专利名称：电控液力驱动风扇热系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于各种车辆、工程机械等的换热领域，尤其是一种电控液力驱动风扇热系统。
背景技术：
车辆及工程机械等的发动机、液压作业系统、液力取力系统、增压系统等在工作的过程中会产生大量的热，为了保证系统设备正常运行必须要用到冷却系统或热系统设备。目前，车辆及工程机械等的冷却系统或热系统冷却部件主要依靠系统本身的各种冷却器或换热器，冷却风扇通常是安装在发动机上，冷却风量的改变是由发动机转速变化调整风扇转速。冷却系统或热系统是分别考虑散热器、风扇及各种产生热量的系统的少数工况的性能匹配问题，而不是用系统的概念来设计和制造的热系统产品。冷却系统或热系统不能满足各种系统所有工作工况的换热要求，因此经常发生车辆及工程机械的发动机、液压作业系统、液力取力系统、增压系统等各种产生热量并需要冷却的系统设备产生过热或过冷现象，特别是当发动机低速大工作扭矩条件下，由于冷却风扇转速较低、风量小，就经常会造成过热，而当启动怠速、环境温度较低时，又会造成过冷。不能保证系统始终工作在最佳的工作温度内，造成缩短系统或部件的寿命、增加能耗、降低工作效率等问题。
实用新型内容本实用新型的目的是针对上述存在的问题，提供一种可以精确控制风扇转速、冷却风量和系统散热量，始终使车辆、工程机械等的发动机、液压作业系统、液力取力系统、增压系统等各种产生热量并需要冷却的系统设备维持在最佳工作温度范围内工作的电控液力驱动风扇热系统。
本实用新型电控液力驱动风扇热系统是这样实现的电控液力驱动风扇热系统包括油箱、散热器、冷却风扇、液力马达、液力泵，电控阀、温度传感器、电控单元；油箱、液力泵、电控阀、液力马达组成液力驱动回路，温度传感器、电控阀分别通过控制线路与电控单元连接，液力驱动回路中可以设有一条连接电控阀的分支回路，电控阀通过控制线路与电控单元连接，以控制液力驱动回路的油压，从而控制液力马达，调整冷却风扇的转速。
当系统需要精确控制时，系统将增加一个速度传感器，用于风扇转速的速度反馈，并通过控制器对风扇转速进行再次调整。
所述的散热器可以是发动机冷却液散热器、工作系统及取力系统机油散热器、空—空中冷散热器等，数量与布置方式可以根据不同的车辆或工程机械的具体要求有所改变，可以采用多个散热器冷侧串联、并联方式或串联和并联相结合的方式整体或分体安装，最佳的方式可以是采用多个或多种散热器并联叠加的方式。散热器组合需要对散热性能和阻力特性进行匹配。
所述的冷却风扇安装在风扇导风罩内，风扇导风罩与散热器并排安装在一起，以提高风扇的利用率。
所述的电控阀可以是电控比例阀或变量泵控制阀，电控比例阀可以是正比例阀或反比例阀。
所述的温度传感器根据所需冷却的介质不同可以相应采用液体或气体温度传感器，安装在每个散热器或能够准确采集温度的地方。
所述的速度传感器可以安装在能准确采集冷却风扇转速的地方。
液力泵可以是齿轮泵、叶片泵或柱塞泵，可以安装在发动机相应的位置或其他可以提供足够动力的地方。
所述的液力马达可以是齿轮马达、叶片马达或柱塞马达。
所述的电控单元可以安装在驾驶室或发动机机舱相应的位置。
本实用新型液力驱动风扇热系统的电控单元预先设定程序，温度传感器采集到的信号通过与电控单元设定值比较，然后电控单元通过比例阀的控制信号，改变比例阀的开度或流量，调节液力驱动回路的油压，从而调节液力马达，液力马达驱动冷却风扇以调节风扇的转速；同时，电控单元根据速度传感器实时采集到风扇的速度，与设定的程序的风扇转速进行比较，并通过比例阀的控制信号实时调整比例阀的开度和流量，通过液力驱动回路实时控制液力马达，从而修正风扇的转速，可以精确控制风扇转速和系统温度。
本实用新型电控液力驱动风扇热系统，通过电控单元的实时控制，当系统需要大的散热量时，系统自动提高风扇的转速，增加系统的散热量；而当系统只需要小的散热量时则自动降低风扇的转速，减少热量的损失，达到风扇转速、冷却风量和系统散热量的精确控制。能够使车辆、工程机械的发动机、液压作业系统、液力取力系统、增压系统等各种产生热量并需要冷却的系统或部件能始终维持在最佳工作温度范围内工作，保证车辆或工程机械的各个工作系统不再过热或过冷，从而保证车辆或工程机械能够连续稳定地工作，并缩短车辆或工程机械进入作业条件的时间、提高工作效率、降低能源或燃油消耗、延长系统或零部件使用寿命，该系统还具有安装和维修方便的特点。
图1为本实用新型电控液力驱动风扇热系统的系统原理图；图2为本实用新型电控液力驱动风扇热系统的机构安装参考示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型电控液力驱动风扇热系统作进一步详细描述散热器1是实现热交换的直接换热元件，冷却风扇2和液力马达3为换热提供动力与强制换热措施，散热器1可以是发动机冷却液散热器、工作系统及取力系统机油散热器、空—空中冷散热器等，散热器1数量与布置方式可以根据不同的车辆或工程机械的具体要求有所改变，可包含一个或多个液体或气体冷却介质的散热器1，散热器1的布置可以采用整体或分体，可以采用冷侧串联或并联方式以及串联和并联相结合的方式，最佳的方式可以是采用多个或多种散热器并联和/或串联叠加的方式，其性能应经过匹配；冷却风扇2由液力马达3驱动，散热量可以通过冷却风扇转速的改变而改变。冷却风扇安装在导风罩内10，导风罩10与散热器1并排安装在一起，以充分提高风扇的利用率。
油箱4、液力泵5、电控阀6、液力马达3组成一套风扇液力驱动回路，用于驱动冷却风扇2的旋转。冷却风扇的转速、风压、风量、功率消耗、起动扭矩与系统中的风侧阻力、换热能力、液力驱动回路的功率、液力回路阻力必须匹配。通过调节电控阀6的开度，调节液压回路的油压，从而调节液力马达3的转速。电控阀6的开度由电控单元8进行控制。液力泵5可以是齿轮泵、叶片泵或柱塞泵；电控阀6可以是电控比例阀中的正比例阀或反比例阀，还可以是变量泵控制阀；液力马达3也可以是齿轮马达、叶片马达或柱塞马达。液力泵的动力来自于发动机或主泵。
电控单元8、各种温度传感器9、速度传感器7、电控阀6组成控制系统，电控单元将采集的温度和速度信号，按照预先设定的控制方式，通过调节电控阀的开度，实现调节冷却风扇转速的目的。温度传感器9安装在各个散热器1或能够准确采集介质温度和速度的地方，电控单元可以安装在驾驶室或发动机舱等位置。各种温度传感器9采集相应所需控制温度的冷却介质的温度信号，电控单元8根据温度信号，并按照预先设定的控制方式，输出一个脉宽调制信号，调节电控阀6的开度，调节液压回路系统压力，调节液力马达3的转速，从而改变风扇的转速，并改变散热器1的散热量，达到调节温度的目的。当需要精确控制温度时，电控单元8将速度传感器7所采集的速度信号与预先设定的控制方式进行比较，并对风扇速度进行修正，实现闭环精确控制。以上电控单元的设定程序和硬件设计中，都可以达到当系统出现任何问题时，冷却风扇都将以最高转速旋转，以保护发动机和车辆。
图2为本实用新型电控液力驱动风扇热系统的机构安装参考示意图。
本实用新型应用系统的概念设计和制造，通过电控单元以及液力驱动回路实时监控，调整冷却风扇的转速，保证车辆、工程机械等的发动机、液压作业系统、液力取力系统、增压系统等始终维持在最佳的温度范围内工作。
权利要求1.一种电控液力驱动风扇热系统，包括油箱、散热器、冷却风扇、液力马达、电控阀、温度传感器、电控单元、速度传感器，其特征在于油箱、液力泵、电控阀、液力马达之间通过输油管连接构成一套液力驱动回路，温度传感器、速度传感器、电控阀分别通过控制线路与电控单元连接；液力驱动回路中设有一条连接电控阀的油压分支回路，电控阀通过控制线路与电控单元连接。
2.如权利要求1所述的电控液力驱动风扇热系统，其特征在于散热器是发动机冷却液散热器、工作系统及取力系统机油散热器或空—空中冷散热器，采用冷侧串联、并联或串联和并联相结合的方式整体或分体布置。
3.如权利要求2所述的电控液力驱动风扇热系统，其特征在于冷却风扇安装在导风罩内，导风罩与散热器并排安装在一起。
4.如权利要求3所述的电控液力驱动风扇热系统，其特征在于电控阀是电控比例阀或是变量泵控制阀，电控比例阀是正比例阀或是反比例阀。
5.如权利要求3所述的电控液力驱动风扇热系统，其特征在于温度传感器采用液体温度传感器或气体温度传感。
6.如权利要求1、2、3、4或5所述的电控液力驱动风扇热系统，其特征在于液力泵采用齿轮泵、叶片泵或柱塞泵。
7.如权利要求6所述的电控液力驱动风扇热系统，其特征在于；液力马达采用齿轮马达、叶片马达或柱塞马达。
专利摘要一种电控液力驱动风扇热系统，包括油箱，散热器，冷却风扇，液力马达，液力泵，电控阀，温度传感器，速度传感器，电控单元；油箱、液力泵、电控阀、液力马达组成一套液力驱动回路，控制液力马达，调节冷却风扇的转速；温度传感器，速度传感器，电控阀分别通过控制线路与电控单元连接，温度传感器安装在各个散热器上，速度传感器安装在风扇旁。本实用新型电控液力驱动风扇热系统通过电控单元的实时精确控制，保证车辆、工程机械等的发动机、液压作业系统、液力取力系统、增压系统等始终维持在最佳的温度范围内工作，缩短车辆或工程机械进入作业条件的时间、提高工作效率、降低能源或燃油消耗、延长系统或零部件使用寿命。
文档编号F15B11/02GK2911203SQ20062006145
公开日2007年6月13日 申请日期2006年7月11日 优先权日2006年7月11日
发明者刘景平 申请人:广东大华仁盛科技有限公司