一种矿用自卸车散热系统

技术领域

本发明涉及自卸车技术领域，特别是涉及一种矿用自卸车散热系统。

背景技术

自卸车是一种矿用运输的载体，是矿山开采的重要运具。自卸车上配备液压系统，主要用于实现整车的转向、举升、制动等作用。液压系统要在合适的温度下才能维持液压系统的传动效率。液压油是液压系统的传动介质和必要组成部分。通过控制液压油的流动方向、流量来实现液压系统的控制功能。温度过低，液压油的粘度较大，传动阻力增大，传动效率较低；温度过高，液压油的粘度较小，泄露增大，传动效率也较低，且液压系统各元件的密封件容易老化失效，导致液压系统功能失效。

现自卸车多采用湿式桥液压制动形式，湿式桥分为控制油路与冷却油路，控制油路控制制动的产生和解除，冷却油路冷却制动时产生的热量。自卸车在长距离的坡度向下行驶时，需要湿式桥制动来防止车子超速，此过程产生大量的热量，此热量需要冷却油路吸收并直接传递给液压油，会使液压油温度急剧升高，为避免液压油温度过高导致液压元件的密封件失效，通常在液压系统配备散热器来给液压油进行温度控制，使其处在较佳的工作范围内。

液压系统的散热器分为风冷式和水冷式，此两种散热形式的核心均是热传导式，即用温度低的介质去冷却温度高的介质，冷却后，原来温度低的介质温度会升高，原来温度高的介质温度会降低，最后两种介质会达到各自的热平衡。传统自卸车的液压系统散热器多为水冷形式，水冷的冷却介质为发动机冷却水，正常工作时，从发动机流出来的水温为95℃左右，经过发动机散热器冷却后，水温降至80～89°C，然后进入变速箱缓行器的散热器，水温会升高至90～100℃，最后进入湿式桥液压系统散热器，这时候液压油的温度需要为105～120°C才能被90～100℃的水冷却，此时液压系统的最高温度到120℃，针对此温度液压系统需要配备特殊材质的密封件才能满足使用要求，甚至需要定制密封件，成本较高，货期较长。如果不用特殊的密封件，液压系统的温度过高，会直接导致液压元件的失效，最终会影响整车的动作，甚至会带来较大的安全事故。

整车的低温散热控制与夏天高温环境下的散热匹配是个较大的问题。现有工程机械设备上的散热器多为集成式，即集成了中冷器、发动机冷却水散热器、液压系统散热器及柴油冷却器等，采用共用的一个大风扇来给这些系统统一散热，这样设计空间紧凑，易于安装布置，共用的一个大风扇与发动机采用直连形式，控制简单方便。当环境温度比较高时，此方案控制简单，成本较低，应用较多。但当环境温度比较低时，只要发动机工作，风扇就在为发动机系统与液压系统散热，使得这些系统的温度一直维持在很低的范围，导致这些系统的工作效率较低。这既增加了整车的能量消耗，也降低了发动机系统、液压系统与整车的工作效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中自卸车低温环境与高温环境的散热控制无法自适应调整的不足，本发明提供一种矿用自卸车散热系统。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种矿用自卸车散热系统，包括与货厢举升系统配合的液压散热系统，所述货厢举升系统包括主控阀和举升油缸，所述举升油缸上连接有用于提供动力源的液压泵和油箱，所述主控阀设于举升油缸和液压泵之间控制所述举升油缸伸长、收缩或停止，

所述液压散热系统包括散热换向阀组、液压系统散热器，所述举升油缸回油端通过第一过渡块分流形成均与油箱连通的第一回油管道和第二回油管道，所述第一回油管道上设有旁通阀组，所述第二回油管道上依次设有温度传感器、液压系统散热器和湿式桥，所述散热换向阀组包括散热主阀以及用于控制散热主阀打开第一通道或打开第二通道的先导电磁阀，散热主阀打开第一通道时液压油进入液压系统散热器散热后进入湿式桥内，散热主阀打开第二通道时液压油越过液压系统散热器直接进入湿式桥内，所述液压系统散热器包括风扇，所述风扇与发动机之间连接有硅油离合控制器。

液压泵采用发动机为动力，将液压油从油箱内泵出；主要工作原理为发动机驱动风扇，风扇为集成散热器散热，集成散热器主要包括中冷器、发动机冷却水散热器、液压系统散热器。其中，在发动机与风扇中间配备硅油离合器，可以控制风扇的转速，来达到控制散热功率的目的。

当环境温度比较高时，液压油温度、发动机温度或者发动机进气温度达到设定值时，硅油离合控制器控制风扇转速与发动机转速同步，使得集成散热器的散热功率达到最大，同时，散热换向阀组处于工作状态，液压系统的液压油经过液压系统散热器进行冷却，防止液压系统温度超过允许使用范围。

当环境温度比较低时，液压油温度、发动机温度和发动机进气温度也比较低时，硅油离合控制器控制风扇输出转速较低或者不输出转速，集成散热器的散热功率较小，即各个系统的散热功率也较小，同时，散热换向阀组处于不工作状态，液压油不进行冷却，如此可以使液压系统与发动机系统更好的适应低温寒冷环境。

当环境温度比较低时，如果自卸车一直在长距离坡度不大的路面下运输工作，液压系统的举升、湿式桥制动使用较少，液压系统的发热也较小，致使液压油的温度较低，此时当发动机的水温高于设定值后，风扇转速增加，集成散热器的散热功率比较大，即发动机冷却水散热器、液压系统散热器的散热功率均比较大，此控制为防止发动机高温影响整车工作的必要操作。此时，控制散热换向阀组使其不工作，即液压油不进入散热器进行冷却，可以更好的维持液压油的温度与液压系统传动效率。

当环境温度适宜时，通过检测液压油温度、发动机温度或者发动机进气温度来控制硅油离合器输出适宜的风扇转速，使集成散热器的散热功率处于适宜状态，同时控制散热换向阀组的工作状态，使发动机系统与液压系统的散热功率达到最佳，为整车节能降耗，并维持整车较高的工作效率。

为了更好的匹配冬天低温环境下的热平衡，液压系统中配备散热换向阀组，通过控制散热换向阀组中的先导电磁阀，控制散热主阀打开第一通道或打开第二通道，可以实现控制液压油是否经过液压系统散热器进行冷却，达到既降低寒冷工况下的整车能耗，又能控制在夏天高温工况下的整车液压系统的温度。液压油经过湿式桥，将湿式桥中的液压油进行循环，并带走湿式桥工作时磨损产生的铁屑和热量，维持湿式桥的制动作用。液压系统中配备的散热换向阀组，增加了液压系统的适应性，可以灵活的适用于冬天寒冷环境和夏天高温环境，使得液压系统可以一直处于适宜的温度并处于高效工作的状态。

液压泵用于为举升油缸、湿式桥的散热油路提供液压油与动力源；主控阀用于控制举升油缸实现货厢的举升、下降、停止功能；第一过渡块为方便管路的汇合而配备，可以节省管路和过渡接头；湿式桥为整车提供刹车功能；液压系统散热器用于为液压系统和湿式桥散热；散热换向阀组用于控制液压油的流向，即根据液压油的温度控制液压油是否经过液压系统散热器进行散热，可以更好的控制液压系统的温度；温度传感器用于检测液压系统的温度；旁通阀组用于液压系统的保护，防止液压系统散热器堵塞后引起管路或者液压元件的损坏；发动机为整车提供动力源。

进一步，所述湿式桥进油端设有第二过渡块，所述湿式桥出油端设有第三过渡块。第二过渡块和第三过渡块为方便管路的汇合而配备，可以节省管路和过渡接头。

进一步，所述货厢举升系统还包括先导手柄以及为先导手柄提供稳定油源的先导阀组，所述先导阀组包括依次连接的梭阀、减压阀、单向阀、蓄能器，

货厢举升操作时，先导手柄控制主控阀处于举升位，举升油缸活塞杆伸出，货厢实现举升动作；

货厢下降操作时，先导手柄控制主控阀处于下降位，举升油缸活塞杆收回，货厢实现下降动作；

货厢停止操作时，先导手柄控制主控阀处于停止位，货厢停止运动。

先导阀组是集成式，梭阀、减压阀、单向阀、蓄能器集成安装在一起；先导手柄安装在驾驶室内，操作先导手柄可以输出电信号，电信号传递给控制器后输出控制信号来驱动主控阀的动作，实现货厢的举升、下降、停止功能；先导油源为先导手柄提供稳定的先导油源，保证其控制功能。

进一步，所述减压阀和单向阀之间设有安全阀。

进一步，所述举升油缸和主控阀之间的油管上设有平衡阀。平衡阀用于防止货厢举升到位后举升油缸被拉坏。

进一步，所述第一过渡块和散热主阀之间设有过滤器。过滤器用于过滤液压系统的杂质和颗粒，保持液压系统的清洁度，防止液压元件损坏和阀件的卡滞。

进一步，所述油箱上设有空气过滤器。空气过滤器用于液压油箱与大气连接的通道，过滤空气的同时维持油箱与大气的压力平衡。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种矿用自卸车散热系统，采用风冷式冷却方式，通过硅油离合器控制风扇的转速，并配备液压系统散热换向阀组，寒冷低温环境下，风扇不工作，集成散热器不散热，降低了整车能耗；当发动机系统和液压系统温度适宜时，需要的散热功率也较小，风扇转速低于发动机转速，也比较节能；环境温度比较高时，硅油离合控制器控制风扇转速与发动机转速同步，使得集成散热器的散热功率达到最大，同时，散热换向阀组处于工作状态，液压系统的液压油经过液压系统散热器进行冷却；达到既降低寒冷工况下的整车能耗，又能控制在夏天高温工况下的整车液压系统的温度。另外，由于液压油的温度得到控制，避免了密封件高温老化的问题，液压系统中用普通的密封件就可以满足使用要求，不需要定制，通用化比较高，成本也较低，货期比较短，维修方便，大大缩短停机维护时间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明最佳实施例的结构示意图；

图2是散热换向阀组的放大示意图；

图3是硅油离合器风扇总成的结构示意图；

图4是硅油离合器风扇总成与散热器配合的结构示意图。

图中：1、旁通阀组，2、第一过渡块，3、过滤器，4、温度传感器，5、散热换向阀组，5.1、先导电磁阀，5.2、散热主阀，6、液压系统散热器，7、第二过渡块，8、湿式桥，9、第三过渡块，10、风扇，11、先导阀组，12、先导手柄，13、举升油缸，14、平衡阀，15、主控阀，16、油箱，17、液压泵，18、发动机，19、空气过滤器，20、硅油离合控制器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作详细的说明。此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-4所示，本发明的一种矿用自卸车散热系统，包括与货厢举升系统配合的液压散热系统，所述货厢举升系统包括主控阀15和举升油缸13，所述举升油缸13上连接有用于提供动力源的液压泵17和油箱16，所述主控阀15设于举升油缸13和液压泵17之间控制所述举升油缸13伸长、收缩或停止，

所述液压散热系统包括散热换向阀组5、液压系统散热器6，所述举升油缸13回油端通过第一过渡块2分流形成均与油箱16连通的第一回油管道和第二回油管道，所述第一回油管道上设有旁通阀组1，所述第二回油管道上依次设有温度传感器4、液压系统散热器6和湿式桥8，所述散热换向阀组5包括散热主阀5.2以及用于控制散热主阀5.2打开第一通道或打开第二通道的先导电磁阀5.1，散热主阀5.2打开第一通道时液压油进入液压系统散热器6散热后进入湿式桥8内，散热主阀5.2打开第二通道时液压油越过液压系统散热器6直接进入湿式桥8内，所述液压系统散热器6包括风扇10，所述风扇10与发动机18之间连接有硅油离合控制器20。

所述湿式桥8进油端设有第二过渡块7，所述湿式桥8出油端设有第三过渡块9。

所述货厢举升系统还包括先导手柄12以及为先导手柄12提供稳定油源的先导阀组11，所述先导阀组11包括依次连接的梭阀、减压阀、单向阀、蓄能器，

货厢举升操作时，先导手柄12控制主控阀15处于举升位，举升油缸13活塞杆伸出，货厢实现举升动作；

货厢下降操作时，先导手柄12控制主控阀15处于下降位，举升油缸13活塞杆收回，货厢实现下降动作；

货厢停止操作时，先导手柄12控制主控阀15处于停止位，货厢停止运动。

所述减压阀和单向阀之间设有安全阀。

所述举升油缸13和主控阀15之间的油管上设有平衡阀14。

所述第一过渡块2和散热主阀5.2之间设有过滤器3。

所述油箱16上设有空气过滤器19。

工作原理：

散热换向阀组5不工作状态：即先导电磁阀5.1不得电，处于a位置，散热主阀5.2处于a位置，第二通道打开，液压油不经过液压系统散热器6来进行散热。

散热换向阀组5工作状态：即先导电磁阀5.1得电，处于b位置，散热主阀5.2处于b位置，第一通道打开，液压油经过液压系统散热器6来进行散热。

当温度传感器4检测到液压系统温度超过高温设定值时，控制器控制硅油离合控制的输出，使得风扇10与发动机18转速相同，将集成散热器的散热功率调到最大，同时，控制器控制散热换向阀组5处于工作状态，使得液压油经过液压系统散热器6进行散热。

当温度传感器4检测到液压系统温度低于低温设定值时，控制器控制散热换向阀组5处于不工作状态，使得液压油不经过液压系统散热器6进行散热，防止液压系统温度进一步降低，导致液压系统的工作效率降低。

当温度传感器4检测到液压系统温度超过低温设定值时，且发动机18温度未超过高温设定值时，控制器控制硅油离合控制的输出，使得风扇10的转速低于发动机18的转速，即控制集成散热器的散热功率输出，同时，控制器控制散热换向阀组5处于工作状态，使得液压油经过液压系统散热器6进行散热，即通过控制风扇10的转速和散热换向阀组5的工作状态共同控制液压系统的温度，使液压系统的工作效率处于较高状态。

本发明中方向和参照(例如，上、下、左、右、等等)可以仅用于帮助对附图中的特征的描述。因此，并非在限制性意义上采用以下具体实施方式，并且仅仅由所附权利要求及其等同形式来限定所请求保护的主题的范围。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。