液压油散热风扇调速控制系统及工程机械[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号(10)授权公告号 CN 204003552 U(45)授权公告日 2014.12.10

(21)申请号 201420435855.2(22)申请日 2014.08.04

(73)专利权人北京市三一重机有限公司

地址102206 北京市昌平区南口镇李流路

三一产业园桩机研究本院(72)发明人余建明 周伟(51)Int.Cl.

F04D 27/00(2006.01)F04D 29/66(2006.01)F15B 21/04(2006.01)

权利要求书1页 说明书5页 附图2页权利要求书1页 说明书5页 附图2页

(54)实用新型名称

液压油散热风扇调速控制系统及工程机械(57)摘要

本实用新型提出一种液压油散热风扇调速控制系统及工程机械，该液压油散热风扇调速控制系统包括散热风扇的控制油路、温度传感器和底盘控制器，其中，控制油路中设置有电比例溢流阀，电比例溢流阀用于根据输入的电流值比例控制散热风扇的齿轮马达转速；温度传感器用于检测液压油的实时温度值，并生成温度值信号；底盘控制器与温度传感器和控制油路中的电比例溢流阀连接，接收温度值信号，并在温度值信号所指示的实时温度值大于第一预定温度后，向电比例溢流阀输出与实时温度值成预定比例的电流值；使散热风扇可以在液压油温度超过一定温度后可以按照一定比例速度慢慢提升转速，不会对齿轮马达的平键造成大的冲击，保护马达平键，也能减少噪音。CN 204003552 U CN 204003552 U

权 利 要 求 书

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1.一种液压油散热风扇调速控制系统，包括散热风扇的控制油路，其特征在于，

所述控制油路中设置有电比例溢流阀(1)，所述电比例溢流阀(1)用于根据输入的电流值比例调节进入所述散热风扇的齿轮马达(2)液压油流量；

温度传感器(3)，与液压油连接，用于检测所述液压油的实时温度值，并生成温度值信号；

底盘控制器，与所述温度传感器(3)和所述电比例溢流阀(1)连接，接收所述温度值信号，并在所述温度值信号所指示的实时温度值大于第一预定温度后，向所述电比例溢流阀(1)输出与所述实时温度值成预定比例的电流值。

2.根据权利要求1所述的液压油散热风扇调速控制系统，其特征在于，所述控制油路中还设置有电磁换向阀(4)，所述电磁换向阀(4)用于在输入换向电压后控制所述散热风扇的齿轮马达(2)正转或反转；

所述底盘控制器还设置有与所述电磁换向阀(4)连接的换向控制单元；所述换向控制单元设置有计时模块和延时模块，所述计时模块用于间隔第一预定时间后生成开启信号，并将所述开启信号发送给所述延时模块和所述换向控制单元，所述换向控制单元接收所述开启信号后向所述电磁换向阀(4)输出所述换向电压；

所述延时模块与所述计时模块连接，所述延时单元用于在接受所述开启信号后，延时第二预定时间后向换向控制单元发送关闭信号，所述换向控制单元接收所述关闭信号后停止向所述电磁换向阀(4)输出所述换向电压。

3.根据权利要求1所述的液压油散热风扇调速控制系统，其特征在于，所述底盘控制器还在所述温度值信号所指示的实时温度值大于第二预定温度后，向所述电比例溢流阀(1)输出的所述电流值为零。

4.根据权利要求2所述的液压油散热风扇调速控制系统，其特征在于，所述底盘控制器与所述电比例溢流阀(1)连接的线路上设置有第一电磁开关阀(5)；和/或，

所述换向控制单元与所述电磁换向阀(4)连接的线路上设置有第二电磁开关阀(6)。5.根据权利要求2所述的液压油散热风扇调速控制系统，其特征在于，所述电磁换向阀(4)包括两个工作状态：第一工作状态和第二工作状态；

在所述第一工作状态下，所述电磁换向阀的第一进油口与其第一出油口连通，所述电磁换向阀的第二进油口与其第二出油口连通；

在所述第二工作状态下，所述第一进油口与所述第二出油口连通，所述第二进油口与所述第一出油口连通。

6.一种工程机械，其特征在于，所述工程机械设置有如权利要求1-5任一项所述的液压油散热风扇调速控制系统。

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说 明 书

液压油散热风扇调速控制系统及工程机械

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技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种液压油散热风扇调速控制系统及工程机械。

[0001]

背景技术

目前，现有工程机械用液压油散风扇调速控制系统大致可以归纳为三种类型。其

一，液压油散热系统集成在发动机水散热系统之中，散热风扇直接由发动机驱动；其二，液压油散热风扇定转速运转，转速只与齿轮泵供给液压油流量和齿轮马达标定排量有关，与液压油温度无关；其三，液压油散风扇转速分两级控制(一级：转速为零；二级：全速转动)。

[0003] 针对第三种情况，在液压油散热风扇转速方面，该系统液压油温度在设定温度以下时液压油散热风扇不动作，高于设定温度时液压油散热风扇转速从零直接上升至最高转速，这样由于液压油散热风扇的转速发生突变而容易造成其马达平键断裂故障；而且由于液压油散热风扇全速转动，噪声达到最大值，噪声一直保持在较高分贝，对周围环境造成较大影响。

[0004] 针对现有的液压油散热风扇全速转动过程中容易导致其马达平键断裂而且噪声较大的问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

[0002]

实用新型内容

[0005] 为了克服现有的液压油散热风扇全速转动过程中容易导致其马达平键断裂而且噪声较大的问题，本实用新型提供一种液压油散热风扇调速控制系统及工程机械。[0006] 本实用新型提供的一种液压油散热风扇调速控制系统，包括散热风扇的控制油路，

[0007] 所述控制油路中设置有电比例溢流阀，所述电比例溢流阀用于根据输入的电流值比例调节进入所述散热风扇的齿轮马达液压油流量；[0008] 温度传感器，与所述液压油连接，用于检测所述液压油的实时温度值，并生成温度值信号；

[0009] 底盘控制器，与所述温度传感器和所述电比例溢流阀连接，接收所述温度值信号，并在所述温度值信号所指示的实时温度值大于第一预定温度后，向所述电比例溢流阀输出与所述实时温度值成预定比例的电流值。[0010] 进一步地，所述控制油路中还设置有电磁换向阀，所述电磁换向阀用于在输入换向电压后控制所述散热风扇的齿轮马达正转或反转；

[0011] 所述底盘控制器还设置有与所述电磁换向阀连接的换向控制单元；

所述换向控制单元设置有计时模块和延时模块，所述计时模块用于间隔第一预定

时间后生成开启信号，并将所述开启信号发送给所述延时模块和所述换向控制单元，所述换向控制单元接收所述开启信号后向所述电磁换向阀输出所述换向电压；

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说 明 书

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所述延时模块与所述计时模块连接，所述延时单元用于在接受所述开启信号后，延时第二预定时间后向换向控制单元发送关闭信号，所述换向控制单元接收所述关闭信号后停止向所述电磁换向阀输出所述换向电压。[0014] 进一步地，所述底盘控制器还在所述温度值信号所指示的实时温度值大于第二预定温度后，向所述电比例溢流阀输出的所述电流值为零。[0015] 进一步地，所述底盘控制器与所述电比例溢流阀连接的线路上设置有第一电磁开关阀；和/或，

[0016] 所述换向控制单元与所述电磁换向阀连接的线路上设置有第二电磁开关阀。[0017] 进一步地，所述电磁换向阀包括两个工作状态：第一工作状态和第二工作状态；[0018] 在所述第一工作状态下，所述电磁换向阀的第一进油口与其第一出油口连通，所述电磁换向阀的第二进油口与其第二出油口连通；[0019] 在所述第二工作状态下，所述第一进油口与所述第二出油口连通，所述第二进油口与所述第一出油口连通。

[0020] 实用新型本实用新型还提供一种工程机械，所述工程机械设置有上述的液压油散热风扇调速控制系统。

[0021] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

[0022] 本实用新型通过调节电比例溢流阀开口大小比例调节进入散热风扇的齿轮马达的液压油流量，从而调节齿轮马达转速，使散热风扇可以在液压油温度超过一定温度后可以按照一定比例慢慢提升转速，不会对齿轮马达的平键造成特别大的冲击，保护马达平键，而且，散热风扇在开始转速不高的情况下，噪音小，也能起到一定减少噪音的效果。[0023] 进一步地，本实用新型还通过设置延时一定时间后控制散热风扇反吹一段时间，这样当散热风扇运转一段时间之后散热扇反向运转一次，之后继续正常运转，以达到反吹灰尘的效果，将滞留在散热器上的杂物吹掉后继续散热，提高散热效果。附图说明

[0024] 构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

[0025] 图1所示为本实用新型实施例中具体应用的液压原理示意图；

[0026] 图2所示为本实用新型实施例中液压油温度与输入给电比例溢流阀的电流值关系表。

[0027] 附图标记说明：[0028] 1、电比例溢流阀；2、齿轮马达；3、温度传感器；4、电磁换向阀；5、第一电磁开关阀；6、第二电磁开关阀；7、齿轮泵；8、回油块。具体实施方式

[0029] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下

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说 明 书

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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0030] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型实施例及实施例中的特征可以相互组合。

[0031] 本实用新型实施例针对现有的液压油散热风扇全速转动过程中容易导致其马达平键断裂而且噪声较大的问题；以及现有的液压油散热风扇只有正转散热没有反转除尘的功能；本实用新型实施例提供了一种液压油散热风扇调速控制系统，该调速控制系统通过使用电比例溢流阀控制散热风扇的齿轮转动，然后通过实时改变供给齿轮马达的液压油流量，进而实时调节散热风扇的转动速度，实现散热风扇高温高转速、低温低转速的理想节能降噪状态。

[0032] 进一步地，本实用新型实施例中在底盘控制器内还可以设置有换向控制单元，可以在散热风扇的齿轮马达正转一段时间后控制齿轮马达反转几十秒钟，实现散热风扇间歇反转功能，散热风扇反转可以达到反吹除尘的效果，提高散热风扇的散热效率。[0033] 具体为，如图1和图2所示，该液压油散热风扇调速控制系统，包括散热风扇的控制油路、底盘控制器和温度传感器3；该控制油路通过齿轮泵7供油，进油油路通过电磁换向阀4的A口进入散热风扇的齿轮马达的进油口，齿轮马达2的出油口通过B口流入电磁换向阀4然后流入回油油路，回油油路上设置有单向阀并最后流入回油块8；在控制油路的进油油路与电磁换向阀之间的油路上还连接电比例溢流阀1的进油口，电比例溢流阀1的出油口连接在单向阀与回油块8之间的油路上。

[0034] 电比例溢流阀1的电控端通过第一电磁开关阀5连接底盘控制器；电比例溢流阀1根据其电控端输入的电流值大小控制其溢流口开通大小，在不需要散热风扇工作时，齿轮马达2为静止状态，电比例溢流阀1处于全开状态，此时，底盘控制器输入电比例溢流阀1的额定电流值。在需要齿轮马达2转动的情况下，按照一定的比例降低输入电比例溢流阀1的电流值，使电比例溢流阀1的溢流口变小，齿轮泵7的液压油便可以驱动齿轮马达2缓慢转动，电比例溢流阀1的溢流口越小，进入齿轮马达2的液压油流量就越大，齿轮泵7便可以驱动齿轮马达2转动更快；在电比例溢流阀1没有输入电流，即电流值为零时，齿轮马达2全速转动，带动散热风扇以最高速度转动散热。[0035] 电比例溢流阀1通过上述的方法，由其输入的电流值以一定反比例的方式调节散热风扇的齿轮马达2的液压油流量，进而调节散热风扇的转速。

[0036] 温度传感器3用于检测液压油的实时温度值3与液压油连接，并生成温度值信号，并将温度值信号传输给底盘控制器，底盘控制器接收温度值信号，并在温度值信号所指示的实时温度值大于第一预定温度后，向电比例溢流阀1输出与实时温度值成预定比例的电流值。由于齿轮马达2初始速度为零，并随着液压油温度值的上升而提升速度，所以比例溢流阀1在初始状态电流值为其额定电流，在液压油温度值达到第一预定温度后，比例溢流阀1输出与实时温度值成反比比例的电流值，比例溢流阀1输出的电流值减少，齿轮马达2转速提升；如图2所示，该第一预定温度为25度。[0037] 进一步，在温度传感器所检测的液压油温度达到第二预定温度时，第二预定温度大于第一预定温度，需要散热风扇全速转动，此时，比例溢流阀1需要完全关闭，所以其输入电流值为零值，齿轮马达2全速转动，如图2所示，该第二预定温度为90度。

[0038] 通过上述散热风扇的液压油路及底盘控制器控制的比例溢流阀1可以使齿轮马

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达自适应无极调节，从而减少对齿轮马达2平键的冲击，还能减少噪音污染。下面结合图1中液压原理图，来详细讲解一下液压油散热风扇的间隔反转结构和原理。[0039] 如图1所示，控制油路中的电磁换向阀4为二位二通电磁换向阀，其第一状态下进油口通过A口与散热风扇的齿轮马达2第一进油口连接，出油口通过B口与齿轮马达2第二进油口连接；电磁换向阀4第二状态下其进油口通过B口与齿轮马达2第二进油口连接，其出油口通过A口与散热风扇的齿轮马达2第一进油口连接；从而在电磁换向阀4切换不同工作状态下可以实现齿轮马达2的正反转；电磁换向阀4初始状态为第一状态，齿轮马达2正转，在电磁换向阀输入换向电压后转换为第二状态，齿轮马达2反转。[0040] 而在底盘控制器内还设置有与电磁换向阀4连接的换向控制单元，换向控制单元内设置有计时模块和延时模块，计时模块用于间隔第一预定时间生成开启信号，并将所述开启信号发送给所述延时模块和换向控制单元，换向控制单元接收所述开启信号后向电磁换向阀4输出换向电压，电磁换向阀4换向，电磁换向阀4进入第二状态，使散热风扇的齿轮马达2反转。

[0041] 延时单元接收所述开启信号后，延时第二预定时间后向换向控制单元发送关闭信号，所述换向控制单元接收所述关闭信号后停止向所述电磁换向阀4输出所述换向电压；电磁换向阀4重新回到第一状态，使散热风扇的齿轮马达2重新正转。[0042] 本实施例优选的第一预定时间为3小时，第二预定时间为30秒；基本不影响散热风扇散热，还能起到除尘的作用。[0043] 如图1所示，底盘控制器与电比例溢流阀1连接的线路上设置有第一电磁开关阀5；换向控制单元与电磁换向阀4连接的线路上设置有第二电磁开关阀6；上述第一电磁开关阀5和第二电磁开关阀6分别用于控制底盘控制器与电比例溢流阀1的通断以及控制换向控制单元与电磁换向阀4的通断。[0044] 如图2所示，该系统液压油温度在低于25度(摄氏度)时冷却风扇转速为零，输入给电比例溢流阀1的电流为其额定电流550毫安，在25—30度、30—40度、40—60度、60—80度、80—90度冷却风扇转速都是按照一定的比例函数关系逐渐上升的，输入给电比例溢流阀1的电流为一定的比例函数逐渐下降的；在90度以上冷却风扇转速全速转动，达到2200rpm，输入给电比例溢流阀1的电流为零；这样由于冷却风扇的转速不发生突变对机械结构具有较高的保护性。而且液压油温度达到90摄氏度的情况偏小，冷却风扇噪声一直工作在较低水平，对周围环境噪音影响较小。本实用新型实施例的工作原理为：本系统中液压油温度传感器将检测到的液压油箱内液压油实时温度值传送到底盘控制器中，底盘控制器根据检测到的液压油的实时温度给散热风扇控制油路中的电比例溢流阀1输出与之相对应的比例电流值，从而实时改变供给齿轮马达2的液压油流量，进而实时调节散热风扇的转动速度，实现散热风扇高温高转速、低温低转速的理想节能降噪状态。[0046] 而且，该底盘控制器内还设置有换向控制单元，通过换向控制单元每隔3小时给散热风扇控制油路中的电磁换向阀4输出24V电压值换向一次并延时30秒后失电，使得齿轮马达2每隔3小时反转30秒，将滞留杂物反吹出去之后再继续正转，保证散热风扇正常运行。

[0047] 本实用新型实施例还提供一种工程机械，所述工程机械设置有上述的液压油散热

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风扇调速控制系统。

[0048] 由于上述的液压油散热风扇调速控制系统具有上述的有益效果，所以设置有该液压油散热风扇调速控制系统的工程机械也同样具有上述有益效果，其具体实施例与上述类似，在此不再赘述。

[0049] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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说 明 书 附 图

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图1

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说 明 书 附 图

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图2

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