工程机械发动机和液压系统智能冷却系统

姚琪

国家能源集团准能集团有限责任公司设备维修中心 内蒙古鄂尔多斯 010300

工程机械经常受到高负荷和低速的影响。这些设备的使用会导致发动机过热、液压油高温，阻碍设备的正常运行，影响正常的施工过程，对工程的质量和进度有重要影响。问题的原因之一是建筑机械发动机的冷却系统是由一个曲轴轮通过v 形带以固定传动比驱动的。这种传播方式限制了散热器的位置，增加了水流对冷却空气热交换率的阻力，减少了冷却空气的散热器和冷却剂，最后增加了发动机的能耗，不完全符合建筑机械制冷。为了解决上述问题，设计了一种新型的智能冷却系统[1]。

1 智能冷却系统的特点

在驱动方式方面，智能冷却系统不同于传统的定传动冷却系统。由于液压传动控制系统，控制风扇转速范围内，可以有效地避免发动机过热的最佳温度在很长一段时间里，单片机控制风扇的可以防止液压油散热器和发动机前后放置造冷却空气阻力，减少传热速率。此外，该系统采用液压驱动，与传统操作相比，减少了热负荷、动负荷和噪声。因此，该系统具有安装灵活、能耗低、功率大、寿命长、噪音低等优点。

2 智能控制系统的组成和工作原理

2.1 智能控制系统组成

该系统由微控、A/D、D/A 转换电路、信号采集电路、驱动电路、继电器、比例阀等电子冷却风扇组成。在液压冷却系统中，采用液压油对风机进行冷却，智能控制系统包括微控制器、A/D、D/A 转换电路、信号采集电路、驱动电路、继电器和比例阀等。液压冷却系统、冷却风扇液压油，

油泵由电机驱动，带动风机和泵。风机和泵的转速是由电磁超压引起的流量变化决定的。液压冷却系统由电风扇冷却，电源由发电机供电。微控制器采用微处理器对系统进行控制[2-3]。

2.2 系统工作原理

在发动机冷却系统中，信号采集电路接收到的发动机水温信号经过处理后，送入A/D 转换器的IN0 信号通道。转换器接收到的模拟信号转换成数字信号，然后由微处理器读取。这些信号由微处理器进行分析和处理。控制信号通过D/AD/a 转换器转换成电流模拟信号。驱动电路放大电流信号并控制电比例阀的运动（调节溢流）。在液压冷却系统中，将采集到的油温信号转换成A/D 并传输给微处理器。这些信号由微处理器进行分析，继电器由P1．2 的高低输出控制，控制风机电机的运行状态。这样，电机和液压冷却系统可以自动调节散热强度，避免过热。

3 智能冷却系统的设计

在系统设计中，选用单片机驱动发动机冷却系统和液压冷却系统。设计原理如图1 所示。整个系统可分为发动机液压冷却系统和冷却系统。液压发动机冷却系统中风扇和泵的转速随液体温度的变化而变化。冷却液压油冷却系统中的冷却风扇由芯片驱动，在液压油温度达到上限或下限时。液压油冷却系统中的冷却风扇由微控制器启动和关闭。

图1 系统设计原理图

3.1 发动机冷却系统

发动机冷却系统由微控制器、液压推进系统、冷却风扇、水泵和散热器组成。温度传感器1 向微控制器2 发送温度信号。经过信号处理后，模拟信号的输出电流控制比例电磁安全阀的动作。排量3 将改变燃油经济性回路的溢流并调整液压风扇马达的油压。机油压力的变化会影响风扇和泵的转速。因此，电机温度控制系统是一种动态随机测量系统，比例阀的控制电流可以根据冷却液的当前温度和目标冷却液进行调节温度。冷却系统冷却水温度，85-90℃。当冷却液温度达到90℃并控制风扇转速时，系统开始工作，直到冷却风扇温度降至85℃。

3.2 液压冷却系统

为了避免高压液压传动系统中一个重要的液体泄漏油含量，最大允许50℃。液压油冷却系统，因此可以减少油的温度是45-50℃。液压油温度传感器的信号传输的后处理，油的温度控制器的控制器，必须评估油温度50℃。否则，风扇将无法工作。油，达到50℃时，输出动力风机起动电机控制器，当油温降至45℃风扇。

4 控制系统

4.1 硬件设计

温度传感器，根据微控原理0-100℃温度测量。电路采用集成温度传感器AD590。集成温度传感器是一种常见的温度传感器，即传感器的输出电流随输出温度的升高而增大。结构精度高，线性度好。4v-7 伏特的电压，温度探测面积高达150℃-55℃的温度系数1μA℃，I T=273μA K，温度变化1℃时，输出电流为1μA，D A 转换器Adc0809，Adc0809 连续8 位比较式A D 转换器。芯片配有模拟多路复用开关、信道地址解码电路和锁紧电路，可及时采集和转换模拟多路复用信号。DAC0832 是一种与微处理器兼容的DAC 转换器。它将微处理器的数字输出信号转换成8 位分辨率的电流信号。选择MCS-51 微处理器作为微控制单元。芯片具有4K 程序存储器，可满足系统程序的存储需求[4]。

4.2 发动机冷却系统控制原理

将测量电路AD590 的输出信号转换为ADC0809 电路。在通过巨石处理输入信号后，数字信号被发送到ADC0832，转换为AD。输出是由三极管两级放大器放大的电流信号，它控制着电磁阀的工作，最终控制了风扇和泵的旋转速度；液压冷却系统的物理控制原理：数字输出单个单元信号不会转化为由正脉冲驱动的D。脉冲信号在控制电路中增强，控制继电器关闭，风扇启动和关闭。

4.3 软件控制部分

在系统软件设计中，根据系统的功能需求，将程序分为三个部分：主程序、T0 定时器中断和T1 计时器中断。主程序主要执行字节定义、每个工作单元的初始化和时间中断、系统自检等功能。T0 定时器中断的主要任务是采样、过滤、查询表以获取速度数据并将其发送到D A 输出。定时器T1 中断的任务是进行采样和油的温度，然后过滤是否元管脚输出正脉冲，然后关上开关脉冲发动机和驱动冷却风扇的油温。该系统每15 秒取样一次，满足对发动机冷却风扇和液压冷却风扇进行合理随机监测和控制的要求[5-6]。

5 结语

冷却系统、智能电液混合冷却系统是一种新型的高效结合电动风扇、液压驱动风扇和一个微处理器系统以满足发动机的冷却系统和液压传动。同时，凭着对液压系统和智能控制系统、发动机冷却系统可以理性和液压传动冷却机施工，从而有效避免发动机过热问题频繁的施工时的机器。该系统还具有功率大、安装灵活、能耗低的优点。工程机械冷却系统单片机控制系统实现了工程机械发动机和液压系统散热能力的智能化。控制系统使发动机冷却系统的散热能力随着发动机的散热要求而变化，使发动机始终工作在最佳工作温度范围内，避免了发动机出现过热现象，从而提高了机械的工作效率。在液压油冷却系统中能够使液压油工作在最佳工作温度范围。