一种用于散热风扇的控制阀、独立散热系统及工程机械的制作方法

本发明属于工程机械，具体涉及一种用于散热风扇的控制阀、独立散热系统及工程机械。

背景技术：

1、矿用挖掘机由于其高压、大流量的特点导致工作过程油液升温快，过高的温度影响液压系统及元件的正常工作甚至损坏，缩短整机寿命，但在低温作业环境下启动时又需快速升温以达正常工作温度。

2、由于矿用挖掘机连续作业、作业时间长、可靠性要求高的特点，独立散热系统目前均使用液压风扇散热方案，主要有以下两种技术：

3、技术一：采用变量泵+定量马达方案，采用两位四通电磁换向阀控制风扇马达正反转。电磁换向阀常态下控制风扇马达正转散热，在电流信号作用下换向，实现马达反转，电磁换向阀为开关式电磁阀。

4、技术二：采用变量泵+定量马达方案，系统包含相互并联的风扇驱动油路和延迟控制油路，采用三位四通液控换向阀控制风扇转向及蓄能器充液。主油路和延迟控制油路连通时，主油路中的油液流经先导控制油口推动液控换向阀的阀芯换向，同时主油路中的油液为蓄能器充液；主油路和延迟控制油路阻断时，蓄能器释放储存的油液作用于先导控制油口使液控换向阀的阀芯保持换向状态，当蓄能器内的油液停止释放时液控换向阀的阀芯在弹簧力的作用下换向复位。该液压系统能够避免因油路快速切换产生压力冲击，使马达反转停止运转过程能够平缓停止。

5、以上技术方案通常存在以下缺点：

6、1、阀芯直径受限于电磁力，直径较小、阀芯行程受限，通流能力小；

7、2、开关式先导控制，换向冲击大；

8、3、电磁铁直驱，电磁铁规格较大，成本高，布局不够紧凑；

9、4、电磁铁直驱，作用力有限，抗污染能力差；

10、5、利用蓄能器充放液实现换向缓冲，需额外设置延迟控制油路，系统复杂，成本高。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的不足，本发明提供一种用于散热风扇的控制阀、独立散热系统及工程机械，控制阀设置h工作位，实现风扇马达正、反转切换时，风扇马达平稳停转后再反向转动，避免突然换向的压力冲击，同时，控制阀只控制液压油的方向，避免阀口节流损失，有效降低能耗。

2、为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

3、第一方面，提供一种用于散热风扇的控制阀，包括：设置在阀体上，用于接收液压油的进油口p3、用于接收先导油的先导油口pi3、用于连接油箱的回油口t；设置在阀体上，用于连接风扇马达的工作油口a、工作油口b；设置在阀体内的换向阀和先导电磁阀；所述换向阀的进油口与进油口p3连接，所述换向阀的出油口分别连接工作油口a和工作油口b，所述换向阀的回油口连接回油口t；所述先导电磁阀的进油口与先导油口pi3连接，所述先导电磁阀的出油口与所述换向阀的第一控制端连接；所述先导电磁阀用于驱动所述换向阀的阀芯在第一工作位、h工作位和第二工作位之间切换；当所述换向阀的阀芯位于第一工作位时，用于驱动风扇马达正向旋转；当所述换向阀的阀芯位于第二工作位时，用于驱动风扇马达反向旋转；当所述换向阀的阀芯位于h工作位时，用于风扇马达在正、反向旋转切换时将换向阀的进油口中的液压油引向回油口，从而降低风扇马达的转速或使风扇马达停转。

4、进一步地，还包括补油溢流阀，所述补油溢流阀包括溢流阀和补油阀，所述溢流阀的进油口和控制油口分别连接进油口p3，所述溢流阀的出油口连接回油口t；所述补油阀的进油口连接回油口t，所述补油阀的出油口连接进油口p3。

5、进一步地，所述换向阀的第二控制端、所述先导电磁阀的回油口、所述先导电磁阀的弹簧腔分别与设置在阀体上的泄油口dr连接。

6、第二方面，提供一种独立散热系统，包括第一方面所述的用于散热风扇的控制阀，还包括变量泵和先导泵，变量泵的出油口p1与控制阀的进油口p3连接，先导泵的出油口与控制阀的先导油口pi3连接，控制阀的工作油口a、工作油口b分别连接风扇马达的工作油口，所述风扇马达用于驱动风扇为散热器进行降温或除尘。

7、进一步地，还包括设置在油箱内的温度传感器，所述温度传感器与控制器电连接，所述控制器还与变量泵、控制阀中先导电磁阀的第一控制端电连接。

8、进一步地，当油箱内液压油的温度高于第一设定值时，液压油从变量泵的出油口p1到达控制阀的进油口p3；同时，先导电磁阀在弹簧力作用下工作在左工作位，换向阀在第二控制端的弹簧力作用下工作在第一工作位，控制阀的进油口p3的液压油经工作油口a、工作油口b到达风扇马达，风扇马达、风扇正转；控制器根据液压油的温度调整变量泵的排量。

9、进一步地，当需要对风扇进行除尘时，先导电磁阀换向工作在右工作位，先导泵输出的液压油经先导电磁阀的右工作位进入换向阀的第一控制端，换向阀换向工作于第二工作位，控制阀的进油口p3的液压油经工作油口a、工作油口b到达风扇马达，风扇马达、风扇反转。

10、进一步地，当油箱内液压油的温度低于第二设定值时，变量泵工作在最小排量，先导电磁阀工作在右工作位，先导泵输出的液压油经先导电磁阀的右工作位进入换向阀的第一控制端，换向阀工作在h工作位，此时变量泵的出油口p1与控制阀的进油口p3、回油口t连通，液压油经回油口t流回油箱，风扇马达、风扇停止转动，用于实现油液快速升温。

11、进一步地，控制阀的回油口t连接散热器的进油口，散热器的出油口连接背压阀的进油口，背压阀的出油口连接油箱。

12、进一步地，工作过程中，当风扇马达由正转向反转切换时，换向阀从第一工作位向第二工作位或从第二工作位向第一工作位换向的过程中经过h工作位，此过程没有液压油进入风扇马达，风扇马达由于惯性作用继续转动，造成风扇马达一侧压力高，一侧压力低，高压侧液压油经回油口t卸掉，同时，在负压作用下回油口t处的液压油经补油溢流阀中的补油阀流入低压侧，用于防止吸空，并使风扇马达平稳停止后再反向旋转，背压阀用于提高回油口t处的液压油压力，提高补油阀的补油能力。

13、进一步地，还包括主溢流阀，所述主溢流阀的进油口分别连接变量泵控制油口pi1、先导泵的出油口、控制阀的先导油口pi3，主溢流阀的出油口连接油箱。

14、第三方面，提供一种工程机械，所述工程机械配置有第二方面所述的独立散热系统。

15、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：本发明通过换向阀的进油口与进油口p3连接，换向阀的出油口分别连接工作油口a和工作油口b，换向阀的回油口连接回油口t；先导电磁阀的进油口与先导油口pi3连接，先导电磁阀的出油口与换向阀的第一控制端连接；先导电磁阀驱动换向阀的阀芯在第一工作位、h工作位和第二工作位之间切换；当换向阀的阀芯位于第一工作位时，用于驱动风扇马达正向旋转；当换向阀的阀芯位于第二工作位时，用于驱动风扇马达反向旋转；当换向阀的阀芯位于h工作位时，用于风扇马达在正、反向旋转切换时将换向阀的进油口中的液压油引向回油口，从而降低风扇马达的转速或使风扇马达停转；通过设置h工作位，实现风扇马达正、反转切换时，风扇马达平稳停转后再反向转动，避免突然换向的压力冲击，同时，控制阀只控制液压油的方向，避免阀口节流损失，有效降低能耗。