用于工程机械的液压油检测与自清洁系统以及方法技术方案

本发明专利技术涉及用于工程机械的液压油检测与自清洁系统和方法，系统包括：清洁单元和控制器。清洁单元包括：方向阀，其具有进油口、第一出油口和第二出油口，进油口与工程机械的回油系统流体连接，第一出油口与液压油箱流体连接，当方向阀处于第一位置时，其进油口和第一出油口流体连通，第二出油口截止，当方向阀处于第二位置时，其进油口和第二出油口流体连通，第一出油口截止；和过滤器，过滤器的进油口与方向阀的第二出油口流体连接，出油口与液压油箱流体连接。控制器与方向阀信号连接，以便控制方向阀的位置，控制器配置成根据来自回油系统的液压油的清洁度使方向阀在第一和第二位置之间切换，以便当清洁度大于预定阈值时将液压油引导到过滤器。液压油引导到过滤器。液压油引导到过滤器。

【技术实现步骤摘要】
用于工程机械的液压油检测与自清洁系统以及方法


[0001]本专利技术涉及液压油状况的监测。更具体地，本专利技术涉及一种用于工程机械的液压油检测与自清洁系统以及方法。

技术介绍

[0002]工程机械的工作环境普遍恶劣，粉尘、碎屑等颗粒物会对液压系统造成污染，最终导致液压元件的损毁，所以有必要对工程机械中的液压油健康状态实时监测，实时判断，实时预警，实时清洁。目前，针对工程机械液压油的检测手段还主要是停机取油，线下静态检测的方式，使得客户无法及时有效的获悉油品状况。
[0003]本专利技术旨在克服现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0004]根据本专利技术的一方面，涉及一种用于工程机械的液压油检测与自清洁系统，包括：
[0005]‑
清洁单元，所述清洁单元包括：
[0006]‑‑
方向阀，所述方向阀具有进油口、第一出油口和第二出油口，所述进油口与工程机械的回油系统流体连接，所述第一出油口与液压油箱流体连接，其中，当所述方向阀处于第一工作位置时，其进油口和第一出油口流体连通，第二出油口截止，当所述方向阀处于第二工作位置时，其进油口和第二出油口流体连通，第一出油口截止；和
[0007]‑‑
过滤器，所述过滤器的进油口与所述方向阀的第二出油口流体连接，所述过滤器的出油口与液压油箱流体连接；和
[0008]‑
控制器，所述控制器与所述方向阀信号连接，以便控制所述方向阀的工作位置，
[0009]其中，所述控制器配置成根据来自所述回油系统的液压油的清洁度使所述方向阀在第一工作位置和第二工作位置之间切换，以便当所述清洁度大于预定阈值时将液压油引导到所述过滤器。
[0010]有利地，所述液压油检测与自清洁系统还包括设置在所述清洁单元的下游的检测单元，所述检测单元包括在与所述方向阀和液压油箱之间的油路并联的旁通油路中设置的颗粒计数器，所述颗粒计数器被配置为检测流经所述颗粒计数器的液压油的清洁度。
[0011]有利地，在所述旁通油路中设置有位于所述颗粒计数器上游的节流阀和位于所述颗粒计数器下游的单向阀，所述单向阀的进油口与所述颗粒计数器的出口流体连接，所述单向阀的出油口与液压油箱流体连接。
[0012]有利地，所述液压油检测与自清洁系统还包括设置在所述方向阀和所述回油系统之间的流量传感器。
[0013]有利地，所述颗粒计数器以预定的采样频率检测液压油的清洁度，所述控制器配置成：
[0014]计算连续N次检测的清洁度的平均值，其中，N＝V/Q，V为液压油箱的体积，Q为通过所述流量传感器测得的流量，
[0015]如果该平均值大于所述预定阈值，则所述控制器控制所述方向阀从第一工作位置切换到第二工作位置。
[0016]有利地，所述液压油检测与自清洁系统还包括报警器，以及其中，所述控制器配置成：
[0017]当所述方向阀从第一工作位置切换到第二工作位置时，所述控制器计算随后连续3N次检测的清洁度的第二平均值，
[0018]如果该第二平均值小于或等于所述预定阈值，则控制器控制所述方向阀从第二工作位置切换到第一工作位置，
[0019]如果该第二平均值大于所述预定阈值，则所述控制器控制所述报警器报警，提醒用户更换液压油。
[0020]有利地，所述流量传感器和所述颗粒计数器的采样频率为1Hz。
[0021]根据本专利技术的另一方面，涉及一种利用根据本专利技术的液压油检测与自清洁系统对液压油进行监测的方法，包括：
[0022]检测来自工程机械的回油系统的液压油的清洁度，其中，
[0023]当液压油的清洁度小于或等于所述预定阈值时，通过所述方向阀将液压油直接引导到液压油箱；
[0024]当液压油的清洁度大于预定阈值时，将所述方向阀切换至第二工作位置，以将液压油引导到所述过滤器。
[0025]有利地，所述方法包括：
[0026]计算连续N次检测的清洁度的平均值，其中，N＝V/Q，V为液压油箱的体积，Q为来自所述回油系统的流量，
[0027]如果该平均值大于所述预定阈值，则将所述方向阀切换至第二工作位置，以将液压油引导到所述过滤器。
[0028]有利地，当所述方向阀被切换至第二工作位置时，所述方法进一步包括：
[0029]计算从切换所述方向阀开始的连续3N次检测的清洁度的第二平均值，
[0030]如果该第二平均值小于或等于所述预定阈值，则将所述方向阀切换至第一工作位置，以将液压油直接引导到液压油箱，
[0031]如果该第二平均值大于所述预定阈值，则发出报警信号，提醒用户更换液压油。
[0032]本专利技术通过对原车辆回油系统进行改造以及对控制逻辑进行设计，构成清洁单元与检测单元于一体的颗粒度监测系统，最终实现在运行过程中对颗粒物的实时检测、清洁、报警，从而保证油品的质量与液压系统的安全，延长整机的寿命。
附图说明
[0033]下面将参照示意性的附图更详细地描述本专利技术的优选实施例。附图及相应的实施例仅是为了说明的目的，而非用于限制本专利技术。在附图中：
[0034]图1示出根据本专利技术的一个实施例的液压油检测与自清洁系统的示意性液压原理图。
[0035]图2示意性地示出根据本专利技术的液压油检测与自清洁系统的信号流程图。
[0036]图3示意性地示出根据本专利技术的方法的流程图。
具体实施方式
[0037]下面参照附图描述本专利技术的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属
的技术人员更全面地了解和实现本专利技术。但是，对所属
的技术人员明显的是，本专利技术的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本专利技术并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的特征和要素的任意组合来实施本专利技术，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面描述的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用，而不应看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。
[0038]图1示出根据本专利技术的一个实施例的液压油检测与自清洁系统100的示意性液压原理图。该液压油检测与自清洁系统100适用于各种具有液压系统的工程机械。
[0039]液压油检测与自清洁系统100包括清洁单元10、检测单元20和控制器3(图1中未示出)。
[0040]清洁单元10包括方向阀1和过滤器2。方向阀1具有进油口、第一出油口和第二出油口，进油口与工程机械的回油系统流体连接，第一出油口与液压油箱9流体连接，第二出油口与过滤器2的进油口流体连接，过滤器2的出油口与液压油箱流体连接。
[0041]在图1所示的实施例中，方向阀1为二位三通电磁阀。当方向阀1未得电时，方向阀1处于第一工作位置(图1中的左位，方向阀1处于“Off”状态)，其进油口和第一出油口流体连通，第二出油口截止。此时，来自回油系统的液压油经由方向阀1直接被引导到液压油箱。当方向阀1通电时，方向阀1切换到第二工作位置(图1中的右位，方向阀1处于“On本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于工程机械的液压油检测与自清洁系统(100)，包括：
‑
清洁单元(10)，所述清洁单元包括：
‑‑
方向阀(1)，所述方向阀具有进油口、第一出油口和第二出油口，所述进油口与工程机械的回油系统流体连接，所述第一出油口与液压油箱(9)流体连接，其中，当所述方向阀处于第一工作位置时，其进油口和第一出油口流体连通，第二出油口截止，当所述方向阀处于第二工作位置时，其进油口和第二出油口流体连通，第一出油口截止；和
‑‑
过滤器(2)，所述过滤器的进油口与所述方向阀的第二出油口流体连接，所述过滤器的出油口与液压油箱流体连接；和
‑
控制器(3)，所述控制器与所述方向阀信号连接，以便控制所述方向阀的工作位置，其中，所述控制器配置成根据来自所述回油系统的液压油的清洁度使所述方向阀在第一工作位置和第二工作位置之间切换，以便当所述清洁度大于预定阈值时将液压油引导到所述过滤器。2.根据权利要求1所述的液压油检测与自清洁系统，其中，所述液压油检测与自清洁系统还包括设置在所述清洁单元的下游的检测单元(20)，所述检测单元包括在与所述方向阀和液压油箱之间的油路并联的旁通油路中设置的颗粒计数器(4)，所述颗粒计数器被配置为检测流经所述颗粒计数器的液压油的清洁度。3.根据权利要求2所述的液压油检测与自清洁系统，其中，在所述旁通油路中设置有位于所述颗粒计数器上游的节流阀(5)和位于所述颗粒计数器下游的单向阀(6)，所述单向阀的进油口与所述颗粒计数器的出口流体连接，所述单向阀的出油口与液压油箱流体连接。4.根据权利要求2或3所述的液压油检测与自清洁系统，其中，所述液压油检测与自清洁系统还包括设置在所述方向阀(1)和所述回油系统之间的流量传感器(7)。5.根据权利要求4所述的液压油检测与自清洁系统，其中，所述颗粒计数器以预定的采样频率检测液压油的清洁度，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟涛，樊亮，张霖，王政，武鑫，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：