一种独立散热马达转速控制系统及拖拉机的制作方法

1.本实用新型涉及液压系统领域，具体涉及一种独立散热马达转速控制系统及拖拉机。


背景技术：

2.目前拖拉机越来越复杂，液压系统和传动系统也越来越复杂，在变复杂的同时，拖拉机的冷却包括中冷、水冷、油冷、空调等也越来越复杂。导致需要散热的功率也越来越大。在空间一定的情况下，增大散热功率的方法可以选择增加风扇的转速，同时需要清洗散热器。
3.现有的拖拉机散热系统都是发动机直驱散热风扇，或者中间使用硅油离合控制散热风扇的旋转速度。清洗散热器一般会选择手动清扫迎风面或者在散热器前面增加防尘网，进行拆解清洗。
4.然而现有技术的缺点在于：
5.1)散热风扇的转速跟发动机成一定的比例，不可无级调节，不能进行节能控制或者有效控制。
6.2)当清洗散热器时候需要手动清洗或者增加防尘网进行拆解清洗，费时费力，且不能有效清洗干净。
7.3)散热风扇跟发动机直驱，当发动机有较大震动时候，冷却风扇与导风罩间隙设计变大，冷却风量变小，不利于冷却。


技术实现要素：

8.本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一套与发动机独立的散热风扇驱动设备。
9.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种独立散热马达转速控制系统，包括补油组件、换向组件、柱塞泵、液压马达、第一主油路和第二主油路，所述柱塞泵为变量柱塞泵，且具有第一泵油口、第二泵油口和用于调节流量和流向的斜盘，所述补油组件的出口分别与所述换向组件、所述第一主油路和所述第二主油路连通，所述换向组件与所述斜盘传动连接，所述第一泵油口和所述第二泵油口分别与所述第一主油路和所述第二主油路连通，所述液压马达具有分别与所述第一主油路和所述第二主油路连通的第一马达油口和第二马达油口。
10.本实用新型的有益效果是：补油组件用于补给第一主油路和第二主油路内的油液，并为换向组件提供油液。
11.柱塞泵驱动液压马达正反转，液压马达用于驱动散热风扇，整套设备独立设置，可以实现散热风扇的转速跟发动机无关，换向组件带动斜盘移动，实现流量无级调节，可以进行节能控制。
12.换向组件带动斜盘移动并切换柱塞泵的液压油流向，使液压马达的转动方向切
换，从而可以实现散热风扇反转，散热风扇吹向外部散热器，实现外部散热器清洗，清洗外部散热器时候不再需要手动清洗或者增加防尘网拆解清洗。
13.液压马达和散热风扇跟发动机独立布置，发动机震动不影响散热风扇的设计间隙，散热风扇与导风罩间隙可以设计到很小，增大风量，利于散热。
14.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
15.进一步，所述补油组件包括增压泵和补油泵，所述增压泵的进口与油箱连通，所述增压泵的出口、所述补油泵和所述换向组件依次连通。
16.采用上述进一步方案的有益效果是：增压泵用于增大补油泵吸油压力，增压泵安装在靠近油箱的位置，使补油泵吸油压力为正压，可以避免出现异响问题。补油泵用于补给第一主油路和第二主油路内的油液。
17.进一步，所述补油组件还包括散热器、过滤组件和补油单向阀，所述增压泵、所述过滤组件、所述散热器和所述补油泵依次连通，所述补油单向阀的进口与所述过滤组件和所述散热器之间的管路连通，所述补油单向阀的出口与油箱连通。
18.采用上述进一步方案的有益效果是：散热器可以有效的降低液压系统的温度。过滤组件过滤液压系统杂质，减少进入补油泵的杂质。由于设定的增压泵排量大于补油泵排量，所以补油单向阀必定打开，由此实现补油泵进口处的压力为正，避免异响问题发生。
19.进一步，还包括补油溢流阀，所述补油溢流阀的进口与所述补油组件和所述换向组件之间的管路连通，所述补油溢流阀的出口与油箱连通。
20.采用上述进一步方案的有益效果是：当补油泵输出的油液超过后续油路需求油液时候，油液经过补油溢流阀流向油箱。
21.进一步，还包括第一高压溢流阀和第二高压溢流阀，所述第一高压溢流阀的一端与所述第一主油路连通，另一端与所述补油溢流阀和所述换向组件之间的管路连通，且所述第一高压溢流阀的控制口与所述第一主油路连通，并切换所述第一高压溢流阀的导通方向，
22.所述第二高压溢流阀的一端与所述第二主油路连通，其另一端与所述补油溢流阀和所述换向组件之间的管路连通，且所述第二高压溢流阀的控制口与所述第二主油路连通，并切换所述第二高压溢流阀的导通方向。
23.采用上述进一步方案的有益效果是：第一主油路和第二主油路的油压过高时，通过相应的第一高压溢流阀和第二高压溢流阀溢流，控制经过液压马达的最高压力。柱塞泵停止后，柱塞泵停止后，第一高压溢流阀和第二高压溢流阀停止溢流，第一主油路和第二主油路的油液不流动，从而实现马达的快速停止。
24.进一步，所述换向组件包括正转比例阀、反转比例阀和第一伺服油缸，所述补油组件的出口分别与所述正转比例阀的进口和所述反转比例阀的进口连通，所述正转比例阀的回油口和所述反转比例阀的回油口均与油箱连通，所述正转比例阀的出口和所述反转比例阀的出口分别与所述第一伺服油缸的两个第一伺服油缸油口连通，所述第一伺服油缸的移动部件与所述斜盘传动连接。
25.采用上述进一步方案的有益效果是：正转比例阀和反转比例阀切换第一伺服油缸的移动部件移动方向，从而改变斜盘的方向。正转比例阀和反转比例阀的流量影响第一伺服油缸的移动部件的移动幅度，进而通过斜盘无级调整柱塞泵流量。
26.进一步，所述换向组件还包括第二伺服油缸和换向阀，所述第一伺服油缸的移动部件与所述换向阀传动连接，所述换向阀具有换向进油口、换向回油口、第一换向控制口和第二换向控制口，所述换向进油口与所述补油组件的出口连通，所述换向回油口与油箱连通，所述第一换向控制口和所述第二换向控制口分别与所述第二伺服油缸的两个第二伺服油缸油口连通，所述第二伺服油缸的移动部件与所述斜盘传动连接，
27.在所述换向阀内部，所述换向阀可切换至所述换向进油口与所述第一换向控制口连通，且所述第二换向控制口与所述换向回油口连通；或者切换至所述换向进油口与所述第二换向控制口连通，且所述第一换向控制口与所述换向回油口连通；或者切换至所述换向进油口、所述换向回油口、所述第一换向控制口和所述第二换向控制口互相连通。
28.采用上述进一步方案的有益效果是：第一伺服油缸带动换向阀的阀芯进行切换，从而调整第二伺服油缸的移动部件移动方向，第二伺服油缸带动斜盘移动，从而无级调整柱塞泵流量和流向。
29.进一步，还包括冲洗阀，所述冲洗阀的两个进口分别与所述第一主油路和所述第二主油路连通，所述冲洗阀的出口与油箱连通，所述冲洗阀可切换至所述第一主油路或所述第二主油路与油箱连通。
30.采用上述进一步方案的有益效果是：冲洗阀使得第一主油路和第二主油路中油压较低的一路与油箱连通，高温油液一部分从冲洗阀流走到油箱，补油泵补充冷却的油液进入油路，冷却的油液和油路内原有的油液混合，降低系统的油液温度。
31.进一步，还包括冲洗溢流阀，所述冲洗阀的出口、所述冲洗溢流阀和所述油箱依次连通。
32.采用上述进一步方案的有益效果是：冲洗溢流阀可避免油箱油液向冲洗阀的出口反流。
33.本实用新型还提供一种拖拉机，包括所述的独立散热马达转速控制系统。
附图说明
34.图1为本实用新型独立散热马达转速控制系统的液压原理图。
35.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
36.1、柱塞泵；101、第一泵油口；102、第二泵油口；2、液压马达；201、第一马达油口；202、第二马达油口；3、第一主油路；4、第二主油路；5、增压泵；6、补油泵；7、散热器；8、过滤组件；9、补油单向阀；10、补油溢流阀；11、第一高压溢流阀；12、第二高压溢流阀；13、正转比例阀；14、反转比例阀；15、第一伺服油缸；16、第二伺服油缸；17、换向阀；18、冲洗阀；19、冲洗溢流阀。
具体实施方式
37.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
38.如图1所示，本实施例提供一种独立散热马达转速控制系统，包括补油组件、换向组件、柱塞泵1、液压马达2、第一主油路3和第二主油路4，所述柱塞泵1为变量柱塞泵，且具有第一泵油口101、第二泵油口102和用于调节流量和流向的斜盘，所述补油组件的出口分
别与所述换向组件、第一主油路3和第二主油路4连通，所述换向组件与所述斜盘传动连接，所述第一泵油口101和所述第二泵油口102分别与所述第一主油路3和所述第二主油路4连通，所述液压马达2具有分别与所述第一主油路3和所述第二主油路4连通的第一马达油口201和第二马达油口202。
39.补油组件用于补给第一主油路3和第二主油路4内的油液，并为换向组件提供油液。
40.柱塞泵1驱动液压马达2正反转，液压马达2用于驱动散热风扇，整套设备独立设置，可以实现散热风扇的转速跟发动机无关，换向组件带动斜盘移动，调节斜盘的倾斜角度和方向，实现流量无级调节，可以进行节能控制。
41.换向组件带动斜盘移动并切换柱塞泵1的液压油流向，使液压马达2的转动方向切换，从而可以实现散热风扇反转，散热风扇吹向外部散热器，实现外部散热器清洗，清洗外部散热器时候不再需要手动清洗或者增加防尘网拆解清洗。
42.液压马达2和散热风扇跟发动机独立布置，发动机震动不影响散热风扇的设计间隙，散热风扇与导风罩间隙可以设计到很小，增大风量，利于散热。
43.具体的，变量柱塞泵的结构为现有技术，变量柱塞泵通过电机驱动，斜盘的倾斜角为正偏角时(向其中一个方向倾斜)，第二泵油口102进油，第一泵油口101出油，增大斜盘的倾斜角，柱塞泵的流量随之增大；斜盘的倾斜角向减小时，变量柱塞泵的流量也随之减小。当斜盘的倾斜角度向负偏角方向变化(反向倾斜)，液流产生换向，第二泵油口102出油，第一泵油口101进油。
44.工作时，换向组件可切换至油液从第二泵油口102进入柱塞泵1，从第一泵油口101流出，第一泵油口101处于高压，经过第一主油路3，从第一马达油口201进入液压马达2，从第二马达油口202流出，从而驱动液压马达2正向转动，进而带动散热风扇转动，油液从第二马达油口202流出后进入第二主油路4至第二泵油口102，形成闭式系统。或者，切换至油液从第一泵油口101进入柱塞泵1，从第二泵油口102流出，第二泵油口102处于高压，经过第二主油路4，从第二马达油口202进入液压马达2，从第一马达油口201流出，驱动液压马达2反向转动，油液从第一马达油口201流出后进入第一主油路3至第一泵油口101，形成闭式系统。补油组件向闭式系统内补充油液。
45.在发动机转速不变的情况下，当中冷、水冷、油冷或空调中的至少一个温度上升，需要增加散热时，可增大柱塞泵1的流量，使液压马达2转速增加，当中冷、水冷、油冷或空调中的至少一个温度下降，需要减少散热时，可减小柱塞泵1的流量，使液压马达2转速降低，达到节能控制。当需要清洗外部散热器(安装在散热风扇的一侧)时候，换向组件使液压马达2反转，来清洗外部散热器。
46.可选的，液压马达2可以为柱塞马达、齿轮马达或摆线马达。
47.可选的，补油组件的进口与油箱或其他存有油液的位置连通。
48.在上述技术方案的基础上，所述补油组件包括增压泵5和补油泵6，所述增压泵5的进口与油箱连通，所述增压泵5的出口、所述补油泵6和所述换向组件依次连通。
49.增压泵5用于增大补油泵6吸油压力，增压泵5安装在靠近油箱的位置，使补油泵6吸油压力为正压，可以避免出现异响问题。补油泵6用于补给第一主油路3和第二主油路4内的油液。
50.在上述技术方案的基础上，所述补油组件还包括散热器7、过滤组件8和补油单向阀9，所述增压泵5、所述过滤组件8、所述散热器7和补油泵6依次连通，所述补油单向阀9的进口与所述过滤组件8和所述散热器7之间的管路连通，所述补油单向阀9的出口与油箱连通。
51.散热器7可以有效的降低液压系统的温度。过滤组件8过滤液压系统杂质，减少进入补油泵6的杂质。由于设定的增压泵5排量大于补油泵6排量，所以补油单向阀9必定打开，由此实现补油泵6进口处的压力为正，避免异响问题发生。
52.在上述技术方案的基础上，还包括补油溢流阀10，所述补油溢流阀10的进口与所述补油组件和所述换向组件之间的管路连通，所述补油溢流阀10的出口与油箱连通。
53.当补油泵6输出的油液超过后续油路需求油液时候，油液经过补油溢流阀10流向油箱。
54.在上述技术方案的基础上，还包括第一高压溢流阀11和第二高压溢流阀12，所述第一高压溢流阀11的一端与所述第一主油路3连通，另一端与所述补油溢流阀10和所述换向组件之间的管路连通，且所述第一高压溢流阀11的控制口与所述第一主油路3连通，并切换所述第一高压溢流阀11的导通方向，
55.所述第二高压溢流阀12的一端与所述第二主油路4连通，其另一端与所述补油溢流阀10和所述换向组件之间的管路连通，且所述第二高压溢流阀12的控制口与所述第二主油路4连通，并切换所述第二高压溢流阀12的导通方向。
56.第一主油路3和第二主油路4的油压过高时，通过相应的第一高压溢流阀11和第二高压溢流阀12溢流，控制经过液压马达2的最高压力。柱塞泵1停止后，第一高压溢流阀11和第二高压溢流阀12停止溢流，第一主油路3和第二主油路4的油液不流动，从而实现马达的快速停止。
57.具体的，第一高压溢流阀11和第二高压溢流阀12的结构相同，如图1所示，当第一高压溢流阀11或第二高压溢流阀12的一端(第一主油路3或第二主油路4)为高压时，高压溢流阀的控制口为高压，油液从第一高压溢流阀11或第二高压溢流阀12的一端经其内部的通路流向其另一端。当第一高压溢流阀11或第二高压溢流阀12的一端(第一主油路3或第二主油路4)为低压时，油液从第一高压溢流阀11或第二高压溢流阀12的另一端经过其阀芯内的单向阀流向其一端(流入第一主油路3或第二主油路4)。
58.也就是说，当液压马达2正向转动时(油液从第二泵油口102进入柱塞泵1，从第一泵油口101流出)，油液还沿第一主油路3、第一高压溢流阀11、第二高压溢流阀12和第二主油路4的方向流动。当液压马达2反向转动时(油液从第一泵油口101进入柱塞泵1，从第二泵油口102流出)，油液还沿第二主油路4、第二高压溢流阀12、第一高压溢流阀11和第一主油路3的方向流动。当柱塞泵1停止转动，第一高压溢流阀11和第二高压溢流阀12停止溢流，第一主油路3和第二主油路4的油液不流动，从而实现液压马达2的快速停止。
59.在上述技术方案的基础上，所述换向组件包括正转比例阀13、反转比例阀14和第一伺服油缸15，所述补油组件的出口分别与所述正转比例阀13的进口和所述反转比例阀14的进口连通，所述正转比例阀13的回油口和所述反转比例阀14的回油口均与油箱连通，所述正转比例阀13的出口和所述反转比例阀14的出口分别与所述第一伺服油缸15的两个第一伺服油缸油口连通，所述第一伺服油缸15的移动部件与所述斜盘传动连接。
60.正转比例阀13和反转比例阀14切换第一伺服油缸15的移动部件移动方向，从而改变斜盘的方向。正转比例阀13和反转比例阀14的流量影响第一伺服油缸15的移动部件的移动幅度，进而通过斜盘无级调整柱塞泵1流量。
61.具体的，当需要增加散热时，可增大正转比例阀13的开度，增大柱塞泵1的流量，使液压马达2转速增加，当需要减少散热时，可减小正转比例阀13的开度，减小柱塞泵1的流量，使液压马达2转速降低，达到节能控制。当需要清洗外部散热器时候，关闭正转比例阀13，打开反转比例阀14，使液压马达2反转，来清洗外部散热器。
62.在上述技术方案的基础上，所述换向组件还包括第二伺服油缸16和换向阀17，所述第一伺服油缸15的移动部件与所述换向阀17传动连接，所述换向阀17具有换向进油口、换向回油口、第一换向控制口和第二换向控制口，所述换向进油口与所述补油组件的出口连通，所述换向回油口与油箱连通，所述第一换向控制口和所述第二换向控制口分别与所述第二伺服油缸16的两个第二伺服油缸油口连通，所述第二伺服油缸16的移动部件与所述斜盘传动连接，
63.在所述换向阀17内部，所述换向阀17可切换至所述换向进油口与所述第一换向控制口连通，且所述第二换向控制口与所述换向回油口连通；或者切换至所述换向进油口与所述第二换向控制口连通，且所述第一换向控制口与所述换向回油口连通；或者切换至所述换向进油口、所述换向回油口、所述第一换向控制口和所述第二换向控制口互相连通。
64.第一伺服油缸15带动换向阀17的阀芯进行切换，从而调整第二伺服油缸16的移动部件移动方向，第二伺服油缸16带动斜盘移动，从而无级调整柱塞泵1流量和流向。
65.具体的，第一伺服油缸15具有滑动设置在腔室内的活塞和与活塞固定连接的液压杆，其移动部件与液压杆固定连接。活塞将其腔室分隔成左侧腔室和右侧腔室，左侧腔室和右侧腔室各具有一个第一伺服油缸油口。
66.同样的，第二伺服油缸16具有滑动设置在其腔室内的活塞和与活塞固定连接的液压杆，其移动部件与液压杆固定连接。活塞将其腔室分隔成左侧腔室和右侧腔室，左侧腔室和右侧腔室各具有一个第二伺服油缸油口。
67.如图1所示，正转比例阀13打开时，油液进入第一伺服油缸15的右侧腔室，推动其液压杆及相连的移动部件左移，第一伺服油缸15的移动部件带动换向阀17的阀芯左移，切换至右位，从而液压油流入第二伺服油缸16的右侧腔室，第二伺服油缸16的液压杆及其移动部件左移，并带动斜盘移动，以调节斜盘正偏角的倾斜角度。相反的，反转比例阀14打开时，油液进入第一伺服油缸15的左侧腔室，推动其液压杆及相连的移动部件右移，第一伺服油缸15的移动部件带动换向阀17的阀芯右移，切换至左位，从而液压油流入第二伺服油缸16的左侧腔室，第二伺服油缸16的液压杆及其移动部件右移，并带动斜盘移动，以使斜盘转向负偏角。
68.在上述技术方案的基础上，还包括冲洗阀18，所述冲洗阀18的两个进口分别与所述第一主油路3和所述第二主油路4连通，所述冲洗阀18的出口与油箱连通，所述冲洗阀18可切换至第一主油路3或第二主油路4与油箱连通。
69.冲洗阀18使得第一主油路3和第二主油路4中油压较低的一路与油箱连通，高温油液一部分从冲洗阀18流走到油箱，补油泵6补充冷却的油液进入油路，冷却的油液和油路内原有的油液混合，降低系统的油液温度。
70.具体的，如图1所示，冲洗阀18的第一控制口和第二控制口分别与第一主油路3和第二主油路4连通，当第一主油路3油压高于第二主油路4时，冲洗阀18切换至第二主油路4与所述油箱连通；当第一主油路3油压低于第二主油路4时，冲洗阀18切换至第一主油路3与所述油箱连通。
71.在上述技术方案的基础上，还包括冲洗溢流阀19，所述冲洗阀18的出口、所述冲洗溢流阀19和所述油箱依次连通。
72.冲洗溢流阀19可避免油箱油液向冲洗阀18的出口反流。
73.本实用新型还提供一种拖拉机，包括所述的独立散热马达转速控制系统。
74.所述拖拉机中，散热风扇与液压马达2的输出轴传动连接，散热风扇布置在外部散热器的一侧。外部散热器用于中冷、水冷、油冷或空调中至少一个的散热。
75.在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
76.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
77.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。