CN205047815U - 用于控制冷却装置的能够由液压马达驱动的通风机的运行的设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于控制冷却装置的能够由液压马达(1)驱动的通风机的运行的设备，所述冷却装置尤其是在农用作业器械中的冷却装置，其中，所述液压马达(1)可借助于液压泵(3)经由阀装置(7)供应以压力流体，所述阀装置可调节到第一阀位中用以使液压马达(1)沿着第一转动方向运行以及调节到第二阀位中用以使液压马达(1)沿着第二转动方向运行，并且存在控制装置(21)，借助该控制装置，阀装置(7)在第一和第二阀位之间转换时可以被调节到减小向液压马达(1)的压力供给的中间位置中一段时间，这段时间能够实现通风机转速的降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于控制冷却装置的能够由液压马达驱动的通风机的运行的设备。
背景技术
在冷却装置中借助于可由马达驱动的通风机产生冷却空气流，该冷却空气流穿流过热交换器的蜂窝状或片状结构，并且在该冷却装置中冷却功率与冷却空气穿流过热交换器的效率有关。因此，通过由冷却空气流携带而来的污染物(如灰尘颗粒)导致的空气通道的堵塞有害于冷却功率并且危及要冷却的设备(例如内燃发动机的液压***或冷却器)的运行安全。尤其在冷却装置(所述冷却装置在具有高含尘量的环境条件下工作并且在这些冷却装置中为了高冷却功率而借助于以高转速工作的通风机产生强空气流)的通风机中可能导致严重污染和热交换器的阻断。这个问题在以高含尘量运行的农用设备(如联合收割机或者类似物)中尤其严重地发生。在此为了提供补救措施，存在使通风机的转动方向在需要时逆转的可能方案，以便通过冷却空气流动方向的逆转将积累的污染物吹离热交换器。为了在通风机和所配属的驱动马达的所关注的高转速和由此引起的高惯性力的情况下避免在转动方向变换时的机械损伤，那么转动方向变换必须不发生突然转换、也就是说以“平缓的”切换方式来进行，以便避免通风机和通风机马达损坏。这可以通过液压马达经由比例-阀技术被供给压力流体来实现。对此的解决方案在控制和用于比例阀的成本方面是相当耗费的。
实用新型内容
鉴于该问题，本实用新型的目的在于，提供一种用于控制可液压驱动的通风机的运行的设备，该设备能够在不使用比例技术的情况下实现通风机的可靠且经济的转动方向逆转。
按照本实用新型，所述目的通过一种设备来实现，该设备在其整体上具有如下所述的特征。在按照本实用新型的用于控制冷却装置的能够由液压马达驱动的通风机的运行的设备中，所述冷却装置尤其是在农用作业器械中的冷却装置，其中，所述液压马达能借助于液压泵经由阀装置被供应以压力流体，所述阀装置能调节到第一阀位中用以使液压马达沿着第一转动方向运行以及能调节到第二阀位中用以使液压马达沿着第二转动方向运行，并且存在控制装置，借助该控制装置，阀装置能够在第一和第二阀位之间转换时被调节到减小向液压马达的压力供给的中间位置中一段时间，这段时间能够实现通风机转速的降低。
因此，本实用新型的主要特点在于，供给液压马达的阀装置在外部在两个阀位中能调节到中间位置中，在所述两个阀位中液压马达沿着第一转动方向或者沿着相反的第二转动方向工作，在所述中间位置中对液压马达的压力供给至少是减小的，并且设有控制装置，借助该控制装置可以将阀装置调节在中间位置中一段时间，这段时间能够实现通风机转速的降低。由此能够通过经由控制装置将阀装置调节到中间位置中一段相应的时间而将在转动方向变换之间的转速如此降低、例如降低至零，使得可以沿着逆转的方向进行安全启动。
在有利的实施例中，阀装置具有阀壳体，该阀壳体具有可在其中纵向移动的至少一个控制滑块，该控制滑块用于以至少两个工作接口、至少一个压力供给接口或泵接口以及至少一个贮存箱接口的形式对在阀壳体中的接口部位进行控制，此类的阀可以按三位四通换向滑阀的方式构造。
该装置在此可以按特别有利的方式如此实现，即，控制滑块在其对置的两侧上能被控制力加载，其中，来自于控制装置的流体压力施加在第一侧上并且具有至少一个压力弹簧的弹簧装置的弹簧压力施加在其中对置的第二侧上。如此设置的液压控制方式减少控制耗费。
关于此，控制装置可以具有换向滑阀、优选二位三通换向阀，该二位三通换向阀在输入侧连接到优选可调节的液压泵上并且在输出侧连接到阀装置的控制滑块的配设的第一侧上。
该装置可以按特别有利的方式如此实现，即，弹簧压力可以通过两个优选彼此同心设置的压力弹簧施加到控制滑块上，所述压力弹簧优选具有彼此不同的弹簧刚性并且该压力弹簧如此适配于来自于控制装置的流体的多个压力等级，使得在其中一个压力等级上阀装置从第一阀位到达中间位置并且在其中另一个压力等级上该阀装置从中间位置到达第二阀位。由此阀装置利用小的控制耗费经由唯一的与控制装置的阀连接的控制管路可调节到所有位置中，从而有利地小的控制耗费是必需的。
关于压力弹簧装置的设计方案，该装置以有利的方式如此实现，即，控制滑块在面向压力弹簧的端部上形成沿轴向彼此错开的阶梯面，在所述阶梯面之中的靠外的阶梯面上施加有第一压力弹簧，从而控制滑块在从第一阀位向中间位置运动时可以克服第一压力弹簧的力运动，并且控制滑块在从中间位置向第二阀位运动时经由靠内的第二阶梯面与第二压力弹簧配合作用，从而当控制装置输送第二压力等级的控制压力时，该控制滑块可克服两个压力弹簧的力向第二阀位运动。
在第二压力弹簧同轴地包围第一压力弹簧的实施例中，该装置以有利的方式如此实现，即，靠外的第二压力弹簧在面向控制滑块的端部上支撑在滑环上，该滑环固定在保持位置中以防止朝向控制滑块轴向运动并且控制滑块的靠内的第二阶梯面在中间位置时贴靠在该滑环上并且在向第二阀位运动时将滑环克服第二压力弹簧的力轴向运动。
在阀装置的一种有利的构造方式中，所述控制滑块具有以沿径向的、在阀壳体中引导的突出部的形式的三个梯级，所述梯级形成与壳体接口以控制方式配合作用的控制边缘，其中，在可由控制装置的流体压力加载的第一侧的端部上的第一梯级和中间的梯级之间形成第一流体空间，并且在中间的梯级和位于面向压力弹簧的端部上的第三梯级之间形成第二流体空间。在此可以将接口部位以如下方式配设给各流体空间，使得在第一阀位时，在第一工作接口和第一贮存箱接口之间的流体连接经由第一流体空间形成并且在压力接口和第二工作接口之间的流体连接经由第二流体空间形成。
在特别有利的实施例中，中间的梯级的控制边缘设有倾斜部，所述中间的梯级当控制滑块在中间位置时如此对准压力接口，使得经由倾斜部在压力接口和第一工作接口之间经由第一流体空间和在压力接口和第二工作接口之间经由第二流体空间形成节流的流体连接，其中，在中间位置时在第一工作接口和第一贮存箱接口之间的流体连接经由第一流体空间开启并且在第二工作接口和第二贮存箱接口之间的流体连接经由第二流体空间开启。得益于在贮存箱侧的节流连接，在中间位置时保留有体积流，从而下调至对应于中间位置的压力水平的液压泵可以保持该压力水平。
在第二阀位时，在压力接口和第一工作接口之间的流体连接经由第一流体空间开启以及在第二工作接口和第二贮存箱接口之间的流体连接经由第二流体空间开启。
在有利的实施例中设有排放管路，其中，在阀装置的阀壳体上设有排放接口并且在控制装置的阀上存在在输入侧的与排放管路连接的接口。
在这种类型的设备构造中，为了进行在第一和第二阀位之间的转换，液压泵从设置用于运行液压马达的运行压力水平出发可调节到对应于阀装置的中间位置的低压力水平，控制装置的二位三通换向阀将该低压力水平输送给阀装置以便将控制滑块调节到中间位置中，从而液压马达的转速下降，其中，在对于转速下降来说足够的时间段之后液压泵又能提高至运行压力水平，并且控制装置的二位三通换向阀可被阻断用以从中间位置转换至第一或第二阀位或者可被移至开启状态用以将运行压力水平输送至阀装置。
附图说明
接下来根据在附图中示出的实施例详细阐述本实用新型。其中：
图1以象征性视图示出按照本实用新型的设备的一种实施例的液压接线图；
图2示出该实施例的阀装置的纵剖视图，其中示出第一阀位；
图3示出该实施例的阀装置的纵剖视图，其中示出阀装置的中间位置；和
图4示出该实施例的阀装置的纵剖视图，其中示出阀装置的第二阀位。
具体实施方式
图1仅示出用于作业器械(例如联合收割机)的冷却装置的、用于驱动未示出的通风机的液压马达1，该液压马达可以沿着两个转动方向***纵。为了沿着其中一个转动方向或者沿着其中另一个转动方向驱动通风机，液压马达1可借助于液压泵3被供应以液压流体，该液压流体具有运行压力水平并且经由压力管路5到达阀装置7的压力接口或泵接口P。该阀装置包括具有第二工作接口A和第一工作接口B的三位四通换向滑阀，所述第二工作接口A与液压马达1的其中一个接口侧9连接，所述第一工作接口B与该液压马达的其中第二接口侧11连接。根据阀装置7的阀位，压力接口P与第二工作接口A连接用以顺时针旋转液压马达1或者与第一工作接口B连接用以逆时针旋转液压马达1，其中，相应的另一个工作接口与阀装置7的贮存箱接口T1、T2连接。当阀装置7在图1示出的阀位时，压力接口P与第二工作接口A并且由此与液压马达1的接口部位9连接用以顺时针旋转液压马达1，而第一工作接口B与贮存箱接口T1、T2连接，在该贮存箱接口上连接有通向(未示出的)贮存箱的贮存箱管路13。在压力管路5和贮存箱管路13之间设置有阻断贮存箱管路13的止回阀15。
阀装置7通过弹簧装置17预紧到在图1示出的对应于顺时针旋转液压马达1的第一阀位中。为了从该阀位转换，可通过将控制压力经由控制管路19供应给阀装置7的控制接口S来液压操纵阀装置7，该控制管路与控制装置21连接。所述控制装置在本实施例中具有可电操纵的二位三通换向阀，以便经由控制管路19向阀装置7的控制接口S加载流体-压力水平或者使控制接口S至少基本上无压力。该运行状态被在图1中示出，在此，控制装置21的二位三通换向阀将控制管路19与通向排放管路25的入口侧接口23连接。控制装置21的二位三通换向阀的入口侧的另一个接口27’与压力管路5并且因此与液压泵3的压力侧连接。为了电操纵控制装置21(该控制装置被机械预紧到示出的位置中)，而存在电子控制装置，该电子控制装置可被激活用以按希望来切换液压马达1的转动方向，以便以接下来要详细描述的方式控制控制装置21的二位三通换向阀并且将液压泵3调节至运行压力水平或者调节到降低的压力水平用以切换转动方向。
图2至4示出具有特殊的三位四通换向滑阀的阀装置7的进一步细节。在此，图2对应于在图1中示出的用于顺时针旋转液压马达1的阀位。阀装置7的三位四通换向滑阀具有圆柱形的阀壳体27，该阀壳体具有设置在其中的可纵向移动的控制滑块29用以控制在阀壳体27上的接口部位。在图中从左至右，这些接口部位是第一贮存箱接口T1、第一工作接口B、压力接口或泵接口P、第二工作接口A和第二贮存箱接口T2。这些接口部位通过在阀壳体27中穿通的孔形成，这些孔在一个壳体侧上通过盖31密封地端封，从而各接口仅在一个接口侧上敞开。在图2的视图中，盖31设置在位于上部的一侧上。在图3和4的视图中，盖31分别被除去。控制滑块29为了控制接口而具有三个轴向彼此错开的梯级、亦即一个设置在控制滑块29的左端部上的第一梯级33、一个中间的梯级35以及一个位于面向弹簧装置17的端部上的第三梯级37。这些梯级通过径向的突出部形成，这些突出部在阀壳体27的内侧上被引导并且以在滑阀中常见的方式形成控制边缘，这些控制边缘与接口以控制方式配合作用。在控制滑块29滑动时，第一梯级33的控制边缘39与第一贮存箱接口T1以控制方式配合作用。中间的梯级35具有左侧的控制边缘41和右侧的控制边缘43，这两个控制边缘与压力接口P以控制方式配合作用。在第三梯级37上的控制边缘45与第二贮存箱接口T2以控制方式配合作用。中间的梯级35的控制边缘41和43分别设有倾斜部47。在对准压力接口P的滑块位置中，这些倾斜部形成节流部位用以在阻断位置中保留、节流流体通道。在第一梯级33和中间的梯级35之间形成第一流体空间50，并且在中间的梯级35和右侧的中间梯级37之间形成第二流体空间52。
为了操纵阀装置7，控制滑块29的位于左侧的端部49经由控制接口7可被加载以流体压力。由此，控制滑块29可克服弹簧装置17的在另一端部上作用的弹簧力运动。图2示出这样的阀位，在该阀位中，在控制接口S上没有流体压力时控制滑块29通过弹簧压力运动到左侧的端部位置。这对应于用于顺时针旋转液压马达1的第一阀位，其中，压力接口P经由第二流体空间52通到第二工作接口A，而经由第一流体空间50，在第一工作接口B和贮存箱接口T1之间的流体连接被开启。在该运行状态中，液压马达1通过提供具有运行压力水平的运行流体的液压泵3而运行。在此二位三通换向阀处于在图1中示出的机械预紧的阻断位置并且在该阻断位置中控制管路19经由入口侧的接口23与无压力的排放管路25连接。
图3示出阀装置7的中间位置，在该中间位置中控制滑块29位于中间的位置，其中，中间的梯级35这样对准压力接口P，使得经由倾斜部47在压力接口P和第一工作接口B之间经由第一流体空间50和在压力接口P和第二工作接口A之间经由第二流体空间52形成节流的流体连接。同时，在该中间位置中，在第一工作接口B和贮存箱接口T1之间的流体连接经由第一流体空间50开启并且在第二工作接口A和贮存箱接口T2之间的流体连接经由第二流体空间52开启。在该阀位中，液压马达1的压力供给被中断，因为两个工作接口A和B与贮存箱管路13连接。这意味着，之前以运行速度转动的通风机由于转动惯性还后续运行、可能直至静止状态。
为了将阀装置转变到该中间位置，控制滑块29由控制接口S被供应以第一压力级的压力流体并且克服弹簧装置17的作用而滑动。该弹簧装置具有两个彼此同心设置的压力弹簧，其中，位于内部的第一压力弹簧51直接支撑在控制滑块29的配设的端部上。弹簧装置17如此构成，使得在控制滑块29运动到图3的中间位置之后，位于外部的第二压力弹簧53才以其附加的弹簧力施加在该控制滑块29上。为了此目的，控制滑块29在相关的端部上具有轴向彼此错开的阶梯面、亦即一个受第一弹簧51作用的靠外的阶梯面55以及一个靠内的阶梯面57。因此在从第一阀位(图2)向中间位置(图3)运动时，仅克服第一压力弹簧51的阻挠的弹簧力。在到达中间位置时，靠内的阶梯面57贴靠在滑环59上，在该滑环上又支撑有第二压力弹簧53并且该滑环在图2和3示出的止挡位置中被确保防止向左运动，但是在挤压第二压力弹簧53时可向右移动。这意味着，在到达中间位置之后，控制滑块29向图4示出的第二阀位的进一步运动克服第一压力弹簧51和第二压力弹簧53的组合弹簧力进行。图4示出这样的状态，在该状态中，滑环59从止挡位置向右移动并且两个压力弹簧51和53被挤压。如图2至4所示，弹簧装置17具有弹簧壳体，该弹簧壳体被密封地旋入阀壳体27的端部中并且包括具有帽形的封闭体63的弹簧腔61，该封闭体具有位于其中的能够调节弹簧刚度的调节螺钉65。代替两个弹簧51、53也可以选择具有渐进特征线的单个弹簧(未示出)。
弹簧装置17的这种分级的弹簧作用能够实现：控制滑块29通过向控制接口S供给第一压力水平而从第一阀位向中间位置运动并且通过更高的压力水平而克服两个压力弹簧51、53的组合弹簧力向第二阀位转变。在该第二阀位(见图4)中，为了逆时针旋转液压马达1，压力接口P与第一工作接口B连接，而第二工作接口A与第二贮存箱接口T2连接。排放接口D和Dp在所有阀位中与排放管路25(图1)连接并且经由凹槽67形成弹簧腔61的换气口。在示出的构造方式中，通过如下方式实现“平缓地”转换转动方向，即，液压泵3从正常运行压力水平——在该正常运行压力水平时通风机被液压马达1以运行转速驱动——调低至比例如10bar的转换水平小的压力水平并且该转换压力水平经由控制装置21作用在阀装置7的控制接口S上，从而阀装置7从第一阀位或从第二阀位到达中间位置并且液压马达1的转速下降。当通风机的后续运行充分结束时，液压泵3又加速运转至运行压力水平，并且运行压力水平经由控制装置21施加在控制接口S上，以便使控制滑块29通过对应高的压力水平克服两个弹簧51、53的弹簧力向第二阀位运动。假如应该从顺时针旋转转换为逆时针旋转，则通过将控制装置21的二位三通换向阀转换到阻断状态来禁止向控制接口S供应压力，从而在这种情况下进行从中间位置(图3)至第二切换位置(图4)的转换。
Claims (18)
1.用于控制冷却装置的能够由液压马达驱动的通风机的运行的设备，其中，所述液压马达(1)能借助于液压泵(3)经由阀装置(7)被供应以压力流体，所述阀装置能调节到第一阀位中用以使液压马达(1)沿着第一转动方向运行以及能调节到第二阀位中用以使液压马达(1)沿着第二转动方向运行，并且存在控制装置(21)，借助该控制装置，阀装置(7)能够在第一和第二阀位之间转换时被调节到减小向液压马达(1)的压力供给的中间位置中一段时间，这段时间能够实现通风机转速的降低。
2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述阀装置(7)具有阀壳体(27)，该阀壳体具有能在其中纵向移动的至少一个控制滑块(29)，该控制滑块用于对在阀壳体(27)中的呈如下形式的接口部位进行控制，即，
——至少两个工作接口(A、B)，
——至少一个压力接口(P)或泵接口以及
——至少一个贮存箱接口(Τ1、T2)。
3.按照权利要求2所述的设备，其特征在于，所述控制滑块(29)在其对置的两侧上能被控制力加载，其中，来自于控制装置(21)的流体压力施加在第一侧上并且具有至少一个压力弹簧的弹簧装置(17)的弹簧压力施加在其中对置的第二侧上。
4.按照权利要求3所述的设备，其特征在于，所述控制装置(21)具有换向滑阀，该换向滑阀在输入侧连接到液压泵(3)上并且在输出侧连接到阀装置(7)的控制滑块(29)的配设的第一侧上。
5.按照权利要求4所述的设备，其特征在于，所述弹簧压力能够通过两个压力弹簧(51、53)施加到控制滑块(29)上，所述压力弹簧如此适配于来自于控制装置(21)的流体压力的多个压力等级，使得在其中一个压力等级上阀装置(7)从第一阀位到达中间位置并且在其中另一个压力等级上该阀装置从中间位置到达第二阀位。
6.按照权利要求5所述的设备，其特征在于，所述控制滑块(29)在面向所述两个压力弹簧(51、53)的端部上形成沿轴向彼此错开的阶梯面(55、57)，在所述阶梯面之中的靠外的阶梯面(55)上作用有第一压力弹簧(51)，从而控制滑块(29)在从第一阀位向中间位置运动时能够克服第一压力弹簧(51)的力运动，并且控制滑块(29)在从中间位置向第二阀位运动时经由靠内的第二阶梯面(57)也与第二压力弹簧(53)配合作用，从而该控制滑块能克服这两个压力弹簧(51、53)的力向第二阀位运动。
7.按照权利要求6所述的设备，其特征在于，所述第二压力弹簧(53)同轴地包围第一压力弹簧(51)并且在面向控制滑块(29)的端部上支撑在滑环(59)上，该滑环固定在保持位置中防止朝向控制滑块(29)轴向运动，并且控制滑块(29)的靠内的第二阶梯面(57)在中间位置时贴靠在该滑环上并且在向第二阀位运动时将滑环(59)克服第二压力弹簧(53)的力轴向运动。
8.按照权利要求5所述的设备，其特征在于，所述控制滑块(29)具有以沿径向的、在阀壳体(27)中被引导的突出部的形式的三个梯级(33、35、37)，所述梯级形成与阀壳体的接口部位以控制方式配合作用的控制边缘(39、41、43、45)，并且在能由控制装置(21)的流体压力加载的第一侧的端部(49)上的第一梯级(33)和中间的梯级(35)之间形成第一流体空间(50)，并且在中间的梯级(35)和位于面向压力弹簧(51、53)的端部上的第三梯级(37)之间形成第二流体空间(52)。
9.按照权利要求8所述的设备，其特征在于，在第一阀位时，在第一工作接口(B)和第一贮存箱接口(T1)之间的流体连接经由第一流体空间(50)形成并且在压力接口(P)和第二工作接口(A)之间的流体连接经由第二流体空间(52)形成。
10.按照权利要求8所述的设备，其特征在于，所述中间的梯级(35)的控制边缘(41、43)设有倾斜部(47)，所述中间的梯级(35)当控制滑块(29)在中间位置时如此对准压力接口(P)，使得经由倾斜部(47)在压力接口(P)和第一工作接口(B)之间经由第一流体空间(50)和在该压力接口(P)和第二工作接口(A)之间经由第二流体空间(52)形成节流的流体连接，并且在中间位置时在第一工作接口(B)和第一贮存箱接口(T1)之间的流体连接经由第一流体空间(50)开启并且在第二工作接口(A)和第二贮存箱接口(T2)之间的流体连接经由第二流体空间(52)开启。
11.按照权利要求8所述的设备，其特征在于，在第二阀位时，在压力接口(P)和第一工作接口(B)之间的流体连接经由第一流体空间(50)开启以及在第二工作接口(A)和第二贮存箱接口(T2)之间的流体连接经由第二流体空间(52)开启。
12.按照权利要求1至11中任一项所述的设备，其特征在于，设有排放管路(25)，并且在阀装置(7)的阀壳体(27)上设有排放接口(D，Dp)，并且在控制装置(21)的阀上设有在输入侧的与排放管路(25)连接的接口(23)。
13.按照权利要求4至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述换向滑阀是二位三通换向阀。
14.按照权利要求13所述的设备，其特征在于，为了进行在第一和第二阀位之间的转换，液压泵(3)从设置用于运行液压马达(1)的运行压力水平出发能调节到对应于阀装置(7)的中间位置的低压力水平，控制装置(21)的二位三通换向阀将该低压力水平输送给阀装置(7)以便将控制滑块(29)调节到中间位置中，从而液压马达(1)的转速下降，使得在对于转速下降来说足够的时间段之后液压泵(3)又能提高至运行压力水平，并且控制装置(21)的二位三通换向阀能被阻断用以从中间位置转换至第一或第二阀位或者能被置于开启状态用以将运行压力水平输送至阀装置(7)。
15.按照权利要求1至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述冷却装置是在农用作业器械中使用的冷却装置。
16.按照权利要求4至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述液压泵(3)是能调节的。
17.按照权利要求5至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述两个压力弹簧(51、53)彼此同心设置。
18.按照权利要求5至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述两个压力弹簧(51、53)具有彼此不同的弹簧刚性。
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