一種液壓系統(tǒng)冷卻回路的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液壓系統(tǒng)冷卻回路，特別是一種使用于大型液壓系統(tǒng)，用于改善其冷卻能效的冷卻回路。
【背景技術】
[0002]液壓系統(tǒng)上，由于液壓系統(tǒng)各種控制閥的節(jié)流損失，產(chǎn)生大量的熱量，使液壓油溫度不斷升高，引起液壓油變質(zhì)，液壓系統(tǒng)工作效率下降。
[0003]為此，液壓系統(tǒng)通常都配備有冷卻器用來降低溫度，但是冷卻器工作需要有專門的冷卻系統(tǒng)，需要消耗額外的能量，使系統(tǒng)整體能效降低。特別是對于大型液壓系統(tǒng)，系統(tǒng)流量大，節(jié)流引起的能量損失更大，由此引起的系統(tǒng)發(fā)熱會更嚴重，所以大型液壓系統(tǒng)通常都需要獨立的大功率冷卻系統(tǒng)來滿足系統(tǒng)溫度控制要求，使系統(tǒng)整體能效進一步降低。
[0004]而移動式設備，如挖掘機、旋挖鉆等，由于空間限制，通常采用發(fā)動機直接驅動的風扇和冷卻器對液壓油進行冷卻，冷卻效果差，所以移動式設備的液壓系統(tǒng)工作溫度通常達到80攝氏度以上，工作溫度惡劣。
[0005]為了解決這一問題，中國專利(CN 102562248 A)中公開了一種方法，采用定量栗帶動液壓馬達驅動風扇，并通過比例閥調(diào)節(jié)液壓馬達的轉速，使其送風量滿足系統(tǒng)變化的冷卻需求，但是該方法采用的比例閥本身又有較強的節(jié)流，使該方法能效不顯著。中國專利(CN 102362053 A)中公開了一種方法，采用變量栗直接帶動液壓馬達驅動風扇，該方法采用的栗控回路，只有一個換向閥用于風扇旋轉方向的改變，也可以完全不用閥，使冷卻系統(tǒng)自身的節(jié)流損失降低到最低，但是該方法依然需要通過外部功能實現(xiàn)冷卻。綜合以上，現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)冷卻方法節(jié)能性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述現(xiàn)有技術中的不足，本發(fā)明提出能效高的一種液壓系統(tǒng)冷卻回路，該冷卻回路通過增加一套低溫熱源發(fā)電裝置，對液壓系統(tǒng)中的熱量加以利用，該冷卻回路可以使用在產(chǎn)生熱量大、需要大功率冷卻設備的大型液壓系統(tǒng)，特別是熱平衡溫度較高的移動式設備液壓系統(tǒng)，以及節(jié)流損失大、產(chǎn)生熱量較多的伺服控制大型液壓系統(tǒng)上。
[0007]—種液壓系統(tǒng)冷卻回路，它是在現(xiàn)有液壓系統(tǒng)冷卻回路的基礎上，添加一套熱回收裝置，由于熱回收裝置本身具有降溫作用，同時其發(fā)出的電能可供原冷卻回路使用，所以可以降低冷卻系統(tǒng)功率并降低整體能耗，具有非常重要的實用價值。
[0008]—種液壓系統(tǒng)冷卻回路，包括有:液壓系統(tǒng)，冷卻器，冷卻控制裝置，油箱，熱能回收再利用的熱回收裝置。
[0009]所述熱回收裝置包括有:換熱器，工質(zhì)栗，工質(zhì)濾清器，工質(zhì)儲存器，冷凝器，冷凝器控制裝置，發(fā)電機，膨脹機，熱回收控制器，儲電裝置。
[0010]所述液壓系統(tǒng)通過吸油口 S口從油箱中吸取液壓油，工作完成后液壓油從回油口T進入熱回收裝置的A口，熱回收裝置熱交換后的液壓油從B口進入冷卻器進行進一步冷卻，最后回到油箱，完成循環(huán)。液壓系統(tǒng)通過輸入端口 ini進行控制，冷卻器的工作通過冷卻控制裝置進行，熱回收裝置回收熱能產(chǎn)生的能量通過E口輸入到冷卻控制裝置，補充冷卻耗會K。
[0011]所述換熱器熱端的入口連接在A口，熱端出口連接在B口，換熱器冷端的入口連接在工質(zhì)栗的出口，換熱器冷端的出口連接在膨脹機的工質(zhì)入口，膨脹機的工質(zhì)出口連接在冷凝器的入口，冷凝器的出口連接在工質(zhì)儲存器的回料口，工質(zhì)儲存器的出料口連接在工質(zhì)濾清器入口，工質(zhì)濾清器的出口連接在工質(zhì)栗入口。膨脹機的主軸連接在發(fā)電機上，發(fā)出電通過熱回收控制器整流，并通過輸出口 E輸出到冷卻控制裝置、冷凝器控制裝置上，多余電能部分通過儲電裝置儲存，不足電能部分通過ini 口連接外部電源補充。
[0012]本發(fā)明所描述的一種液壓系統(tǒng)冷卻回路，冷卻器的連接方式可以是開式液壓系統(tǒng)回油路連接方式，還可以是開式液壓系統(tǒng)旁通油路連接方式和閉式液壓系統(tǒng)旁通油路連接方式。
[0013]所述開式液壓系統(tǒng)旁通油路連接方式，包括冷卻栗，冷卻器和冷卻栗組成一個獨立的開式回路，作為液壓系統(tǒng)的旁通油路進行冷卻；即液壓系統(tǒng)通過吸油口S口從油箱中吸取液壓油，工作完成后液壓油從回油口 T回到油箱，冷卻栗吸油口連接在油箱上，出油口連接在冷卻器上，冷卻后的油再回到油箱。
[0014]所述閉式液壓系統(tǒng)旁通油路連接方式，通過吸油口S和沖洗口 T只交換很少的油液，主要冷卻油液通過Al □連接在冷卻栗17上，栗出的油液進入熱回收裝置15的A□，換熱后通過B 口進入冷卻器13，冷卻器13的出口連接在液壓系統(tǒng)的BI 口上。
[0015]本發(fā)明所描述的熱回收裝置15，膨脹機9的類型，可以是渦旋式、螺桿式、葉片式或其它能夠實現(xiàn)同等功能的膨脹機;工質(zhì)栗3的類型，可以是離心式、柱塞式、葉片式或其它能夠實現(xiàn)同等功能的工質(zhì)栗。冷凝器6和熱交換器2的類型，可以是管式、翅片式、或其它能夠實現(xiàn)同等功能的冷凝器。冷凝器6的冷卻形式，可以是氣冷式、水冷式或其它能構實現(xiàn)同等功能的冷卻形式。
[0016]本發(fā)明的熱回收系統(tǒng)，采用有機朗肯循環(huán)方式，對低溫熱源的熱量進行吸收利用。
[0017]本發(fā)明所描述的一種液壓系統(tǒng)冷卻回路與現(xiàn)有技術相比所具有的優(yōu)點如下:
(I)可降低冷卻系統(tǒng)冷卻功率，降低純耗能的液壓系統(tǒng)冷卻回路成本，并降低該系統(tǒng)在系統(tǒng)溫度較低時的空運行能耗。
[0018](2)可回收液壓油熱能，并將回收發(fā)電能量用于液壓冷卻系統(tǒng)驅動，多余部分也可以用于設備上任何其它部分。進一步降低整機的能耗，提高能效。
[0019](3)可在同等能耗下降低液壓油的熱平衡溫度，提高液壓油的工作壽命，對于熱平衡溫度較高的移動式設備具有重要意義。
【附圖說明】
[0020]圖1所示是本發(fā)明實施例1(采用冷卻器開式液壓系統(tǒng)回油路連接方式)的原理圖。
[0021]圖2所示是本發(fā)明中的熱回收裝置的結構圖。
[0022]圖3所示是本發(fā)明實施例2(即采用冷卻器開式液壓系統(tǒng)旁通油路連接方式)的原理圖。
[0023]圖4所示是本發(fā)明實施例3(即采用冷卻器閉式液壓系統(tǒng)旁通油路連接方式)的原理圖。
[0024]圖中，1-液壓系統(tǒng)、冷卻回路及冷卻控制裝置，2-換熱器，3-工質(zhì)栗，4-工質(zhì)濾清器，5-工質(zhì)儲存器，6-冷凝器，7-冷凝器控制裝置，8-發(fā)電機，9-膨脹機，10-熱回收控制器，
11-儲電裝置，12-冷卻器控制裝置，13-冷卻器，14-油箱，15-熱回收裝置，16-液壓系統(tǒng)，17-冷卻栗。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步說明。
[0026]實施例1:如圖1和圖2所不，一種液壓系統(tǒng)冷卻回路，包括有:液壓系統(tǒng)16，冷卻器13，冷卻控制裝置12，油箱14，熱回收裝置15。熱回收裝置15安裝在液壓系統(tǒng)16的回油油路上。熱回收裝置15包括有:換熱器2，工質(zhì)栗3，工質(zhì)濾清器4，工質(zhì)儲存器5，冷凝器6，冷凝器控制裝置7，發(fā)電機8，膨脹機9，熱回收控制器1，儲電裝置11。
[0027]熱回收控制器10采用西門子SIMATIC S7- 300通用控制器，熱回收控制器通過油箱液壓油溫度判斷效率。液壓系統(tǒng)啟動時，在油箱液壓油溫度低于80攝氏度時，發(fā)電效率不高，暫時停止工質(zhì)栗運行，減少系統(tǒng)自身功耗，在油箱液壓油溫度升高超過80攝氏度時，啟動工質(zhì)栗;在液壓系統(tǒng)運行過程中，如果油箱液壓油溫度低于50攝氏度，則工質(zhì)栗停止工作，超過50攝氏度時，工質(zhì)栗啟動；在液壓系統(tǒng)停止時，以油箱溫度低于50攝氏度為判斷標準停止工質(zhì)栗運轉。