風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于液壓控制領(lǐng)域。為了解決常規(guī)閉式液壓系統(tǒng)中閉式液壓泵的控制信號(hào)因異常情況減小，引起閉式液壓泵排量減小的問題，本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)。該風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)的控制單元包括第一控制閥，所述第一控制閥的第一閥口與所述輔泵的出油路連接，所述第一控制閥的第二閥口和所述第一控制閥的第三閥口與所述變量活塞的同一側(cè)工作腔連接；所述第一控制閥具有兩個(gè)位置：a)第一位置，第一閥口與第二閥口連接，第三閥口封閉；b)第二位置，第一閥口封閉，第二閥口和第三閥口連接。本實(shí)用新型公開的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)，有效的解決了常規(guī)閉式液壓系統(tǒng)的控制信號(hào)因異常情況減小而導(dǎo)致閉式液壓泵排量減小的問題。
【專利說明】
風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種液壓系統(tǒng)，具體涉及一種風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)扇冷卻作為一種常規(guī)的冷卻方式被應(yīng)用于不同場合，目前風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)方式主要分為機(jī)械驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)。風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)因?yàn)榫哂幸韵绿攸c(diǎn)而優(yōu)越于機(jī)械驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇系統(tǒng):(I)液壓元件尺寸小，便于安裝布局。(2)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速無關(guān)，可以通過控制信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。因此風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)被逐漸廣泛應(yīng)用。
[0003]目前，市場上的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)大多采用開式液壓系統(tǒng)。但是，與開式液壓系統(tǒng)相比，閉式液壓系統(tǒng)的元件集成度更高，安裝空間更小，更適合在車輛中狹小的空間內(nèi)安裝使用。然而，風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)采用常規(guī)閉式液壓系統(tǒng)時(shí)存在以下問題:
[0004]常規(guī)閉式液壓系統(tǒng)中閉式液壓栗的排量與控制信號(hào)成正相關(guān)，當(dāng)控制信號(hào)增大時(shí)，排量增大；當(dāng)控制信號(hào)減小時(shí)，排量減小。但是，當(dāng)閉式液壓系統(tǒng)的控制信號(hào)因異常情況減小時(shí)，比如閉式液壓栗和輔栗正常運(yùn)轉(zhuǎn)而傳感器損壞導(dǎo)致無法生產(chǎn)控制信號(hào)或者控制信號(hào)傳輸線路短路等情況時(shí)，閉式液壓栗排量的減小，冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速降低，導(dǎo)致冷卻風(fēng)扇系統(tǒng)失靈。因此，限制了閉式液壓系統(tǒng)作為風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決常規(guī)閉式液壓系統(tǒng)中閉式液壓栗的控制信號(hào)因異常情況減小時(shí)，引起閉式液壓栗排量減小的問題，本實(shí)用新型提出了一種新型風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)。該風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)包括動(dòng)力單元、執(zhí)行單元和控制單元，所述動(dòng)力單元包括閉式液壓栗和輔栗，所述閉式液壓栗包括主栗、變量活塞和電磁閥，所述控制單元包括第一控制閥，所述第一控制閥的第一閥口與所述輔栗的出油路連接，所述第一控制閥的第二閥口和所述第一控制閥的第三閥口與所述變量活塞的同一側(cè)工作腔連接;所述第一控制閥具有兩個(gè)位置:a)第一位置，第一閥口與第二閥口連接，第三閥口封閉;b)第二位置，第一閥口封閉，第二閥口和第三閥口連接。
[0006]優(yōu)選地，所述第一控制閥為電磁換向閥。
[0007]優(yōu)選地，所述第一控制閥的第一閥口與所述輔栗的出油路之間設(shè)有第一阻尼。
[0008]優(yōu)選地，所述第一控制閥的第二閥口與所述工作腔之間設(shè)有第二阻尼。
[0009]進(jìn)一步優(yōu)選，所述控制單元還包括第二控制閥和第三控制閥，所述第二控制閥的第一閥口與所述輔栗的出油路連接，所述第二控制閥的第二閥口與所述第三控制閥的第一閥口連接，所述第三控制閥的第二閥口與油箱連接，所述第三控制閥的第三閥口與所述主栗的出油路連接;所述第二控制閥有兩個(gè)位置:a)第一位置，第一閥口與第二閥口連接;b)第二位置，第一閥口與第二閥口各自封閉；所述第三控制閥有兩個(gè)位置:a)第一位置，第一閥口、第二閥口和第三閥口各自封閉；b)第二位置，第一閥口與第二閥口連接，第三閥口封閉；當(dāng)所述第一控制閥處于第一位置時(shí)，所述第二控制閥處于第一位置;當(dāng)所述第一控制閥處于第二位置時(shí)，所述第二控制閥處于第二位置。
[0010]進(jìn)一步優(yōu)選，所述第二控制閥為電磁換向閥。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選，所述第三控制閥包括閥芯，所述閥芯一端設(shè)有可調(diào)彈簧，另一端設(shè)有與所述第三控制閥的第三閥口連通的油路;當(dāng)預(yù)設(shè)彈簧力大于所述油路中壓力油產(chǎn)生的作用力時(shí)，第三控制閥處于第一位置;當(dāng)預(yù)設(shè)彈簧力小于所述油路中壓力油產(chǎn)生的作用力時(shí)，第三控制閥處于第二位置。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選，所述第二控制閥的第一閥口處設(shè)有第三阻尼。
[0013]優(yōu)選地，所述控制單元與所述動(dòng)力單元采用一體式結(jié)構(gòu)。減少對(duì)空間的占用，提高閉式液壓系統(tǒng)在狹小空間內(nèi)安裝的便捷性。
[0014]優(yōu)選地，所述執(zhí)行單元包括液壓馬達(dá)以及由液壓馬達(dá)帶動(dòng)的風(fēng)扇。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)具有以下有益效果:
[0016]1、在出現(xiàn)異常情況時(shí)，通過控制單元的第一控制閥將輔栗輸出的控制油引入變量活塞，對(duì)主栗排量進(jìn)行控制，使主栗保持最大排量，從而解決控制信號(hào)因異常情況減小或者消失時(shí)，所引起閉式液壓栗排量減小的問題。
[0017]2、在出現(xiàn)異常情況時(shí)，通過控制單元的第二控制閥和第三控制閥對(duì)主栗排量進(jìn)行輔助控制，使主栗的排量受到限制，避免了由于原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高引起主栗輸出流量過大時(shí)，對(duì)執(zhí)行單元的元件造成破壞的問題。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)原理圖；
[0019]圖2為圖1中第一控制閥的閥口位置示意圖；
[0020]圖3為圖1中第二控制閥的閥口位置示意圖；
[0021 ]圖4為圖1中第三控制閥的閥口位置示意圖；
[0022]圖5是圖1中控制單元的第一控制閥和第二控制閥切換至第二位置，第三控制閥處于第一位置時(shí)控制單元部分的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]圖1為本實(shí)用新型風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)原理圖。該風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)包括動(dòng)力單元1、執(zhí)行單元2以及控制單元3，其中，動(dòng)力單元I包括通過原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸11驅(qū)動(dòng)的閉式液壓栗和輔栗13，閉式液壓栗包括主栗12、與主栗12的變量機(jī)構(gòu)連接的變量活塞15以及控制變量活塞15動(dòng)作的電磁閥14。主栗12為變量液壓栗，其排量的大小影響著整個(gè)閉式液壓系統(tǒng)中流量的大小;輔栗13為定量栗，將油箱中的油液輸入到閉式液壓系統(tǒng)中，其中一部分用作控制油，另一部分用于補(bǔ)充閉式液壓系統(tǒng)的泄漏。主栗12的排量的調(diào)整過程為:輔栗13輸出的控制油通過電磁閥14進(jìn)入變量活塞15的左側(cè)工作腔或右側(cè)工作腔，使兩側(cè)的工作腔產(chǎn)生壓力差，驅(qū)動(dòng)變量活塞15的活塞桿移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)變量結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，使主栗12的排量增大。當(dāng)進(jìn)入變量活塞15的控制油減少時(shí)，兩側(cè)的工作腔的壓力差減小，主栗12的排量減小。
[0024]在本實(shí)施例中，執(zhí)行單元2包括液壓馬達(dá)21以及由液壓馬達(dá)21帶動(dòng)的風(fēng)扇。液壓馬達(dá)21通過油路A和油路B與主栗12連接，組成液壓回路。主栗12輸出高壓油，驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)21轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)冷卻功能。本實(shí)施例中，采用雙向變量主栗和雙向液壓馬達(dá)的配置，使風(fēng)扇具備正反轉(zhuǎn)功能，滿足對(duì)冷卻的工作要求。在不同的工況中，執(zhí)行單元2也可以根據(jù)需要利用液壓馬達(dá)帶動(dòng)其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能要求。
[0025]如圖1所示，控制單元3包括三個(gè)控制閥，其中，第一控制閥31為兩位三通電磁換向閥，第二控制閥32為兩位兩通電磁換向閥，第三控制閥33為順序閥。結(jié)合圖2，第一控制閥31的第一閥口 AI通過G 口與輔栗13的出油路連接，第二閥口 A2通過X3 口與變量活塞15的左側(cè)工作腔連接，第三閥口A3通過Xl 口與變量活塞15的左側(cè)工作腔連接。結(jié)合圖3和圖4，第二控制閥32的第一閥口 BI通過G口與輔栗13的出油路連接，第二閥口 B2與第三控制閥33的第一閥口Cl連接，第三控制閥33的第二閥口C2與油箱連接，第三閥口C3通過MH口與主栗12的出油路連接。本實(shí)施例中，第一控制閥31通過Xl 口和X3 口與變量活塞15的左側(cè)工作腔連接，也可以根據(jù)主栗12輸出流量方向的需要，通過X4 口和X2 口與變量活塞15的右側(cè)工作腔連接。
[0026]當(dāng)?shù)谝豢刂崎y31的電磁鐵處于失電狀態(tài)時(shí)，第一控制閥31處于第一位置，其第一閥口Al與第二閥口A2連接，第三閥口A3封閉，輔栗13輸出的控制油通過G口、第一控制閥31和X3 口流入變量活塞15的左側(cè)工作腔，使兩側(cè)的工作腔產(chǎn)生壓力差，驅(qū)動(dòng)變量活塞15的活塞桿向右移動(dòng)，使主栗12保持最大排量狀態(tài)。當(dāng)?shù)谝豢刂崎y31的電磁鐵處于得電狀態(tài)時(shí)，第一控制閥31處于第二位置，其第一閥口Al封閉，第二閥口A2和第三閥口A3連接，此時(shí)變量活塞15不受控制單元3的影響。
[0027]當(dāng)?shù)诙刂崎y32的電磁鐵處于失電狀態(tài)時(shí)，第二控制閥32處于第一位置，其第一閥口 BI與第二閥口 B2連接，輔栗13輸出的控制油通過G 口和第二控制閥32流至第三控制閥33的第一閥口 Cl處。當(dāng)?shù)诙刂崎y32的電磁鐵處于得電狀態(tài)時(shí)，第二控制閥32處于第二位置，其第一閥口 BI與第二閥口 B2斷開連接，切斷輔栗13輸出的控制油流至第三控制閥33的通道。
[0028]第三控制閥33為順序閥，如圖4所示，第三控制閥33的閥芯的下端設(shè)有預(yù)先調(diào)定的可調(diào)彈簧，上端從第三閥口 C3處引入壓力油產(chǎn)生作用力。當(dāng)預(yù)設(shè)彈簧力大于壓力油產(chǎn)生的作用力時(shí)，第三控制閥33處于第一位置，其三個(gè)閥口各自封閉；當(dāng)預(yù)設(shè)彈簧力小于壓力油產(chǎn)生的作用力時(shí)，第三控制閥33處于第二位置，其第一閥口 Cl與第二閥口 C2連接，將通過第二控制閥32的液壓油引回油箱。
[0029]在本實(shí)施例中的主栗12與輔栗13正常工作時(shí)，風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)的控制存在兩種情況:
[0030]第一種情況，電磁閥14可以正常接收信號(hào)。
[0031]電磁閥14根據(jù)接收到的控制信號(hào)將控制油引入變量活塞15的一側(cè)工作腔，在兩側(cè)工作腔之間產(chǎn)生壓力差，驅(qū)動(dòng)變量活塞15的活塞桿移動(dòng)，調(diào)整主栗12的排量，使主栗12輸出的流量與控制信號(hào)相互匹配，保證風(fēng)扇的正常轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，控制單元3的第一控制閥31和第二控制閥32的電磁鐵處于得電狀態(tài)，各自位于第二位置，如圖5所示，主栗12的排量不受控制單元3的影響。
[0032]第二種情況，電磁閥14無法正常接收信號(hào)。
[0033]電磁閥14停止工作，副栗13輸出的控制油通過電磁閥14進(jìn)入變量活塞15后，無法在變量活塞15的兩側(cè)工作腔之間產(chǎn)生壓力差，使主栗12的排量減小。此時(shí)，控制單元3的第一控制閥31和第二控制閥32的電磁鐵失電，使第一控制閥31和第二控制閥32切換至各自的第一位置。通過G 口進(jìn)入控制單元3的控制油，一部分經(jīng)第一控制閥31流入變量活塞15的左側(cè)工作腔，一部分經(jīng)第二控制閥32流至第三控制閥33的第一閥口 Cl處?？刂朴土魅胱兞炕钊?5后，使變量活塞15的左側(cè)工作腔和右側(cè)工作腔之間產(chǎn)生壓力差，驅(qū)動(dòng)變量活塞15的活塞桿移動(dòng)，將主栗12保持在最大排量狀態(tài)，使風(fēng)扇保持高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。從而解決控制信號(hào)因異常情況減小，導(dǎo)致電磁閥14停止工作時(shí)，所引起閉式液壓栗排量減小的問題。
[0034]當(dāng)風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)處于第二種情況時(shí)，由于主栗12保持在最大排量，驅(qū)動(dòng)軸11轉(zhuǎn)速提高，系統(tǒng)中的流量增加，風(fēng)扇在液壓馬達(dá)21的帶動(dòng)下可能出現(xiàn)超速現(xiàn)象，對(duì)風(fēng)扇造成破壞。此時(shí)，第二控制閥32和第三控制閥33對(duì)主栗12的排量進(jìn)行輔助控制。隨著主栗12輸出流量的增加，通過MH 口流至第三控制閥3 3的第三閥口 C3處的壓力油的壓力逐漸升高。當(dāng)?shù)谌刂崎y33預(yù)設(shè)彈簧力小于壓力油在第三控制閥33的端部產(chǎn)生的作用力時(shí)，第三控制閥33切換至第二位置，將經(jīng)過第二控制閥32流至第三控制閥33的控制油引回油箱。此時(shí)，通過第一控制閥31進(jìn)入變量活塞15左側(cè)工作腔的控制油減少，使左側(cè)工作腔和右側(cè)工作腔之間產(chǎn)生的壓力差減小，引起變量活塞15的活塞桿移動(dòng)，從而使主栗12的排量減小。隨著主栗12的排量減小，通過MH 口流至第三控制閥33的第三閥口 C3處的壓力油的壓力逐漸降低。當(dāng)?shù)谌刂崎y33預(yù)設(shè)彈簧力又大于壓力油在第三控制閥33端部產(chǎn)生的作用力時(shí)，第三控制閥33重新回到第一位置，使通過G 口進(jìn)入控制單元3的控制油全部流入變量活塞15的左側(cè)工作腔，使左側(cè)工作腔和右側(cè)工作腔之間產(chǎn)生的壓力差變大，驅(qū)動(dòng)變量活塞15的活塞桿移動(dòng)，從而使主栗12的排量增大。通過上述過程的多次調(diào)整，最終使主栗12的輸出流量與第三控制閥33的預(yù)設(shè)彈簧力相匹配，達(dá)到平衡狀態(tài)。通過對(duì)第三控制閥33預(yù)設(shè)彈簧力的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)主栗12輸出流量以及風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的控制。
[0035]進(jìn)一步優(yōu)化，如圖1所示，在第一控制閥31的第一閥口Al與輔栗13的出油路之間的G 口處設(shè)有第一阻尼K1、在第一控制閥31的第二閥口 A2與X3 口之間設(shè)有第二阻尼K2以及在第二控制閥32的第一閥口 BI處設(shè)有第三阻尼K3。通過設(shè)置上述三個(gè)阻尼分別對(duì)進(jìn)入控制單元3、進(jìn)入變量活塞15和流回油箱的油液進(jìn)行節(jié)流和調(diào)壓控制，提高對(duì)主栗12控制的穩(wěn)定性。
[0036]本實(shí)施例中，將控制單元3與動(dòng)力單元I固定安裝在一起，形成一體式結(jié)構(gòu)，從而避免管路安裝對(duì)空間的占用。其他實(shí)施例中，也可以根據(jù)空間和布局要求，采用分體式結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)，包括動(dòng)力單元、執(zhí)行單元和控制單元，所述動(dòng)力單元包括閉式液壓栗和輔栗，所述閉式液壓栗包括主栗、變量活塞和電磁閥，其特征在于，所述控制單元包括第一控制閥，所述第一控制閥的第一閥口與所述輔栗的出油路連接，所述第一控制閥的第二閥口和所述第一控制閥的第三閥口與所述變量活塞的同一側(cè)工作腔連接;所述第一控制閥具有兩個(gè)位置:a)第一位置，第一閥口與第二閥口連接，第三閥口封閉；b)第二位置，第一閥口封閉，第二閥口和第三閥口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制閥為電磁換向閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制閥的第一閥口與所述輔栗的出油路之間設(shè)有第一阻尼。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第一控制閥的第二閥口與所述工作腔之間設(shè)有第二阻尼。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元還包括第二控制閥和第三控制閥，所述第二控制閥的第一閥口與所述輔栗的出油路連接，所述第二控制閥的第二閥口與所述第三控制閥的第一閥口連接，所述第三控制閥的第二閥口與油箱連接，所述第三控制閥的第三閥口與所述主栗的出油路連接;所述第二控制閥有兩個(gè)位置:a)第一位置，第一閥口與第二閥口連接;b)第二位置，第一閥口與第二閥口各自封閉；所述第三控制閥有兩個(gè)位置:a)第一位置，第一閥口、第二閥口和第三閥口各自封閉；b)第二位置，第一閥口與第二閥口連接，第三閥口封閉；當(dāng)所述第一控制閥處于第一位置時(shí)，所述第二控制閥處于第一位置;當(dāng)所述第一控制閥處于第二位置時(shí)，所述第二控制閥處于第二位置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第二控制閥為電磁換向閥。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第三控制閥包括閥芯，所述閥芯的一端設(shè)有可調(diào)彈簧，另一端設(shè)有與所述第三控制閥的第三閥口連通的油路；當(dāng)預(yù)設(shè)彈簧力大于所述油路中壓力油產(chǎn)生的作用力時(shí)，第三控制閥處于第一位置；當(dāng)預(yù)設(shè)彈簧力小于所述油路中壓力油產(chǎn)生的作用力時(shí)，第三控制閥處于第二位置。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第二控制閥的第一閥口處設(shè)有第三阻尼。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元與所述動(dòng)力單元采用一體式結(jié)構(gòu)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所示的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)閉式液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述執(zhí)行單元包括液壓馬達(dá)以及由液壓馬達(dá)帶動(dòng)的風(fēng)扇。
【文檔編號(hào)】F15B11/08GK205423363SQ201620228979
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月23日
【發(fā)明人】李廣軍, 聶士勇
【申請(qǐng)人】北京海納創(chuàng)為液壓系統(tǒng)技術(shù)有限公司