一种液压热平衡控制系统及工程机械设备技术方案

本发明专利技术公开了一种液压热平衡控制系统及工程机械设备，属于工程机械设备技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种液压热平衡控制系统及工程机械设备


[0001]本专利技术涉及一种液压热平衡控制系统及工程机械设备，属于工程机械

。

技术介绍

[0002]在机械设备的液压系统中，由于处于低温环境状态下的液压油粘稠度较大，因此驾驶员在第一次启动机器时需进行一定时间的暖机操作，使得液压油温度上升至合理温度后再进行后续的整机作业，以避免因直接低温启动造成对主泵
、
主阀以及液压油散热器等元器件的损坏
。
[0003]同时，正常作业过程中的液压油散热器因受各种外界因素的影响，会出现热平衡故障或是压力异常问题，由此需要机械设备能主动检测到系统故障以及时作出响应，并警示驾驶员采取相应的举措以避免对设备元器件造成进一步的损失
。
[0004]目前市场针对低温热车的改制方案中，通过采取额外增加配套设施以及改变原有管路布局的方式来实现对作业前的快速暖机，但因对管路的布置过于复杂，对整体设备的空间布置要求也随之相应增大；其次，由于缺乏对液压系统的整体热平衡控制及对压力异常时的检测，导致驾驶员察觉不及时，极易造成对设备元器件的损坏甚至停机
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种液压热平衡控制系统及工程机械设备，旨在根据液压油路实时温度控制回油适度散热或直接回流，从而实现液压系统的热平衡
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术是采用下述技术方案实现的：一方面，本专利技术提供了一种液压热平衡控制系统，其包括液压油箱
、
主阀
、
主阀供油油路及主阀回油油路，所述液压油箱经所述主阀供油油路向所述主阀供油，所述主阀的回油口经所述主阀回油油路连通至所述液压油箱，其还包括控制器；所述主阀回油油路包括第一回油油路和第二回油油路；所述第一回油油路上沿回油方向依次连接设有第一电控阀及第一单向阀；所述第二回油油路上沿回油方向依次连接设有第二电控阀
、
第二单向阀及散热器；所述第一单向阀和第二单向阀的开启方向均为所述回油方向，且所述第一单向阀的开启压力大于所述第二单向阀的开启压力；所述主阀供油油路上设置有油温检测装置，所述油温检测装置的信号输出端以及所述第一电控阀和第二电控阀的控制端分别连接所述控制器，所述控制器根据所述油温检测装置传输的油温信号控制所述第一电控阀和
/
或第二电控阀的导通或关断
。
[0007]本专利技术的液压热平衡控制系统，于液压管路中设置单向阀
、
电控阀
、
油温检测装置及控制器，通过对油温信号进行检测及逻辑判断，进而控制电控阀的导通
、
关断以相应地改变两条回油路径的开通
、
切断，使回油在油温过低时直接回流减少热机时间，在油温较高时则根据油温所处的范围适度通过散热器散热，从而实现液压系统的热平衡
。
[0008]可选的，所述控制器根据所述油温检测装置传输的油温信号控制所述第一电控阀
和
/
或所述第二电控阀的导通或关断，包括：（1）若所述油温信号对应的油温
T
处于预设的第一温度范围，则控制所述第二电控阀关断，第一电控阀导通；（2）若所述油温信号对应的油温
T
处于预设的第二温度范围，则控制所述第一电控阀和第二电控阀均导通；（3）若所述油温信号对应的油温
T
处于预设的第三温度范围，则控制所述第一电控阀关断，第二电控阀导通；其中，所述第一温度范围内的温度值小于第二温度范围内的温度值，所述第二温度范围内的温度值小于所述第三温度范围内的温度值
。
[0009]液压系统的热平衡控制过程中，当液压油处于低温状态时，液压油仅通过其中不设有散热器的一条油路，以实现设备的快速暖机；当液压油处于适温状态时，两条回油油路均导通，则液压油则按照单向阀开启压力特性进行两路回油；而当液压油处于高温状态时，液压油则仅通过其中设有散热器的一条油路，以实现对液压油的快速降温，保证设备的正常运行
。
[0010]可选的，所述油温
T
处于预设的第一温度范围，表示为：
T<30℃
；所述油温
T
处于预设的第二温度范围，表示为：
30℃≤T≤70℃
；所述油温
T
处于预设的第三温度范围，表示为：
T>70℃。
[0011]根据液压油温对应的油温信号控制两电控阀的导通或关断，以相应地实现液压系统的两条回油油路在低温
、
适温
、
高温三种不同状态下的开通和
/
或切断，即根据液压油路实时温度以控制回油适度通过散热器散热，从而实现液压系统的热平衡，保证液压系统的正常工作状态
。
[0012]进一步的，所述液压热平衡控制系统还包括报警模块，所述报警模块的控制端连接所述控制器；当所述第一电控阀关断且第二电控阀导通的状态维持设定时长后，若所述油温信号对应的油温
T
仍持续处于预设的第三温度范围，则控制器控制所述报警模块发出散热器故障报警信号，即在第一回油回路切断
、
第二回油油路打通情况下，若油温
T
依旧超过第三温度范围（相当于在最大散热状态下液压油温仍然超过热平衡最高温度），控制器则会认定散热器散热出现故障，此时报警模块发出散热器故障报警信号，提示驾驶员停机检查，以防止持续性的高温对液压元件造成进一步的损坏
。
[0013]可选的，所述第一电控阀和所述第二电控阀在断电状态下为导通状态，电控阀在液压油处于适温状态下保持断电，一定程度上减少了设备的能源损耗
。
[0014]可选的，所述第一回油油路和第二回油油路的出口端还分别设有第一流量计和第二流量计，所述第一流量计和第二流量计的信号输出端分别连接所述控制器；当所述第一电控阀和第二电控阀均处于导通状态时，若所述第一流量计的流量检测值大于所述第二流量计的流量检测值，且所述油温信号对应的油温
T
处于预设的第三温度范围，则控制器控制所述第二电控阀关断，控制所述第一电控阀导通
。
[0015]理论上，若液压油处于适温状态时，两电控阀则均处于导通状态，对应的两回油油路上的各自流量（
L1、L2
）如下：当回油压力小于所述第一单向阀开启压力时，由于所述第一单向阀开启压力大于
所述第二单向阀开启压力，液压油优先从所述第二回油回路回油；当回油压力大于所述第一单向阀压力时，所述第一回油回路部分液压油直接回至所述液压油箱，以降低瞬间回油压力过大损坏所述散热器的风险，此过程中回油流量理论上
L1≤L2。
[0016]因此，当两条回油油路上的流量异常且所述油温检测装置检测到温度处于预设的第三温度范围时，则可判定所述散热器回油管路出现异常，此时控制器则控制对应电控阀的导通
、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种液压热平衡控制系统，包括液压油箱
、
主阀
、
主阀供油油路及主阀回油油路，所述液压油箱经所述主阀供油油路向所述主阀供油，所述主阀的回油口经所述主阀回油油路连通至所述液压油箱，其特征在于，还包括控制器；所述主阀回油油路包括第一回油油路和第二回油油路；所述第一回油油路上沿回油方向依次连接设有第一电控阀及第一单向阀；所述第二回油油路上沿回油方向依次连接设有第二电控阀
、
第二单向阀及散热器；所述第一单向阀和第二单向阀的开启方向均为所述回油方向，且所述第一单向阀的开启压力大于所述第二单向阀的开启压力；所述主阀供油油路上设置有油温检测装置，所述油温检测装置的信号输出端以及所述第一电控阀和第二电控阀的控制端分别连接所述控制器，所述控制器根据所述油温检测装置传输的油温信号控制所述第一电控阀和
/
或第二电控阀的导通或关断
。2.
根据权利要求1所述的液压热平衡控制系统，其特征在于，所述控制器根据所述油温检测装置传输的油温信号控制所述第一电控阀和
/
或第二电控阀的导通或关断，包括：若所述油温信号对应的油温
T
处于预设的第一温度范围，则控制所述第二电控阀关断，第一电控阀导通；若所述油温信号对应的油温
T
处于预设的第二温度范围，则控制所述第一电控阀和第二电控阀均导通；若所述油温信号对应的油温
T
处于预设的第三温度范围，则控制所述第一电控阀关断，第二电控阀导通；其中，所述第一温度范围内的温度值小于第二温度范围内的温度值，所述第二温度范围内的温度值小于所述第三温度范围内的温度值
。3.
根据权利要求2所述的液压热平衡控制系统，其特征在于，所述油温
T
处于预设的第一温度范围，表示为：
T <30℃
；所述油温
T
处于预设的第二温度范围，表示为：
30℃≤T≤70℃
；所述油温
T
处于预设的第三温度范围，表示为：
T>70℃。4.
根据权利要求2所述的液压热平衡控制系统，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块的控制端连接所述控制器；当所述第一电控阀关断且第二电控阀导通的状态...

【专利技术属性】
技术研发人员：王荣标，刘跃吉，张飞，潘赛赛，吴志宇，
申请(专利权)人：徐州徐工挖掘机械有限公司，
类型：发明
国别省市：