工程機械風扇控制系統的製作方法

2024-02-27 11:02:15

本發明涉及工程機械技術領域，尤其是一種用於挖掘機的風扇控制系統。

背景技術：

挖掘機具有對液壓油進行冷卻的散熱系統，該散熱系統包括其轉軸與發動機輸出軸同軸聯接的風扇，風扇旋轉對散熱器進行散熱；為了保證最大散熱量，現有的散熱系統，常常將散熱器裝在風扇正前方； 這樣往往造成以下問題：1、由於發動機、風扇、散熱器在軸線方向上固定連成一體，其軸向距離較長，挖掘機整機寬度較長，以適應其安裝，整機寬度受限制。2、由於風扇轉軸與發動機輸出軸同軸聯接，其轉速與發動機轉速始終一致，不可調節。這樣在挖掘機發熱量較小時，風扇轉速不能降低，挖掘機散熱量始終大於發熱量，造成能量浪費。3、開發散熱系統時，需要進行多次匹配試驗，將最高溫度控制在合理的範圍內。不同地區不同工況最高溫度都不一樣，匹配試驗多，工作量巨大。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種工程機械風扇控制系統，該系統可以解決現有的散熱系統，挖掘機的寬度較長、其風扇轉速不可調節及需進行多次匹配試驗研發工作量巨大的問題。

為了解決上述問題，本發明所採用的技術方案是：這種工程機械風扇控制系統，包括與發動機同軸聯接的負載敏感泵和通過齒輪馬達帶動的風扇， 所述齒輪馬達與所述負載敏感泵之間設有控制閥，所述負載敏感泵具有其反饋壓力可調的電比例溢流閥，所述控制閥的控制端、所述電比例溢流閥的控制端分別與控制器的信號輸出端對應連接，所述控制器的信號輸入端與溫度傳感器相連接。

上述技術方案中，更具體的技術方案還可以是：所述控制閥具有電磁換向閥，所述電磁換向閥的進油口和回油口之間設有單向閥。

進一步的：所述負載敏感泵包括控制變量泵的變量活塞和負載敏感控制閥；所述變量活塞的無杆腔與負載敏感控制閥的出油口相連接；所述負載敏感控制閥的進油口與所述負載敏感控制閥的第一液控端相連後，連接到所述變量泵的出油口，並通過依次設置的第一節流閥、所述電比例溢流閥和第二節流閥與油箱相連通；所述負載敏感控制閥的第二液控端連接在所述第一節流閥和所述電比例溢流閥之間；所述負載敏感控制閥的洩油口連接在所述電比例溢流閥與所述第二節流閥之間，所述變量活塞的無杆腔和洩油油路之間連接有第三節流閥。

進一步的：所述負載敏感泵為變量柱塞泵，所述齒輪馬達為雙向旋轉的定量馬達。

由於採用了上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下有益效果：

1、由於通過齒輪馬達驅動風扇，馬達安裝位置可變，因此可以縮小挖掘機整機的寬度；

2、由於有與發動機同軸聯接的負載敏感泵和通過齒輪馬達帶動的風扇，齒輪馬達與所述負載敏感泵之間設有控制閥，負載敏感泵具有反饋壓力可調的電比例溢流閥，控制閥的控制端、電比例溢流閥的控制端分別與控制器的信號輸出端相連接，控制器的信號輸入端與溫度傳感器相連接。系統油溫低時控制器輸出電流大，油溫高時輸出電流小；這樣，溫度傳感器實時採集系統油溫輸出到控制器，控制器根據油溫，輸出相應的電流值到負載敏感泵，泵輸出相應的流量，使齒輪馬達轉速自動無極調節，實現了風扇轉速隨著實際油溫的變化而變化，減少了系統能量損失，提高了節能效果；同時此散熱系統的油溫也控制在了合理的範圍內，其調節簡單，不需要進行多次匹配試驗。

3、由於控制閥的進油口和其回油口之間設有單向閥；當負載敏感泵停止旋轉後，齒輪馬達不會立即停止，此時單向閥開啟繼續給齒輪馬達補油，而不至於吸空；

4、由於負載敏感泵具有反饋壓力可調的電比例溢流閥，特定工況下風扇轉速恆定，不隨發動機轉速變化而變化，溫度可保持恆定；

5、由於齒輪馬達為雙向旋轉的定量馬達，控制閥換向後，給齒輪馬達反向供油，使齒輪馬達反轉，從而使風扇反轉抽風，對散熱系統進行清潔。

附圖說明

圖1是本發明實施例的液壓原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖實施例對本發明作進一步詳述：

圖1所示的工程機械風扇控制系統，包括發動機1，負載敏感泵3與發動機1同軸聯接；負載敏感泵3包括控制變量泵31的變量活塞33和負載敏感控制閥34，變量活塞33的無杆腔與負載敏感控制閥34的出油口34B相連接；負載敏感控制閥34的進油口34P與負載敏感控制閥34的第一液控端34K1相連後，連接到變量泵31的出油口31A，並通過依次設置的第一節流閥36、電比例溢流閥37和第二節流閥32與油箱2相連通；負載敏感控制閥34的第二液控端34K2連接在第一節流閥36和電比例溢流閥37之間；負載敏感控制閥34的洩油口34T連接在電比例溢流閥37與第二節流閥32之間；變量活塞33的無杆腔和洩油油路之間連接有第三節流閥35；齒輪馬達5與負載敏感泵3之間設有控制閥4，控制閥4具有電磁換向閥42，電磁換向閥42的進油口4P和其回油口4T之間設有單向閥41；風扇6通過齒輪馬達5帶動旋轉；控制閥4的控制端、電比例溢流閥37的控制端分別與控制器7的信號輸出端對應連接，控制器7的信號輸入端與溫度傳感器8相連接。

首先，實際油溫低時控制器輸出大電流，油溫高時輸出小電流；

當挖掘機系統油溫較低時，溫度傳感器8將實時測得的溫度值傳遞給控制器7；控制器7將此低溫度值轉換成相應的小電流值，並輸出給負載敏感泵3，負載敏感泵3的電比例溢流閥37根據此輸入的電流值，得到相應的反饋壓力Pls；此時，負載敏感泵3工作壓力為P，與反饋壓力Pls的差值較大，使變量泵輸出較小流量的壓力油，從而使齒輪馬達5在小流量下低速旋轉，風扇6也低速旋轉，散熱量少。

當挖掘機系統發熱量增多、溫度高時，溫度傳感器8將實時測得的溫度值傳遞給控制器7；控制器7將此高溫度值，轉換成相應的小電流值，並輸出到負載敏感泵3，負載敏感泵3的電比例溢流閥37根據輸入的此電流值，得到相應的反饋壓力Pls；此時，負載敏感泵3工作壓力為P，與Pls的差值變小，使變量泵輸出較大流量的壓力油，從而使齒輪馬達5的旋轉速度增大，同時風扇6轉速也增大，散熱量增大，使油溫降低。

本發明不但馬達安裝位置可變，可以縮小整機寬度，而且實現了風扇轉速自動無極調節，減少了系統能量損失，提高了節能效果；同時此散熱系統電控結合，其調節簡單，不需要進行多次匹配試驗。