一种复合散热的液压油温控制系统的制作方法

1.本发明涉及液压系统技术领域，更具体地说，涉及一种复合散热的液压油温控制系统。


背景技术：

2.复合散热器集成了水冷、中冷和油冷的功能，可同时实现冷却发动机、发动机进气和液压系统液压油，具有结构紧凑、体积小、布局设计简单、成本低以及便于维修等特点，在工程机械上应用日益广泛。
3.随着基础建设朝向高纬度、高海拔地域推进，液压系统经常需在零度以下、最低温度甚至达-60℃。在低温情况下，液压油粘度急剧升高流动性变差，易导致滤芯压差高报警、液压泵吸空而损坏。
4.目前，常见的有如下几种方法可以使得液压系统适应不同的环境温度：采用预热或者暖机装置，如采用加热器或者液压溢流加热，将液压油加热到合理范围，再启动液压系统工作。
5.常见结构中，需要在液压油箱上配备单独的控制器连接暖机开关、温度传感器信号、整机油门输入信号，输出信号连接电比例溢流阀控制变量泵、连接通断阀控制工作油路和回油路的通断；系统中还需要配备齿轮泵为电比例阀提供油源，结构复杂而且成本高昂。
6.综上所述，如何通过结构简单且成本低的液压油温控制系统，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

7.有鉴于此，本发明的目的是提供一种复合散热的液压油温控制系统，该系统的结构简单、成本较低，且使用方便，易于控制。
8.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种复合散热的液压油温控制系统，包括：
10.液压油箱；
11.散热液压泵，连接所述液压油箱和电控发动机，用于为散热系统供油；所述电控发动机控制所述散热液压泵从所述液压油箱吸取并输出的油量；
12.复合散热器，具有液压油冷却器和散热马达，用于发动机和液压系统冷却；
13.散热器驱动阀组，连接所述散热器液压泵和所述散热马达，用于控制所述散热马达的启停；
14.回油切换阀组，连接所述散热马达，并具有第一电磁阀，所述第一电磁阀连接并控制所述散热马达的回油可选择的直接输送至所述液压油箱或通入所述液压油冷却器后再输送至所述液压油箱。
15.优选地，还包括工作控制器，所述工作控制器连接所述散热器驱动阀组、所述回油切换阀组以及所述电控发动机。
16.优选地，所述回油切换阀组包括第一插装阀和第二插装阀，所述第一插装阀和所述第二插装阀的进油口均可通断的连接所述散热马达的出油口；所述第一插装阀的出油口连接所述液压油冷却器的进油口，所述第二插装阀的出油口连接所述液压油箱；
17.所述第一电磁阀连接所述工作控制器，并连接所述第一插装阀和所述第二插装阀。
18.优选地，所述液压油箱连接工作加热液压泵，所述工作加热液压泵用于将所述液压油箱的油液输送至工作机构；
19.还包括工作加热模式切换阀组，所述工作加热模式切换阀组连接并控制所述工作加热液压泵输出的油液向工作结构供油或者通过溢流阀溢流升温返回所述液压油箱，以使所述液压油箱中油液温度升高。
20.优选地，所述电控发动机连接并控制所述工作加热液压泵。
21.优选地，所述液压油箱设有用于检测油温的温度传感器，所述温度传感器连接所述工作控制器；
22.当所述液压油温度低于预设温度时，所述散热马达的出油经过所述回油切换阀组中插装阀回到所述液压油箱；
23.当所述液压油温度高于预设温度时，所述散热马达的出油经过所述回油切换阀组中插装阀进入所述液压油冷却器冷却降温再回到所述液压油箱，以使所述液压油箱中油液温度降低。
24.优选地，所述工作控制器存储有第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度和第四预设温度，所述第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度和第四预设温度的数值依次增大；
25.当所述温度传感器检测到温度大于所述第一预设温度且小于所述第二预设温度时，所述工作控制器控制所述工作加热模式切换阀组处于加热模式，以使所述工作加热液压泵输出的油液溢流加热返回所述液压油箱；
26.当所述温度传感器检测到温度大于或等于所述第二预设温度时，所述工作控制器控制所述工作加热模式切换阀组处于工作模式，以使所述工作加热液压泵输出的油液至液压缸等工作执行机构；
27.当所述温度传感器检测到温度小于或等于所述第三预设温度时，所述散热马达的回油直接输送至所述液压油箱；当所述温度传感器检测到温度大于或等于所述第四预设温度时，所述工作控制器控制所述第一电磁阀，以使所述散热马达的回油进入所述冷却器后再输送至所述液压油箱。
28.优选地，所述液压油箱设有液压油加热器，所述液压油加热器连接所述工作控制器；
29.当所述温度传感器检测到温度小于或等于所述第一预设温度时，所述液压油加热器开启；当所述温度传感器检测到温度大于或等于所述第二预设温度时，所述液压油加热器关闭。
30.优选地，还包括人机交互接口，所述人机交互接口连接所述工作控制器，当所述工作控制器接收到所述人机交互接口发送的开启信号后，所述工作控制器控制所述温度传感器配合所述散热器驱动阀组、所述回油切换阀组以及所述电控发动机工作。
31.本发明利用回油切换阀组中设置的第一电磁阀，控制回油是否经液压油冷却器，实现冷却油液的作用，从而使得回油具有冷却效果，并使用复合散热器，能够同时用于冷却发动机，同时由于散热器驱动阀组的出油口连接散热马达，从而还能够使液压油箱中的液压油通过散热液压泵、散热器驱动阀组后进入复合散热器中，从而实现对液压油箱中液压油的冷却。另外，由于采用液压驱动的复合散热器，其结构紧凑，占用空间小，且易于维修和布局。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
33.图1为本发明所提供的一种复合散热的液压油温控制系统的示意图。
34.图1中，附图标记包括：
35.液压油箱1、电控发动机2、散热液压泵3、工作加热液压泵4、工作加热模式切换阀组5、散热器驱动阀组6、复合散热器7、回油切换阀组8；
36.温度传感器11、液压油加热器13；
37.第三电磁阀51、第一溢流阀52、第二溢流阀53；
38.第二电磁阀61、第三溢流阀62；
39.液压油冷却器71、散热马达72；
40.第一电磁阀81、第一插装阀82、第二插装阀83。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.本发明的核心是提供一种复合散热的液压油温控制系统，该系统的结构简单、成本较低，且使用方便，易于控制。
43.请参考图1，图1为本发明所提供的一种复合散热的液压油温控制系统的示意图。
44.本技术提供的一种复合散热的液压油温控制系统，主要包括：液压油箱1、电控发动机2、散热液压泵3、散热器驱动阀组6、复合散热器7和回油切换阀组8。
45.其中，液压油箱1用于储存液压油，以便向液压油温控系统中的工作机构或外部的工作机构供油，可具有出油口和回油口。
46.散热液压泵3连接液压油箱1和电控发动机2，用于为散热系统供油；电控发动机2控制散热液压泵3从液压油箱1吸取并输出的油量。可选的，上述电控发动机2也可以选用其他类型的动力装置。
47.复合散热器7用于连接液压系统的回油油路，复合散热器7包括液压油冷却器71和散热马达72，用于发动机和液压系统的冷却，液压油冷却器用于冷却液压系统的回油油路
的回油，使得回到液压油箱1内的液压油得到降温。
48.散热器驱动阀组6连接散热器液压泵3和散热马达72，用于控制散热马达72的启停。
49.回油切换阀组8连接散热马达72，回油切换阀组8包括第一电磁阀81，第一电磁阀81连接并控制散热马达72的回油可选择的直接输送至液压油箱1或通入液压油冷却器71后再输送至液压油箱1。需要说明的是，在回油切换阀组8可以设置若干个阀体或阀组，在第一电磁阀81的控制下，阀体或阀组实现不同的连通状态，使得散热马达72的回油可以具有两种不同的回油方式。
50.上述复合散热器7为液驱散热器，可以通过液压系统各种的状态变化实现对液压油冷却器71、散热马达72的变化控制，电控发动机2控制散热液压泵3的工作，由散热液压泵3向散热器驱动阀组6中提供液压油，散热器驱动阀组6控制复合散热器7中液压马达72的启动与停止。
51.上述散热马达72的出油的回油油路连接回油切换阀组8，可以将回油通入至回油切换阀组8中，回油切换阀组8具有第一电磁阀81，用于控制回油的油路，回油的油路分为两种，一个是经过进入复合散热器7中的液压油冷却器71冷却之后回油箱，另一个是经过回油切换阀组8直接回油箱。
52.本技术利用回油切换阀组8中设置的第一电磁阀81，控制回油是否经液压油冷却器71，实现冷却油液的作用，从而使得回油具有冷却效果的同时，还能够切换是否散热，从而减少能量损失。本技术中使用的是复合散热器7，能够同时用于冷却发动机的回油，同时由于散热器驱动阀组6的出油口连接散热马达72，从而还能够使液压油箱1中的液压油通过散热液压泵3、散热器驱动阀组6后进入复合散热器7中，从而实现对液压油箱1中液压油的冷却。由于采用液压驱动的复合散热器7，其结构紧凑，占用空间小，且易于维修和布局；液控方式采用液压元件实现，结构简单，且成本易于控制。
53.可选的，散热器驱动阀组6设置有第二电磁阀61，第二电磁阀61控制复合散热器7中的散热马达72的启停，第二电磁阀61的工作逻辑具体是：在电控发动机2启动后保持复合散热器7的工作，即使得第二电磁阀61得电，从而通过逻辑控制使得散热马达72保持持续的通油状态。
54.在上述实施例的基础之上，复合散热的液压油温控制系统还包括工作控制器，工作控制器连接散热器驱动阀组6、回油切换阀组8以及电控发动机2，即可以通过自动化控制实现预设模式的控制方式，下面具体介绍各个部分的连接方式和控制模式。
55.在此基础之上，回油切换阀组8包括第一插装阀82和第二插装阀83，第一插装阀82和第二插装阀83的进油口均可通断的连接散热马达72的出油口；第一插装阀82的出油口连接液压油冷却器71的进油口，第二插装阀83的出油口连接液压油箱；
56.第一电磁阀81连接工作控制器，并连接第一插装阀82和第二插装阀83。
57.具体地，回油切换阀组8包括第一电磁阀81、第一插装阀82和第二插装阀83，第一电磁阀81连接工作控制器，用于获取控制信号，以实现对第一插装阀82和第二插装阀83的控制，第一插装阀82和第二插装阀83的进口均连接散热马达72的出油口，即均可以接收散热马达72的出油，第一插装阀82的出油连接液压油冷却器71的进油口，可以实现将出油输送至液压油冷却器71，从而实现冷却操作；第二插装阀83的出油口直接连接液压油缸1，实
现不经冷却的直接回油。
58.通常情况下，当液压油温较低时，散热马达72出油口的回油经由回油切换阀组8中直接回油箱。可以通过设置传感器的方式，或者通过工作控制器从外部获取的温度信息直接向第一电磁阀81发送控制信号。
59.在上述任意一个实施例的基础之上，液压油箱1连接工作加热液压泵4，工作加热液压泵4用于将液压油箱1的油液输送至工作机构；
60.还包括工作加热模式切换阀组5，工作加热模式切换阀组5连接并控制工作加热液压泵4输出的油液向工作结构供油，或者通过溢流阀52溢流升温返回液压油箱1，以使液压油箱1中油液得以加热。
61.本技术中提供的工作机构可以为发动机，或者其他液压油动力结构。
62.工作加热液压泵4连接工作加热模式切换阀组5，可选的，由工作加热模式切换阀组5中的第三电磁阀51进行模式的选择，包括两种模式，其中一种是控制液压油是直接进入后续的工作机构中的多路阀体中，即工作模式；另一种是控制液压油经过工作加热模式切换阀组5中的第一溢流阀52溢流后回到液压油箱1，即加热模式。
63.其中，溢流过程中工作加热液压泵4输出的液压油经过第一溢流阀52，可以使溢流产生的热量回到液压油箱1中，使其中的液压油温度升高，返回油箱的液压油再次被工作加热液压泵4吸入后，能够持续进行溢流加热，从而达到加热升温的效果。
64.可选的，电控发动机2连接并控制工作加热液压泵4。
65.可选的，上述工作加热模式切换阀组5中第三电磁阀51，连接工作控制器，可根据工作控制器的输出信号控制，控制工作加热泵5的供油经过第一溢流阀52溢流并回油，以对系统进行溢流加热。
66.本实施例中采用溢流循环的方式实现对液压油箱1中的液压油进行加热，实现油温的控制和保持。
67.在上述任意一个实施例的基础之上，液压油箱1设有用于检测油温的温度传感器11，温度传感器连接工作控制器；当液压油温度低于预设温度时，散热马达72的出油经过回油切换阀组8回到液压油箱1。
68.当液压油温度高于预设温度时，散热马达72的出油经过回油切换阀组8中插装阀82进入液压油冷却器71冷却降温再回到液压油箱1，以使液压油箱1中油液温度降低。
69.温度传感器11可以用于检测液压油箱1中的液压油温，或者检测液压油箱1出油口、进油口的油温，并不局限具体位置，可以根据检测位置的不同设置不同的温度控制逻辑和方式。
70.可选的，在液压油箱1中设置液压油加热器13用于极低温度下对液压油进行加热，可以根据是否配备液压油加热器13、液压油电加热器是否能够实现自动控制可以分为3种模式，包括电加热器自动控制型、电加热器人工控制型以及无电加热器型。对于不同的模式，工作控制器对于各个阀组的控制方式和使用方式存在一定的差异。
71.本技术中采用液驱的复合散热器7实现，通过散热器驱动阀组6驱动复合散热器7中的散热马达72工作，回油切换阀组8对驱动马达72的回油路线进行控制，以实现对液压油进行冷却控制；本技术的工作加热模式切换阀组5以及液压油箱1中的液压油加热器13可以用于实现对系统液压油的加热控制。另外，上述加热和冷却的操作可以根据液压油温度传
感器11检测温度进行有针对性的控制。
72.在一个具体的实施例中，工作控制器存储有第一预设温度t1、第二预设温度t2、第三预设温度t3和第四预设温度t4，第一预设温度、第二预设温度、第三预设温度和第四预设温度的数值依次增大，即t1《t2《t3《t4。其中温控预设值的数量可以根据实际需求和控制方式调整，例如根据油品的型号进行设置。
73.当温度传感器11检测到温度大于第一预设温度且小于第二预设温度时，工作控制器控制工作加热模式切换阀组5为加热模式，以使工作加热液压泵4输出的油液溢流加热返回液压油箱1；
74.当温度传感器11检测到温度大于或等于第二预设温度时，工作控制器控制工作加热模式切换阀组5为工作模式，以使工作加热液压泵4输出的油液至后续工作执行机构。
75.在一个具体的实施例中，工作控制器的控制方式具体包括：当温度传感器11检测到温度小于或等于第三预设温度时，工作控制器控制第一电磁阀81，散热马达72的回油直接输送至液压油箱1；
76.当温度传感器11检测到温度大于或等于第四预设温度时，以使散热马达72的回油进入液压油冷却器71后再输送至液压油箱1，直至液压油温降至第三预设温度以下。
77.在上述任意一个实施例的基础之上，液压油箱1设有液压油加热器13，液压油加热器13连接工作控制器；当温度传感器11检测到温度小于或等于第一预设温度时，液压油加热器13开启；当温度传感器11检测到温度大于或等于第二预设温度时，液压油加热器13关闭。液压油加热器控制逻辑中，其触发条件是液压预热使能。
78.在上述任意一个实施例的基础之上，还包括人机交互接口，人机交互接口连接工作控制器，当工作控制器接收到人机交互接口发送的开启信号后，工作控制器控制温度传感器11配合散热器驱动阀组6、回油切换阀组8以及电控发动机2工作。
79.对于设置了温度传感器11的复合散热的液压油温控制系统而言，可以通过传感器与工作控制器配合实现多种不同形式的控制。通常可以选择在整机的操作室内设置的人机交互接口可以为“液压预热”按钮。温度传感器11和与工作控制器连接，液压油箱1无需设置单独的控制器。工作控制器可以通过can总线与电控发动机2上ecu通讯对发动机2进行启停、速度控制。
80.操作过程中，具体包括以下步骤：
81.步骤s1、系统上电检测，工作控制器控制温度传感器11检测当前液压油箱1中的液压油温度t，如果t《t2，hmi报警提示需进行液压预热。
82.步骤s2、操作者按下“液压预热”按钮，触发液压预热功能，直到温度传感器11检测的当前温度t》t2，液压预热根据液压油电加热器的3种配置有如下3个程序控制逻辑。
83.其中，系统上电后，工作控制器与电控发动机2的ecu建立通讯，工作控制器接收“液压预热”按钮、液压油温度传感器等输入信号，工作控制器根据液压温度传感器11检测到的液压油箱1中液压油温度信号，工作控制器根据控制逻辑输出控制信号至第三电磁阀51、第二电磁阀61、第一电磁阀81，进行各个油路切换控制，并通过can总线发送至电控发动机2的ecu系统中，控制发动机启停与转速。
84.可选的，“液压预热”按钮为启停控制按钮，首次按下“液压预热”按钮将触发液压预热功能，再次按下按钮将恢复正常工作状态。
85.上述三种控制逻辑具体包括：电加热器自动控制型、电加热器人工控制型和无电加热器型。
86.其中，第一种的电加热器自动控制型的控制逻辑中，当检测得到的当前温度t《t1，工作控制器控制禁止启动发动机2，并开启液压油加热器13，通过液压油加热器13加热液压油箱1中的液压油，当不断加热过程中检测到t》t1时，工作控制器通过can总线启动发动机2以一固定转速(如1000rpm)低速运行，第三电磁阀51得电工作，工作加热液压泵3向通过第一溢流阀52供油并通过溢流作用升温后直接回液压1油箱，回油切换阀组8中第一电磁阀81得电散热马达72回油不经液压油散热器71冷却，散热液压泵3的供油在经过散热马达72后，经过回油切换阀组8中插装阀83直接回油箱。当t≥t2时，工作模式切换阀组5中第三电磁阀51失电，以切换为工作模式，结束溢流加热，并控制断开液压油加热器13，退出液压预热转为正常工作状态；发动机怠速待机运行。预热过程中，系统其它执行机构均不能动作。
87.第二种的电加热器人工控制型的控制逻辑中，检测得到的当前温度t《t1，人工接通液压油加热器13，电控发动机2禁止启动；
88.当t≥t1时，工作控制器通过can总线启动电控发动机2以某一固定转速(如1000rpm)低速运行，所述工作模式切换阀组5中第三电磁阀51得电工作在溢流加热模式，工作加热液压泵4供油通过第一溢流阀52溢流升温并直接回液压油箱1，回油切换阀组8中第一电磁阀81得电，使得散热马达72回油不经散热器71冷却，散热液压泵2供油经过散热马达72后经过回油切换阀组8中第二插装阀83直接回液压油箱。
89.当≥t2时，工作加热模式切换阀组5中第三电磁阀51失电，并切换为工作模式，从而结束溢流加热，控制断开液压油加热器13，退出液压预热转为正常工作状态；发动机怠速待机运行。预热过程中，系统其它执行机构均不能动作，并进行报警提示以断开液压油电加热器。
90.第三种的无电加热器型的控制逻辑中，当检测得到的当前温度t《t1时，系统可以报警“低于适用环境温度，无法使用，需更换更低粘度液压油”；
91.当t》t1时，工作控制器通过can总线启动电控发动机2以某一固定转速(如1000rpm)低速运行，工作模式切换阀组5中第三电磁阀51得电工作在溢流加热模式，工作加热液压泵4的供油通过第一溢流阀52溢流升温直接回油箱，回油切换阀组8中的电磁阀81得电，散热马达72回油不经液压油散热器71冷却，散热液压泵3的供油经过散热马达72后经过回油切换阀组8中第二插装阀83直接回油箱；
92.当≥t2时，工作模式切换阀组5中第三电磁阀51失电切换为工作模式，结束溢流加热，断开液压油加热器13，退出液压预热转为正常工作状态；发动机怠速待机运行。预热过程中，系统其它执行机构均不能动作。
93.可选的，上述散热液压泵3、工作加热液压泵4均为齿轮泵。
94.可选的，第三电磁阀51、第二电磁阀61、第一电磁阀81为普通的两位四通换向阀。
95.可选的，第一溢流阀52、第二溢流阀53、第三溢流阀62均可以为普通的溢流阀。
96.可选的，第一插装阀82、第二插装阀83为二通插装阀。
97.本技术中的液驱的复合散热器7也可改为电驱复合散热器，相应的，需要散热器驱动阀组改为电控元件。回油切换阀组8也可以为其他切换阀，根据设定温度切换液压系统回油是否经过复合散热器散热。
98.除了上述各个实施例中所提供的复合散热的液压油温控制系统的主要结构和连接关系、操作方法等，该复合散热的液压油温控制系统的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。
99.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
100.以上对本发明所提供的复合散热的液压油温控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。