一种独立的液压油分级冷却系统及工程机械

摘要

本发明公开了一种独立的液压油分级冷却系统及工程机械，属于机械制造领域，包括散热器1、冷却风扇2、液压马达3和控制器4。冷却风扇2包括第一冷却风扇5和第二冷却风扇6。散热器1上设有与第一冷却风扇5和第二冷却风扇6相配合的冷却面，冷却面上包括分别与第一冷却风扇5、第二冷却风扇6配合的第一温区、第二温区。第一冷却风扇5、第二冷却风扇6分别设于第一温区、第二温区的一侧，并位于散热器1的同一侧。第一冷却风扇5、第二冷却风扇6分别通过液压马达3与控制器4相连。本发明的技术方案通过采用分区分级对散热器进行冷却，充分利用了安装空间，降低了冷却风损失，提高了通风散热效率，并降低了风扇使用功率，实现了节能控制。

说明书

技术领域

本发明属于机械设备制造领域，涉及一种冷却系统，尤其涉及一种独立的 液压油分级冷却系统及工程机械。

背景技术

大型工程机械是大型露天矿山或大型水电工程工地的关键设备，液压系统、 发动机等关键部件散热性能的优劣关系工程机械的品质。为满足大型工程机械 的散热需求，需要添加独立的包括散热器、冷却风扇及驱动控制系统等在内的 液压油冷却系统。

存在的技术问题：

为增强散热效果，一般液压油冷却装置需进行若干散热器和冷却风扇的排 列组合。

现有的散热系统有采用两个及以上散热器串联、单一冷却风扇的结构。由 于需流经多层散热器，使得放置于后面的散热器冷却效果较差。还有采用至少 两个散热器并列排列在同一迎风面上，并对应一个风扇的布置方式。但这种方 式的单个散热器的迎风面积较小，很难达到理想的散热效果。此外，还有一种 包括三面环绕布置的散热器及其各对应风扇的结构。主要适用于具有阻挡面的 情形。但这结构由于两相邻风扇之间呈垂直状态，会产生相互干扰流经的气流。

另外，现有技术中有的结构实现了一个风扇不同级别的转速调节，但未考 虑多个风扇的转速控制。

发明内容

有鉴于此，本发明通过采用分区分级对散热器进行冷却，充分利用了安装 空间，降低了冷却风损失，提高了通风散热效率，并降低了风扇使用功率，实 现了节能控制。

为达到上述目的，具体技术方案如下：

一方面，提供一种独立的液压油分级冷却系统，包括散热器、冷却风扇、 液压马达和控制器，所述冷却风扇包括第一冷却风扇和第二冷却风扇，所述散 热器上设有与所述第一冷却风扇和第二冷却风扇相配合的冷却面，所述冷却面 上包括分别与所述第一冷却风扇、第二冷却风扇配合的第一温区、第二温区， 所述第一冷却风扇、第二冷却风扇分别设于所述第一温区、第二温区的一侧， 并位于所述散热器的同一侧，所述第一冷却风扇、第二冷却风扇分别通过液压 马达与所述控制器相连。

优选的，所述液压马达包括第一液压马达和第二液压马达，所述第一冷却 风扇、第二冷却风扇分别通过第一液压马达、第二液压马达与所述控制器相连。

优选的，所述散热器冷却面的第一温区与第二温区之间呈一定夹角。

优选的，所述第一冷却风扇、第二冷却风扇的截面分别与第一温区、第二 温区平行。

优选的，所述散热器内还设有冷却管道，所述冷却管道的两端设有出油口 和进油口。

优选的，所述冷却管道弯折且均匀分布于所述散热器内及所述第一温区、 第二温区上。

优选的，还包括温度传感器，所述温度传感器包括第一温度传感器和第二 温度传感器，所述第一温度传感器和第二温度传感器分别设于所述第一温区和 第二温区上，并与所述控制器相连。

优选的，还包括车架和减震垫，所述散热器、第一冷却风扇、第二冷却风 扇通过减震垫与所述车架相连。

优选的，还包括第三冷却风扇和第三液压马达，所述散热器的冷却面上还 设有第三温区，所述第三冷却风扇与所述第三温区配合，并通过所述第三马达 与所述控制器相连。

另一方面，提供一种工程机械，包括如上所述的独立的液压油分级冷却系 统。

相对于现有技术，本发明的技术方案的优点有：

1、集中式液压油散热器沿长度方向呈直线型或者存在一定角度的折弯，相 对于并联式的分散散热器可增大散热面积，并且节省了散热器宽度方向及厚度 方向的安装空间，适用于要求结构紧凑或者单一方向安装空间有限的情形；

2、采用集中散热器，并沿液压油流动方向即从高温区至低温区布置冷却风 扇，针对不同的散热需求设置不同的风扇转速或者不同的冷却风扇开关组合， 实现液压油的分级冷却；

3、通过流场分析，设计散热器的相邻冷却面之间的夹角，可保障冷却风的 顺利流出；

4、统一的一个或多个进油口、出油口有利于外部连接管路布置的简洁性；

5、整体的减振支座连接方式，提高固定的稳定性、减少振动噪声的传递；

6、通过合理分配冷却风、布置风道等，降低冷却风损失，提高通风散热效 率，降低风扇使用功率，实现节能。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图 中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的散热器的结构示意图。

其中，1为散热器、2为冷却风扇、3为液压马达、4为控制器、5为第一 冷却风扇、6为第二冷却风扇、7为第三冷却风扇、8为液压泵、9为减震垫、 10为冷却管道、11为进油口、12为出油口、13为温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征 可以相互组合。

以下将结合附图对本发明的实施例做具体阐释。

如图1中所示的本发明的实施例的一种独立的液压油分级冷却系统，包括 散热器1、冷却风扇2、液压马达3和控制器4。冷却风扇2包括第一冷却风扇 5和第二冷却风扇6。散热器1上设有与第一冷却风扇5和第二冷却风扇6相配 合的冷却面，冷却面上包括分别与第一冷却风扇5、第二冷却风扇6配合的第 一温区、第二温区。第一冷却风扇5、第二冷却风扇6分别设于第一温区、第 二温区的一侧，并位于散热器1的同一侧。第一冷却风扇5、第二冷却风扇6 分别通过液压马达3与控制器4相连。

本发明的实施例通过采用分区分级对散热器进行冷却，有效利用了安装空 间，降低了冷却风损失，提高了通风散热效率，并降低了风扇使用功率，实现 了节能控制。

如图1中所示，在本发明的实施例中，包括散热器1、多个冷却风扇2（第 一冷却风扇5、第二冷却风扇6、第三冷却风扇7）、排量可调节的液压马达3 （优选包括分别与第一冷却风扇5、第二冷却风扇6、第三冷却风扇7相连并实 现分别控制的第一液压马达、第二液压马达、第三液压马达）、控制器4、液压 泵8、减振垫9。

并结合如图2中所示，优选散热器1上布置有冷却管道10，以及其两端的 进油口11和出油口12。

工作装置产生的高温液压油通过进油口11进入集中散热器1，液压马达3 驱动冷却风扇2转动，从而集中散热器1在加速流动的空气的作用下工作，完 成对其内部流经的液压油的冷却，最终液压油由出油口12流出。

另外优选在集中散热器1内部的液压油路上或冷却面上设置有检测液压油 温度的温度传感器13，温度传感器13信号经集中控制器4分析处理，进而控 制排量调节比例阀的阀口大小，实现液压马达3的转速调节。

散热器1冷却面的长边大于宽边，可假想将该散热器1沿长边或竖直方向 或者其它方向分割为三段，则三个小区间基本成正方形，从而冷却面形成第一 温区、第二温区、第三温区，第一冷却风扇5、第二冷却风扇6、第三冷却风扇 7分别对应第一温区、第二温区、第三温区布置于正方形的同一侧。散热器1 内部的散热元件可统一设计与布局，增大了有效散热空间。另外相对于并联式 分散布置，集中的散热器1的冷却面的面积也有所增加。

充分考虑了散热器1宽度方向及厚度方向的有限安装空间，第一温区、第 二温区、第三温区之间依次存在一定角度折弯，最大程度的满足了散热面积需 求。

为保证冷却风的顺利通过，需结合实际安装空间，通过流场分析给出散热 器1的相邻冷却面之间的夹角。

从集中散热器1进油口11流入的高温液压油，流过散热器1内部的液压油 冷却管路10后，由出油口12流出。进油口11的油温最高、出油口12的油温 最低。可假想将集中的散热器1沿液压油流动方向划分为三个不同温度等级的 区间，即高温区、次高温区及低温区，不同温度区间的散热器1对应不同转速 等级的冷却风扇2。例如高温区所需散热量大，则相应的冷却风扇2转速较高， 以提供足够的冷却风量。通过分级转速实现功率的合理分配。

可根据工程机械具体工况、外界环境温度及季节等因素，通过内置的温度 传感器13和集中的控制器4，实时控制各级冷却风扇2的转速或者设计不同的 冷却风扇2开关组合。在满足散热需求的同时，保证冷却风扇2的能耗最低。

统一布置冷却液压油的进油口11、出油口12，使得与此直接相关的外部液 压油冷却管路达到最大化的简化布置，可高效的进行液压油合流、缓冲等设计。

冷却系统以整体的形式固定在车架上，优选多个冷却风扇2固定在集中的 散热器1上，而集中的散热器1通过带有减振垫9的支座整体固定在车架上。 冷却风扇组通过液压马达3驱动，可有效降低冷却风扇2向车身及外界振动噪 声的传递。此结构形式固定稳定性好、减少安装支座数量、降低装配工作量。

本发明的实施例中还包括一种工程机械，设有如上述的独立的液压油分级 冷却系统。由于上述独立的液压油分级冷却系统具有上述技术效果，因此，设 有该独立的液压油分级冷却系统的工程机械也应具备相应的技术效果，其具体 实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明 并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明 进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精 神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。