用于機器的冷卻系統(tǒng)及機器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于機器的冷卻系統(tǒng)，更具體地為用于冷卻機器(尤其是作業(yè)機械)中的被冷卻裝置(如變速器)的冷卻系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]機器(例如作業(yè)機械)配備有動力系統(tǒng)(如發(fā)動機系統(tǒng))為機器提供動力，動力系統(tǒng)產(chǎn)生的動力經(jīng)由傳動裝置調節(jié)和傳遞，并最終例如輸出給機器的行走系統(tǒng)。傳動裝置一般包括變速器來控制動力輸出的速度和大小。變速器通常具有齒輪等的旋轉部件，在變速器工作時各部件間的機械相互作用(例如，各齒輪的彼此嚙合及其它部件間的旋轉接觸)會導致變速器產(chǎn)生大量的熱。熱量會使得變速器中的潤滑油溫度升高，影響潤滑效果，從而影響變速器的工作，甚至造成停機，所以必須對變速器中的發(fā)熱部件進行冷卻。
[0003]現(xiàn)有技術中對此一般采用循環(huán)式冷卻系統(tǒng)，其中冷卻介質(如冷卻油)將變速器中產(chǎn)生的熱量帶走，并在空冷式散熱器中與外界的空氣之間進行強制熱交換以將熱量散發(fā)出去，然后再重新流入變速器中進行循環(huán)冷卻。然而，現(xiàn)有的循環(huán)式冷卻系統(tǒng)都是單循環(huán)系統(tǒng)，亦即不論冷卻介質的溫度多高，它都會流經(jīng)散熱器，這樣不僅浪費能源，增加成本，還可能使變速器中的潤滑油工作在較低的溫度，無法滿足正常運轉的要求。
[0004]本實用新型旨在解決現(xiàn)有技術中存在的上述或其它問題。
【實用新型內容】
[0005]一方面，本實用新型提供了一種用于機器的冷卻系統(tǒng)，包括與所述機器的被冷卻裝置連接的冷卻介質循環(huán)回路，和設置在所述冷卻介質循環(huán)回路中的散熱器。所述冷卻系統(tǒng)還包括與所述散熱器并聯(lián)的旁通支路，在所述旁通支路中設置有溫控閥，所述溫控閥構造成在從所述被冷卻裝置流出的冷卻介質的溫度低于預定值時打開以使得該冷卻介質從所述旁通支路流過。
[0006]另一方面，本實用新型提供了一種包括上述冷卻系統(tǒng)的機器。
【附圖說明】
[0007]圖1是根據(jù)本實用新型的冷卻系統(tǒng)所應用的一種示例性機器的立體圖。
[0008]圖2是根據(jù)本實用新型一實施例的冷卻系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]圖1顯示了一種示例性的機器100。機器100可例如為作業(yè)機械，如圖中所示的裝載機。機器100也可以是執(zhí)行與特定行業(yè)(例如采礦、建筑、農(nóng)業(yè)、運輸?shù)?相關的操作并在各種作業(yè)環(huán)境(例如礦場、建筑工地、農(nóng)場和道路等)中工作的任何其它類型的機器，例如履帶式挖掘機、輪式平地機等。
[0010]機器100可包括主機架30、操作人員容納空間如駕駛室35、和工作機具36。在一個實施例中，工作機具36可以是應用于裝載機的鏟斗。機器100可包括至少一個與工作機具36操作連接并用來控制工作機具36動作的油缸37。在機器100的下部布置有行走裝置40，用來支撐和移動機器100。在一個實施例中，行走裝置40包括車輪41。
[0011]圖1所示的機器100可包括傳動裝置以調控由機器的動力系統(tǒng)輸出的動力并將其傳遞給例如行走裝置40。該傳動裝置可包括在圖2中簡化示出的變速器I。為了對變速器I進行冷卻，機器100還包括根據(jù)本實用新型的冷卻系統(tǒng)10，其一個實施例也在圖2中示出。
[0012]如圖2所示，冷卻系統(tǒng)10包括與機器100的變速器I (即“被冷卻裝置”)連接的冷卻介質循環(huán)回路2，和設置在冷卻介質循環(huán)回路2中的散熱器4。諸如冷卻油的冷卻介質在從變速器I流過而吸收發(fā)熱部件產(chǎn)生的熱量之后溫度升高，然后從變速器I流出，并沿著循環(huán)回路2流到散熱器4。在散熱器4處，冷卻介質將所吸收的熱量放出，從而溫度降低。在從散熱器4流出之后，經(jīng)冷卻的冷卻介質繼續(xù)沿著循環(huán)回路2流動，并重新流入變速器I中進行下一次冷卻。上述過程持續(xù)地反復進行，從而實現(xiàn)對變速器I的循環(huán)冷卻。驅動冷卻介質循環(huán)流動的動力可例如由設置在循環(huán)回路2中的泵3來提供。
[0013]散熱器4例如為空冷式散熱器，流入散熱器4中的冷卻介質所吸收的熱量能通過傳導和對流等傳遞給外界的空氣。散熱器4 一般配備有冷卻風扇5，冷卻風扇5可被馬達M驅動而旋轉，由此在冷卻介質和外界的空氣之間產(chǎn)生強制對流換熱而大大提高空冷效果。有利地，馬達M對冷卻風扇5的驅動能根據(jù)冷卻介質的溫度而被調控，從而調節(jié)空冷效果。
[0014]在根據(jù)本實用新型的冷卻系統(tǒng)中，與散熱器4并聯(lián)有旁通支路6，在旁通支路6中設置有溫控閥7。溫控閥7構造成在從變速器I流出的冷卻介質的溫度低于預定值時打開以使得該冷卻介質從旁通支路6流過。這樣，當冷卻介質的溫度比較低時，溫控閥7能打開旁通支路6，使得從變速器I流出的冷卻介質繞過散熱器4而從旁通支路6流過，即不必流經(jīng)散熱器4進行空冷散熱；而當冷卻介質的溫度比較高時，溫控閥7關閉，亦即旁通支路6關閉，于是從變速器I流出的冷卻介質只能流入散熱器4而散熱降溫。溫控閥7可為任何適當形式的溫控閥，例如機械式或電控式溫控閥。
[0015]在冷卻介質循環(huán)回路2中在散熱器4和溫控閥7與變速器I的冷卻介質流出側之間可設置有用于檢測從變速器I流出的冷卻介質的溫度的溫度傳感器8。在溫控閥7為電控式的情況下，溫度傳感器8所檢測出的溫度可傳送至溫控閥7作為其輸入控制信號。
[0016]另外，在冷卻介質循環(huán)回路2中在散熱器4和溫控閥7與變速器I的冷卻介質流入側之間還可設置有加熱器9。加熱器9可構造成選擇性地對流過其的冷卻介質進行加熱，以免流入變速器I中的冷卻介質的溫度過低。例如，加熱器9可在從變速器I流出的冷卻介質的溫度低于所述預定值時對流過加熱器9的冷卻介質進行加熱。此時，加熱器9也能例如利用溫度傳感器8所檢測出的溫度作為其輸入控制信號。
[0017]工業(yè)實用件
[0018]當機器100處于穩(wěn)定工作狀態(tài)時，變速器I中的發(fā)熱部件產(chǎn)生大量的熱，流過變速器I的冷卻介質在吸熱后溫度上升得較高并從變速器I經(jīng)循環(huán)回路2流向散熱器4。由于冷卻介質的溫度較高，這使得與散熱器4并聯(lián)的旁通支路6中的溫控閥7處于關閉狀態(tài)而不會打開，于是從變速器I流出的冷卻介質只能流入散熱器4而進行散熱降溫，然后循環(huán)流入變速器I中進行下一次冷卻。在冷卻介質重新流入變速器I的過程中經(jīng)過加熱器6時，加熱器6也不會對其加熱。
[0019]相反，只有當從變速器I流出的冷卻介質的溫度低于預定值(例如，60°C )時(例如，當機器剛剛啟動、變速器I中尚未產(chǎn)生大量的熱時，或者當機器的工作環(huán)境溫度極低時)，溫控閥7才打開旁通支路6。此時，與散熱器4中的復雜細小的散熱管路相比，打開的旁通支路6中的壓力要小得多。于是，從變速器I流出的冷卻介質不會流入散熱器4，而是全部經(jīng)由打開的溫控閥7從旁通支路6順暢地流過。與費力地流過散熱器4相比，這既能大大節(jié)省泵3的能耗，又能防止冷卻介質在散熱器4中可能發(fā)生的進一步降溫，由此避免冷卻介質在再次流入變速器I中時使變速器中的部件和潤滑油在過低的溫度下工作而產(chǎn)生潤滑不良等不利后果。同時，在從變速器I流出的冷卻介質的溫度低于預定值時，加熱器6也會對從其流過的冷卻介質加熱。經(jīng)加熱的冷卻介質一方面會粘度增大，于是流動阻力減小而減少泵3的能耗，另一方面在流入變速器I時能對變速器起到加溫作用，從而也避免變速器中的部件和潤滑油在過低的溫度下工作。
[0020]在上述實施例中，根據(jù)本實用新型的冷卻系統(tǒng)10被用于冷卻作業(yè)機械(如輪式裝載機)中的變速器，然而，本實用新型不限于此，顯然它也可應用于其它各種機器中對任何適當?shù)谋焕鋮s裝置進行冷卻。
[0021]顯然，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型的范圍或精神的情況下，可對上文所公開的實施例作出各種修改和變型。根據(jù)本說明書所公開的對本實用新型的實踐，本實用新型的其它實施例對于本領域技術人員而言是顯而易見的。本說明書及其公開的示例應被認為只是例示性的，本實用新型的真正范圍由所附權利要求及其等同物指定。
【主權項】
1.一種用于機器的冷卻系統(tǒng)(10)，包括與所述機器(100)的被冷卻裝置(I)連接的冷卻介質循環(huán)回路(2)，和設置在所述冷卻介質循環(huán)回路中的散熱器(4)，其特征在于， 還包括與所述散熱器(4)并聯(lián)的旁通支路￠)，在所述旁通支路中設置有溫控閥(7)，所述溫控閥構造成在從所述被冷卻裝置(I)流出的冷卻介質的溫度低于預定值時打開以使得該冷卻介質從所述旁通支路(6)流過。2.根據(jù)權利要求1所述的冷卻系統(tǒng)(10)，其特征在于， 所述溫控閥(7)為機械式溫控閥或電控式溫控閥。3.根據(jù)權利要求1或2所述的冷卻系統(tǒng)(10)，其特征在于， 在所述冷卻介質循環(huán)回路(2)中在所述散熱器(4)和溫控閥(7)與所述被冷卻裝置(I)的冷卻介質流入側之間設置有加熱器(9)，所述加熱器構造成選擇性地對流過其的冷卻介質進行加熱。4.根據(jù)權利要求3所述的冷卻系統(tǒng)(10)，其特征在于， 所述加熱器(9)構造成在從所述被冷卻裝置(I)流出的冷卻介質的溫度低于所述預定值時對流過所述加熱器的冷卻介質進行加熱。5.根據(jù)權利要求4所述的冷卻系統(tǒng)(10)，其特征在于， 在所述冷卻介質循環(huán)回路(2)中在所述散熱器(4)和溫控閥(7)與所述被冷卻裝置(I)的冷卻介質流出側之間設置有用于檢測從所述被冷卻裝置⑴流出的冷卻介質的溫度的溫度傳感器(8)。6.根據(jù)權利要求1或2所述的冷卻系統(tǒng)(10)，其特征在于， 所述散熱器(4)為配備有冷卻風扇(5)的空冷式散熱器。7.根據(jù)權利要求1或2所述的冷卻系統(tǒng)(10)，其特征在于， 在所述冷卻介質循環(huán)回路(2)中設置有驅動冷卻介質循環(huán)的泵(3)。8.—種機器(100)，其特征在于包括根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的冷卻系統(tǒng)(1)09.根據(jù)權利要求8所述的機器(100)，其特征在于，所述機器的被冷卻裝置(I)為變速器。
【專利摘要】本實用新型涉及用于機器的冷卻系統(tǒng)及機器。所述冷卻系統(tǒng)包括與所述機器(100)的被冷卻裝置(1)連接的冷卻介質循環(huán)回路(2)，和設置在所述冷卻介質循環(huán)回路中的散熱器(4)。所述冷卻系統(tǒng)還包括與所述散熱器(4)并聯(lián)的旁通支路(6)，在所述旁通支路中設置有溫控閥(7)，所述溫控閥構造成在從所述被冷卻裝置(1)流出的冷卻介質的溫度低于預定值時打開以使得該冷卻介質從所述旁通支路(6)流過。
【IPC分類】F16H57/04
【公開號】CN204628525
【申請?zhí)枴緾N201520319688
【發(fā)明人】楊春永, 劉墩利, 周游, 韓雙江
【申請人】卡特彼勒（青州）有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月18日