專利名稱：小型工程機械液壓油溫度控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種小型工程機械液壓油溫度控制裝置，特別是一種利用發(fā)動機水冷系統(tǒng)部分風量對液壓油進行溫度控制的裝置。
在工程機械上，液壓油溫度是否適當對機械的工作效率和壽命影響很大。油溫過高會使系統(tǒng)效率下降、元件過早老化，甚至使密封失效導致機械不能正常工作;油溫過低會使液壓系統(tǒng)壓力損失大、機械出力不足。因此，人們都希望把液壓系統(tǒng)的油溫控制在一定的范圍內。但是，在自行式小型工程機械上，由于受實間位置的限制，液壓油箱做得較小，使液壓系統(tǒng)的自然散熱能力不足，導致機械在環(huán)境溫度較高的條件下工作時液壓系統(tǒng)的油溫往往過高。如果為降低液壓油溫度而簡單地設置冷卻器，則在環(huán)境溫度較低的條件下工作時液壓系統(tǒng)的油溫又會偏低。為此，傳統(tǒng)的解決辦法是在液壓系統(tǒng)中，設置電加熱器和電風扇式冷卻器，這樣一來勢必造成系統(tǒng)結構的復雜龐大和電能需要量的增大，而自行式小型工程機械很難空出足夠的空間位置和供給足夠的電量。近年來在大中型工程機械上出現(xiàn)采用液壓油冷卻器與發(fā)動機散熱器并排的方案，但由于受空間位置的影響，限制了該方案在小型工程機械方面的應用。新近公布的東德專利DD.246，345，A，在通用型液壓挖掘機上采用液壓馬達帶動風扇吹拂液壓油冷卻器，并通過轉換器和流量調節(jié)閥根據(jù)主液壓系統(tǒng)油液的粘度對風扇馬達的轉速進行控制，從而達到控制液壓系統(tǒng)油溫的目的，但該方案需要增設一個獨立的用于控制液壓系統(tǒng)油溫的液壓回路，而且在低溫環(huán)境作業(yè)時需要另設加熱器，使結構復雜龐大，造價昂貴。
本發(fā)明的目的就是給小型工程機械，尤其是自行式小型液壓工程機械提供一種結構簡單、尺寸小、不耗費電能的液壓油溫度控制裝置。本發(fā)明主要由安裝平臺、發(fā)動機及其循環(huán)水冷卻系統(tǒng)、包含有交換器的液壓系統(tǒng)以及安裝在發(fā)動機冷卻風下部前方的導風裝置組成。
本發(fā)明的應用原理是這樣的，在通常的采用循環(huán)水冷式發(fā)動機為動力的工程機械上，發(fā)動機安裝在安裝平臺上，在機械的液壓系統(tǒng)回油道上接入熱交換器，并設置一套用以引取發(fā)動機冷卻系統(tǒng)部分風量去吹拂熱交換器的導風裝置，所述的導風裝置主要由發(fā)動機的冷卻風扇罩和導風管組成，在該風扇罩上開有出風窗口，緊接該窗口的是導風管，導風管的四面密封，斷面一般呈矩形，導風管的涼風入口對著冷卻風扇罩上的出風窗口，導風管的出口對著所述液壓系統(tǒng)的熱交換器，熱交換器與所述安裝平臺固定連接，該導風管與所述發(fā)動機的散熱器支架固接，并利用了該散熱器支架作為導風管的一部分，所述冷卻風扇罩與發(fā)動機的散熱器支架固定連接，該散熱器支架與所述的安裝平臺固連，為使出風均勻還在導風管內設置分風柵，為控制出量的大小還在導風管內設置有開度可調的風門，它一般是矩形的板狀物，通過樞軸和調節(jié)機構安裝在導風管上，風門關閉時與導風管內壁吻合，液壓系統(tǒng)的熱交換器對著導風管的出口通常安裝于散熱器的下部處于安裝平臺的縱梁腹腔內，熱交換器與安裝平臺固連，在散熱器的下部前方裝有熱風引導裝置，在導風管的熱風口處有雙作用風門，風門的開度可以改變，有調節(jié)涼、熱風量的作用。另外，熱交換器在平臺上安裝時，利用改變墊片厚度可調節(jié)熱交換器的安裝高度，從而調節(jié)涼風量、熱風量。當液壓系統(tǒng)的油溫低于進入熱交換器的綜合風溫T值時，熱交換器起加熱作用;當液壓系統(tǒng)的油溫高于T值時，熱交換器冷卻作用，使液壓油溫被控制在T值附近的范圍內，使機械能夠適應在不同的工況和不同的環(huán)境下對液壓油溫的要求。
本發(fā)明的結構構成是這樣的

圖1為本發(fā)明的整體主要部分平面布置圖。
圖2為本發(fā)明的液壓系統(tǒng)原理簡圖。
圖3為本發(fā)明的沿圖1中Ⅰ-Ⅰ的剖視簡圖。
圖4為本發(fā)明的風扇罩簡圖。
圖5為本發(fā)明的另一個實施例沿圖1中Ⅰ-Ⅰ部位的局部剖視簡圖。
圖1、圖2、圖3、圖4、圖5中，平臺[1]、發(fā)動機[2]、冷卻風扇[3]、冷卻風扇罩[4]、散熱器[5]、熱交換器[6]、分配閥[7]、換向閥[8]、濾清器[9]、油箱[10]、油泵[11]、樞軸臺肩[12]、固定件[13]、樞軸端螺母[14]、上水室[15]、散熱管[16]、下水室[17]、調整墊[18]、涼風門[19]、調節(jié)螺栓[20]、散熱器支架[21]、二通導風管[22]、分風柵[23]、雙作用風門[24]、圍板[25]、熱風門[26]、三通導風管[27]、出風窗口[4a]、綜合風量Q、綜合風溫T。
下面結合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，對本發(fā)明的具體實施例作進一步詳細描述。
如圖1或圖2所示，液壓系統(tǒng)的油泵[11]接受從發(fā)動機[2]傳來的動力，將油液從油箱[10]中吸出，泵到多路換向閥[8]和推土分配閥[7]上，由這些閥控制油液對液壓缸或液壓馬達的通斷和方向，從而控制機械的動作。從液壓缸或液壓馬達工作后的余油還回到上述的閥來，再經熱交換器[6]和濾清器[9]回到液壓油箱[10]。
在圖3中，發(fā)動機[2]采用循環(huán)水冷式，冷卻水在水泵的作用下從散熱器[5]的下水室[17]吸出，送入發(fā)動機[2]的體內，吸取發(fā)動機體內的熱量后流入散熱器[5]的上水室[15]，靠自重經散熱管[16]流到下水室[17]，熱水通過散熱管[16]時熱量逸出管壁及散熱片表面，被發(fā)動機冷卻風扇[3]吹拂帶到大氣中去。顯然，從冷卻風扇[3]吹來的風是涼風，而經過散熱器[5]后出來的風已變成熱風。發(fā)動機[2]安裝在平臺[1]上，它的散熱器[5]固定安裝在散熱器支架[21]上，散熱器支架[21]與安裝平臺[1]固定相連，冷卻風扇罩[4]與散熱器支架[21]固連，在冷卻風扇罩[4]上開有出風窗口[4a]，緊接窗口4a的是二通導風管[22]，二通導風管[22]四面密封斷面一般呈矩形而空著一個入口和一個出口，該入口對著冷卻風扇罩[4]的出風窗口4a，該出口對著液壓系統(tǒng)的熱交換器[6]。二通導風管[22]與散熱器支架[21]固連并利用了散熱器支架[21]作為二通導風管[22]的一部分，二通導風管[22]內為使出風均勻還設有分風柵[23]、為控制出風量的大小還設有涼風門[19]，分風柵[23]是一塊或多塊與二通導風管[22]固連而且緊靠風扇罩出風窗口4a的板狀物，涼風門[19]是一塊板狀物通過樞軸安裝在二通導風管[22]上，并設有用以改變涼風門[19]開度的調節(jié)機構，涼風門[19]一般是矩形的，關閉時涼風門[19]的周邊與導風管內壁吻合。所述風門開度的調節(jié)機構可以有很多型式，圖3所示為最簡單的螺紋調節(jié)機構，在涼風門[19]的樞軸上可安裝扭簧(圖中未視出)使涼風門[19]總是壓要調節(jié)螺栓[20]上，防止工作過程中涼風門[19]產生晃動。液壓系統(tǒng)的熱交換器[6]安裝在散熱器[5]的下部前方對著二通導風管[22]的出風口，通過調整墊[18]與安裝平臺[1]可拆性地固定連接。冷卻風扇[3]吹出的風大部分通過散熱器[5]，有一小部分進入二通導風管[22]去吹拂熱交換器[6]。應該注意到進入熱交換器[6]的風量有兩股，一股是從二通導風管[22]來的涼風(比環(huán)境溫度略高)，另一股是從散熱器[5]出來的熱風(比發(fā)動機冷卻水溫略低)。熱交換器[6]的安裝高度的改變靠更換不同厚度的調整墊[18]，從而調節(jié)了進入熱交換器[6]的熱風量;改變涼風門[19]的開度，可以調節(jié)進入熱交換器[6]的涼風量?？梢?，改變調整墊[18]的厚度或調節(jié)涼風門[19]的開度，可以調節(jié)進入熱交換器[6]的綜合風量Q和綜合風溫T。當液壓系統(tǒng)的油溫低于T值時，熱交換器[6]起加熱作用，使液壓油溫度快速升高;當液壓油溫高于T值時，熱交換器[6]起冷卻作用，抑制液壓油溫的升高。這就使得液壓油的溫度被控制在T值附近的范圍內，這個溫度范圍的大小和兩端溫度的高低除取決于熱交換器[6]的能力和液壓系統(tǒng)需交換的熱量的大小外，還取決于T值的高低和Q值的大小，改變調整墊[18]的厚度和涼風門[19]的開度，可以獲得較合適的綜合風量Q值和綜合風溫T值，使機械能夠適應在不同的工況和不同的工作環(huán)境下對液壓油溫的要求。
順便指出，機械在環(huán)境溫度較低的條件下工作時，發(fā)動機[2]的冷卻水平衡溫度是偏低的，此時將熱交換器[6]的安裝高度升高，不但對液壓油溫有利，而且也由于增大了對發(fā)動機冷卻風的阻尼使冷卻水平衡溫度略為提高，這對發(fā)動機[2]的工作是有利的。
在實際應用中，由于工程機械能適應的液壓油溫度范圍較寬(如40°-80℃)，如果機械幾乎是在氣溫不太低(如-5℃以上)的環(huán)境下工作，為簡化結構可以考慮取消調整墊[18]或涼風門[19]，甚至兩者都取消。一般說來，在-5℃以下的氣溫很少出現(xiàn)的地區(qū)，采用定量地引入熱風而靠涼風門[19]調節(jié)涼風量，可以獲得對液壓油溫度較好的控制效果。
圖5所示為本發(fā)明的一個實施例。發(fā)動機[2]安裝在平臺[1]上它的散熱器[5]固定安裝在散熱器支架[21]上，散熱器支架[21]與平臺[1]固定連接，發(fā)動機[2]的冷卻風扇罩[4]與散熱器支架[21]固定連接，在風扇罩[4]上開有出風窗口4a，緊接該窗口是三通導風管[27]，三通導風管[27]的四面密封，斷面一般呈矩形而空著一個入口和一個出口以及一個熱風口，該入口對著風扇罩[4]的出風窗口4a，該出口對著液壓系統(tǒng)的熱交換器[6]。三通導風管[27]與散熱器支架[21]固定連接，三通導風管[27]內為使出風均勻還設有分風柵[23]、為控制出風量的大小還設有雙作用風門[24]，分風柵[23]是一塊或多塊緊靠風扇罩出風窗口4a的與三通導風管[27]固定連接的板狀物，雙作用風門[24]一般是一塊矩形板狀物并通過樞抽和調節(jié)機構安裝在三通導風管[27]上，雙作用風門[24]可以相對于三通導風管[27]轉動并可固定在某一需要的位置以調節(jié)開度，它完全關閉時與三通導風管[27]的內壁吻合。液壓系統(tǒng)的熱交換器[6]對著三通導風管[27]的出口安裝于散熱器[5]的下部處于安裝平臺[1]的縱梁腹腔內，熱交換器[6]的外殼與安裝平臺[1]固連，在散熱器[5]的下部前方裝有熱風引導裝置，該裝置至少是一塊有側翼的圍板[25]，為方便調節(jié)熱風量可在圍板[25]的上部設置熱風門[26]，圍板[25]與安裝平臺[1]固定連接，熱風門[26]與圍板[25]樞軸地連接，并設有用以調節(jié)熱風門開度的調節(jié)機構，熱風門[26]關門時基本上與發(fā)動機散熱器[5]的出風路最低線相平，熱風門[26]是向上打開的，熱風門[26]的打開將略擋住散熱器[5]下部的出風路，使部分熱風經熱風門[26]、圍板[25]、散熱器支架[21]進入三通導風管[27]，與涼風會合后進入熱交換器[6]。雙作用風門[24]安裝在三通導風管[27]的熱風口處，雙作用風門[24]開度的調節(jié)不但調節(jié)了涼風量，同時也兼有調節(jié)熱風量的作用，當雙作用風門[24]全開涼風道全通時，熱風道也全閉;當雙作用風門[24]全閉時熱風也就全開。所述的雙作用風門[24]和熱風門[26]的調節(jié)機構可以有很多型式，最簡單的是在風門樞軸端開螺紋，依靠樞軸臺肩[12]與固定件[13](三通導風管[27]或圍板[25])的摩擦，使風門固定在某一位置，需要時松開樞軸端螺母[14]進行調，調好后擰緊螺母[14]固緊即可。與第一個實施例相似，第二個實施例同樣可以通過改變雙作用風門[24]和熱風門[26]的開度來調節(jié)進入熱交換器[6]的熱風量和涼風量，從而調節(jié)了進入熱交換器[6]的綜合風量和綜合風溫，使機械能夠適應在不同的工況和不同的工作環(huán)境下對液壓油溫度的要求。如果機械幾乎是在環(huán)境溫度不算低的條件下工作，則同樣可以考慮取消熱風引導裝置或取消雙作用風門[24]，甚至兩者均取消，一般說來在-5℃以下的氣溫很少出現(xiàn)的地區(qū)，采用定量地引入熱風而靠雙作用風門[24]調節(jié)風量，可以獲得控制液壓油溫度的較好效果。
權利要求
1.一種小型工程機械液壓油溫度控制裝置，它主要包括一個安裝平臺[1]，一臺安裝在所述安裝平臺[1]上的包含有循環(huán)水冷系統(tǒng)的發(fā)動機[2]，一個由該發(fā)動機[2]驅動的包含有熱交換器[6]的液壓系統(tǒng)，一套用以引取該發(fā)動機冷卻系統(tǒng)部分風量的導風裝置，其特征在于所述的導風裝置主要由發(fā)動機[2]的冷卻風扇罩[4]和導風管組成，在該風扇罩[4]上開有出風窗口4a，緊接該窗口的是導風管，導風管的四面密封，斷面一般呈矩形，導風管的涼風入口對著冷卻風扇罩[4]上的出風窗口4a，導風管的出口對著所述液壓系統(tǒng)的熱交換器[6]，熱交換器[6]與所述的安裝平臺[1]固定連接，該導風管與所述發(fā)動機[2]的散熱器支架[21]固接，并利用了該散熱器支架[21]作為導風管的一部分，冷卻風扇罩[4]與散熱器支架[21]固定連接，該散熱器支架[21]與所述的安裝平臺[1]固連，為使出風均勻還在導風管內設置有分風柵[23]是一塊或多塊靠近所述風扇罩出風窗口4a并與所述導風管固連的板狀物，為控制出風量的大小還在導風管內設置有開度可調節(jié)的風門，該風門一般是矩形的板狀物，通過樞軸和調節(jié)機構安裝在導風管上，風門關閉時與導風管內壁吻合。
2.按照權利要求1所述的溫度控制裝置，其特征在于所述的導風管是一個二通導風管[22]，它空著一個入口和一個出口，該入口對著冷卻風扇罩[4]的出風窗口4a，該出口對著液壓系統(tǒng)的熱交換器[6]，
3.按照權利要求1或2所述的溫度控制裝置，其特征在于所述的熱交換器[6]安裝在發(fā)動機散熱器[5]的下部前方對著所述二通導風管[22]的出風口，通過調整墊[18]與安裝平臺[1]可拆性地固定連接，它的安裝高度的改變靠更換不同厚度的調整墊[18]，去除調整墊[18]時熱交換器[6]的上平面與發(fā)動機散熱器[5]的出風路最低線基本相平，
4.按照權利要求1所述的溫度控制裝置，其特征在于所述的導風管是一個三通導風管[27]，它空著一個入口和一個出口以及一個熱風口，該入口對著冷卻風扇罩[4]上的出風窗口4a，該出口對著安裝在平臺[1]的縱梁腹腔內的液壓系統(tǒng)的熱交換器[6]，
5.按照權利要求1或4所述的溫度控制裝置，其特征在于所述的風門是一個開度可以調節(jié)的雙作用風門[24]，該雙作用風門[24]一般是矩形的板狀物，并通過樞軸和調節(jié)機構安裝在所述三通導風管[27]的熱風口處，雙作用風門[24]關閉時與三通導風管[27]的內壁吻合，它完全打開時三通導風管[27]的熱風口被封閉，
6.按照權利要求1所述的溫度控制裝置，其特征在于在所述發(fā)動機散熱器[5]的下部前方，還設有熱風引導裝置，該裝置至少是一塊有側翼的圍板[25]，
7.按照權利要求1所述的溫度控制裝置，其特征在于在所述發(fā)動機散熱器[5]的下部前方設有熱風引導裝置，該裝置主要由有側翼的圍板[25]和與圍板[25]樞軸地連接的熱風門[26]組成，圍板[25]與安裝平臺[1]固連，熱風門[26]還設有用以調節(jié)其開度的調節(jié)機構[12]、[13]、[14]，熱風門[26]關閉時基本上與發(fā)動機散熱器出風路最低線相平，熱風門[26]是向上打開的。
全文摘要
一種工程機械液壓油溫度控制裝置主要包括在主要發(fā)動機冷卻風扇下部前方設置的導風裝置和與主機液壓系統(tǒng)接通的熱交換器，在冷卻風扇罩上開有出風窗口緊接該窗口是引取涼風去吹拂熱交換器的導風管，通過熱交換器或熱風門擋住發(fā)動機散熱器下部出風路的安裝將熱風引入熱交換器，利用改變風門開度和熱交換器的安裝高度來調節(jié)進入熱交換器的綜合風量和綜合風溫來控制液壓油的溫度。
文檔編號F15B21/04GK1070992SQ92110289
公開日1993年4月14日 申請日期1992年9月1日 優(yōu)先權日1992年9月1日
發(fā)明者梁建和, 羅代新, 鄭文康, 伏志和, 謝子貞, 鐘積慧, 甘翼偉 申請人:廣西玉林柴油機總廠