一种装载机风扇驱动液压系统及正反转切换的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种装载机风扇驱动系统，具体是一种装载机风扇驱动液压系统及正反转切换的方法。
【背景技术】
[0002]由于装载机工况非常恶劣，工作一段时间后空气中的粉尘会把散热器堵住，所以需要风扇进行反转把堵在散热器上的粉尘吹掉，让散热器更好的散热，目前高端装载机已经开始使用带风扇反转功能的风扇驱动系统，但是目前风扇驱动系统都是通过一个两位四通的电磁换向阀来实现风扇的反转功能，这种方式在风扇正反转切换的过程中电磁阀直接换向，在换向过程中风扇并不能完全停止，对风扇的冲击较大，降低了风扇的使用寿命，并且液压系统的冲击也很大，降低了液压件的使用寿命。
[0003]而且，现有风扇的转速通常是根据发动机的转速控制的，即发动机转速越高风扇转速越高，没有根据介质的实际温度来调整，往往引起能源不必要的浪费。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种装载机风扇驱动液压系统及正反转切换的方法，风扇的转速根据各个介质的温度来调整，实现智能温控的功能，节能效果好；同时实现了风扇智能反转功能，让散热器更好的散热，延长装载机连续工作的时间，提高工作效率；实现风扇正反转切换零冲击，提高了液压系统各元件和风扇的使用寿命。
[0005]为了实现上述目的，本发明一种装载机风扇驱动液压系统，包括齿轮栗、液压油箱、散热器、压力补偿阀、电比例换向阀、正反转马达、ECU控制盒、温度传感器、单向阀、转速传感器以及发动机控制盒；所述齿轮栗进油口与液压油箱连接，出油口分别与压力补偿阀和电比例换向阀的P 口相连；压力补偿阀与散热器进口相连，散热器出口与液压油箱相连；所述电比例换向阀T 口与散热器的进口相连，比例换向阀A、B 口分别与正反转马达的进出油口相连，比例换向阀C、D 口与单向阀的进口相连，两个单向阀的出油口与压力补偿阀a 口相连；压力补偿阀的b 口与齿轮栗的出油口相连；所述ECU控制盒与电比例换向阀相连，四个分别用于采集冷却液、液压油、变矩器油、中冷气的温度信号的温度传感器与ECU控制盒相连，并分别装载于四个散热器的进口处；所述转速传感器集成在正反转马达上与ECU控制盒相连，实时采集正反转马达的转速信号；ECU控制盒与发动机控制盒相连，实时采集发动机的转速信号。
[0006]本发明进一步的，所述ECU控制盒连接有指令反转按钮。以便于实现风扇反转指令。
[0007]本发明进一步的，所述正反转马达内集成有安全阀和单向阀；当系统压力高于安全阀设定的压力时，安全阀打开，油液直接从安全阀流经单向阀回油箱。可以保证正反转马达在正常的工作压力下工作，延长其使用寿命。
[0008]本发明还提供一种利用上述装载机风扇驱动液压系统控制装载机风扇正反转切换的方法，包括如下步骤:
A.当满足反转条件时，ECU控制盒逐步提高输出电流，此时电比例换向阀阀口开度逐渐减小，风扇转速逐渐降低；
B.当ECU控制盒输出的电流使电比例换向阀的阀芯在中位时，正反转马达的进出油口都接至液压油箱，齿轮栗的油液都通过压力补偿阀回油箱，风扇在空气阻力的作用下降低转速；
C.当E⑶控制盒检测到正反转马达上的转速传感器信号，转速降低至O时，E⑶控制盒会继续增大电流输出直至最大，此时电比例换向阀阀芯在最右端，风扇以最高转速进行反转；
D.当反转时间到设定值时，ECU控制盒逐步降低输出电流，风扇转速逐渐降低，当ECU控制盒输出的电流使电比例换向阀的阀芯在中位，此时正反转马达的进出油口都接至液压油箱，齿轮栗的油液都通过压力补偿阀回油箱，风扇在空气阻力的作用下慢慢降低转速；
E.当E⑶控制盒检测到正反转马达上的转速传感器信号，转速降低至O时，E⑶控制盒会继续降低输出电流直至可以使电比例换向阀阀芯回到左位，风扇进行正转。
[0009]本发明进一步的，所述反转条件为开机反转，开机后ECU控制盒检测发动机转速大于500r/min时，ECU控制盒执行反转程序，反转时间到设定值时自动恢复正转，当通电但发动机转速低于500r/min时，风扇不反转。
[0010]本发明进一步的，所述反转条件为指令反转，按下指令反转按钮，ECU控制盒执行反转程序，反转时间到设定值时自动恢复正转。但是，当冷却液、液压油变矩器油和冷气中任何一种介质的温度高于其最高设定值或者发动机转速超过1200r/min，ECU控制盒不执行反转程序。
[0011]本发明进一步的，所述反转条件为时间反转，在装载机正常工作过程中，到设定的时间周期时，ECU控制盒会自动执行一次风扇反转程序。但是，当冷却液、液压油、变矩器油和冷气中任何一种介质的温度高于其最高设定值或者发动机转速超过1200r/min，ECU控制盒不执行反转程序，待到下一周期，如果符合反转条件，则进行反转。
[0012]本发明利用ECU控制盒统一控制装载机独立散热系统，实现了智能温控的功能，即风扇的转速根据各个介质的温度来调整，与发动机转速没有直接关系，很好的起到节能效果；同时实现了智能反转功能，由于装载机工况非常恶劣，工作一段时间后空气中的粉尘会把散热器堵住，所以需要风扇进行反转把堵在散热器上的粉尘吹掉，让散热器更好的散热，延长了装载机连续工作的时间，提高了工作效率；系统采用特有的三位电比例换向阀，可实现风扇正反转切换零冲击，提高了液压系统各元件和风扇的使用寿命。
[0013]I)通过ECU控制盒控制电比例换向阀实现装载机独立散热的智能温控功能，降低了散热系统的功率损耗，起到很好的节能效果。
[0014]2)通过ECU控制盒控制电比例换向阀实现装载机独立散热的智能反转功能，并且可实现三种反转方式。风扇反转起到了很好的自动清洁效果，延长了装载机连续工作的时间，提高了工作效率。
[0015]3)通过一个三位电比例换向阀实现了智能温控和反转功能，可实现风扇正反转切换零冲击，提高了液压系统各元件和风扇的使用寿命。
[0016]4)采用总线控制系统，上述所有功能都通过一个E⑶控制盒来统一控制，系统布置紧凑美观。
[0017]5)采用开放式的控制模式，支持控制系统的二次开发，用户可以根据需要拓展或强化某些功能。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的电液结构原理示意图；
图2是风扇转速智能温控功能控制流程图；
图3是风扇智能反转控制流程图。
[0019]图中:1、齿轮栗，2、液压油箱，3、散热器，4、压力补偿阀，5、电比例换向阀，6、安全阀，7、单向阀，8、正反转马达，9、E⑶控制盒，1、温度传感器，11、单向阀，12、转速传感器，13、发动机控制盒，14、指令反转按钮。
【具体实施方式】
[0020]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0021]如图1所示，本发明装载机风扇驱动液压系统，包括齿轮栗1、液压油箱2、散热器
3、压力补偿阀4、电比例换向阀5、正反转马达8、E⑶控制盒9、温度传感器10、单向阀11、转速传感器12以及发动机控制盒13 ;所述齿轮栗I进油口与液压油箱2连接，出油口分别与压力补偿阀4和电比例换向阀5的P 口相连；压力补偿阀4与散热器3进口相连，散热器3出口与液压油箱2相连；所述电比例换向阀5T 口与散热器3的进口相连，比例换向阀5A、B 口分别与正反转马达8的进出油口相连，比例换向阀5C、D 口与单向阀11的进口相连，两个单向阀11的出油口与压力补偿阀4a 口相连；压力补偿阀4的b 口与齿轮栗I的出油口相连，所述ECU控制盒9与电比例换向阀5相连，四个分别用于采集冷却液、液压油、变矩器油、中冷气的温度信号的温度传感器10与ECU控制盒9相连，并分别装载于四个散热器3的进口处；所述转速传感器12集成在正反转马达8上与E⑶控制盒9相连，实时采集正反转马达8的转速信号；ECU控制盒9与发动机控制盒13相连，实时采集发动机的转速信号。
[0022]由于压力补偿阀4的a、b 口分别与齿轮栗I的出油口和电比例换向阀5的出油口相连。当电比例换向阀5阀芯在最左端时，电比例换向阀5P 口压力等于压力补偿阀4b 口压力，因为电比例换向阀5的A 口和C 口、B 口和D 口相通，所以B 口压力等于压力补偿阀4a 口的压力，由于压力补偿阀4b 口压力等于a 口压力加上弹簧设定压力，所以电比例换向阀5进出油口压差为定值，即为压力补偿阀4中弹簧的设定压力。这种情况下就能保证进入正反转马达8的液压油流量与电比例换向阀5的阀口开度成正比关系。即阀口开口越大，进入正反转马达8的流量越大，风扇转速越快；反之，风扇转速越慢。当驾驶员踩油门发动机转速发生变化的时候，齿轮栗I输出的液压油流量会发生变化，但是由于电比例换向阀5进出油口压差一定，所以只要其阀口开度没有变化，系统流往正反转马达8的流量就一定，风扇转速不发生变化，多于的液压油会通过压力补偿阀4直接流回液压油箱2。也就是说风扇的转速与发动机转速没有直接关系。
[0023]在图2中，冷却液、液压油、变矩器油和冷气四种介质分别设定有一个温度范围，在这个温度范围内，风扇转速是根据温度的升高而升高的。装载机刚刚起车时所有介质的温度都低于其最低设定值时，此时ECU控制盒9输出的电流