[發明專利]一種智能水下推土機及其冷卻系統

有效

• 申請號: 202011170018.8
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112431243B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 李勇;陳強;何定暢;司喬瑞
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: E02F3/80
• 分類號: E02F3/80;E02F3/84;E02F9/08;F15B21/0423;H05K7/20
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本發明提供了一種智能水下推土機及其冷卻系統，屬于智能水下推土機制造技術領域。所述冷卻系統包括液壓油冷卻系統和電力電子類部件冷卻系統，液壓油冷卻系統包括液壓油油箱、動力單元、測試單元和熱交換器，測試單元用于檢測液壓油的溫度和冷卻管道中液壓油的瞬時流量，熱交換器用于兩冷卻系統與外界進行熱交換以及兩冷卻系統之間進行熱交換；電力電子類部件冷卻系統具有兩條并行水路，按待冷卻部件產生的熱量以及散熱需求對冷卻液流經散熱部件的順序進行布置。本發明利用電力電子類部件的弱需求冷卻系統輔助強需求冷卻系統散熱，具有結構設計簡單、散熱效果明顯的優點。

技術領域

本發明屬于智能水下推土機制造技術領域，涉及一種智能水下推土機及其冷卻系統。

背景技術

智能水下推土機是一種全密封式的水下作業智能工程機械，通過電纜為電機驅動系統以及其他電力電子設備供電，使其擺脫了傳統內燃機式水陸兩棲作業機械難以完成水下作業的問題，大大提高了其作業靈活性和工作效率。智能水下推土機的行走驅動是由驅動電機帶動液壓泵工作，利用液壓馬達輸出動力，將動力傳遞給與液壓馬達同軸安裝的鏈輪，從而驅動履帶行駛。智能水下推土機推土鏟的運動是由驅動電機帶動液壓泵工作，利用液壓缸使得推土鏟斗與搖臂運動，使鏟斗傾斜與升降，從而完成推土動作。復雜工況下，智能水下推土機的驅動電機、液壓泵及其他電力電子設備產生大量的熱。由于智能水下推土機動力倉處于密封狀態，動力倉內各發熱部件的散熱面臨著嚴重的挑戰。過高的溫度不僅威脅著驅動系統的運行安全，還使得液壓油粘度下降，系統泄露嚴重，導致液壓系統效率低下；此外，電力電子類器件在高溫下工作更易失穩，降低其使用壽命。

智能水下推土機對動力倉的密封性提出了較高的要求，傳統的風冷散熱方式無法適用于智能水下推土機這一類產熱較多、局部散熱困難的工程機械。因此，設計一套散熱效果顯著、適用于動力倉密封工作類機械的智能冷卻系統，對提高智能水下推土機的工作效率、可靠性顯得至關重要。

智能水下推土機電力電子類部件與液壓油工作時的產熱量、散熱需求均不不同，因此需單獨進行冷卻系統的設計。實際上，電力電子類部件的散熱需求相對較小，而液壓油的散熱需求大，如何才能利用弱需求冷卻系統輔助強冷卻系統散熱，以優化冷卻效果，現階段具有該特點的冷卻結構在水下無人推土機上卻很難有所體現。

發明內容

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種智能水下推土機及其冷卻系統，充分利用水下工作環境，在無需風扇的情況下智能散熱，并巧妙地利用電力電子類部件的弱需求冷卻系統輔助強需求冷卻系統散熱，具有結構設計簡單、散熱效果明顯的特點，也拓寬了為數不多的水下作業裝備冷卻系統設計。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種智能水下推土機的冷卻系統，包括液壓油冷卻系統和電力電子類部件冷卻系統；

所述液壓油冷卻系統包括液壓油油箱、動力單元、檢測單元和熱交換器；

所述液壓油油箱通過第二離心泵與液壓缸連通，所述液壓油油箱還通過第三離心泵與雙向變量液壓馬達連通；

所述動力單元包括第一油泵電機、第一電機控制器和第一離心泵，第一油泵電機與第一電機控制器連接，第一電機控制器與電子控制單元進行信號傳輸，第一油泵電機與第一離心泵連接，第一離心泵的進油口與液壓油油箱的第三出油口連通，第一離心泵的出油口與油散熱器進油口連通；

所述檢測單元包括第一油液溫度傳感器和第二油液溫度傳感器，第一油液溫度傳感器安裝于油箱第一出油口和油箱第二出油口之間，第二油液溫度傳感器安裝于油箱第三進油口與油散熱器出油口之間的油管中；