《叉車用液力傳動冷卻系統》是杭叉集團股份有限公司於2012年4月11日申請的發明專利，該專利申請號為2012101044510，公布號為CN102619950A，公布日為2012年8月1日，發明人是王建超、侯光耀。
《叉車用液力傳動冷卻系統》涉及一種叉車用液力傳動冷卻系統。該發明的目的是提供一種能夠自動調節冷卻強度的叉車用液力傳動冷卻系統，以解決相關技術中傳動效率低下，液力傳動油與發動機冷卻液相互串缸的問題。該發明的技術方案是：叉車用液力傳動冷卻系統，包括液力變矩器和油散，其特徵在於：所述冷卻系統還包括一用於調節整個冷卻系統冷卻強度的節溫器，該節溫器的進口與液力變矩器出油口連通，其中一個出口與油散進油口連通，另一個出口與油散的出油口同時連線至液力變矩器的進油口。該發明適用於採用液力傳動的叉車上。
2021年6月24日，《叉車用液力傳動冷卻系統》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《叉車用液力傳動冷卻系統》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：叉車用液力傳動冷卻系統
- 申請人：杭叉集團股份有限公司
- 發明人：王建超、侯光耀
- 申請號：2012101044510
- 申請日：2012年4月11日
- 公布號：CN102619950A
- 公布日：2012年8月1日
- 地址：浙江省杭州市臨安經濟開發區東環路88號
- 代理機構：杭州九洲專利事務所有限公司
- 代理人：韓小燕
- Int. Cl.：F16H41/30
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,專利榮譽,
專利背景
截至2012年4月，在中國國內叉車行業，為提高叉車的工作效率及操作的舒適性，5噸及5噸以上噸位的叉車基本上都採用了液力傳動，而液力傳動冷卻系統都採取了將液力傳動油冷器（油散）內置於發動機管帶式散熱器中的方案，這樣不可避免地會存在以下這三個問題：
1、叉車在剛開始工作這段時間，由於液力傳動油直接經過油散熱器冷卻，液力傳動油溫過低。當油溫低時油的黏度增加，摩擦阻力增加，液力變矩器的傳動效率下降。
2、叉車在惡劣工況下工作時液力傳動油溫過高。因為液力變矩器油散內置於發動機散熱器的水室中，受發動機水溫和散熱器水室空間等因素的影響，發動機冷卻液的溫度一般是85-95攝氏度，而冷卻液是內置油散的冷卻介質，所以油散內的油溫肯定在95攝氏度以上，而液力變矩器的最佳工作油溫是70-90攝氏度，液力傳動油長時間的油溫過高，使液力傳動油黏度降低、潤滑油膜變薄，加速零件磨損和內漏、傳動和潤滑功能下降，橡膠密封失效，使傳動效率下降、驅動無力、液力傳動油液氧化變質，甚至造成機械事故。
3、液力傳動油和發動機冷卻液相互串腔。當內置的油散在使用過程中發生泄漏時，液力傳動油和發動機冷卻液就會相互串腔。當發動機冷卻液進入液力變矩器時，使液力傳動油黏度降低、潤滑油膜變薄，加速零件磨損，甚至造成液力變矩器報廢。
發明內容
專利目的
《叉車用液力傳動冷卻系統》要解決的技術問題是：針對專利背景存在的問題提供一種能夠自動調節冷卻強度的叉車用液力傳動冷卻系統，以解決相關技術中傳動效率低下，液力傳動油與發動機冷卻液相互串缸的問題。
技術方案
叉車用液力傳動冷卻系統，包括液力變矩器和油散，其特徵在於：所述冷卻系統還包括一用於調節整個冷卻系統冷卻強度的節溫器，該節溫器的進口與液力變矩器出油口連通，其中一個出口與油散進油口連通，另一個出口與油散的出油口同時連線至液力變矩器的進油口。
所述節溫器包括帶有一個進油口和兩個出油口的殼體，且兩個出油口錯開布置，其中與油散進油口連通的出油口靠近殼體的進油口；所述殼體內安裝可沿其軸線滑動的中空筒狀活塞，該活塞與殼體內壁緊密接觸，且其軸線與進油口軸線重合；所述活塞內垂直於其軸線制有一環形台階將活塞分隔為兩部分，靠近進油口的那部分活塞側壁上開設有用於連通進油口和出油口的通孔；所述台階上同軸安裝一密閉的感溫體，感溫體內部填充固體蠟，同時殼體上、與進油口相對的端面安裝頂桿，該頂桿一端伸入感溫體內，並通過密封圈密封；所述活塞內同軸布置彈簧，該彈簧兩端分別頂住殼體進油口端的內壁和台階。
所述油散為外置的板翅式散熱器，它由一組夾層結構疊置焊接而成。
所述夾層結構包括兩塊平行的隔板、位於兩隔板之間的波浪形翅片，以及位於翅片兩端的封條。
改善效果
《叉車用液力傳動冷卻系統》在整個冷卻系統中增加一節溫器，該節溫器的進口與液力變矩器出油口連通，其中一個出口直接連線至液力變矩器的進油口，另一個出口則通過油散連線至液力變矩器的進油口，節溫器可根據液力傳動油溫的高低自動改變液力傳動油的循環流動路線，以調節冷卻系統的冷卻強度，保證液力變矩器在合適的油溫範圍內工作，不僅解決了剛開始工作時液力傳動油溫度過低，導致傳動效率降低的問題，而且解決了惡劣條件下液力傳動油溫度過高，加速零件磨損和內漏，傳動和潤滑功能下降、橡膠密封失效、傳動效率下降、驅動無力、液力傳動油液氧化變質等問題，大大提高了液力傳動的效率，降低了液力傳動的故障率，同時也延長了液力變矩器的壽命。另外，《叉車用液力傳動冷卻系統》油散為外置式鋁製板翅式油散，解決了相關技術中液力傳動油與發動機冷卻液相互串缸的問題；而且其散熱面積大，散熱效果更好，形狀大小不受水室空間和散熱介質的影響。
附圖說明
圖1-圖3是《叉車用液力傳動冷卻系統》三種不同條件下的油路循環示意圖。
圖4是《叉車用液力傳動冷卻系統》中節溫器的結構圖。
圖5是《叉車用液力傳動冷卻系統》中油散的結構示意圖。
技術領域
《叉車用液力傳動冷卻系統》涉及一種叉車用液力傳動冷卻系統，主要適用於採用液力傳動的叉車上。
權利要求
1.一種叉車用液力傳動冷卻系統，包括液力變矩器（1）和油散（3），其特徵在於：所述冷卻系統還包括一用於調節整個冷卻系統冷卻強度的節溫器（2），該節溫器的進口與液力變矩器（1）出油口連通，其中一個出口與油散（3）進油口連通，另一個出口與油散（3）的出油口同時連線至液力變矩器（1）的進油口；所述節溫器（2）包括帶有一個進油口和兩個出油口的殼體（2-1），且兩個出油口錯開布置，其中與油散（3）進油口連通的出油口靠近殼體（2-1）的進油口；所述殼體（2-1）內安裝可沿其軸線滑動的中空筒狀活塞（2-2），該活塞與殼體（2-1）內壁緊密接觸，且其軸線與進油口軸線重合；所述活塞（2-2）內垂直於其軸線制有一環形台階（2-3）將活塞（2-2）分隔為兩部分，靠近進油口的那部分活塞（2-2）側壁上開設有用於連通進油口和出油口的通孔（2-4）；所述台階（2-3）上同軸安裝一密閉的感溫體（2-5），感溫體（2-5）內部填充固體蠟（2-6），同時殼體（2-1）上、與進油口相對的端面安裝頂桿（2-7），該頂桿一端伸入感溫體（2-5）內，並通過密封圈密封；所述活塞（2-2）內同軸布置彈簧（2-8），該彈簧兩端分別頂住殼體（2-1）進油口端的內壁和台階（2-3）。
2.根據權利要求1所述的叉車用液力傳動冷卻系統，其特徵在於：所述油散（3）為外置的板翅式散熱器，它由一組夾層結構疊置焊接而成。
3.根據權利要求2所述的叉車用液力傳動冷卻系統，其特徵在於：所述夾層結構包括兩塊平行的隔板（4-1）、位於兩隔板（4-1）之間的波浪形翅片（4-2），以及位於翅片（4-2）兩端的封條（4-3）。
實施方式
如圖1-圖3所示，《叉車用液力傳動冷卻系統》實施例冷卻系統包括液力變矩器1、節溫器2和油散3，其中液力變矩器1的出油口與節溫器2的進口連通，節溫器2的一個出口與油散3的進油口連通，另一個出口與油散3的出油口同時連線至液力變矩器1的進油口；因而液力傳動油在該冷卻系統中的循環流動線路有兩條，其中一條為液力變矩器1輸出的液力傳動油直接經節溫器2後返回至液力變矩器1，稱之為小循環（油溫低時，傳動油不經油散冷卻的循環）；另一條為液力變矩器1輸出的液力傳動油依次經節溫器2和油散3後返回至液力變矩器1，稱之為大循環（油溫高時，傳動油須經油散冷卻的循環）；所述節溫器2可以根據液力傳動油溫的高低自動改變液力傳動油的循環流動路線（大循環、小循環或大小循環同時工作），以調節冷卻系統的散熱能力，保證液力變矩器1在合適的油溫範圍內工作。
如圖4所示，所述節溫器2包括帶有一個進油口2-9和兩個出油口（出油口Ⅰ2-10和出油口Ⅱ2-11）的殼體2-1，且兩個出油口錯開布置，其中與油散3進油口連通的出油口（為出油口Ⅰ2-10）靠近殼體2-1的進油口2-9，另一個出油口（為出油口Ⅱ2-11）則遠離殼體2-1的進油口2-9布置。所述殼體2-1內安裝可沿其軸線滑動的中空筒狀活塞2-2，該活塞與殼體2-1內壁緊密接觸，且其軸線與進油口2-9的軸線重合；所述活塞2-2內垂直於其軸線一體制有一環形台階2-3將活塞2-2分隔為兩部分，靠近進油口2-9的那部分活塞2-2側壁上開設有通孔2-4，利用活塞2-2的滑動，可以實現進油口2-9與出油口Ⅰ2-10的連通或者進油口2-9與出油口Ⅱ2-11的連通或者進油口2-9與出油口Ⅰ2-10和出油口Ⅱ2-11的同時連通；所述台階2-3上同軸安裝一密閉的感溫體2-5，該感溫體與台階2-3之間密封連線，且其一端伸入靠近進油口2-9的那部分活塞2-2的空腔內，用於感應油溫；所述感溫體2-5內部填充固體蠟2-6，同時殼體2-1上、與進油口2-9相對的端面安裝頂桿2-7，該頂桿一端伸入感溫體2-5內，並通過密封圈密封；所述活塞2-2內同軸布置彈簧2-8，該彈簧兩端分別頂住殼體2-1進油口2-9端的內壁和台階2-3，用於實現活塞2-2的復位。
所述油散3為外置並聯的鋁製板翅式散熱器，它由一組夾層結構疊置焊接而成，油管則布置於相鄰各夾層結構之間；如圖5所示，所述夾層結構包括兩塊平行的隔板4-1、位於兩隔板4-1之間的波浪形翅片4-2，以及位於翅片4-2兩端的封條4-3。板翅式換熱器不但具有傳熱效率高、尺寸緊湊、強度高、適應性強等特點，而且具有擴展的二次表面，使得它的散熱面積比管帶的散熱面積大很多，散熱效果也更加良好。油散3外置不受水室空間和散熱介質的影響，可根據變矩器的散熱功率來匹配油散3的大小。實際使用中，油散3與發動機水箱、空空中冷器布置於同一個豎直的平面上。
《叉車用液力傳動冷卻系統》實施例的工作原理如下：叉車剛開始工作時，液力傳動油溫低於70攝氏度，液力傳動油進行小循環流動（見圖1），即傳動油在變矩器油泵的作用下，經液力變矩器1出油口至節溫器2的進油口2-9，節溫器2為蠟式節溫器，此時感溫體2-5內的精緻石蠟（固體蠟2-6，下同）呈固態，活塞2-2在彈簧2-8的作用下封閉了節溫器2的出油口Ⅰ2-10，傳動油不經過油散3，而是依次經通孔2-4和出油口Ⅱ2-11直接返回液力變矩器1，形成小循環，從而使液力傳動油溫度升高。
當液力傳動油溫上升至70-80攝氏度範圍內時，感溫體2-5內的石蠟開始部分融化變為液體，體積隨之增大並壓緊頂桿2-7推動活塞2-2向進油口2-9端滑動（此時彈簧2-8被壓縮），使節溫器2的出油口Ⅰ2-10和出油口Ⅱ2-11同時處於半開閉狀態（見圖2），此時一部分液力傳動油經過出油口Ⅰ2-10至油散3冷卻後再進入液力變矩器1，而另一部分液力傳動油經出油口Ⅱ2-11後直接返回液力變矩器1，這時大循環和小循環同時進行。
當液力變矩器1油溫高於80攝氏度，感溫體2-5內的石蠟全部融化成液體，體積進一步增大並壓緊頂桿2-7推動活塞2-2繼續向進油口2-9端滑動，使出油口Ⅱ2-11關閉，出油口Ⅰ2-10全部打開（見圖3），此時液力傳動油經過出油口Ⅰ2-10至油散3冷卻後再進入液力變矩器1，形成大循環。
《叉車用液力傳動冷卻系統》已經在25噸叉車上試裝，試驗表明收到非常好的冷卻效果，叉車工作時液力傳動油始終在70-90攝氏度範圍內工作，大大提高了液力傳動的效率，降低了液力傳動的故障率，同時也延長了變矩器的壽命。
專利榮譽
2021年6月24日，《叉車用液力傳動冷卻系統》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
