卧式散热系统、工程机械及维护方法与流程

1.本公开涉及工程机械散热领域，尤其涉及一种卧式散热系统、工程机械及维护方法。


背景技术：

2.目前工程机械领域，对整机的性能要求越来越高，传统的立式散热器布置方式无法满足所有机型需求，而传统的卧式散热器布置则无法兼顾整机紧凑布置和方便维护的要求。
3.在发明人知晓的现有技术中，卧式散热器多安装在发动机上方，在此种布置形式下，对散热器下方的发动机及散热管路的维修保养必须从散热器两侧进行，因此要求散热器两侧留出足够的维护空间，导致整机布置不紧凑，浪费整机空间。


技术实现要素：

4.本公开的实施例提供了一种卧式散热系统、工程机械及维护方法，能够兼顾整机紧凑布置的同时便于整机维护。
5.根据本公开的第一方面，提出一种卧式散热系统，包括：
6.机架，其内部安装有发动机；
7.散热器组件，设在发动机的上方，且散热器组件的第一端在竖直平面内可旋转地连接于机架；
8.第一驱动部件，被配置为驱动散热器组件相对于机架在竖直面内旋转；和
9.冷却管路，被配置为连接散热器组件和发动机上的散热体；
10.其中，散热器组件具有工作状态和举升状态，在工作状态下，散热器组件处于水平位置，在举升状态下，散热器组件与水平面成预设角度。
11.在一些实施例中，卧式散热系统还包括：
12.第一限位组件，设在散热器组件的第二端与机架之间，第一限位组件被配置为在工作状态下限制散热器组件的第二端朝向远离机架的方向移动。
13.在一些实施例中，第一限位组件包括第一连接件和第二连接件，第一连接件设在散热器组件的第二端，第二连接件设在机架上；
14.其中，在工作状态下，第一连接件可拆卸地连接于第二连接件以将散热器组件的第二端固定连接于机架，在举升状态下，第一连接件与第二连接件分离以解除限位。
15.在一些实施例中，卧式散热系统还包括：
16.至少一个旋转支座，被配置为将散热器组件可旋转地安装于机架；
17.其中，旋转支座和第一连接件的至少一个上设有减震器。
18.在一些实施例中，卧式散热系统还包括：
19.第二限位组件，被配置为在散热器组件处于举升状态的情况下限制散热器组件的第二端朝向靠近机架的方向移动。
20.在一些实施例中，第二限位组件包括支撑杆，支撑杆在竖直平面内可旋转地设在机架上；
21.其中，在工作状态下，支撑杆处于水平位置，在举升状态下，支撑杆处于竖直位置以支撑散热器组件的第二端。
22.在一些实施例中，卧式散热系统还包括：
23.角度传感器，被配置为检测散热器组件相对于机架的旋转角度，以判断散热器组件所处的位置状态。
24.在一些实施例中，冷却管路的第一端连接于散热器组件的第一端，冷却管路的第二端连接在散热体上靠近散热器组件第一端的一侧。
25.在一些实施例中，冷却管路为硅胶管且冷却管路内设有螺旋弹簧。
26.在一些实施例中，散热器组件包括散热风扇，散热风扇在工作状态下的转速为第一转速，在举升状态下的转速为第二转速，第一转速大于第二转速。
27.在一些实施例中，散热器组件包括多个散热器，多个散热器包括发动机水冷散热器、中冷散热器、液压系统散热器和变矩器油散热器，多个散热器与发动机上的多个散热体均通过冷却管路一一对应连接。
28.根据本公开的第二方面，提出一种工程机械，包括：
29.上述实施例的卧式散热系统；
30.驾驶室，设在发动机的前端；和
31.传动系统及燃油箱，均设在发动机的后端。
32.根据本公开的第三方面，提出一种基于上述实施例的卧式散热系统的维护方法，包括：
33.通过第一驱动部件使散热器组件从工作状态旋转至举升状态，以对卧式散热系统进行维护；
34.在维护完成后，通过第一驱动部件使散热器组件从举升状态旋转至工作状态。
35.在一些实施例中，卧式散热系统还包括角度传感器，散热器组件包括散热风扇，维护方法还包括：
36.通过角度传感器检测散热器组件相对于机架的旋转角度，使判断散热器组件所处的位置状态；
37.在散热器组件处于举升状态的情况下，使散热风扇的转速处于第二转速；在散热器组件处于工作状态的情况下，使风扇的转速处于第一转速，第一转速大于第二转速。
38.在一些实施例中，卧式散热系统还包括第一限位组件，维护方法还包括：
39.在散热器组件处于工作状态的情况下，通过第一限位组件限制散热器组件的第二端朝向远离机架的方向移动。
40.在一些实施例中，卧式散热系统还包括第二限位组件，维护方法还包括：
41.在散热器组件处于举升状态的情况下，通过第二限位组件限制散热器组件的第二端朝向靠近机架的方向移动。
42.在一些实施例中，第二限位组件包括支撑杆，支撑杆在竖直平面内可旋转地设在机架上；维护方法还包括：
43.在散热器组件处于举升状态的情况下，使支撑杆旋转至竖直位置以支撑散热器组
件的第二端。
44.基于上述技术方案，本公开实施例的卧式散热系统，结构简单可靠，发动机安装于机架内部，通过操作第一驱动部件可实现散热器组件的翻转，从而在保证整机结构布置紧凑性的同时，极大的提高了进行整机维护的便利性。
附图说明
45.此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本技术的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
46.图1为本公开卧式散热系统的工作状态的一些实施例的第一视角的结构示意图。
47.图2为本公开卧式散热系统的工作状态的一些实施例的第二视角的结构示意图。
48.图3为本公开卧式散热系统的维护状态的一些实施例的结构示意图。
49.图4为本公开卧式散热系统的第一限位组件的一些实施例的第一视角的结构示意图。
50.图5为本公开卧式散热系统的第一限位组件的一些实施例的第二视角的结构示意图。
51.图6为本公开卧式散热系统的旋转支座和角度传感器的一些实施例的第一视角的结构示意图。
52.图7为本公开卧式散热系统的旋转支座和角度传感器的一些实施例的第二视角的结构示意图。
53.图8为本公开卧式散热系统的第二限位组件的一些实施例的结构示意图。
54.图9为本公开卧式散热系统的冷却管路的一些实施例的结构示意图。
55.附图标记说明
56.1、机架；2、发动机；3、散热器组件；4、第一驱动部件；5、冷却管路；501、螺旋弹簧；6、第一限位组件；601、第一连接件；602、第二连接件；7、旋转支座；701、减震器；8、第二限位组件；801、支撑杆；802、铰接轴承；803、卡子；9、角度传感器。
具体实施方式
57.以下详细说明本公开。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。
58.本公开中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。
59.在本公开的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”和“右”等指示的方位或位置关系为基于机架、发动机或竖直平面等为基准进行定义，仅是为了便于描述本公开，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
60.本公开提供了一种卧式散热系统，如图1至图3所示，包括：
61.机架1，其内部安装有发动机2；
62.散热器组件3，设在发动机2的上方，且散热器组件3的第一端在竖直平面内可旋转地连接于机架1；
63.第一驱动部件4，被配置为驱动散热器组件3相对于机架1在竖直面内旋转；和
64.冷却管路5，被配置为连接散热器组件3和发动机2上的散热体；
65.其中，散热器组件3具有工作状态和举升状态，在工作状态下，散热器组件3处于水平位置，在举升状态下，散热器组件3与水平面成预设角度。
66.具体地，图1的视角可以是发动机2前侧视图，散热器组件3的第一端可对应图1的左侧。具体地，发动机2及液压阀等零部件均处于机架1内部下方，使整机的结构十分紧凑。可选地，第一驱动部件4可以是液压油缸等，例如，液压油缸的两端通过固定销分别安装在机架1和散热器组件3的马达支架上，利用活塞杆伸出时产生的力实现散热器组件3的翻转，从而为维修保养提供足够的空间。
67.具体地，在第一驱动部件4是液压油缸的情况下，整机正常作业时，油缸活塞杆处于收缩状态，散热器组件3的两端均连接于机架1；当车辆需要维修保养时，也称作车辆需要维护时，操作液压油缸使油缸活塞杆处于伸长状态，散热器组件3相对于机架1在竖直面内旋转，使散热器组件3的第二端(可对应图1的右侧，或从发动机2前侧看的右端)抬升。
68.具体地，散热器组件3可包括多个散热器，相对应地，发动机2上的散热体也有多个。具体地，冷却管路5可有多根，更具体地，多根冷却管路5的两端均通过螺旋卡箍分别固定在相对应的多个散热器和发动机2上的多个散热体的接口上。
69.该实施例的卧式散热系统，结构简单、操作方便且可靠性高，发动机2及液压阀等零部件均处于机架1内部下方，无需在散热器两侧预留维修空间，整机布置紧凑以提高空间利用率；通过操作第一驱动部件4可实现散热器组件3的翻转，从而为散热器组件3下方部件提供进行维修、保养等操作的充足空间，在保证整机结构布置紧凑性的同时，极大的提高了进行整机维护的便利性。
70.在一些实施例中，如图1至图5所示，卧式散热系统还包括：
71.第一限位组件6，设在散热器组件3的第二端与机架1之间，第一限位组件6被配置为在工作状态下限制散热器组件3的第二端朝向远离机架1的方向移动。
72.具体地，在需要对卧式散热系统或整机进行维护的情况下，第一限位组件6可解除限位，更具体地，在第一限位组件6解除限位后，散热器组件3可相对于机架1在竖直面内向上旋转，散热器组件3的第二端朝向远离机架1的方向移动。
73.可选地，第一限位组件6可以是任意具有限位作用的组件，可以是可拆卸式限位组件，例如螺栓连接组件等，也可以是磁吸限位组件，例如磁石组件、推拉式电磁铁组件等，还可以是卡扣式限位组件等。
74.具体地，在第一限位组件6是推拉式电磁铁组件的情况下，与刷卡式门禁原理相似，在工作状态下散热器组件3的第二端被紧紧限位在机架1上，在需要进行维护的情况下，通过电磁指令解除限位，上述电磁指令可由控制器发出。
75.具体地，在第一驱动部件4是液压油缸的情况下，整机正常作业时，油缸活塞杆处于收缩状态，散热器组件3的两端被完全限位在机架上；当车辆需要维修保养时，也称作车辆需要维护时，解除第一限位组件6的限位，操作液压油缸，使油缸活塞杆处于伸长状态，散热器组件3相对于机架1在竖直面内旋转，使散热器组件3的第二端(可对应图1的右侧，或从
发动机2前侧看的右端)抬升。
76.该实施例通过第一限位组件6在工作状态下对散热器组件3进行限位，能够避免工作状态下散热器组件3的第二端因道路颠簸等发生意外抬升，以提高卧式散热系统的稳定性和安全性。
77.在一些实施例中，如图1至图5所示，第一限位组件6包括第一连接件601和第二连接件602，第一连接件601设在散热器组件3的第二端，第二连接件602设在机架1上；
78.其中，在工作状态下，第一连接件601可拆卸地连接于第二连接件602以将散热器组件3的第二端固定连接于机架1，在举升状态下，第一连接件601与第二连接件602分离以解除限位。
79.可选地，第一连接件601和第二连接件602可以以任意方式可拆卸地连接，例如，第一连接件601通过螺栓连接于第二连接件602，第一连接件601内侧与第二连接件602在宽度方向单边有2mm间隙，便于散热器组件3的安装。可选地，第一连接件601可通过螺栓连接于散热器组件3的右侧安装支座。
80.更具体地，在第一连接件601和第二连接件602通过螺栓连接的情况下，在工作状态下螺栓将第一连接件601固定在第二连接件602上，或者说螺栓将第一连接件601固定在机架1上；只需拆除第一连接件601和第二连接件602之间的紧固螺栓即可实现散热器组件3由全固定的工作状态转变为可举升状态，即能够从工作状态切换至举升状态。
81.该实施例通过第一连接件601可拆卸地连接于第二连接件602，使得第一限位组件6的限位方式简单可靠，从而提高卧式散热系统的可操作性和安全性。
82.在一些实施例中，如图1至图7所示，卧式散热系统还包括：
83.至少一个旋转支座7，被配置为将散热器组件3可旋转地安装于机架1；
84.其中，旋转支座7和第一连接件601的至少一个上设有减震器701。
85.具体地，旋转支座7上设有减震器701可以在散热器组件3的翻转过程中减震，第一连接件601上设有减震器701可以在第一限位组件6自解除限位至限位的切换过程中减震，同时所有减震器701都可以减缓整机工作时散热器组件3受到的来自机架1的冲击。
86.具体地，旋转支座7可包括翻转支座与箱体支座，翻转支座设在机架1上，箱体支座设在散热器组件3上，翻转支座和箱体支座之间通过旋转螺栓连接，安装时翻转支座与箱体支座在宽度方向单边有1～2mm间隙，以保证翻转支座可旋转。可选地，翻转支座可通过螺栓连接于散热器组件3的左侧安装支座。
87.更具体地，第一连接件601和翻转支座与散热器组件3之间通过螺栓连接，且减震器701分别安装在第一连接件601和翻转支座与散热器组件3之间，对整个散热器组件3起到减震作用。
88.具体地，在散热器组件3装配完毕后，将第一连接件601和减震器701使用螺栓安装在散热器组件3的右侧安装座上，再将翻转支座和减震器701使用螺栓安装在散热器组件3的左侧安装支座上，安装完成后，使用旋转螺栓将翻转支座安装在机架1的箱体支座(左侧支座)上，使用固定螺栓将第一连接件601固定在机架1第二连接件602(右侧支座)上，此时散热器组件3完全固定在机架1上。
89.该实施例通过设置减震器701，既能够减缓整机工作时散热器组件3受到的来自机架1的冲击，也能够在散热器组件3的运动过程中起到减震作用。
90.在一些实施例中，如图1至图8所示，卧式散热系统还包括：
91.第二限位组件8，被配置为在散热器组件3处于举升状态的情况下限制散热器组件3的第二端朝向靠近机架1的方向移动。
92.可选地，第二限位组件8可以是任意具有限位作用的组件，可以是可移动式限位组件，例如支撑杆等，也可以是磁吸限位组件，例如磁力可调节的电磁铁组件等，还可以是提吊式限位组件。
93.该实施例通过第二限位组件8在举升状态下对散热器组件3进行限位，能够在第一驱动部件4的支撑作用外对散热器组件3的位置进行双重限位，充分保障卧式散热系统进行维护作业时的安全性，确保维护人员的安全。
94.在一些实施例中，如图3和图8所示，第二限位组件8包括支撑杆801，支撑杆801在竖直平面内可旋转地设在机架1上；
95.其中，在工作状态下，支撑杆801处于水平位置，在举升状态下，支撑杆801处于竖直位置以支撑散热器组件3的第二端。
96.具体地，第二限位组件8还可包括铰接轴承802和卡子803，铰接轴承被配置为实现支撑杆801从水平位置旋转至竖直位置，卡子803被配置为将支撑杆801限位在水平位置，以提高卧式散热系统的稳定性和安全性。
97.更具体地，支撑杆801第一端通过铰接轴承802固定在机架1上，第二端通过卡子803也固定在机架1上。当散热器组件3处于举升状态时，将支撑杆801的第二端从卡子803中取出，支撑在散热器组件3上，即可起到机械限位作用。
98.该实施例通过使用支撑杆801支撑散热器组件3，对举升状态的散热器组件3进行机械限位，能够充分保障卧式散热系统进行维护作业时的安全性，确保维护人员的安全。
99.在一些实施例中，如图1至图7所示，卧式散热系统还包括：
100.角度传感器9，被配置为检测散热器组件3相对于机架1的旋转角度，以判断散热器组件3所处的位置状态。
101.具体地，角度传感器9中的传感器一端安装在机架1上，连杆机构端则安装在散热器组件3的翻转支座上。如图1所示，散热器组件3处于工作状态，此时散热器组件3两端完全固定在机架1上，液压油缸的活塞杆处于收缩状态，可将此位置设置设为角度传感器9的位置原点。
102.该实施例的角度传感器可将散热器组件3的角度变化传送给整机控制器，整机控制器根据收到的角度信号判断散热器组件3所处的位置状态，可以提高对散热器组件3翻转过程的控制精度，更好的实现对散热器组件3散热强度等的控制，提升操作人员的使用体验，提高卧式散热系统的自动化水平和安全性。
103.在一些实施例中，如图1至图3所示，冷却管路5的第一端连接于散热器组件3的第一端，冷却管路5的第二端连接在散热体上靠近散热器组件3第一端的一侧。
104.该实施例通过将冷却管路5的第二端设在散热体上靠近散热器组件3第一端的一侧，可以最大化发动机2的维护空间，避免冷却管路5干扰维护人员对散热器组件3下各部件的作业，同时避免冷却管路5的过度活动，在提升操作人员的使用体验的同时提高卧式散热系统的安全性和使用寿命。
105.在一些实施例中，如图9所示，冷却管路5为硅胶管且冷却管路5内设有螺旋弹簧
501。
106.具体地，由于散热器组件3需要实现翻转功能，因此冷却管路5采用硅胶管能够承受散热器组件3翻转时造成的管路变形，且为了避免硅胶管在工作中出现的吸瘪情况，在冷却管路5中安装了螺旋弹簧501，能够在确保管路实现变形的基础上保证其内部的抗压能力。
107.该实施例的冷却管路5为硅胶管可使其具有一定的柔韧性，在散热器组件3举升时可随接口在一定范围内移动，同时冷却管路5内部安装有螺旋弹簧501，能够避免发动机大功率工况下大量吸气造成胶管吸瘪现象。
108.在一些实施例中，散热器组件3包括散热风扇，散热风扇在工作状态下的转速为第一转速，在举升状态下的转速为第二转速，第一转速大于第二转速。
109.具体地，角度传感器9可将散热器组件3的角度变化传送给整机控制器，整机控制器根据收到的角度信号控制散热马达转速，实现对风扇转速的控制。
110.该实施例通过收到的角位移信号通过液压系统电磁阀控制散热马达转速，以达到在举升状态下限制风扇转速的目的，能够提升维修保养时的安全性。
111.在一些实施例中，如图1至图3所示，散热器组件3包括多个散热器，多个散热器包括发动机水冷散热器、中冷散热器、液压系统散热器和变矩器油散热器，多个散热器与发动机2上的多个散热体均通过冷却管路5一一对应连接。
112.该实施例通过多个散热器与多个散热体一一对应连接，能够使卧式散热系统布局紧凑，节省空间并提高散热效率。
113.在一些具体地实施例中，如图1至图9所示，将散热器组件3举升时，需先将固定螺栓拆除，解除散热器组件3右侧安装的第一连接件601与机架1之间的约束关系，操作液压油缸使活塞杆伸出，在油缸的作用力下，散热器组件3右侧抬升，左侧的翻转支座围绕旋转螺栓旋转，散热器组件3开始翻转，当举升至预设角度后，停止对液压油缸操作，将支撑杆801的第二端从机架1上固定的卡子803中拿出，支撑在散热器组件3上，起到机械限位作用。在此过程中，整机控制器接收到角度传感器9发送的散热器组件3举升角度信息后，将发送指令给液压系统电磁阀以限制散热马达转速，达到举升状态下限制风扇转速的目的，以确保维修检查时的安全性。
114.其次，本公开提供了一种工程机械，包括：
115.上述实施例的卧式散热系统；
116.驾驶室，设在发动机2的前端；和
117.传动系统及燃油箱，均设在发动机2的后端。
118.该实施例的工程机械，结构简单、操作方便且可靠性高，无需在散热器两侧预留维修空间，整机布置紧凑以提高空间利用率；通过散热器组件3的翻转为其下方部件提供进行维修、保养等操作的充足空间，在保证整机结构布置紧凑性的同时，极大的提高了进行整机维护的便利性。
119.另外，本公开还提供了一种基于上述实施例的卧式散热系统的维护方法，包括：
120.通过第一驱动部件4使散热器组件3从工作状态旋转至举升状态，以对卧式散热系统进行维护；
121.在维护完成后，通过第一驱动部件4使散热器组件3从举升状态旋转至工作状态。
122.该实施例的维护方法操作方便且可靠性高，通过操作第一驱动部件4可实现散热器组件3的翻转，从而为散热器组件3下方部件提供进行维修、保养等操作的充足空间，在保证整机结构布置紧凑性的同时，极大的提高了进行整机维护的便利性。
123.在一些实施例中，卧式散热系统还包括角度传感器9，散热器组件3包括散热风扇，维护方法还包括：
124.通过角度传感器9检测散热器组件3相对于机架1的旋转角度，使判断散热器组件3所处的位置状态；
125.在散热器组件3处于举升状态的情况下，使散热风扇的转速处于第二转速；在散热器组件3处于工作状态的情况下，使风扇的转速处于第一转速，第一转速大于第二转速。
126.该实施例的维护方法通过角度传感器9收到的旋转信号判断散热器组件3所处的位置状态，进而控制风扇转速，以达到在举升状态下限制风扇转速的目的，能够提升维修保养时的安全性。
127.在一些实施例中，卧式散热系统还包括第一限位组件6，维护方法还包括：
128.在散热器组件3处于工作状态的情况下，通过第一限位组件6限制散热器组件3的第二端朝向远离机架1的方向移动。
129.该实施例的维护方法通过采用第一限位组件6在工作状态下对散热器组件3进行限位，能够避免工作状态下散热器组件3的第二端发生意外抬升，能够提高卧式散热系统的稳定性和安全性。
130.在一些实施例中，卧式散热系统还包括第二限位组件8，维护方法还包括：
131.在散热器组件3处于举升状态的情况下，通过第二限位组件8限制散热器组件3的第二端朝向靠近机架1的方向移动。
132.该实施例的维护方法通过采用第二限位组件8在举升状态下对散热器组件3进行限位，能够对散热器组件3的位置进行双重限位，充分保障卧式散热系统进行维护作业时的安全性，确保维护人员的安全。
133.在一些实施例中，第二限位组件8包括支撑杆801，支撑杆801在竖直平面内可旋转地设在机架1上；维护方法还包括：
134.在散热器组件3处于举升状态的情况下，使支撑杆801旋转至竖直位置以支撑散热器组件3的第二端。
135.可选地，支撑杆801可在控制器的控制下依指令或旋转角度信息等旋转至水平位置或竖直位置，从而提高卧式散热系统的自动化水平。
136.该实施例的维护方法通过使用支撑杆801支撑散热器组件3，提高了限位的可靠性，能够充分保障卧式散热系统进行维护作业时的安全性，确保维护人员的安全。
137.在一些实施例中，通过在卧式散热系统上设置定位传感器和中央处理器组件，可以通过编程实现对上述实施例的维护方法的自动化。
138.以上对本公开所提供的一种卧式散热系统、工程机械及维护方法进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本公开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公开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，在不脱离本公开原理的前提下，还可以对本公开进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本公开权利要求的保护范围内。