散热系统及工程机械

技术领域

本发明涉及液压系统技术领域，具体涉及一种散热系统及工程机械。

背景技术

挖掘机工况非常恶劣，工作一段时间后空气中的粉尘会把散热器堵住，所以需要风扇进行反转把堵在散热器上的粉尘吹掉，让散热器更好的散热。目前风扇驱动系统都是通过电磁换向阀来实现风扇的反转功能，这种方式在风扇正反转切换的过程中电磁阀直接换向，在换向过程中风扇在惯性作用下进行高速运转，突然受到反方向的作用力容易造成风扇轴的断裂，降低风扇的使用寿命。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的风扇正反转切换会造成风扇轴断裂、降低风扇使用寿命的缺陷，从而提供一种可避免风扇在正反转切换时发生风扇轴断裂从而可延长风扇使用寿命的散热系统及工程机械。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种散热系统，包括：

风扇；

第一驱动系统，与所述风扇相连，用于控制所述风扇正转或反转；

制动系统，包括第二驱动系统及制动装置，所述制动装置在所述第二驱动系统的驱动下具有对所述风扇的转动轴进行制动的制动位置。

可选地，所述转动轴上设有刹车盘，所述制动装置包括至少一个适于抵在所述刹车盘表面的刹车片，所述制动装置处于所述制动位置时，所述刹车片抵在与所述刹车盘的表面。

可选地，所述第一驱动系统包括：

液压油箱；

与所述液压油箱依次相连的液压泵、第一液控换向阀和液压马达，所述液压马达与所述转动轴相连，所述第一液控换向阀的阀芯具有使所述液压马达正转的第一位置、使所述液压马达反转的第二位置、使所述液压马达停止转动的第三位置。

可选地，所述第二驱动系统包括所述液压油箱、所述液压泵、与所述液压泵依次相连的第二液控换向阀和液压缸，所述液压缸的活塞杆端部抵紧所述制动装置时，所述制动装置位于所述制动位置，所述第二液控换向阀用于控制所述活塞杆朝向或远离所述制动装置运动，所述第二液控换向阀的阀芯具有使液压泵与所述液压缸的无杆腔连通的第四位置、使所述液压泵与所述液压缸的有杆腔连通的第五位置。

可选地，所述散热系统还包括控制器，所述控制器分别与所述第一液控换向阀、所述第二液控换向阀通信连接，用于：

在所述风扇需要反向转动时，控制所述第一液控换向阀的阀芯移动至所述第三位置，并控制所述第二液控换向阀的阀芯移动至所述第四位置。

可选地，所述转动轴连接有转速传感器，所述控制器还与所述转速传感器通信连接，用于在所述转动轴的转速降低为0时，控制所述第一液控换向阀的阀芯移动至所述第二位置，并控制所述第二液控换向阀的阀芯移动至所述第五位置。

可选地，所述第一液控换向阀为第一三位四通换向阀，和/或，所述第二液控换向阀为第二三位四通换向阀。

可选地，所述液压泵与所述第二液控换向阀之间设有减压阀；

和/或，所述第一液控换向阀的回油口连接第一回油管路，所述第二液控换向阀的回油口连接第二回油管路，所述第一回油管路与所述第二回油管路并联并与回油主管路连通，所述回油主管路与液压油箱连通。

可选地，所述减压阀与所述第二液控换向阀之间设有蓄能器；

和/或，所述液压泵的出油端与所述回油主管路之间设有溢流管路，所述溢流管路上设有溢流阀；

和/或，所述回油主管路上设有第一单向阀；

和/或，所述回油主管路上设有冷却器；

和/或，所述第二液控换向阀与所述液压缸之间设有第二单向阀。

本发明还提供一种工程机械，包括所述的散热系统。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的散热系统，当需要风扇反向转动时，可停止第一驱动系统的工作，风扇在惯性的作用下会继续正向转动，此时制动系统工作，第二驱动系统控制制动装置移动至对风扇的转动轴进行制动的制动位置，制动装置与风扇的转动轴相抵，对风扇转动轴进行制动，减小风扇在惯性作用下的转速，能够有效避免风扇正反转直接换向带来风扇转动轴的断裂，延长风扇使用寿命，制动系统的设置能够使风扇的转动速度快速降低，从而减小了正反转的切换时间。当风扇的转速降为0后，使第二驱动系统驱动制动装置移动至离开制动位置，第一驱动系统驱动风扇反向转动，将堵在散热器上的粉尘吹掉，让散热器更好的散热。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施例1中提供的散热系统的示意图。

附图标记说明：

1、液压油箱；2、液压泵；3、冷却器；4、溢流阀；5、第一三位四通换向阀；6、液压马达；7、风扇；8、减压阀；9、蓄能器；10、第二三位四通换向阀；11、第一单向阀；12、液压缸；13、制动装置；14、转速传感器；15、控制器；16、第二单向阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

挖掘机工况非常恶劣，工作一段时间后空气中的粉尘会把散热器堵住，所以需要风扇进行反转把堵在散热器上的粉尘吹掉，让散热器更好的散热。目前风扇驱动系统都是通过电磁换向阀来实现风扇的反转功能，这种方式在风扇正反转切换的过程中电磁阀直接换向，在换向过程中风扇在惯性作用下进行高速运转，突然受到反方向的作用力容易造成风扇轴的断裂，降低风扇的使用寿命。

为此，本实施例提供一种散热系统。在一个实施方式中，散热系统包括风扇7、第一驱动系统、制动系统。

其中风扇7正转时用于对散热器散热，风扇7反转时，可以将堵在散热器上的粉尘吹掉，让散热器更好的散热。第一驱动系统与风扇7相连，用于控制风扇7正转或反转；制动系统包括第二驱动系统及制动装置13，制动装置13在第二驱动系统的驱动下具有对风扇7的转动轴进行制动的制动位置。

在本实施方式中，当需要风扇7反向转动时，可停止第一驱动系统的工作，风扇7在惯性的作用下会继续正向转动，此时制动系统工作，第二驱动系统控制制动装置13移动至对风扇7的转动轴进行制动的制动位置，制动装置13与风扇7的转动轴相抵，对风扇7转动轴进行制动，减小风扇7在惯性作用下的转速，能够有效避免风扇7正反转直接换向带来风扇7转动轴的断裂，延长风扇7使用寿命，制动系统的设置能够使风扇7的转动速度快速降低，从而减小了正反转的切换时间。当风扇7的转速降为0后，使第二驱动系统驱动制动装置13移动至离开制动位置，第一驱动系统驱动风扇7反向转动，将堵在散热器上的粉尘吹掉，让散热器更好的散热。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，转动轴上设有刹车盘，制动装置13包括至少一个适于抵在刹车盘表面的刹车片，制动装置13处于制动位置时，刹车片抵在与刹车盘的表面。具体的，刹车盘可与转动轴一体成型，或者刹车盘通过过盈配合的方式固定连接在转动轴上。在本实施方式中，通过在转动轴上设置刹车盘，当制动装置13处于制动位置时，刹车片与刹车盘相抵，刹车片与刹车盘之间产生摩擦力，能快速降低转动轴的转速，从而减小了正反转的切换时间。当然，在一个可替换的实施方式中，可不设置刹车盘，当需要对转动轴进行制动时，使制动装置13在第二驱动系统的驱动下移动至与转动轴相抵的制动位置，当制动完成后，使制动装置13在第二驱动系统的驱动下移动至离开转动轴的初始位置。在另一个可替换的实施方式中，转动轴上设有刹车盘，制动装置13包括适于抵在刹车盘外边缘的刹车块，可将刹车块与第二驱动系统相连，刹车块与刹车盘外边缘抵触时，进行制动。

在一个优选的实施方式中，制动装置13包括两个刹车片，制动装置13处于制动位置时，刹车片夹紧在刹车盘的两侧。在该实施方式中，通过设置两个刹车片，需要风扇7反向转动时，可停止第一驱动系统的工作，风扇7在惯性的作用下会继续正向转动，此时制动系统工作，第二驱动系统控制两个刹车片移动至夹紧在刹车盘两侧的制动位置，刹车片与刹车盘之间具有较大的摩擦力，对风扇7转动轴进行制动，减小风扇7在惯性作用下的转速，能够有效避免风扇7正反转直接换向带来风扇7转动轴的断裂，延长风扇7使用寿命。当风扇7的转速降为0后，使第二驱动系统驱动刹车片移动至离开刹车盘的初始位置，第一驱动系统驱动风扇7反向转动，将堵在散热器上的粉尘吹掉，让散热器更好的散热。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，第一驱动系统包括：液压油箱1；与液压油箱1依次相连的液压泵2、第一液控换向阀和液压马达6，第一液控换向阀用于控制液压马达6的正反转，液压马达6与转动轴相连，第一液控换向阀的阀芯具有使液压马达6正转的第一位置、使液压马达6反转的第二位置、使液压马达6停止转动的第三位置。具体的，液压泵2的进油口与液压油箱1连通，液压泵2的出油口与第一液控换向阀的进油口连通，第一液控换向阀与液压马达6连通。当需要风扇7反向转动时，可使第一液控换向阀的阀芯移动至第三位置，风扇7在惯性的作用下会继续正向转动，此时制动系统工作，第二驱动系统控制两个刹车片移动至夹紧在刹车盘两侧的制动位置，刹车片与刹车盘之间具有较大的摩擦力，对风扇7转动轴进行制动，减小风扇7在惯性作用下的转速，能够有效避免风扇7正反转直接换向带来风扇7转动轴的断裂，延长风扇7使用寿命。当风扇7的转速降为0后，使第二驱动系统驱动刹车片移动至离开刹车盘的初始位置，第一驱动系统驱动风扇7反向转动，将堵在散热器上的粉尘吹掉，让散热器更好的散热。在本实施方式中，采用液压驱动液压马达6的正反转，并且第一液控换向阀的阀芯具有使液压马达6停止转动的第三位置，能够避免因直接正反转换向对液压马达6产生压力冲击，使液压马达6能够平缓停止。

在一个可替换的实施方式中，第一驱动系统包括第一驱动电机，第一驱动电机可进行正转和反转。当风扇7需要正向转动时，对第一驱动电机通入正向电流，使风扇7正向转动。当需要风扇7反向转动时，先停止对第一驱动电机通电，风扇7在惯性的作用下会继续正向转动，此时制动系统工作，第二驱动系统控制两个刹车片移动至夹紧在刹车盘两侧的制动位置，刹车片与刹车盘之间具有较大的摩擦力，对风扇7转动轴进行制动，减小风扇7在惯性作用下的转速，能够有效避免风扇7正反转直接换向带来风扇7转动轴的断裂，延长风扇7使用寿命。当风扇7的转速降为0后，使第二驱动系统驱动刹车片移动至离开刹车盘的初始位置，给第一驱动电机通入反向电流，使风扇7反向转动，将堵在散热器上的粉尘吹掉，让散热器更好的散热。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，如图1所示，第二驱动系统包括液压油箱1、液压泵2、与液压泵2依次相连的第二液控换向阀和液压缸12，液压缸12的活塞杆端部抵紧制动装置13时，制动装置13位于制动位置，第二液控换向阀用于控制活塞杆朝向或远离制动装置13运动，第二液控换向阀的阀芯具有使液压泵2与液压缸12的无杆腔连通的第四位置、使液压泵2与液压缸12的有杆腔连通的第五位置。在本实施方式中，当需要对风扇7转动轴进行制动时，使第二液控换向阀的阀芯移动至第四位置，油路接通液压缸12的无杆腔，推动活塞杆向左移动，活塞杆带动刹车片将刹车盘夹紧，刹车片与刹车盘之间具有较大的摩擦力，对风扇7转动轴进行制动，减小风扇7在惯性作用下的转速；当风扇7的转速降为0后，使第二液控换向阀的阀芯移动至第五位置，油路接通液压缸12的有杆腔，推动活塞杆向右移动，活塞杆松开刹车片，刹车片离开刹车盘。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，散热系统还包括控制器15，控制器15分别与第一液控换向阀、第二液控换向阀通信连接，用于：在风扇7需要反向转动时，控制第一液控换向阀的阀芯移动至第三位置，并控制第二液控换向阀的阀芯移动至第四位置。需要说明的是，通信连接可以是有线连接，也可以是无线通信连接，如2G、3G、4G、5G连接，WIFI连接，蓝牙连接。在本实施方式中，通过设置控制器15，能够实现自动控制，减少人工操作。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，转动轴连接有转速传感器14，控制器15还与转速传感器14通信连接，用于在转动轴的转速降低为0时，控制第一液控换向阀的阀芯移动至第二位置，并控制第二液控换向阀的阀芯移动至第五位置。在本实施方式中，通过使转动轴连接转速传感器14，转速传感器14可以检测转动轴的转速，当风扇7需要反向转动时，控制器15控制第一液控换向阀的阀芯移动至第三位置，油路与液压马达6断开，并控制第二液控换向阀的阀芯移动至第四位置，油路接通液压缸12的无杆腔，推动活塞杆向左移动，活塞杆带动刹车片将刹车盘夹紧，刹车片与刹车盘之间具有较大的摩擦力，对风扇7转动轴进行制动，减小风扇7在惯性作用下的转速；当风扇7的转速降为0后，控制器15控制第一液控换向阀的阀芯移动至第二位置，风扇7反向转动，并控制第二液控换向阀的阀芯移动至第五位置，油路接通液压缸12的有杆腔，推动活塞杆向右移动，活塞杆松开刹车片，刹车片离开刹车盘，可进一步实现自动控制，无需人工操作。

在一个优选的实施方式中，第一液控换向阀为第一三位四通换向阀5，如图1所示，第一三位四通换向阀5的阀芯具有左位、中位、右位，第一三位四通换向阀5具有进油口P、回油口T、工作油口A、工作油口B，液压马达6的油口A与第一三位四通换向阀5的工作油口A接通，液压马达6的油口B与第一三位四通换向阀5的工作油口B接通。第一三位四通换向阀5的阀芯位于左位时，进油口P与工作油口A接通，工作油口B与回油口T接通，此时液压马达6反转；第一三位四通换向阀5的阀芯位于中位时，油路与液压马达6断开；第一三位四通换向阀5的阀芯位于右位时，进油口P与工作油口B接通，工作油口A与回油口T接通，此时液压马达6正转。也即第一三位四通换向阀5阀芯的左位为第二位置，右位为第一位置，中位为第三位置。在其他可替换的实施方式中，第一液控换向阀可采用其他类型的液控换向阀。

在一个优选的实施方式中，第二液控换向阀为第二三位四通换向阀10。如图1所示，第二三位四通换向阀10的阀芯具有左位、中位、右位，第二三位四通换向阀10具有进油口P、回油口T、工作油口A、工作油口B，工作油口A与液压缸12的无杆腔相连，工作油口B与液压缸12的有杆腔相连。第二三位四通换向阀10的阀芯位于左位时，进油口P与工作油口A接通，工作油口B与回油口T接通，此时液压缸12的无杆腔接通油路，推动活塞杆向左移动，活塞杆带动刹车片将刹车盘夹紧，刹车片与刹车盘之间具有较大的摩擦力，对风扇7转动轴进行制动；第二三位四通换向阀10的阀芯位于中位时，液压油缸与油路断开；第二三位四通换向阀10的阀芯位于右位时，进油口P与工作油口B接通，工作油口A与回油口T接通，此时液压缸12的有杆腔接通油路，推动活塞杆向右移动，松开对转动轴的制动。也即第二三位四通换向阀10阀芯的左位为第四位置，右位为第五位置。

如图1所示，液压泵2与第二液控换向阀之间设有减压阀8。具体的，液压泵2的出油口与减压阀8的进油口相连，减压阀8的出油口与第二液控换向阀的进油口相连。在本实施方式中，通过设置减压阀8，可设定制动系统中油路的压力，使制动系统中油路的压力为设定值。

进一步参考图1，第一液控换向阀的回油口连接第一回油管路，第二液控换向阀的回油口连接第二回油管路，第一回油管路与第二回油管路并联并与回油主管路连通，回油主管路与液压油箱1连通。在本实施方式中，通过使第一回油管路与第二回油管路并联并与回油主管路连通，油路设计比较简单紧凑。在其他可替换的实施方式中，可使第一回油管路、第二回油管路分别与液压油箱1相连。

进一步参考图1，减压阀8与第二液控换向阀之间设有蓄能器9，蓄能器9的设置使得当制动系统油路瞬间压力增大时，它可以吸收这部分的能量，以保证整个系统压力正常，可维持制动系统油路压力稳定。

进一步参考图1，液压泵2的出油端与回油主管路之间设有溢流管路，溢流管路上设有溢流阀4。溢流阀4的设置使得当系统油路压力增大时，溢流阀4开启，使多余流量的液压油流回液压油箱1，保护油路不会因压力过大而损坏。

进一步参考图1，回油主管路上设有第一单向阀11，第一单向阀11的设置可使回油主管路中的液压油沿预定路径流动，起到保压的作用。

进一步参考图1，回油主管路上设有冷却器3，冷却器3与第一单向阀11并联，可以对回油主管路中的液压油冷却散热。

进一步参考图1，第二液控换向阀与液压缸12之间设有第二单向阀16。具体的，第二三通四位换向阀的工作油口A与液压缸12的无杆腔之间设置有第二单向阀16，起到保压的作用。

本实施例提供的散热系统，在工作时，当风扇7正转时，如图1所示，第一三位四通换向阀5的阀芯位于右位，第一三位四通换向阀5进油口P与工作油口B接通，工作油口A与回油口T接通，此时液压马达6正转。当风扇7需要反转时，控制器15控制第一三位四通换向阀5的阀芯向右移动，回到中位，同时控制器15给出第二三位四通换向阀10信号，第二三位四通换向阀10的阀芯向右移动到左位，油路接通液压缸12无杆腔，推动活塞杆向左移动，活塞杆带动刹车片将刹车盘夹紧，刹车片与刹车盘之间具有较大的摩擦力，对风扇7转动轴进行制动，使转动轴转速降低到0；转速传感器14将转速传给控制器15，控制器15给出第二三位四通换向阀10信号，第二三位四通换向阀10的阀芯向左移动至右位，油路接通液压缸12有杆腔，推动活塞杆向右移动，活塞杆松开制动装置13，之后使第二三位四通换向阀10的阀芯移动到中位完成制动，同时控制器15给出第一三位四通换向阀5信号，第一三位四通换向阀5的阀芯继续向右移动，进油口P与工作油口A接通，工作油口B与回油口T接通，此时液压马达6反转，完成风扇7转动换向。

实施例2

本实施例提供一种工程机械，包括上述实施例中提供的散热系统。具体的，工程机械可为挖掘机。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。