СИСТЕМА ПОДОГРЕВА МАСЛА ЗЕМЛЕРОЙНОЙ МАШИНЫ Российский патент 1995 года по МПК F15B21/04 

Изобретение относится к строительным и дорожным машинам, работающим в условиях отрицательных температур, в частности к землеройным машинам, оснащенным мощным гидроприводом, например к экскаваторам, погрузчикам.

Известна гидросистема землеройной машины (см. Гидравлические типовые схемы строительных и дорожных машин. М., 1971, с. 188, рис. 83), у которой при запуске машины масло находится при низкой температуре, очень вязкое и не засасывается насосом. При этом происходит сухое трение, интенсивный износ насоса, возникают явления кавитации, которые ведут к быстрому выходу из строя насосов и отдельных элементов гидросистемы. Масло на практике подогревают открытым факелом, обмакивая в бензин тряпки, или при помощи паяльных ламп, что чревато возможностью воспламенения всей машины. Другим выходом является работа машины без останова двигателя круглосуточно, даже во время отдыха оператора, что приводит к лишним потерям топлива и увеличению износа двигателя и насосов.

Известна гидросистема землеройной машины (см. то же, с. 190, рис. 84). Ей присущи при работе в условиях низких температур те же недостатки, что и предыдущей.

Цель изобретения - предварительный подогрев масла при запуске гидросистемы и поддержание ее рабочей температуры при работе машины в условиях низких температур.

Цель достигается тем, что в системе подогрева гидравлического масла в гидросистеме машины, включающей систему выхлопа двигателя внутреннего сгорания и гидросистему машины, от коллектора выхлопной трубы выполнен отвод, в котором снаружи его установлена вторая труба с наружной теплоизоляцией. Далее отвод соединен с основной трубой глушителя, пространство между трубами заполнено теплоносителем и гидравлически соединено с гидронасосом и далее с регулируемым делителем потока, один выход которого соединен с теплообменниками, выполненными в виде перегородок гидробака машины, а второй выход делителя потока соединен с теплообменником кабины оператора в гидробаке установлено температурное реле, соединенное с информационным табло в кабине оператора и с генератором привода насоса перекачки теплоносителя; в трубопроводах коллектора и отводной трубы установлены путевые поворотные заслонки, кинематически связанные между собой, с общим приводом от электромагнита.

Выполнение отвода от коллектора выхлопных газов позволяет отводить источник тепла и использовать его, когда это необходимо. Установка второй трубы позволяет производить теплообмен теплоносителем, безопасным в пожарном отношении, с выхлопными газами, имеющими в зоне коллектора высокую температуру. Гидронасос позволяет обеспечить циркуляцию жидкости по контуру теплообмена. Делитель потока позволяет по желанию оператора разделить поток теплоносителя в требуемых пропорциях между гидробаком и кабиной оператора. Выполнение теплообменника в виде перегородок в гидробаке увеличивает площадь теплообмена и одновременно выполняет функциональное назначение перегородок. Температурное реле дает информацию в кабину оператора о том, находится ли температура масла в требуемых пределах, разрывает цепь питания двигателя привода насоса и цепь электромагнита привода заслонок, прекращая подогрев масла, когда оно достигло требуемой температуры и включая, когда охладилось. Наличие в кабине оператора информации о том, находится ли температура масла в требуемом интервале, позволяет принимать решение оператору, начинать ли работу на машине или нет, и производить регулирование делителя потока. Наличие общего привода от электромагнита путевых заслонок обеспечивает возможность пуска потока выхлопных газов в один или другой трубопровод.

На фиг. 1 показана установка отвода газов; на фиг. 2 - гидравлическая схема системы; на фиг. 3 - электрическая схема системы.

Система состоит из трубопровода 1, коллектора выхлопа газов двигателя машины, к нему присоединен отводной трубопровод 2, снаружи которого установлена вторая труба 3, которая заполнена пожаробезопасным теплоносителем, не замерзающим при низких температурах. В трубопроводах 1 и 2 установлены заслонки 4 и 5 таким образом, что, когда одна открыта, то вторая будет закрыта. Оси заслонок соединены между собой кинематически при помощи общей тяги 6. Эта связь может быть реечной, тросовой и т.п. Привод тяги 6 осуществляется электромагнитом 7.

Трубопроводы 2 и 3 являются теплообменником 8 (фиг.2), откуда насос 9 забирает жидкость и направляет ее в делитель 10 потока. По одной гидролинии делитель потока идет на теплообменники 11, расположенные в виде перегородок в гидробаке 12. Оттуда жидкость через обратный клапан 13 поступает снова в теплообменник 8, где нагревается, и далее снова в насос 9, цикл повторяется.

Другой выход делителя 10 потока соединен с теплообменником 14, установленным в кабине оператора для обогрева. Выход теплообменника соединен через обратный клапан 15 с теплообменником 8. В гидробаке 12 установлено также температурное реле 16, нормально замкнутое при температуре ниже требуемой рабочей температуры рабочей жидкости (например 50^оС). В этой же цепи установлена индикаторная лампочка 17, которая информирует оператора о том, находится ли жидкость в требуемых пределах. В схеме установлен выключатель 18 общего запуска системы и выключатель 19 запуска системы отопления кабины. Электродвигатель 20 приводит во вращение насос 9.

Работает система следующим образом. Запустив двигатель машины и подождав, пока нагреется выхлопной коллектор, оператор запускает систему подогрева выключателем 18. Температурное реле 16 будет при низкой температуре замкнуто, электродвигатель 20 будет запущен. Насос 9 начнет осуществлять циркуляцию жидкости по контуру теплообменник 11 - теплообменник 14. В это время поток жидкости на теплообменник, установленный в кабине оператора, может быть перекрыт оператором, а может оставаться открытым. Тогда будет осуществляться одновременно обогрев масла и кабины. Когда жидкость нагревается до требуемой температуры, контакты реле 16 разомкнутся, лампочка 17 в кабине погаснет и, если выключатель 19 обогрева кабины не включен, будут обесточены электромагнит 7 и электродвигатель 20. Насос 9 прекратит перекачку жидкости, заслонки 4 и 5 возвратятся в исходное положение и выхлопной газ пойдет по трубе 1, не заходя в трубопровод 2. В случае потери жидкостью рабочей температуры температурное реле 16 снова включится и начнется подогрев жидкости. В случае необходимости дополнительного обогрева кабины оператор включает выключатель 19, регулирует дроссели делителя потока и система будет работать на обогрев кабины. При необходимости отключения системы вообще ее выключают выключателем 18.

Использование системы подогрева жидкости выхлопными газами позволяет сэкономить энергию, продлить срок службы элементов гидропривода, в первую очередь гидронасосов. Одновременно тепло выхлопных газов можно использовать и для обогрева кабины оператора.

Использование: на гидрофицированных землеройных машинах, работающих в условиях низких температур. Сущность изобретения: предложена система отбора горячих выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, которые подогревают теплоноситель. Последний отдает тепло в гидробаке машины и в кабине оператора. Система действует в автоматическом режиме. 3 ил.

СИСТЕМА ПОДОГРЕВА МАСЛА ЗЕМЛЕРОЙНОЙ МАШИНЫ, содержащая систему выхлопа двигателя внутреннего сгорания и гидросистему машины, отличающаяся тем, что, с целью предварительного подогрева масла при запуске гидросистемы и поддержания ее рабочей температуры при эксплуатации машины при низких температурах, от коллектора выхлопной трубы выполнен отвод, в котором снаружи установлена вторая теплоизолированная труба, герметично соединенная с первой, пространство между которыми заполнено теплоносителем и соединено гидравлически с гидронасосом и далее с регулируемым делителем потока, один выход которого соединен с теплообменниками, выполненными в виде перегородок основного гидробака, а другой выход делителя потока соединен с теплообменником кабины оператора, в гидробаке установлено температурное реле, соединенное с информационным табло в кабине оператора и с гидробаком привода насоса перекачки теплоносителя, в трубопроводе коллектора и отводной трубе установлены путевые заслонки, имеющие общий привод поворота от электромагнита.