Система подогрева гидравлической жидкости гидросистемы дорожной или строительной машины

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СИСТЕМА ПОДОГРЕВА ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ ГИДРОСИСТЕМЫ ДОРОЖНОЙ ИЛИ СТРОИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ(71) Заявитель Государственное учреждение высшего профессионального образования БелорусскоРоссийский университет(72) Авторы Щемелв Анатолий Мефодьевич Науменко Анатолий Евгеньевич Хадкевич Ирина Юрьевна(73) Патентообладатель Государственное учреждение высшего профессионального образования Белорусско-Российский университет(56) ЩЕМЕЛЕВ А.М. Проектирование гидропривода машин для земляных работ. - Могилев ММИ, 1995. - С. 211,рис. 5.3.9698 1, 2007.10023 1, 2007.9871 1, 2007.1544210 1, 1990.2027079 1, 1995.2216655 1, 2003.2278404 , 1994.(57) Система подогрева гидравлической жидкости гидросистемы дорожной или строительной машины, включающая гидробак с гидравлической жидкостью, насос и теплообменник, отличающаяся тем, что теплообменник представляет собой емкость, в которую помещена труба, подключенная к коллектору двигателя внутреннего сгорания машины, в трубе установлена заслонка перекрытия с электромагнитным управлением, внутри емкости расположены трубопроводы малого диаметра, соединенные с насосом через первый выход двухпозиционного распределителя с электромагнитным управлением, второй выход которого соединен с гидросистемой машины выход трубопроводов малого диаметра соединен с гидробаком, причем диаметр трубопроводов малого диаметра подобран из условия турбулентного режима движения жидкости в них внутренний объем теплообменника заполнен жидкостью с низкой температурой замерзания, а его верхняя часть гидравлически соединена с гидробаком, в котором установлено тепловое реле с возможностью управления электромагнитами двухпозиционного распределителя и заслонкой перекрытия. 18516 1 2014.08.30 Изобретение относится к строительным и дорожным машинам и может быть использовано в гидравлических системах машин, работающих на открытом воздухе (экскаваторах, погрузчиках, бульдозерах и т.п.). Известна система подогрева гидравлической жидкости, включающая гидросистему машины, гидромотор с электрическим генератором и электронагревателем 1. Отличительной особенностью такой системы подогрева гидравлической жидкости является ее сложность и высокая электроемкость. Известна система подогрева гидравлической жидкости, включающая гидробак с гидравлической жидкостью, насос и теплообменник 2. Отличительной особенностью этой системы подогрева является низкая энергоемкость,так как после запуска двигателя охлаждающая жидкость (тосол) двигателя еще имеет низкую температуру достаточно длительное время, пока ее можно пускать на подогрев гидравлической жидкости. Поэтому происходят некоторые потери рабочего времени, что снижает коэффициент использования машины по времени. Если гидросистема машины начинает работать на холодной гидравлической жидкости, то из-за ее высокой вязкости в гидросистеме возникают значительные потери энергии, пока ее температура не достигнет рабочей температуры 50-60 С. Задачей изобретения является сокращение времени нагрева гидравлической жидкости до рабочей температуры. Эта задача решается за счет того, что в системе подогрева гидравлической жидкости гидросистемы дорожной или строительной машины, включающей гидробак с гидравлической жидкостью, насос и теплообменник, согласно изобретению, теплообменник представляет собой емкость, в которую помещена труба, подключенная к коллектору двигателя внутреннего сгорания машины, в трубе установлена заслонка перекрытия с электромагнитным управлением, внутри емкости расположены трубопроводы малого диаметра, соединенные с насосом через первый выход двухпозиционного распределителя с электромагнитным управлением, второй выход которого соединен с гидросистемой машины выход трубопроводов малого диаметра соединен с гидробаком, причем диаметр трубопроводов малого диаметра подобран из условия турбулентного режима движения жидкости в них внутренний объем теплообменника заполнен жидкостью с низкой температурой замерзания, а его верхняя часть гидравлически соединена с гидробаком, в котором установлено тепловое реле с возможностью управления электромагнитами двухпозиционного распределителя и заслонкой перекрытия. Подвод к теплообменнику трубы, соединенной с коллектором двигателя внутреннего сгорания, позволяет осуществлять забор выхлопных газов от коллектора двигателя, где они имеют достаточно высокую температуру, и направлять их в теплообменник для теплообмена. Наличие заслонки перекрытия с электромагнитным управлением в этой трубе обеспечивает перекрытие поступления выхлопных газов или их пропуск в теплообменник. Наличие электромагнитного управления для осуществления поворота заслонки обеспечивает автоматическое перекрытие поступления выхлопных газов в теплообменник. Труба, соединенная с коллектором двигателя внутреннего сгорания, при пропуске по ней выхлопных газов обеспечивает теплоотдачу жидкости, заполняющей теплообменник. Летом это может быть вода, зимой - тосол. Наличие трубопроводов малого диаметра внутри теплообменника, по которым пропускается гидравлическая жидкость, обеспечивает быстрый подогрев гидравлической жидкости. Обеспечение турбулентного режима движения жидкости обеспечивает интенсивное перемешивание ее в этих трубопроводах малого диаметра и лучший теплообмен. Наличие двухпозиционного распределителя между насосом и теплообменником обеспечивает подачу жидкости в теплообменник для ее подогрева, а когда жидкость нагреется до рабочей температуры, равной 50-60 С, позволяет переключать поток жидкости на гидросистему машины. Заполнение всего объема теплообменника жидкостью обеспечивает наличие промежуточного теплоносителя (вода или тосол) во избежание воспламенения гидравлической жидкости. 2 18516 1 2014.08.30 Наличие в гидробаке теплового реле обеспечивает при его замыкании при подогреве гидравлической жидкости до требуемой температуры переключение двухпозиционного распределителя на гидросистему машины и срабатывание заслонки для перекрытия поступления выхлопных газов от коллектора двигателя. Сущность изобретения поясняется схемой системы подогрева гидравлической жидкости гидросистемы дорожной или строительной машины, приведенной на фигуре. Система подогрева гидравлической жидкости гидросистемы дорожной или строительной машины состоит из трубы 1, которая подключена к отводу выхлопных газов от коллектора двигателя внутреннего сгорания (на фигуре не показан). В трубе 1 установлена поворачивающаяся заслонка перекрытия 2 - для открытия или закрытия подвода выхлопных газов. Труба 1 входит в теплообменник 3, представляющий собой металлическую емкость 4, в которой находится труба 1. Внутри емкости 4 помещены трубопроводы малого диаметра 5, через которые пропускается гидравлическая жидкость. Прокачка жидкости через трубопроводы малого диаметра 5 осуществляется с помощью насоса 6 и далее через двухпозиционный распределитель 7 с электромагнитным управлением, первый выход двухпозиционного распределителя с электромагнитным управлением 7 соединен с приемным патрубком 8 малого диаметра 5, в второй выход двухпозиционного распределителя с электромагнитным управлением 7 - с гидросистемой машины. Выходной патрубок 9 теплообменника 3 соединен с гидробаком 10, в котором установлено тепловое реле 11. Заслонка перекрытия 2 управляется при помощи электромагнита оператором. Работает система подогрева гидравлической жидкости гидросистемы дорожной или строительной машины следующим образом. Когда запускается в работу двигатель внутреннего сгорания, температура гидравлической жидкости в гидросистеме равна температуре окружающего воздуха, и она длительное время (до двух часов) не достигает рабочей температуры 50-60 С. Нагрев гидралической жидкости обычно осуществляется оператором за счет дросселирования потока жидкости, проходящей через распределитель машины. При применении данной системы оператором при помощи электромагнитного управления открывается заслонка 2 в трубе 1 и выхлопные газы от коллектора двигателя внутреннего сгорания поступают в теплообменник 3, проходя через трубу 4. Жидкость,которая заполняет теплообменник 3, нагревается выхлопными газами и свою температуру отдает жидкости, которая прокачивается насосом 6 через трубопроводы малого диаметра 5. Для лучшего обмена за счет турбулентного режима движения жидкости в трубопроводах малого диаметра 5 она перемешивается и из-за большой разницы температур быстрее нагревается. Нагретая жидкость в теплообменнике 3 поступает в выходной патрубок 9 и далее в гидробак 10. Таким образом, жидкость циркулирует по контуру гидробак 10 насос 6 - распределитель с электромагнитным управлением 7 - теплообменник 3. Когда жидкость нагревается до рабочей температуры 50-60 С, реле 11 посылает электрический сигнал на заслонку 2 (которая, поворачиваясь, перекрывает подачу горячих выхлопных газов в теплообменник 3) и электромагнит двухпозиционного распределителя с электромагнитным управлением 7 (который, переключаясь, направляет поток жидкости в гидросистему машины). Таким образом, подогрев гидравлической жидкости данной системой прекращается. Для подогрева гидравлической жидкости до рабочей температуры практически не используется дополнительная энергия двигателя. Источники информации 1. Щемелев А.М. Проектирование гидропривода машин для земляных работ. - Могилев ММИ, 1995. - С. 211, рис. 5.2. 2. Щемелев А.М. Проектирование гидропривода машин для земляных работ. - Могилев ММИ, 1995. - С. 211, рис. 5.3. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3