[发明专利]铲运机械的冷却装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种铲运机械的部件。

背景技术

铲运机械包括装载机和平地机。装载机或平地机的冷却装置通常以散热器作为热交换器并以风冷的方式对发动机的冷却水和高压尾气以及装载机的液压系统的动力油和润滑油进行冷却。其中，对发动机冷却水进行冷却的部件为水散热器，对来自增压器的空气进行冷却的部件为中冷器，对液压系统的液压油和润滑油进行冷却的部件为油散热器。

水散热器的作用是：冷却水由水泵泵出后，流过发动机缸体带走热量、再进入水散热器进行冷却后回到水泵而进行循环。

中冷器的作用是：对来自增压器的空气进行冷却后，输送至发动机进气口，而为发动机的工作提供空气。

对于装载机或平地机的液压系统来说，其中的回路有多个，如工作装置回路、转向回路、变速箱中的动力油回路和润滑油回路、液力变距器中的动力油回路等。油散热器可以有一个或两个，当只有一个油散热器时，油散热器可以从内部分为两个独立的油路。油散热器的作用是：对于液压系统中的动力油和润滑油进行冷却。

装载机或平地机的散热装置就是由上述水散热器、油散热器和中冷器为主要部件而组成的。

为了获得强制冷却的效果，装载机或平地机采用冷却风扇对散热装置进行强制吹风冷却。该冷却风扇为大功率风扇，由发动机直接驱动(如图11)。其中发动机、水散热器和油散热器分别用弹性支座固定在车架上，且发动机位于车架中部，散热装置位于车架后部的后侧，散热装置、冷却风扇和有关部件则组成冷却装置。因为冷却风扇只能设置在散热装置与发动机之间的狭小空间内，而使空气流动阻力较大，即风扇压力较大。流过冷却风扇的空气因受发动机机体和消音器热辐射的影响，温度较高，从而弱化散热效果。同时冷却风扇由发动机主轴驱动，只要发动机工作则冷却风扇就开始吹风冷却，而使冷却风扇的工作不能随装载机的热负荷变化而自动调节，当在冬季发动机启动时，发动机不需要冷却，而冷却风扇却在工作，不仅浪费能量，而且不利于发动机启动。

上述现有技术中，水散热器和油散热器按前后设置、且水散热器靠近冷却风扇，两个散热器的迎风面积因受整机尺寸的限制，故只能靠增加散热器散热管的排数来弥补通风面积的不足，这样因增加了散热器厚度，而加大了空气流动阻力。故而要求提高风速才能加大散热量。但是在提高冷却风扇转速时，冷却风扇所消耗的功率与其转速的3次方成正比，这样就进一步消耗了发动机的有效功率，加剧了发动机的过热现象。

上述现有技术的另一不足在于：当散热器中的气流通道被堵塞时清洗困难。尤其是在风沙较大等恶劣工作条件下的装载机，工作一段时间后散热器往往堵塞严重，这就直接造成散热面积的急剧减少，风阻急剧增加，从而散热能力急剧下降。此时就必须停车拆卸维修，而且拆卸难度大、维修成本高，影响了工作效率和装载机或平地机的使用性能。

基于以上原因，在夏季装载机或平地机的散热问题非常棘手。不仅发动机容易过热，而且传动系统及工作液压系统的油温很快会上升到摄氏100度以上。过高的油温使传动系统的传动效率下降，油封迅速老化进而损坏，油液变稀甚至变质，油缸、阀、管路等渗漏严重，机件磨损加剧，液压泵齿轮间隙变大。机器不得不停机休息或检修，使用维修成本大大增加。然而在冬季使用时，尤其在我国北方地区环境温度低预热时间较长，此时冷却风扇却在工作。尽管发动机处于小循环状态，但因冷却风扇作用使发动机周围冷空气流动速度较快，延长了机器低温预热时间，造成机器低温磨损更加严重。同时因冷却风扇功率较大额外消耗发动机较多的功率造成功率浪费大。

此外，目前的装载机或平地机工作时的噪音较大，其中前述的冷却风扇的布置和驱动形式在一定程度上增加了噪音。还有发动机噪音无法进行有效的隔离。

中国专利文献CN 101010497A公开了一种能够降低冷却风扇的噪音且能够可靠地确保所需要的冷却风量的工程机械的冷却装置。具有：产生冷却中间冷却器、散热器及油冷却器的冷却风的冷却风扇；驱动冷却风扇的风扇用液压马达；向风扇用液压马达排出液压油的风扇用液压泵；检测中间冷却器出口的空气温度的空气温度传感器；检测散热器的冷却水温度的冷却水温度传感器；检测油冷却器的工作油温度的工作油温度传感器；输出与分别对应于空气温度传感器、冷却水温度传感器及工作油温度传感器的检测值的冷却风扇转速的演算值中的最大值相对应的控制信号的控制机构。

上述技术方案的不足之处在于：中间冷却器、散热器及油冷却器的结构设置不合理，液压驱动风扇的风冷效率低。