開始對液壓油進行冷卻。在液壓馬達213工作的過程中，當液壓油壓力過高超過溢流閥的開啟壓力時，可直接打開溢流閥，並經溢流閥流回液壓油箱10，從而可以防止液壓油的壓力過高。當油液溫度T<45°C時，ST3發訊，兩位兩通電磁閥得電，控制油路62連通，液壓馬達213出口處的液壓油直接經控制油路62流回液壓油箱10，液壓馬達213的兩端不能產生壓力差，因此無法轉動，冷卻風扇211停轉，停止冷卻。上述的STl和ST2為控制電加熱型加熱器啟停的兩個發訊溫度點，ST3和ST4為控制冷卻裝置21是否工作的兩個發訊溫度點。
[0036]在液壓油箱10上還可以設置空濾器13、液位控制器14和液位液溫計15，以便更好地對液壓油進行監控，保證液壓油在一個合適的溫度範圍內工作。
[0037]根據本實用新型的液壓油溫度控制系統，通過電接點溫度計節點發訊，指令電加熱型加熱器和冷卻器212相應動作，形成閉環控制系統，把液壓油液溫度控制在最佳使用範圍內(45 °C -65 °C )，實現液壓油液溫度的自動控制，降低了人工成本，減少了人工失誤，實現了油溫控制的自動化、智能化，並且增加了油液低溫加熱功能，節省了功率的消耗，防止了氣穴現象的產生，達到了節能、防腐、防汙染的目標。
[0038]根據本實用新型的實施例，提供了一種旋挖鑽機，該旋挖鑽機包括上述的液壓油溫度控制系統。
[0039]根據本實用新型的實施例，提供了一種工程機械，該工程機械包括上述的液壓油溫度控制系統。
[0040]從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現了如下技術效果:液壓油溫度控制系統包括:液壓油箱，包括出油口和回油口 ；冷卻油路，第一端連接至出油口，第二端連接至回油口，冷卻油路上設置有冷卻液壓油的冷卻裝置；加熱裝置，設置在液壓油箱上，對液壓油箱內的液壓油加熱；溫度測量裝置，檢測液壓油箱內的液壓油溫度；以及控制器，分別與冷卻油路、加熱裝置和溫度測量裝置連接，並根據溫度測量裝置測量的液壓油溫度控制冷卻油路對液壓油進行冷卻或者控制加熱裝置對液壓油進行加熱。在液壓油箱內的液壓油參與工作的過程中，如果溫度測量裝置測量到液壓油的溫度較低，則會發送信息至控制器，此時控制器控制加熱裝置對液壓油箱進行加熱，使液壓油箱內的液壓油滿足使用要求，避免液壓油工作過程中出現氣穴現象。如果溫度測量裝置測量到液壓油的溫度較高，則通過控制器控制冷卻裝置運行，對液壓油進行冷卻，使液壓油溫度降低到正常範圍以內，上述的控制系統不僅能夠實現對液壓油溫度的靈活方便的自動調節，還能夠防止液壓油溫度過低時產生的氣穴現象，液壓油在工作過程中對相關設備造成損傷。
[0041] 以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種液壓油溫度控制系統，其特徵在於，包括: 液壓油箱(10)，包括出油口(11)和回油口(12)； 冷卻油路(20)，第一端連接至所述出油口(11)，第二端連接至所述回油口(12)，所述冷卻油路(20)上設置有冷卻液壓油的冷卻裝置(21)； 加熱裝置(30)，設置在所述液壓油箱(10)上，可對所述液壓油箱(10)內的液壓油加執.溫度測量裝置(40)，用於檢測所述液壓油箱(10)內的液壓油溫度；以及 控制器(50)，所述控制器作用於所述冷卻油路(20)、所述加熱裝置(30)，通過溫度測量裝置(40)反饋的油溫信息，控制所述冷卻油路(20)或所述加熱裝置(30)，用於對冷卻油路(20)的液壓油進行冷卻或通過加熱裝置(30)對液壓油進行加熱。
2.根據權利要求1所述的液壓油溫度控制系統，其特徵在於，所述加熱裝置(30)為電加熱型加熱器。
3.根據權利要求1所述的液壓油溫度控制系統，其特徵在於，所述溫度測量裝置(40)為電接點雙金屬溫度計。
4.根據權利要求1所述的液壓油溫度控制系統，其特徵在於，所述控制器(50)內置有溫度閾值，當所述溫度測量裝置(40)測量的液壓油溫度高於所述閾值時，所述控制器(50)控制液壓油輸出裝置啟動，當所述溫度測量裝置(40)測量的液壓油溫度低於所述閾值時，所述控制器(50)控制所述液壓油輸出裝置停止。
5.根據權利要求1所述的液壓油溫度控制系統，其特徵在於，所述溫度測量裝置(40)具有四個溫度訊點ST1、ST2、ST3和ST4，其中ST1<ST2<ST3ST2時，所述控制器(50)控制所述加熱裝置(30)停止對所述液壓油箱(10)內的液壓油進行加熱； 當所述液壓油箱(10)內的液壓油溫度T>ST4時，所述控制器(50)控制所述冷卻油路(20)對所述液壓油箱(10)內的液壓油進行冷卻； 當所述液壓油箱(10)內的液壓油溫度T〈ST3時，所述控制器(50)控制所述冷卻油路(20)停止對所述液壓油箱(10)內的液壓油進行冷卻。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的液壓油溫度控制系統，其特徵在於，所述冷卻裝置(21)包括冷卻器(212)、液壓馬達(213)和被所述液壓馬達(213)驅動的冷卻風扇(211)，所述冷卻油路(20)還包括設置在所述冷卻裝置(21)上遊的動力裝置(22)，所述動力裝置(22)向所述冷卻裝置(21)提供液壓油，所述動力裝置(22)與所述冷卻裝置(21)之間的油路上設置有第一節點(A)，所述液壓馬達(213)與所述冷卻器(212)之間的液壓管路上設置有第二節點(B)，所述第一節點(A)和所述第二節點(B)之間連接有冷卻裝置控制機構(60)。
7.根據權利要求6所述的液壓油溫度控制系統，其特徵在於，所述冷卻裝置控制機構(60)包括溢流油路(61)和控制油路(62)，所述溢流油路(61)和所述控制油路(62)的第一端共同連接至所述第一節點(A)，所述溢流油路(61)和所述控制油路(62)的第二端共同連接至所述第二節點(B)，所述控制油路(62)上設置有控制所述控制油路(62)通斷的開關閥(63)。
8.根據權利要求7所述的液壓油溫度控制系統，其特徵在於，所述第一節點(A)與所述第二節點(B)之間還連接有補油油路(64)。
9.根據權利要求6所述的液壓油溫度控制系統，其特徵在於，所述冷卻裝置(21)與所述回油口(12)之間的液壓管路上設置有回油過濾器(23)，所述第二節點(B)和所述回油過濾器(23)之間連接有與所述冷卻器(212)並接的旁油路(24)，所述旁油路(24)上設置有插裝閥(241)，所述插裝閥(241)的先導液壓控制端連接至所述插裝閥(241)的出口端的油路上。
10.根據權利要求6所述的液壓油溫度控制系統，其特徵在於，所述動力裝置(22)包括液壓泵(221)和與所述液壓泵(221)驅動連接的發動機(222)，所述液壓泵(221)與所述出油口(11)之間設置有蝶閥(25)，在通往所述出油口(11)的輸油管路上還設置有吸油過濾器(26)。
11.一種旋挖鑽機，包括液壓油溫度控制系統，其特徵在於，所述液壓油溫度控制系統為權利要求1至10中任一項所述的液壓油溫度控制系統。
12.—種工程機械，包括液壓油溫度控制系統，其特徵在於，所述液壓油溫度控制系統為權利要求1至10中任一項 所述的液壓油溫度控制系統。
【文檔編號】F15B21/04GK203394937SQ201320491310
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月12日 優先權日:2013年8月12日
【發明者】孫同耀 申請人:上海中聯重科樁工機械有限公司, 中聯重科股份有限公司