專利名稱：工程車輛、液壓油預(yù)熱裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程車輛領(lǐng)域，特別涉及一種工程車輛、液壓油預(yù)熱裝置及方法。
背景技術(shù)：
工程車輛一般通過液壓系統(tǒng)傳遞動(dòng)力。液壓系統(tǒng)一般包括液壓油箱、油泵、管路和閥門等，其內(nèi)充有液壓油。當(dāng)溫度較低時(shí)，液壓油的粘度會(huì)增大，使油泵吸油困難，影響液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的正常工作。對(duì)于該情況，目前常用的解決方法是通過預(yù)熱裝置將液壓油預(yù)熱。具體為在工程車輛的液壓油箱內(nèi)設(shè)置散熱管，散熱管與該工程車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)的熱水管相連，并在連通管路上設(shè)置熱水泵，熱水泵將熱水泵入散熱管中，熱水和液壓油在散熱管中進(jìn)行熱交換，使液壓油溫度升高。但該預(yù)熱方式存在如下缺陷溫度較低時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)需要熱機(jī) 10分鐘以上，其水溫才能達(dá)到70°C以上，預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)；并且，在預(yù)熱過程中，熱水在散熱管中循環(huán)，而液壓油為靜止?fàn)顟B(tài)，散熱管與液壓油之間為熱傳導(dǎo)，無對(duì)流現(xiàn)象，預(yù)熱效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種工程車輛、液壓油預(yù)熱裝置及方法，以解決現(xiàn)有預(yù)熱裝置預(yù)熱時(shí)間長(zhǎng)、預(yù)熱效率低的問題。一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種液壓油預(yù)熱裝置，用于工程車輛，包括換熱器，其第一端口與該工程車輛的排氣管相連接，并且，換熱器第一端口與第二端口相連通；進(jìn)油管，其一端與換熱器的第三端口相連接，另一端用于與該工程車輛的液壓油箱相連接；出油管，其一端與換熱器的第四端口相連接，另一端用于與液壓油箱相連接；并且，換熱器第四端口與第三端口相連通；油泵，用于將液壓油箱中的液壓油吸入換熱器中換熱后，再使其回流至液壓油箱中。進(jìn)一步地，液壓油預(yù)熱裝置還包括溫度傳感器，用于獲取液壓油箱中液壓油的溫度信息；控制器，包括啟動(dòng)控制單元，用于接收溫度傳感器發(fā)送的溫度信息，并在溫度信息值小于預(yù)設(shè)值時(shí)開啟油泵。進(jìn)一步地，控制器還包括關(guān)閉控制單元，用于在溫度信息值等于預(yù)設(shè)值時(shí)關(guān)閉油栗。進(jìn)一步地，油泵為雙向泵；控制器還包括反轉(zhuǎn)控制單元，用于在溫度信息值等于預(yù)設(shè)值時(shí)控制雙向泵反轉(zhuǎn)，直至進(jìn)油管和出油管為吸空狀態(tài)時(shí)，雙向泵關(guān)閉。進(jìn)一步地，液壓油預(yù)熱裝置還包括增壓器；其中，增壓器的廢氣端通過排氣管與換熱器的第一端口相連接。進(jìn)一步地，液壓油預(yù)熱裝置還包括消音器，連接于換熱器的第二端口。進(jìn)一步地，出油管的出油口位置高于液壓油箱中的液壓油液位。本發(fā)明預(yù)熱裝置通過工程車輛的高溫尾氣對(duì)該工程車輛的低溫液壓油進(jìn)行預(yù)熱，節(jié)約了能源；并且，液壓油與尾氣之間為對(duì)流換熱，換熱效率高，預(yù)熱時(shí)間短。另一方面，本發(fā)明提供一種工程車輛，其上設(shè)置有上述任一種液壓油預(yù)熱裝置。
由于液壓油預(yù)熱裝置具有上述效果，具有該液壓油預(yù)熱裝置的工程車輛也具有相同的技術(shù)效果。再一方面，本發(fā)明還提供一種液壓油預(yù)熱方法，用于工程車輛，包括如下步驟將該工程車輛的尾氣流經(jīng)換熱器；將該工程車輛中液壓油箱內(nèi)的液壓油流經(jīng)換熱器，以與尾氣進(jìn)行熱交換。進(jìn)一步地，將該工程車輛中液壓油箱內(nèi)的液壓油流經(jīng)換熱器的步驟包括在液壓油箱中液壓油的溫度值小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制將該工程車輛中液壓油箱內(nèi)的液壓油流經(jīng)換熱器。進(jìn)一步地，還包括在溫度信息值等于預(yù)設(shè)值時(shí)控制該工程車輛中液壓油箱內(nèi)的液壓油停止流經(jīng)換熱器。該液壓油預(yù)熱方法與上述液壓油預(yù)熱裝置原理相同，所以該方法具有液壓油預(yù)熱裝置的所有效果。


構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I為本發(fā)明液壓油預(yù)熱裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明液壓油預(yù)熱裝置實(shí)施例中，控制部分結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本發(fā)明液壓油預(yù)熱方法實(shí)施例的流程圖。附圖標(biāo)記說明I 增壓器2 出油管3 換熱器4 進(jìn)油管5 油泵6 消音器7 排氣管8 液壓油箱9 發(fā)動(dòng)機(jī)10 控制器11 溫度傳感器
具體實(shí)施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。參見圖1，圖中示出了本發(fā)明液壓油預(yù)熱裝置的優(yōu)選實(shí)施例，該實(shí)施例用于工程車輛。一般而言，工程車輛包括排氣管7和用于儲(chǔ)存液壓油的液壓油箱8，排氣管7中排出高溫尾氣。如圖所示，本實(shí)施例液壓油預(yù)熱裝置至少包括換熱器3、進(jìn)油管4、出油管2和油泵
5。換熱器3包括第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，其中，第一端口與第二端口相連通，第三端口和第四端口相連通。參見圖I，可以看出，換熱器3的第一端口與排氣管7相連接，第二端口與換熱器3外部相連接。排氣管7通過增壓器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)9上，將發(fā)動(dòng)機(jī)9工作過程中產(chǎn)生的高溫尾氣經(jīng)過排氣管7排入大氣中。繼續(xù)參見圖1，還可以看出，本實(shí)施例 中，進(jìn)油管4、出油管2、換熱器3和液壓油箱8形成一閉合油路。具體地，進(jìn)油管4的一端與換熱器3的第三端口相連接，另一端與液壓油箱8相連接。出油管2的一端與換熱器3的第四端口相連接，另一端與液壓油箱8相連接。油泵5用于對(duì)液壓油箱8中的液壓油施加吸力，將液壓油箱8內(nèi)的液壓油經(jīng)過進(jìn)油管4泵入換熱器3中與高溫尾氣進(jìn)行熱交換，熱交換后的液壓油流經(jīng)出油管2再重新回流至液壓油箱8中。具體實(shí)施時(shí)，油泵5可以安裝在進(jìn)油管4上，也可以安裝在出油管2上，或者安裝在換熱器3及液壓油箱8內(nèi)均可，本發(fā)明對(duì)其具體安裝位置不作任何限定。結(jié)合相關(guān)技術(shù)可知，換熱器3上一般設(shè)置有殼程和管程，換熱過程為流經(jīng)殼程和管程的不同溫度的流體進(jìn)行熱交換。一般而言，尾氣流經(jīng)殼程，液壓油流經(jīng)管程。具體地，排氣管7與殼程入口相連通，殼程出口直接與外部大氣相連通。進(jìn)油管4與管程入口相連通，出油管2與管程出口相連通。本實(shí)施例中，采用工程機(jī)械的高溫尾氣對(duì)該工程機(jī)械的液壓油進(jìn)行預(yù)熱，不僅節(jié)約了能源，同時(shí)，由于尾氣和液壓油在換熱器中對(duì)流的方式進(jìn)行熱交換，換熱速度快，預(yù)熱時(shí)間短。優(yōu)選地，為了使油泵5能夠自動(dòng)開啟，本實(shí)施例還進(jìn)一步包括溫度傳感器11和控制器10。其中，溫度傳感器11設(shè)置在液壓油箱8內(nèi)，用于采集液壓油箱8內(nèi)液壓油的溫度信息。控制器10包括啟動(dòng)控制單元，用于接收溫度傳感器發(fā)送的溫度信息。并且，控制器10還與油泵5相連接，用于溫度信息值小于預(yù)設(shè)值時(shí)開啟油泵5?？梢钥闯觯刂破?0實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)液壓油的溫度，并在溫度信息值小于預(yù)設(shè)值時(shí)，啟動(dòng)油泵5，使低溫液壓油和高溫尾氣進(jìn)行熱交換。優(yōu)選地，為了使液壓油達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后油泵5可以自動(dòng)關(guān)閉，本實(shí)施例控制器還進(jìn)一步包括關(guān)閉控制單元，用于在溫度信息值等于預(yù)設(shè)值時(shí)關(guān)閉油泵5?？梢钥闯觯刂破?0在整個(gè)熱交換過程中，實(shí)時(shí)檢測(cè)液壓油箱8內(nèi)液壓油的溫度，當(dāng)溫度信息值等于預(yù)設(shè)值時(shí)，關(guān)閉油泵5，使低溫液壓油和高溫尾氣停止熱交換。優(yōu)選地，熱交換后，為了防止進(jìn)油管4和出油管2內(nèi)存留的液壓油因繼續(xù)加熱而變質(zhì)，本實(shí)施例在熱交換結(jié)束后，將存留在進(jìn)油管4、換熱器3和出油管2中的液壓油完全吸入至液壓油箱8后，油泵5才會(huì)關(guān)閉。具體地，油泵5選擇雙向泵，控制器10與雙向泵相連接，當(dāng)溫度信息值等于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制油泵5反轉(zhuǎn)，將進(jìn)油管4、換熱器3、出油管2中的液壓油完全吸入液壓油箱8后再關(guān)閉油泵5。具體實(shí)施時(shí)，雙向泵5可以選擇電子泵，電子泵可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)連通管路中的油壓，當(dāng)管路為吸空狀態(tài)時(shí)，電子泵會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。本實(shí)施例通過控制器10自動(dòng)控制熱交換過程，使液壓油的油溫保持在設(shè)定值。為了保證尾氣進(jìn)入換熱器3時(shí)具有一定的壓力，本實(shí)施例還可以進(jìn)一步包括增壓器1，增壓器I連接在排氣管7與發(fā)動(dòng)機(jī)9之間，并且，增壓器I的廢氣端通過排氣管7與換熱器3的第一端口相連接。具體實(shí)施時(shí)，增壓器I可以選擇渦輪增壓器。為了消除尾氣排出換熱器3時(shí)產(chǎn)生的噪音，本實(shí)施例還可以在換熱器3的第二端口連接消音器6，流經(jīng)換熱器3的尾氣經(jīng)過消音器6后再排入大氣中。具體實(shí)施時(shí)，出油管2的出油口位置高于液壓油箱8中的液壓油液位。具體地，出油管2與液壓油箱8的接口位置高于液壓油箱8內(nèi)的液壓油液位，減少預(yù)熱后的液壓油與油箱內(nèi)的低溫液壓油相混合。本發(fā)明實(shí)施例工作原理控制器10實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工程車輛中液壓油的溫度，當(dāng)油溫低于預(yù)設(shè)值時(shí)，啟動(dòng)油泵5，使液壓油箱8內(nèi)的低溫液壓油泵入換熱器3中，與流經(jīng)換熱器3的高溫尾氣進(jìn)行熱交換，熱交換后的液壓油重新回流至液壓油箱8中。當(dāng)液壓油的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制油泵5反向運(yùn)轉(zhuǎn)，將進(jìn)油管4、換熱器3、出油管2內(nèi)的液壓油全部吸入液壓油箱8內(nèi)后，油泵5關(guān)閉。綜上所述，本發(fā)明采用工程機(jī)械排出的高溫尾氣對(duì)該工程機(jī)械的低溫液壓油進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間短，預(yù)熱效率高，同時(shí)，還節(jié)約了能源。另一方面，本發(fā)明還提供了一種工程車輛，該工程車輛上設(shè)置有上述任一種液壓油預(yù)熱裝置，具體結(jié)構(gòu)參見上述說明即可，本發(fā)明在此不再贅述。由于液壓油預(yù)熱裝置具有上述效果，具有該預(yù)熱裝置的工程車輛也具有相同的技術(shù)效果。再一方面，本發(fā)明還提供一種液壓油預(yù)熱方法，該方法包括如下步驟將該工程車輛的尾氣流經(jīng)換熱器；將該工程車輛中液壓油箱內(nèi)的液壓油流經(jīng)換熱器，以與尾氣進(jìn)行熱交換。由于工程車輛尾氣的溫度較高，采用高溫尾氣和低溫液壓油進(jìn)行熱交換，不僅節(jié)約了能源，同時(shí)與現(xiàn)有采用熱水的預(yù)熱方法相比，縮短了預(yù)熱時(shí)間，提高了預(yù)熱效率。優(yōu)選地，將該工程車輛中液壓油箱內(nèi)的液壓油流經(jīng)換熱器的步驟包括在液壓油箱中液壓油的溫度值小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制將該工程車輛中液壓油箱內(nèi)的液壓油流經(jīng)換熱器，與尾氣進(jìn)行熱交換，該方法可以自動(dòng)啟動(dòng)熱交換過程。進(jìn)一步優(yōu)選地，將該工程車輛中液壓油箱內(nèi)的液壓油流經(jīng)換熱器的步驟還包括在溫度信息值等于預(yù)設(shè)值時(shí)控制該工程車輛中液壓油箱內(nèi)的液壓油停止流經(jīng)換熱器。在溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，該方法可以自動(dòng)控制熱交換停止。下面結(jié)合圖3對(duì)液壓油預(yù)熱方法的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步說明。首先，在工程機(jī)械的液壓油箱中放置一個(gè)溫度傳感器，溫度傳感器檢測(cè)的液壓油的溫度信息值，經(jīng)放大模塊放大后，傳送給控制器?？刂破鲗⒃摐囟葴y(cè)定值與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，當(dāng)測(cè)定值低于預(yù)設(shè)值時(shí)，啟動(dòng)油泵，將液壓油泵入換熱器中，液壓油與該工程機(jī)械產(chǎn)生的高溫尾氣在換熱器中進(jìn)行熱交換，熱交換后的液壓油回流至液壓油箱中。當(dāng)測(cè)定值等于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制器控制油泵反轉(zhuǎn)，將油管中的液壓油全部吸入液壓油箱中，油管吸空后油泵自動(dòng)停止工作。本發(fā)明將工程機(jī)械中的低溫液壓油與該工程機(jī)械中的高溫尾氣進(jìn)行熱交換，縮短了預(yù)熱時(shí)間，提高了預(yù)熱效率，同時(shí)，還節(jié)約了能源。需要說明的是液壓油預(yù)熱方法的原理與液壓油預(yù)熱裝置的原理相同，相關(guān)之處可以相互參照。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液壓油預(yù)熱裝置，用于工程車輛，其特征在于，包括 換熱器(3)，其第一端口與該工程車輛的排氣管(7)相連接，并且，所述換熱器(3)的第一端口與第二端口相連通； 進(jìn)油管(4)，其一端與所述換熱器(3)的第三端口相連接，另一端用于與該工程車輛的液壓油箱(8)相連接； 出油管(2)，其一端與所述換熱器(3)的第四端口相連接，另一端用于與所述液壓油箱(8)相連接；并且，所述換熱器(3)的第四端口與所述第三端口相連通； 油泵(5)，用于將所述液壓油箱(8)中的液壓油吸入換熱器(3)中換熱后，再使其回流至液壓油箱(8)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓油預(yù)熱裝置，其特征在于，還包括 溫度傳感器(11)，用于獲取所述液壓油箱(8)中液壓油的溫度信息； 控制器(10)，包括啟動(dòng)控制單元，用于接收所述溫度傳感器(11)發(fā)送的溫度信息，并在所述溫度信息值小于預(yù)設(shè)值時(shí)開啟所述油泵(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓油預(yù)熱裝置，其特征在于，所述控制器(10)還包括關(guān)閉控制單元，用于在所述溫度信息值等于所述預(yù)設(shè)值時(shí)關(guān)閉所述油泵(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓油預(yù)熱裝置，其特征在于，所述油泵(5)為雙向泵； 所述控制器(10)還包括反轉(zhuǎn)控制單元，用于在所述溫度信息值等于所述預(yù)設(shè)值時(shí)控制所述雙向泵反轉(zhuǎn)，直至所述進(jìn)油管(4)和所述出油管(2)為吸空狀態(tài)時(shí)，所述雙向泵關(guān)閉。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓油預(yù)熱裝置，其特征在于，還包括增壓器(I);其中，所述增壓器(I)的廢氣端通過排氣管(7 )與所述換熱器(3 )的第一端口相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液壓油預(yù)熱裝置，其特征在于，還包括消音器(6)，連接于所述換熱器(3)的第二端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的液壓油預(yù)熱裝置，其特征在于，所述出油管(2)的出油口位置高于所述液壓油箱(8)中的液壓油液位。
8.—種工程車輛，其特征在于，其上設(shè)置有權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)所述的液壓油預(yù)熱裝置。
9.一種液壓油預(yù)熱方法，用于工程車輛，其特征在于，包括如下步驟 將該工程車輛的尾氣流經(jīng)換熱器； 將該工程車輛中液壓油箱內(nèi)的液壓油流經(jīng)所述換熱器，以與所述尾氣進(jìn)行熱交換。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓油預(yù)熱方法，其特征在于，所述將該工程車輛中液壓油箱內(nèi)的液壓油流經(jīng)所述換熱器的步驟包括 在所述液壓油箱(8)中液壓油的溫度值小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制將該工程車輛中液壓油箱內(nèi)的液壓油流經(jīng)所述換熱器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液壓油預(yù)熱方法，其特征在于，還包括 在所述溫度信息值等于所述預(yù)設(shè)值時(shí)控制該工程車輛中液壓油箱內(nèi)的液壓油停止流經(jīng)所述換熱器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工程車輛、液壓油預(yù)熱裝置及方法。其中，液壓油預(yù)熱裝置包括換熱器、進(jìn)油管、出油管和油泵。換熱器的第一端口與該工程車輛的排氣管相連接，并且，換熱器第一端口與第二端口相連通；進(jìn)油管，其一端與換熱器的第三端口相連接，另一端用于與該工程車輛的液壓油箱相連接；出油管，其一端與換熱器的第四端口相連接，另一端用于與液壓油箱相連接；并且，換熱器的第四端口與第三端口相連通；油泵，用于將液壓油箱中的液壓油吸入換熱器中換熱后，再使其回流至液壓油箱中。本發(fā)明通過工程車輛的尾氣對(duì)該工程車輛的液壓油進(jìn)行預(yù)熱，該預(yù)熱方法不僅節(jié)約了能源；同時(shí)，由于液壓油與尾氣之間采用對(duì)流換熱，換熱效率高，預(yù)熱時(shí)間短。
文檔編號(hào)F15B21/04GK102705307SQ20121019259
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月12日
發(fā)明者方明祥, 陶丕森 申請(qǐng)人:三一重機(jī)有限公司