一种适用于寒冷地区的组合式油冷却器及控制方法技术

本发明专利技术公开一种适用于寒冷地区的组合式油冷却器及控制方法，油冷却器是以分离式热管换热回路为主回路，强制风冷冷却器换热回路为辅回路

【技术实现步骤摘要】
一种适用于寒冷地区的组合式油冷却器及控制方法


[0001]本专利技术涉及液压系统

。
具体是用于寒冷地区冷却液压油冷却的一种组合式油冷却器及控制方法
。

技术介绍

[0002]工程机械在正常工作情况下
,
液压系统中油液的工作温度一般都希望控制在
35℃
～
60℃
范围内
,
液压油温度升高的主要原因是因为系统功率损失造成的，比如泵的功率损失
、
管道因长度
、
接头
、
过滤等造成的沿程压力损失；另一方面，液压系统中的运动部件因摩擦以及接触面之间的粘性阻力等也会使液压油温升高
。
[0003]在一些寒冷地区，冬季气候严寒且持续时间较长等特点，对工程机械液压油的选择提出了较高的要求，同时也对液压油冷却设备在结构
、
控制等方面提出了相应的要求
。
[0004]目前常用的冷却液压油的技术有压缩制冷，它的特点主要是热效率高但机体庞大，需要不时进行维护检修并且在寒冷地区冬季制冷消耗并不大，而压缩制冷需要消耗大量的电能，长期使用会造成能源浪费环境污染；冷却塔虽然冷却效果较为理想且维护成本较低，但在寒冷地区尤其是冬季零下十几度的情况下会导致冷却水结冰，冷却塔填料会挂冰
、
冷却塔集水池也会结冰，冷却塔将发生冻结损坏导致系统无法运行
。
[0005]分离式热管换热器是由热管换热器演变的一种新型换热设备，分离式热管换热器与其他换热器相比，其优点主要包括以下几点：
(1)
热管换热器是依靠自身内部工作液体相变来实现传热，具有很大的传热效率，工质的流动依靠压差，无需外加动力，无机械运行部件，没有密封和磨损问题，从而增加了设备运行的可靠性，也极大地减少了运行费用；
(2)
换热流体阻力损失小，换热器由两个相对独立的部分组成，外形变化灵活，环境适应性强
。
在寒冷的冬天也可以正常运行；
(3)
可远距离传输热量，蒸发器和冷凝器可以相距几十米，仍能正常工作
。
[0006]为此，本专利技术提出了一种适用于寒冷地区的组合式液压油冷却器及其控制方法，本专利技术以分离式热管换热回路为主回路，强制风冷冷却器换热回路为辅回路，在一年四季不同气候条件下液压油出口温度以及散热热负荷实现主辅单独运行或主辅结合等工作模式的切换，实现液压油油温自动调节功能；此外，本专利技术提出了用均热板代替传统的蒸发器，用若干个均热板叠加形成换热通道，板面之间形成薄矩形通道，在均热板内部还设计了分形结构和微通道，有利于制冷剂均匀流过板面，增强换热效果且每个通道都是相对独立的制冷循环，解决了现有液压油冷却技术存在的制冷能效比低下，运行维护费用高，地域限制明显等技术问题
。
此外，分离式热管换热器与强制风冷冷却器两者相对独立，互不影响，当分离式热管换热回路出现问题时，可停止分离式热管换热回路的运行而不影响强制风冷冷却器换热回路，实现无休检修，提高工作效率
。

技术实现思路

[0007]（一）要解决的问题
本专利技术提供一种适用于寒冷地区的组合式油冷却器及控制方法，用以解决现有液压油冷却技术存在的制冷能效比低下，运行维护费用高，地域限制明显等技术问题
。
[0008]（二）技术方案为了达到上述目的，本专利技术提供一种适用于寒冷地区的组合式油冷却器及控制方法，其特征在于：所述的一种适用于寒冷地区的组合式油冷却器及控制方法，以分离式热管换热回路为主回路，强制风冷冷却器换热回路为辅回路，其中，所述主回路主要包括：所述翅片扁管冷凝器
、
所述层叠式均热板蒸发器
、
所述上升管
、
所述下降管
、
所述翅片扁管冷凝器内的风机；所述辅回路由所述强制风冷冷却器
、
所述强制风冷冷却器内的风机组成
。
[0009]所述的分离式热管换热回路包含的所述层叠式均热板蒸发器位于所述的翅片扁管冷凝器下方，所述层叠式均热板蒸发器的一端与所述翅片扁管冷凝器用若干个所述上升管和所述下降管相连，每一块均热板与所述翅片扁管冷凝器都是相对独立的制冷循环；所述层叠式均热板蒸发器另一端与所述液压油箱连接，用于冷却液压油并输送回所述液压油箱内
。
[0010]所述强制风冷冷却器换热回路的入口通过所述旁路三通阀与所述液压油箱连接，所述强制风冷冷却器换热回路的出口通过所述支路三通阀与所述层叠式均热板蒸发器
、
所述液压油箱连接，所述旁路三通阀的另一路与所诉支路三通阀连接
。
[0011]所述的温度传感器包括所述油箱温度传感器
、
所述冷却器出口温度传感器
、
所述蒸发器出口温度传感器，其中，所述的油箱温度传感器，用于检测所述液压油箱的油温；所述冷却器出口温度传感器，用于检测从所述强制风冷冷却器中输出的油温以此调节所述强制风冷冷却器内的风机转速；所述蒸发器出口温度传感器，用于检测从所述层叠式均热板蒸发器中输出的油温以此调节所述翅片扁管冷凝器内风机的转速
。
[0012]所述的一种适用于寒冷地区的组合式油冷却器的控制方法，其特征在于：根据寒冷地区环境温度的情况，工作模式分为：冬季寒冷模式
、
春秋常温模式
、
夏季高温模式；所述的冬季寒冷模式，其运行特征为：开启所述分离式热管换热回路且不开启所述翅片扁管冷凝器内的风机，液压油经所述液压泵输送至所述旁路三通阀中，工作控制器控制所述旁路三通阀打开旁路侧的阀门输送液压油至所述支路三通阀中，所述支路三通阀打开所述层叠式均热板蒸发器入口侧的阀门，输送液压油至所述层叠式均热板蒸发器内进行冷却降温，最后输送回所述液压油箱内
。
[0013]所述的春秋常温模式，其运行特征为：开启所述分离式热管换热回路且开启所述翅片扁管冷凝器内的风机，液压油经所述液压泵输送至所述旁路三通阀中，工作控制器控制所述旁路三通阀打开旁路侧的阀门输送液压油至所述支路三通阀中，所述支路三通阀打开所述层叠式均热板蒸发器入口侧的阀门，输送液压油至所述层叠式均热板蒸发器内进行冷却降温，最后输送回所述液压油箱内，所述蒸发器出口温度传感器检测所述层叠式均热板蒸发器出口的油温，以此调节所述翅片扁管冷凝器内风机的转速
。
[0014]所述的夏季高温模式，其运行特征为：开启所述分离式热管换热回路和所述强制风冷冷却器换热回路，同时启用所述翅片扁管冷凝器内的风机和所述强制风冷冷却器内的风机，液压油经所述液压泵输送至所述旁路三通阀中，工作控制器控制所述旁路三通阀打
开所述强制风冷冷却器侧的阀门输送液压油至所述强制风冷冷却器中冷却降温，降温后输送液压油至所述层叠式均热板蒸发器内再次冷却降温，最后输送回所述液压油箱内，所述冷却器出口温度传感器检测从所述强制风冷冷却器中输出的油温以此调节所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种适用于寒冷地区的组合式油冷却器及控制方法，其特征在于，包括液压油箱
、
液压泵
、
电控发动机
、
强制风冷冷却器
、
强制风冷冷却器内的风机
、
翅片扁管冷凝器
、
翅片扁管冷凝器内的风机
、
层叠式均热板蒸发器
、
上升管
、
下降管
、
三通阀组
、
油箱温度传感器
、
蒸发器出口温度传感器
、
冷却器出口温度传感器
、
温度传感器控制器
、
工作控制器
。2.
根据权利要求1所述的组合式油冷却器及控制方法，其特征在于，所述翅片扁管冷凝器和所述层叠式均热板蒸发器一端由所述上升管和所述下降管连接，所述翅片扁管冷凝器用于冷却从所述上升管中输出的制冷剂工质，冷却后的制冷剂工质再从所述下降管回到所述层叠式均热板蒸发器内；所述层叠式均热板蒸发器另一端与所述液压油箱连接，液压油在所述层叠式均热板蒸发器内进行冷却降温后回到所述液压油箱内
。3.
根据权利要求1所述的组合式油冷却器及控制方法，所述层叠式均热板蒸发器由若干个均热板堆叠，每个均热板内部有一个主通道
、<...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚峰，刘梦萱，夏玉娟，
申请(专利权)人：江阴格兰夫热能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：