一种温度控制系统及工程机械的制作方法

本发明涉及工程机械领域，特别是涉及一种温度控制系统及工程机械。

背景技术：

1、工程机械如挖掘机含有使用防冻液的动力系统和使用液压油得液压系统，工作时，防冻液和液压油温度会逐渐变高，当高出工程机械设计范围的上限时，必须要停机一段时间进行降温，作业连贯性受到较大影响，工作效率低。现有技术的温度控制系统包括对防冻液和液压油进行散热的散热器，由发动机驱动油泵带动马达转动，从而使与马达连接的风扇转动，对散热器进行散热。

2、申请号为202111132480.3的中国专利申请公开了一种油电双动力液压挖掘机独立温度控制系统，该系统采用发动机与该第一主泵连接，从而驱动该液压油独立散热器所属风扇马达，带动液压油冷却风扇转动，冷却液压油独立散热器；或采用电动机与该第二主泵连接，驱动液压油独立散热器所属风扇马达，带动该液压油冷却风扇转动，冷却液压油独立散热器。该申请采用了两种独立的系统分别对液压油进行散热，并未对冷却液进行散热，而且该这两种系统是择一工作，造成资源浪费，占用空间。

3、申请号为201520634277.x的中国实用新型专利公开了装载机风扇驱动液压系统，该专利虽然设置温度传感器分别采集冷却液、液压油的温度信号，但是共用一套温度控制系统，并未对冷却液、液压油分开散热，很难保证防冻液温度和液压油温度都在一个高效的温度范围，同时调节也并不方便。

4、另外，当挖掘机的防冻液散热马达或液压油散热马达出现效率急剧降低或故障时，防冻液或者液压油温度快速提高，使得整车无法正常工作，若挖掘机在空间受限的地方发生此故障，将会给车辆移动带来较多困难。

技术实现思路

1、发明目的：本发明的目的是提供一种对防冻液和液压油单独调节温度的同时还能对两条油路的油量重新分配，提高系统可靠性的温度控制系统及工程机械。

2、技术方案：为实现上述目的，本发明所述的一种温度控制系统，采用第一主泵向防冻液散热马达供油，从而带动防冻液散热器风扇转动，第二主泵向液压油散热马达供油，从而带动液压油散热器风扇转动，在第一主泵和防冻液散热马达形成的油路与第二主泵和液压油散热马达形成的油路之间设有第一换向阀，在第一换向阀与第一主泵、第二主泵之间均设有防止回油的单向阀，通过切换第一换向阀阀芯工作位置，从而使第一主泵向液压油散热马达供油或第二主泵向防冻液散热马达供油。

3、其中，所述防冻液散热器风扇与防冻液散热器对应，防冻液散热器与动力系统连接；在防冻液散热器与动力系统之间设有防冻液温度传感器；所述液压油散热器风扇与液压油散热器对应，液压油散热器与液压系统连接。

4、其中，所述的第一主泵、第二主泵由发动机驱动，在发动机与第一主泵、第二主泵之间分别设有能够无极调节发动机与主泵转速比的第一电控无级调速变速装置、第二电控无级调速变速装置，使第一主泵、第二主泵转速大于发动机转速。

5、其中，在第一换向阀与防冻液散热马达、液压油散热马达之间分别设有第二换向阀、第三换向阀，第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀均为三位四通电比例换向阀；在第二换向阀与防冻液散热马达之间设有第一压力传感器，在第三换向阀与液压油散热马达之间设有第二压力传感器，分别用于监测各油路油压。

6、其中，液压油箱内设有液压油温度传感器，所述防冻液温度传感器、液压油温度传感器、第一电控无级调速变速装置、第二电控无级调速变速装置、第一主泵、第二主泵分别与控制器连接；所述第二换向阀和第三换向阀的出油口t、第一主泵和第二主泵的进油口与外部的液压油箱连接。

7、其中，当第一主泵工作过程中突然损坏时，防冻液散热马达由于突然断油而产生负压，第一压力传感器会检测到负压，当控制器对第一主泵正常控制并检测到防冻液散热马达存在负压时，则会判断第一主泵损坏，此时将切换第一换向阀至上位，第二主泵通过第一换向阀的r1油口至r3油口向防冻液散热马达供油；当第二主泵工作过程中突然损坏时，液压油散热马达由于突然断油而产生负压，第二压力传感器会检测到负压，当控制器对第二主泵正常控制并检测到液压油散热马达9存在负压时，则会判断第二主泵损坏，此时将切换第一换向阀至下位，第一主泵通过第一换向阀的r3油口至r1油口，向液压油散热马达供油。

8、其中，设防冻液最佳工作温度范围为t1，液压油最佳工作温度范围为t2，防冻液最低温度为tf，最高温度为tf，液压油最低温度为ty，最高温度为ty，tf<t1<tf，ty<t2<ty；

9、当防冻液温度传感器检测到防冻液温度低于tf，液压油温度传感器检测到液压油温度低于ty时，切换第二换向阀、第三换向阀至左位，分别使第一主泵依次经第二换向阀的油口p、油口b向防冻液散热马达供油，第二主泵依次经第三换向阀的油口p、油口a向液压油散热马达供油，从而分别带动防冻液散热器风扇、液压油散热器风扇反转，将发动机处的热气吹给散热器，提高散热器的温度，从而提高防冻液和液压油的温度；

10、当防冻液温度传感器检测到防冻液温度高于tf，液压油温度传感器检测到液压油温度高于ty时，第二换向阀、第三换向阀在右位，第一主泵依次经第二换向阀的油口p、油口a向防冻液散热马达供油，第二主泵依次经第三换向阀的油口p、油口b向液压油散热马达供油，分别带动防冻液散热器风扇、液压油散热器风扇正转，控制器使第一电控无级调速变速装置、第二电控无级调速变速装置工作，提高第一主泵、第二主泵的转速，同时控制器使第一主泵、第二主泵提高供油量，从而提高防冻液散热马达、液压油散热马达正转的转动速度。

11、其中，当防冻液温度传感器检测到防冻液温度高于tf且低于t1，液压油温度传感器检测到液压油温度高于ty且低于t2时，第二换向阀、第三换向阀在右位，通过控制器降低第一主泵、第二主泵供油量，降低防冻液散热马达、液压油散热马达正转的转动速度；或通过调节第二换向阀、第三换向阀阀芯开度，控制流经马达的油量，降低防冻液散热马达、液压油散热马达正转的转动速度；或切换第二换向阀、第三换向阀至中位，使防冻液散热马达、液压油散热马达停止工作；

12、当防冻液温度传感器检测到防冻液温度高于t1且低于tf，液压油温度传感器检测到液压油温度高于t2且低于ty时，第二换向阀、第三换向阀在右位，通过控制器提高第一主泵、第二主泵供油量，提高防冻液散热马达、液压油散热马达正转的转动速度。

13、其中，当防冻液温度传感器检测到防冻液温度低于tf，液压油温度传感器检测到液压油温度高于t2时，切换第二换向阀至左位，使第一主泵带动防冻液散热器风扇反转，第三换向阀在右位，第二主泵带动液压油散热马达正转，同时切换第一换向阀至上位，第二主泵通过第一换向阀的r1油口至r3油口向防冻液散热马达供油，从而提高防冻液散热器风扇反转的转动速度；

14、当防冻液温度传感器检测到防冻液温度高于tf且低于t1，液压油温度传感器检测到液压油温度高于t2时，第二换向阀切换至中位，第三换向阀在右位，第二主泵带动液压油散热马达正转，同时切换第一换向阀至下位，第一主泵通过第一换向阀的r3油口至r1油口向液压油散热马达供油，从而提高液压油散热马达正转的转动速度；

15、当防冻液温度传感器检测到防冻液温度高于t1，液压油温度传感器检测到液压油温度低于ty时，第二换向阀至右位，使第一主泵带动防冻液散热器风扇正转，切换第三换向阀在左位，使第二主泵带动液压油散热马达反转，同时切换第一换向阀至上位，第二主泵通过第一换向阀的r3油口至r1油口向防冻液散热马达供油，从而提高液压油散热马达反转的转动速度；

16、当防冻液温度传感器检测到防冻液温度高于t1，液压油温度传感器检测到液压油温度高于ty且低于t2时，第三换向阀在中位，第二换向阀切换至右位，第一主泵带动防冻液散热马达正转，同时切换第一换向阀至上位，第二主泵通过第一换向阀的r1油口至r3油口向防冻液散热马达供油，从而提高防冻液散热马达正转的转动速度。

17、其中，当防冻液温度传感器检测到防冻液温度在t1，压油温度传感器检测到液压油温度在t2时，第二换向阀、第三换向阀保持在右位工作，第一换向阀中位工作，第一主泵、第二主泵排油量及转速保持不变；

18、当防冻液温度传感器检测到防冻液温度在t1，液压油温度传感器检测到液压油温度高于t2且低于ty时，第二换向阀、第三换向阀保持在右位工作，第一换向阀中位工作，第一主泵供油量及转速保持不变，增加第二主泵供油量；当液压油温度>ty，启动第二电控无级调速变速装置，提高第二主泵转速，从而提高液压油散热马达正转的转动速度；

19、当防冻液温度传感器检测到防冻液温度在t1，液压油温度传感器检测到液压油温度低于t2时，第二换向阀保持在右位工作，第一换向阀中位工作，第一主泵供油量及转速保持不变，第三换向阀切换至左位，同时增大第二主泵供油量。

20、其中，当防冻液温度传感器检测到防冻液温度低于t1，液压油温度传感器检测到液压油温度在t2时，第三换向阀保持在右位工作，第一换向阀中位工作，第二换向阀切换至左位，第二主泵供油量及转速保持不变，同时增大第一主泵供油量；

21、当防冻液温度传感器检测到防冻液温度高于t1，液压油温度传感器检测到液压油温度在t2时，第二换向阀、第三换向阀保持在右位工作，第一换向阀中位工作，第二主泵供油量及转速保持不变，同时增加增大第一主泵供油量；当防冻液温度高于tf时，启动第一电控无级调速变速装置，提高第一主泵的转速，从而提高防冻液散热马达正转的转动速度。

22、本发明还提供了一种使用如上所述温度控制系统的工程机械。

23、有益效果：本发明具有如下优点：1、本发明采用独立的主泵和马达驱动防冻液散热器风扇与液压油散热器风扇，并且在两个油路之间设置了第一换向阀，当第一换向阀关闭时，该系统具有对防冻液和液压油独立调节温度的功能，当其中一主泵发生故障时，打开第一换向阀，能够使另一主泵对两个马达同时供油，防止出现因其中一主泵发生故障，导致对应的散热器迅速升温而使工程车无法工作的问题，提高系统了可靠性；

24、2、当防冻液和液压油温差较大时，可以通过第一换向阀，重新分配流经两个马达的流量，调节转速，提高系统的散热效率和利用率；

25、3、在发动机和驱动防冻液散热器风扇的主泵间增加电控无级调速变速装置，在防冻液或液压油温度迅速升高时，能够使主泵转速大于发动机转速，并无极调节转速比，进而提升马达转速带动风扇的转速，提升故障应对能力；

26、4、本发明能够根据实际工作情况，组合使用改变马达转动方向、主泵的供油量、主泵的转速、通过第一换向阀重新分配两个油路的油量等方式实现对防冻液和液压油温度的调节，使防冻液、液压油工作在最佳温度范围。