[發明專利]一種新型液壓挖掘機獨立散熱控制系統

有效

• 申請號: 201110292040.4
• 申請日: 2011-10-01
• 公開（公告）號: CN102418362A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 李亞東;楊梅;陳柏余;張宏;張箭;廖明軍;劉永杰
• 申請（專利權）人: 徐州徐工挖掘機械有限公司
• 主分類號: E02F9/20
• 分類號: E02F9/20;F01P7/04
• 代理公司: 徐州支點知識產權代理事務所(普通合伙) 32244
• 代理人: 張榮亮

技術領域

本發明涉及一種挖掘機散熱控制系統，尤其涉及一種新型液壓挖掘機獨立散熱控制系統，屬于液壓挖掘機散熱控制技術領域。

背景技術

目前，散熱器是液壓挖掘機發動機冷卻系統的核心，冷、熱介質以一定的方式流經散熱器，來實現熱量交換，達到降低熱側流體溫度的要求。如果散熱系統不能夠正常工作，將會對液壓系統以及動力系統造成諸多不利。因此，如何開發出高效節能的散熱控制系統成為各個廠家爭相研發的重點。

傳統的液壓挖掘機散熱系統主要為發動機直驅散熱系統，如圖4所示，發動機（11）直接連接風扇（12），風扇外側安裝有散熱器（13），也有裝配兩個散熱系統的設計，但是主要具有以下缺點：1、風扇的轉速直接取決于發動機的轉速，且不能超過（或不能低于）發動機的轉速；2、風扇的功率隨著發動機的轉速而變化；3、風扇的安裝位置受到限制；4、在發動機高轉速運行時，風扇的噪音大且不能有效的節能；5、風扇不能實現“反轉”。發動機直驅散熱系統雖然可以通過改善散熱器結構，優化散熱系統的匹配等方法，在一定程度上提高散熱系統的散熱效率，但發動機直驅散熱器風扇的轉速只取決于發動機的轉速，而不能根據散熱系統的散熱需求靈活變換，所以傳統的散熱系統無法針對同一轉速下不同的散熱需求提供合適的解決方案，有待進一步改進。

發明內容

針對上述現存的技術問題，本發明提供了一種新型液壓挖掘機獨立散熱控制系統，應用獨立的液壓風扇泵控制風扇馬達進而控制散熱器散熱功率，提高了散熱系統的效率，降低了系統的噪音，同時有效的實現了系統的節能性。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：一種新型液壓挖掘機獨立散熱控制系統，包括主控制器、監控器、發動機、ECM、液壓油溫度傳感器、第一風扇馬達、第二風扇馬達、第一散熱器和第二散熱器，還包括風扇泵、反轉信號觸發開關、電磁換向閥和反比例電磁比例閥；監視器、液壓油溫度傳感器和反轉信號觸發開關分別電連接主控制器，主控制器通過ECM電連接發動機，發動機電連接風扇泵，風扇泵分別連接第一風扇馬達和第二風扇馬達；主控制器通過反比例電磁比例閥電連接風扇泵，主控制器通過電磁換向閥電連接第一風扇馬達和第二風扇馬達；第一風扇馬達和第二風扇馬達分別對應第一散熱器和第二散熱器，且第一散熱器和第二散熱器并聯。

進一步，液壓油溫度傳感器安裝在液壓油箱底部吸油口附近。

進一步，液壓油溫度傳感器為電壓型溫度傳感器。

進一步，風扇泵為反比例電控變量柱塞泵。

進一步，反轉信號觸發開關為帶復位的翹板開關。

進一步，第一散熱器為發動機水散熱器，第二散熱器為液壓油散熱器。

進一步，主控制器與ECM之間為CAN總線連接。

進一步，主控制器與監控器之間為CAN總線連接。

本發明的工作原理：首先，要確認系統如何實現散熱的功能，根據要求可明確系統要對兩個獨立的散熱器進行散熱控制，且每個散熱器控制的對象不同。散熱系統由兩個散熱器并聯組成，一個發動機水散熱器，一個液壓油散熱器，分別選擇冷卻水溫度，中冷器之后的進氣溫度以及液壓油的溫度為被控對象。主控制器對發動機ECM以及液壓油溫度傳感器所傳的溫度信號進行判定后，根據“水溫優先于油溫，油溫優先于進氣溫度”的原則，并根據預先設定的程序來調節風扇泵的排量以及發動機的轉速，進而來改變散熱系統的散熱功率。根據不同的散熱需求來控制風扇馬達的轉速，減弱發動機轉速變化對風扇轉速受的影響，使風扇轉動平穩，有效的解決了發動機高轉速而散熱需求功率低的條件下功率過盈的問題。通過降低風扇泵的排量來降低風扇馬達的轉速，既降低了功率損耗，又減弱了散熱器帶來的噪音；在低轉速且散熱需求功率比較大的時候，通過提高風扇泵的排量，在不改變發動機轉速的前提下，實現提高散熱系統的散熱功率，并滿足此時的散熱需求。

其次，對反轉功能如何實現進行探討，反轉功能應該具有操作安全性，因為突然間的反轉會增加液壓風扇馬達軸向力矩，降低液壓馬達的使用壽命。考慮到系統的可靠性，通過控制對發動機狀態的判定，可以避免發動機高速運轉時的風扇反轉狀況，提高了馬達的使用壽命。

本發明的有益效果是：通過對發動機水溫、進氣溫度以及液壓油溫度的信號處理，來動態調節系統散熱功率，噪音小、節能性高，提高了系統的可維護性，增強了散熱效果，確保發動機在適宜的溫度下正常工作。同時，具備人性化的反轉除塵功能，通過人機交互界面進行反轉功能確認，并且主控制器通過對機器狀態的判斷，能對異常情況下的反轉進行自鎖，禁止在異常情況下發動機反轉，操作簡單，安全性高，且符合人機工程學。

附圖說明