一种行走动力站的预热系统、方法及行走动力站与流程

1.本发明属于工程机械设备领域，具体涉及一种行走动力站的预热系统、方法及行走动力站。


背景技术：

2.行走动力站是为露天钻机等工程机械设备提供辅助液压动力的装置，广泛运用在复杂作业环境中。目前，行走动力站在高寒、极寒地区也展开了应用。对于高寒、极寒地区，由于温度非常低，行走动力站上的蓄电池相对电量就会降低，放电性能将大幅降低，机油、燃油和液压油等油品也会因为温度的降低变得粘稠，各个摩擦副间的阻力也会增大，再加上发动机的飞轮端自带的液压系统，具有相当程度的启动负载，非常容易造成发动机在低温条件下启动困难的问题。
3.现有技术中多采用耐低温的燃油、机油、液压油，并对蓄电池增加保温防风设计，利用火焰加热油底壳，以及发动机启动时喷射乙醚作等作为辅助手段。这些手段虽然具有一定的作用，但预热效果并不理想，同时也存在较大的安全风险。


技术实现要素：

4.技术问题：本发明提供一种预热效果好、通用性好且安全可靠的行走动力站的预热系统、方法以及利用了所提供的系统和方法的行走动力站，能够在高寒、极寒地区对行走动力站的各部件进行预热。
5.技术方案：一方面，本发明提供一种行走动力站的预热系统，包括：发动机、发动机水箱、燃油加热器、分配阀、燃油箱和若干加热执行器件，所述发动机至少包括第一进水口、第一出水口、第一回水口和第二出水口；所述分配阀至少包括第一腔体和第二腔体；
6.所述第一进水口与发动机水箱的出水口连接，所述第一出水口与发动机水箱的回水口连接；所述第二出水口通过第一球阀与燃油加热器的进水口连接；燃油加热器的出水口与第一腔体的进水口连接，第一腔体的出水口与加热执行器件连接；各加热执行器件的出水口与第二腔体的进水口连接，第二腔体的出水口通过第二球阀与第一回水口连接；
7.燃油箱的出油口通过三通分别与燃油加热器的吸油口和发动机的进油口连接。
8.进一步地，所述三通与燃油箱之间设置有燃油过滤器，所述燃油过滤器具备加热功能。
9.进一步地，所述的燃油箱中设置有第一温度传感器。
10.进一步地，若干所述加热执行器件包括燃油箱加热器、电池加热器、液压油箱加热器和油底壳加热器，分别用于对燃油箱、以及行走动力站的电池、液压油箱和油底壳进行加热。
11.进一步地，所述的燃油箱加热器设置在燃油箱中，电池加热器设置在电池的底部，液压油箱加热器设置在液压油箱中，油底壳加热器设置在发动机油底壳中。
12.进一步地，所述系统还包括设置在液压油箱中第二温度传感器、设置在电池箱上
的第三温度传感器和设置在油底壳上的第四温度传感器。
13.进一步地，当燃油加热器不工作时，第一球阀和第二球阀均保持关闭。
14.相比于现有技术，利用本发明的实施例中所提供的预热系统时，发动机水箱中的冷却水进入发动机，然后发动机的中冷却水进入燃油加热器进行加热，加热后的冷却水分流进入各加热执行器件，各加热器件对行走动力站上需要预热的零部件进行加热；经过各个加热执行器件的冷却水集流后流回发动机，对发动机进行预热，然后冷却水再从发动机中流出，按照上述的流动方向形成闭合的加热循环，持续为各部件进行加热，直到加热到设定时间达到或者加热到设定温度。本发明的方案，全部通过冷却水对各个部件进行预热，相比于现有技术，预热效果更好，同时，具有较好的通用性，而且能够降低危险，安全可靠。
15.第二方面，本发明提供一种利用所提供的行走动力站的预热系统对行走动力站进行预热的方法，包括：将发动机水箱中注满冷却水；
16.打开第一球阀和第二球阀；
17.启动燃油加热器，燃油加热器内部的油泵从燃油箱中吸油，燃油加热器开始工作；
18.发动机中的冷却水进入燃油加热器内进行加热，加热后的冷却水进入分配阀的第一腔体进行分流，分流后进入各加热执行元件；
19.经过各加热执行器件中的冷却水流回分配阀的第二腔体，然后通过第二球阀，经第一回水口流回发动机对发动机进行预热；
20.冷却水再从第二出水口流出，形成加热闭环，持续为行走动力站的各部件进行加热。
21.进一步地，当燃油加热器达到设定加热时间，则自动切断燃油加热器，停止加热；
22.当燃油加热器未达到设定加热时间，若每个温度传感器达到相应的设定温度，则停止对该温度传感器所对应的部件进行加热，当所有温度传感器的温度全部达到相应的设定温度，则自动切断燃油加热器，停止加热；然后关闭第一球阀和第二球阀。
23.相比与现有技术中使用的加热方法，通过一个燃油加热器，对冷却水进行加热后，整个行走动力站上的所有需要预热的零部件均采用的冷却水预热的方式，而不需要火焰加热、乙醚加热等方式，预热效果好，以及具备较好的通用性，并且安全性更高，更加适用高寒、极寒地区的作业环境。
24.第三方面，本发明提供一种行走动力站，包括所提供的行走动力站的预热系统，并利用所提供的方法对行走动力站进行预热。相比于现有技术，该行走动力站具有较好的预热效果，能够适应高寒、极寒地区的作业环境。
附图说明
25.图1为本发明的实施例中行走动力站的预热系统的系统框图。
26.图中有：1、发动机；2、发动机水箱；3、燃油加热器；4、分配阀；5、燃油箱；6、第一进水口；7、第一出水口；8、第一回水口；9、第二出水口；10、第一腔体；11、第二腔体；12、第一球阀；13、第二球阀；14、三通；15、燃油过滤器；16、第一温度传感器；17、燃油箱加热器；18、电池加热器；19、液压油箱加热器；20、油底壳加热器。
具体实施方式
27.下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。说明的是，术语“第一”、“第二”等仅是为了便于描述，不能理解为对数量等限制。
28.第一方面，本发明的实施例中，涉及的行走动力站的预热系统主要用于行走动力站中，通常，行走动力站由发动机、燃油箱、电池、液压油箱、齿轮箱、液压泵、快插和控制器等组成，在所提出的预热系统中，利用了行走动力站的部分零部件。
29.如图1所示，该预热系统包括发动机1、发动机水箱2、燃油加热器3、分配阀4、燃油箱5和若干加热执行器件。其中，发动机1至少包括第一进水口6、第一出水口7、第一回水口8和第二出水口9；分配阀4至少包括第一腔体10和第二腔体11；第一进水口6与发动机水箱2的出水口连接，第一出水口7与发动机水箱2的回水口连接；所述第二出水口9通过第一球阀12与燃油加热器3的进水口连接；燃油加热器3的出水口与第一腔体10的进水口连接，第一腔体10的出水口与加热执行器件连接；各加热执行器件的出水口与第二腔体11的进水口连接，第二腔体11的出水口通过第二球阀13与第一回水口8连接。燃油箱5的出油口通过三通14分别与燃油加热器3的吸油口和发动机1的进油口连接。在本发明的实施例中，当燃油加热器3不工作时，第一球阀12和第二球阀13处于关闭状态。
30.上述的各部件均是利用管路进行连接，并且发动机1与燃油加热器3共用一个燃油箱5。其中，分配阀4主要是起到分流和合流的作用，具体的，在第一腔体10中实现分流，在第二腔体11中实现合流。分配阀可以采用现有市面上的具有分流和集流功能的液压阀。
31.发动机水箱2中的冷却水从发动机1的第一进水口6加入发动机1内，经过发动机1内部的管路后，从第一出水口7回到发动机水箱2。从发动机1的第二出水口9流出的冷却水进入加热器。
32.在本发明的实施例中，三通14与燃油箱5之间设置有燃油过滤器15，从而对从燃油箱5中出来的燃油进行过滤。燃油过滤器15具备加热功能，从而可以对燃油进行预热。在目前的市面上，存在很多具备加热功能的燃油过滤器15，可以直接根据需求进行选型。
33.加热执行器件主要是用于给行走动力站上需要预热的零部件进行加热的加热器，在本发明的实施例中，加热执行器件包括燃油箱加热器17、电池加热器18、液压油箱加热器19和油底壳加热器20，分别用于对燃油箱、以及行走动力站的电池、液压油箱和油底壳进行加热。燃油箱加热器17设置在燃油箱5中，电池加热器18设置在电池的底部，液压油箱加热器19设置在液压油箱中，油底壳加热器20设置在发动机油底壳中。因此，在本发明的实施例中，采用的分配阀4，其第一腔体10上具有4个出水口，分别连接燃油箱加热器17、电池加热器18、液压油箱加热器19和油底壳加热器20的进水口；同样，其第二腔体11上具有4个进水口，分别连接燃油箱加热器17、电池加热器18、液压油箱加热器19和油底壳加热器20的出水口。
34.在本发明的实施例中，在燃油箱5中设置有第一温度传感器16，用于对燃油箱5中的燃油温度进行监测。同时，在在液压油箱中设置第二温度传感器，从而可以对液压油箱中的温度进行监测。在电池箱上设置第三温度传感器，从而可以对电池箱的温度进行监测。在油底壳上设置第四温度传感器，从而可以对油底壳的温度进行监测。
35.对于第一球阀12、第二球阀13、燃油加热器3以及各个传感器，均可与控制器电连接，从而便于控制。
36.利用本发明的实施例中所提供的预热系统，发动机水箱2中的冷却水进入发动机1，然后发动机1的中冷却水进入燃油加热器3进行加热，加热后的冷却水分流进入各加热执行器件，各加热器件对行走动力站上需要预热的零部件进行加热；经过各个加热执行器件的冷却水集流后流回发动机，对发动机进行预热，然后冷却水再从发动机中流出，按照上述的流动方向形成闭合的加热循环回路，持续为各部件进行加热，直到加热到设定温度。本发明的方案，全部通过冷却水对各个部件进行预热，相比于现有技术，预热效果更好，同时，具有较好的通用性，而且能够降低危险，安全可靠。
37.第二方面，在本发明的实施例中，还提供一种利用所提出的预热系统对行走动力站进行预热的方法，该方法包括：
38.首先，将发动机水箱2中注满冷却水，发动机水箱2中的冷却水经过管路从发动机1的第一进水口6流入发动机1内，继续往发动机水箱2中加冷却水，直至加满。
39.然后，打开第一球阀12和第二球阀13。
40.然后，启动燃油加热器3，燃油加热器3内部的油泵从燃油箱5中吸油，燃油加热器3开始工作。在三通14与燃油加热器3之间设置有具备加热功能的燃油过滤器15的情况下，在燃油进入燃油加热器3之前，对燃油进行预热。
41.然后，发动机1中的冷却水进入燃油加热器3内进行加热，加热后的冷却水进入分配阀4的第一腔体10进行分流，分流后进入各加热执行器件。如进入燃油箱加热器17、电池加热器18、液压油箱加热器19和油底壳加热器20，分别可以对燃油箱、以及行走动力站的电池、液压油箱和油底壳进行加热。
42.经过各个加热执行器件的冷却水通过管路流回到分配阀4的第二腔体11，进行合流，合流后，通过第二球阀13，经第一回水口8流回发动机1对发动机进行预热。
43.然后冷却水再次从发动机1的第二出水口9流出，按照上述的冷却水流动方式，如图1中箭头指向，形成加热闭环，从而持续为发动机的各部件进行加热。
44.在本发明的实施例中，对与何时停止加热，可通过如下方式控制。
45.可以通过在控制台利用定时器对燃油加热器的加热时间进行控制，当燃油加热器运行达到设定的加热时间时，则自动自动切断燃油加热器，停止加热。
46.也可以当燃油加热器未达到设定加热时间时，针对每个温度传感器，均相应的设定一个设定温度，当温度传感器达到相应的设定温度，则停止对该温度传感器对应的部件进行加热。例如，将第一温度传感器的设定温度设定为20℃，那么，当第一温度传感器的温度达到20℃时，则停止冷却水对燃油箱进行加热。类似的，也可以实现对电池、液压油箱和油底壳的单独加热。针对不同的温度传感器，设定温度可以设定不同的值，从而保证整个系统的温度不会偏高。当所有的温度传感器的温度均达到设定的温度时，切断燃油加热器，停止加热。从而避免因为加热时间过长，导致系统的加热媒介过热。
47.停止加热后，关闭第一球阀12和第二球阀13。然后就可以启动发动机，使行走动力站进入工作状态。
48.本发明的实施例中所提供的行走动力站的预热方法，相比与现有技术中使用的加热方法，通过一个燃油加热器，对冷却水进行加热后，整个行走动力站上的所有需要预热的零部件均采用的冷却水预热的方式，而不需要火焰加热、乙醚加热等方式，预热效果好，以及具备较好的通用性，并且安全性更高，更加适用高寒、极寒地区的作业环境。
49.第三方面，本发明还提供一种行走动力站，包括所提供的行走动力站的预热系统，并利用所提供的方法对行走动力站进行预热。相比于现有技术，该行走动力站具有较好的预热效果，能够适应高寒、极寒地区的作业环境。
50.上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。