CN114810735A - 一种伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统及循环冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统及循环冷却方法，包括串联连接的液压油源、液压动力源、液压执行元件、桥箱腔体和散热元件，所述液压油源中注入有含极压抗磨剂的液压油。本液压油循环冷却系统用于全车布局的液压油循环冷却系统，将全车主要部件都纳入液压油循环冷却系统，进行全车冷却，极大的提高了系统散热能力，并对于独立散热的散热器功率需求变小，甚至不需要专门的散热器和液压油箱，更易于整车的结构升级优化。本发明适应于各类工程机械车辆，推广适用性很高。
Description
技术领域
本发明涉及到叉车循环冷却技术领域，具体涉及到一种伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统及循环冷却方法。
背景技术
液压油循环冷却系统涉及各类机械设备的液压系统冷却。在各类机械设备的实际应用中普遍存在，随着各类机械设备的升级优化，结构越发紧凑，各类机械设备中液压系统散热需求仍然紧张。但是在整机系统中，液压油循环冷却系统的路径越来越短，对散热器的功率需求变大，增加了液压油循环冷却系统对整车空间的占用，并且大功率的散热器又占据了很大一部分动力，迫使燃油车选用更大功率的发动机，电动车选用更大容量的电池，这对于整车的结构升级优化造成了极大的阻力。
如中国实用新型专利(公开号：CN208200279U)在2018年公开了一种伸缩臂越野叉车的液压油冷却系统，包括装在叉车上的冷却器、过滤器以及与液压油箱相连的油泵和马达，所述过滤器通过安装在叉车上的五通焊件固定，位于五通焊件上方的过滤器外侧还装有与过滤器相连通的调向焊件。该实用新型冷却系统的第一进油管、第二进油管以及第一回油管、第二回油管等的根据冷却器、过滤器、马达以及油泵等的布置来进行优化设计，使得冷却系统结构紧凑，但是无论如何进行紧凑型布局，为了保证循环冷却的效果，不能够使用体积和功率较小的散热器，更不能够直接省略掉冷却器，空间被占用的情况依旧明显存在。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统及循环冷却方法，适用于多热源系统、大散热量的车辆需求。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统，包括串联连接的液压油源、液压动力源、液压执行元件、桥箱腔体和散热元件，所述液压油源与所述液压动力源之间通过液压油管一连接，所述液压动力源与所述液压执行元件之间通过液压油管二连接，所述液压执行元件与所述桥箱腔体之间通过液压油管三连接，所述桥箱腔体和所述散热元件之间通过液压油管四连接，所述散热元件与所述液压油源之间通过液压油管五连接；所述液压油源中注入有液压油，或者含极压抗磨剂的液压油。
本液压油循环冷却系统用于全车布局的液压油循环冷却系统，将全车主要部件都纳入液压油循环冷却系统，进行全车冷却，极大的提高了系统散热能力，并对于独立散热的散热器功率需求变小，甚至不需要专门的散热器和液压油箱，更易于整车的结构升级优化。本发明适应于各类工程机械车辆，推广适用性很高。
本液压油循环冷却系统将车辆的前后桥箱均纳入循环冷却系统，充分利用桥箱腔体的较大金属表面积进行快速散热，减少了系统对散热器的需求，这样也使得整车的布置更加合理，减轻了整车重量；另外本循环冷却系统能够将液压油添加极压抗磨剂一起合用，在冷却的同时也完成了对齿轮件更好的保护，对于液压执行元件和桥箱腔体内的各种齿轮件和传动件均具有较好的润滑散热效果。
本液压油循环冷却系统将油液进行整机系统内的循环冷却，扩大自然冷却面积，并将系统内的油液维持在较低水平温度，有利于延长液压系统内密封件的寿命，该液压油循环冷却系统可以有更高的系统散热效率，减少了车辆冷却系统能耗。
进一步的，所述桥箱腔体至少包括前桥中间箱和后桥中间箱中的一种；所述前桥中间箱和所述后桥中间箱之间也通过液压油管连接。
所述前桥中间箱和后桥中间箱具有内部空间，本身在运行过程中也需要油液润滑,将其连入到冷却系统中，就能够让油液先后经过所述前桥中间箱和所述后桥中间箱，利用两者较大的金属壳体表面积进行散热，散热效果较好，充分利用了车辆本身的部件。
由于利用了所述前桥中间箱和后桥中间箱进行循环散热，即使散热系统中还在使用所述散热元件，但是散热元件可以设置为体积较小功耗较小的类型，既减少了空间占用、减轻了重量，也减少了对车辆能源的消耗。
进一步的，所述桥箱腔体的金属箱体外周表面还设有若干散热翅。所述散热翅的设置能够进一步提高所述前桥中间箱和所述后桥中间箱的散热能力。
进一步的，所述液压油源为油箱，所述液压动力源为各种形式的泵，所述液压执行元件为液压马达减速箱或者液压无极变速器，所述散热元件包括但不限于列管式和板式散热器。
进一步的，所述液压油管一、所述液压油管二、所述液压油管三、所述液压油管四和所述液压油管五均为软管、硬管或者软硬组合的管，方便连接和组合。
进一步的，所述液压油源、所述液压动力源、所述液压执行元件、所述桥箱腔体和所述散热元件分别固定安装在整车的车架上，所述桥箱腔体分别设置在前后侧，所述液压动力源和所述液压执行元件设置在车架靠近中部车轴处，所述液压油源和所述散热元件分设在车轴的两侧空挡处。
进一步的，一种伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统的冷却方法，油液从所述液压油源经所述液压油管一进入所述液压动力源，在所述液压动力源的驱动下，油液经所述液压油管二进入所述液压执行元件驱动执行器动作，所述液压执行元件转动产生的高温油液经液压油管三进入所述前桥中间箱，在所述前桥中间箱内依靠大面积的金属桥壳散发部分热量，高温油液再经管道进入所述后桥中间箱，在所述后桥中间箱内依靠大面积的金属桥壳再次散发部分热量，最终高温油液经所述液压油管四进入所述散热元件进行最后冷却，冷却后的低温油液通过所述液压油管五回到所述液压油源完成一次循环冷却。
作为本申请的另一种冷却方式，移除所述散热元件，将所述液压油管四和所述液压油管五直接连通；在所述散热元件所在位置设置风冷散热器，所述风冷散热器用于加速所述桥箱腔体与冷却空气之间的流动。
作为本申请的另一种冷却方式，移除所述散热元件，将所述液压油管四和所述液压油管五直接连通，直接利用所述桥箱腔体的金属桥壳进行散热。
作为本申请的另一种冷却方式，移除所述散热元件和所述液压油源，所述液压油管四、所述液压油管五和所述液压油管一之间串联连通为一条管路，含极压抗磨剂的液压油直接设置在管路中进行循环；油液流动路径为从所述桥箱腔体进入所述液压动力源，在所述液压动力源的驱动下，油液经所述液压油管二进入所述液压执行元件驱动执行器动作，执行器转动产生的高温油液经所述液压油管三进入所述桥箱腔体内，在所述桥箱腔体内依靠大面积的金属桥壳散发热量，最终油液温度降至系统正常运行所需温度，此时完成一次循环冷却；降温后的油液经管道再回流到所述液压动力源进行下一次循环。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本液压油循环冷却系统用于全车布局的液压油循环冷却系统，将全车主要部件都纳入液压油循环冷却系统，进行全车冷却，极大的提高了系统散热能力，并对于独立散热的散热器功率需求变小，甚至不需要专门的散热器和液压油箱，更易于整车的结构升级优化。本发明适应于各类工程机械车辆，推广适用性很高；2、本液压油循环冷却系统将车辆的前后桥箱均纳入循环冷却系统，充分利用桥箱腔体的较大金属表面积进行快速散热，减少了系统对散热器的需求，这样也使得整车的布置更加合理，减轻了整车重量，降低了对车辆能源的损耗；3、本循环冷却系统能够将液压油和极压抗磨剂一起合用，在冷却的同时也完成了对齿轮件更好的保护，对于液压执行元件和桥箱腔体内的各种齿轮件和传动件均具有较好的润滑散热效果；4、本液压油循环冷却系统将油液进行整机系统内的循环冷却，扩大自然冷却面积，并将系统内的油液维持在较低水平温度，有利于延长液压系统内密封件的寿命，该液压油循环冷却系统可以有更高的系统散热效率，减少了车辆冷却系统能耗。
附图说明
图1为本发明一种伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统的整体示意图；
图2为本发明一种伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统的简化结构示意图；
图3为本发明另一种液压油循环冷却系统的简化结构示意图；
图4为本发明又另液压油循环冷却系统的简化结构示意图；
图中：1、液压油源；2、液压油管一；3、液压动力源；4、液压油管二；5、液压执行元件；6、液压油管三；7、前转向驱动桥；8、液压油管六；9、后转向驱动桥；10、液压油管四；11、散热器；12、液压油管五。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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条件下所获得的所有其它实施例，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“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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。
实施例一：
如图1和图2所示，一种伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统，包括串联连接的液压油源1、液压动力源3、液压执行元件5、桥箱腔体(前转向驱动桥7和后转向驱动桥9)和散热器11，所述液压油源1与所述液压动力源3之间通过液压油管一2连接，所述液压动力源3与所述液压执行元件5之间通过液压油管二4连接，所述液压执行元件5与所述前转向驱动桥7之间通过液压油管三6连接，所述前转向驱动桥7和所述后转向驱动桥9之间连接有液压油管六8，所述后转向驱动桥9和所述散热器11之间通过液压油管四10连接，所述散热器11与所述液压油源1之间通过液压油管五12连接；所述液压油源1中注入有液压油和极压抗磨剂。
本液压油循环冷却系统用于全车布局的液压油循环冷却系统，将全车主要部件都纳入液压油循环冷却系统，进行全车冷却，极大的提高了系统散热能力，并对于独立散热的散热器功率需求变小，甚至不需要专门的散热器11和液压油箱，更易于整车的结构升级优化。本发明适应于各类工程机械车辆，推广适用性很高。
本液压油循环冷却系统将车辆的前转向驱动桥7和后转向驱动桥9均纳入循环冷却系统，充分利用桥箱腔体的较大金属表面积进行快速散热，减少了系统对散热器的需求，这样也使得整车的布置更加合理，减轻了整车重量；另外本循环冷却系统能够将液压油和极压抗磨剂一起合用，在冷却的同时也完成了对齿轮件更好的保护，对于液压执行元件和桥箱腔体内的各种齿轮件和传动件均具有较好的润滑散热效果。
本液压油循环冷却系统将油液进行整机系统内的循环冷却，扩大自然冷却面积，并将系统内的油液维持在较低水平温度，有利于延长液压系统内密封件的寿命，该液压油循环冷却系统可以有更高的系统散热效率，减少了车辆冷却系统能耗。
所述前转向驱动桥7和所述后转向驱动桥9具有内部空间，本身在运行过程中也需要油液润滑,将其连入到冷却系统中，就能够让油液先后经过前转向驱动桥7和后转向驱动桥9，利用两者较大的金属壳体表面积进行散热，散热效果较好，充分利用了车辆本身的部件。
由于利用了前转向驱动桥7和后转向驱动桥9进行循环散热，即使散热系统中还在使用所述散热器11，但是散热器11可以设置为体积较小功耗较小的类型，既减少了空间占用、减轻了重量，也减少了对车辆能源的消耗。
进一步的，所述前转向驱动桥7和所述后转向驱动桥9的金属箱体外周表面分别设有若干散热翅。所述散热翅的设置能够进一步提高所述前转向驱动桥7和所述后转向驱动桥9的散热能力。
进一步的，所述液压油源1为油液压箱，所述液压动力源3为泵，所述液压执行元件5为液压马达减速机，所述散热器11为列管式散热器，油液会进入其中。
进一步的，所述液压油管一2、所述液压油管二4、所述液压油管三6、所述液压油管四10、所述液压油管五12和所述液压油管六8分别为软管、硬管或者软硬组合的管，方便连接和组合。
进一步的，所述液压油源1、所述液压动力源3、所述液压执行元件5、所述前转向驱动桥7、所述后转向驱动桥9和所述散热器11分别固定安装在整车的车架上，所述前转向驱动桥7和后转向驱动桥9分别设置在前后侧，所述液压动力源3和所述液压执行元件5设置在车架靠近中部车轴处，所述液压油源1和所述散热器11分设在车轴的两侧空挡处。
进一步的，一种伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统的冷却方法，油液从所述液压油源1经所述液压油管一2进入所述液压动力源3，在所述液压动力源3的驱动下，油液经所述液压油管二4进入所述液压执行元件5驱动马达动作，马达转动产生的高温油液经液压油管三6进入所述前转向驱动桥7，在所述前转向驱动桥7内依靠大面积的金属桥壳散发部分热量，高温油液再经所述液压油管六8进入所述后转向驱动桥9，在所述后转向驱动桥9内依靠大面积的金属桥壳再次散发部分热量，最终高温油液经所述液压油管四10进入所述散热器11进行最后冷却，冷却后的低温油液通过所述液压油管五12回到所述液压油源1完成一次循环冷却。
实施例二：
作为本申请的另一种冷却方式，将实施例一中的所述散热器移除，将所述液压油管四10和所述液压油管五12直接连通；在所述散热器所在位置设置风冷散热器，所述风冷散热器用于加速所述前转向驱动桥7和所述后转向驱动桥9与冷却空气之间的流动，风冷散热器不参与油液循环，但是能够加强桥壳的散热效率。
实施例三：
如图3所示，作为本申请的另一种冷却方式，将实施例一中的所述散热器11移除，以3吨伸缩臂叉车为例，能够节省至少30KG重量及25L空间占用，将所述液压油管四10和所述液压油管五12直接连通，直接利用所述前转向驱动桥7和所述后转向驱动桥9的金属桥壳进行散热,整个循环冷却系统的油液温度能维持在65℃左右，满足液压系统正常工作油温(80℃以下)需求。
油液流动路径为从所述液压油源1经所述液压油管一2进入所述液压动力源3，在所述液压动力源3的驱动下，油液经所述液压油管二4进入所述液压执行元件5驱动马达动作，马达转动产生的高温油液经液压油管三6进入所述前转向驱动桥7，在所述前转向驱动桥7内依靠大面积的金属桥壳散发部分热量，降了温的油液再经所述液压油管六8进入所述后转向驱动桥9，在所述后转向驱动桥9内依靠大面积的金属桥壳再次散发部分热量，最终油液温度降至系统正常运行所需温度，此时完成一次循环冷却。在该实施例中可以通过在箱体表面设计散热翅，增加散热面积来提高散热效率。
采用这种方式后，在确保散热冷却的效果的同时，直接减少了一个散热器，使得整机的重量得到了降低，而且空出来的位置能够用于安装其他部件，优化了内部空间的利用率。
实施例四：
如图4所示，作为本申请的另一种冷却方式，同时移除所述散热器11和所述液压油源1，所述液压油管四10、所述液压油管五12和所述液压油管一2之间串联连通为一条管路，含有极压抗磨剂的液压油直接设置在管路中进行循环；油液流动路径为从所述后转向驱动桥9进入所述液压动力源3，在所述液压动力源3的驱动下，油液经所述液压油管二4进入所述液压执行元件5驱动马达动作，马达转动产生的高温油液经所述液压油管三6进入所述前转向驱动桥7内，在所述前转向驱动桥7内依靠大面积的金属桥壳散发热量，降了温的油液再经所述液压油管六8进入所述后转向驱动桥9，在所述后转向驱动桥9内依靠大面积的金属桥壳再次散发剩余热量最终油液温度降至系统正常运行所需温度，此时完成一次循环冷却；降温后的油液经管道再回流到所述液压动力源进行下一次循环。
采用这种方式后，在确保散热冷却的效果的同时，直接减少散热器11和液压油源1，使得整机的重量进一步得到了降低，而且空出来的位置能够用于安装更多的其他部件，使得整车的空间得到进一步的优化，结构能够更加紧凑,以3吨伸缩臂叉车为例，能够节省至少50KG重量及100L空间占用，整个循环冷却系统的油液温度能维持在75℃左右，满足液压系统正常工作油温需求(80℃以下)。而且利用了前转向驱动桥7和后转向驱动桥9进行油液的临时存储，油液能够在整个系统内循环使用，不需要单独设置液压油箱。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统，其特征在于，包括串联连接的液压油源、液压动力源、液压执行元件、桥箱腔体和散热元件，所述液压油源与所述液压动力源之间通过液压油管一连接，所述液压动力源与所述液压执行元件之间通过液压油管二连接，所述液压执行元件与所述桥箱腔体之间通过液压油管三连接，所述桥箱腔体和所述散热元件之间通过液压油管四连接，所述散热元件与所述液压油源之间通过液压油管五连接，所述液压油源中注入有液压油，或者含极压抗磨剂的液压油。
2.根据权利要求1所述的伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统，其特征在于，所述桥箱腔体至少包括前桥中间箱和后桥中间箱中的一种；所述前桥中间箱和所述后桥中间箱之间也通过液压油管连接。
3.根据权利要求1所述的伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统，其特征在于，所述桥箱腔体的金属箱体外周表面还设有若干散热翅。
4.根据权利要求1所述的伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统，其特征在于，所述液压油源为油箱，所述液压动力源为各种形式的泵，所述液压执行元件为液压马达减速箱或者液压无极变速器，所述散热元件包括但不限于列管式和板式散热器。
5.根据权利要求1所述的伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统，其特征在于，所述液压油管一、所述液压油管二、所述液压油管三、所述液压油管四和所述液压油管五均为软管、硬管或者软硬组合的管。
6.根据权利要求1所述的伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统，其特征在于，所述液压油源、所述液压动力源、所述液压执行元件、所述桥箱腔体和所述散热元件分别固定安装在整车的车架上，所述桥箱腔体分别设置在前后侧，所述液压动力源和所述液压执行元件设置在车架靠近中部车轴处，所述液压油源和所述散热元件分设在车轴的两侧空挡处。
7.一种如权利要求2所述的伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统的循环冷却方法，其特征在于，油液从所述液压油源经所述液压油管一进入所述液压动力源，在所述液压动力源的驱动下，油液经所述液压油管二进入所述液压执行元件驱动执行器动作，所述液压执行元件转动产生的高温油液经液压油管三进入所述前桥中间箱，在所述前桥中间箱内依靠大面积的金属桥壳散发部分热量，高温油液再经管道进入所述后桥中间箱，在所述后桥中间箱内依靠大面积的金属桥壳再次散发部分热量，最终高温油液经所述液压油管四进入所述散热元件进行最后冷却，冷却后的低温油液通过所述液压油管五回到所述液压油源完成一次循环冷却。
8.根据权利要求1所述的伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统，其特征在于，移除所述散热元件，将所述液压油管四和所述液压油管五直接连通；在所述散热元件所在位置设置风冷散热器，所述风冷散热器用于加速所述桥箱腔体与冷却空气之间的流动。
9.根据权利要求1所述的伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统，其特征在于，移除所述散热元件，将所述液压油管四和所述液压油管五直接连通，直接利用所述桥箱腔体的金属桥壳进行散热。
10.根据权利要求1所述的伸缩臂叉车的液压油循环冷却系统，其特征在于，移除所述散热元件和所述液压油源，所述液压油管四、所述液压油管五和所述液压油管一之间串联连通为一条管路，液压油直接设置在管路中进行循环；油液流动路径为从所述桥箱腔体进入所述液压动力源，在所述液压动力源的驱动下，油液经所述液压油管二进入所述液压执行元件驱动执行器动作，执行器转动产生的高温油液经所述液压油管三进入所述桥箱腔体内，在所述桥箱腔体内依靠大面积的金属桥壳散发热量，最终油液温度降至系统正常运行所需温度，此时完成一次循环冷却；降温后的油液经管道再回流到所述液压动力源进行下一次循环。
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