CN1009477B - 液压驱动系统中的加速调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明中的加速调节装置，在液压回路的压力低于溢流压力时，差动齿轮机构的第2输出端固定不动。因此，输入到差动齿轮机构输入端的操作位移量原封不动地从第1输出端传递到原动机的燃料控制端。当加速操作量过大，原动机的输出增大，液压回路的压力超过溢流压时，上述第2输出端的位置移动，使第1输出端的输出位移量减小。

Description

本发明涉及适用于具有液压式传动机构的拖拉机、汽车等的驱动系统加速调节装置。

具有液压式传动机构的拖拉机等的驱动系统通过作为原动机的发动机所输出的动力驱动液压泵，使这个液压泵输出的压力油进入连接有液压马达的液压回路，使液压马达工作，再用这个液压马达的动力驱动行走车轮。借助于改变上述液压泵和液压马达中至少一方的排量，就可以适当地调节变速比。而且，在这种系统中，通过钢索之类的位移传递元件把施加到油门踏板上的加速操作量传递给设置在发动机气化器上的节流阀，来控制发动机的输出动力。

但是，在这种驱动系统中，液压泵的输出压力一般只能在比液压回路的溢流压力小的范围内使用，这时的液压泵的输入扭矩等于泵的输出压力乘上泵的排量。

在能够通过踏下油门踏板，自由控制发动机输出功率的系统中，发动机的输出功率经常超过需要。这时，液压回路的压力达到了溢流压力，多余的工作液体通过溢流阀溢流。这样不仅无谓地消耗了动力，还会带来工作液体温度上升过高的异常情况。

本发明就是以解决这一问题为目的。

本发明为了达到上述目的，采用了具有以下特征的结构。即在上述液压驱动系统中，本发明的加速调节装置把位移传递元件分断为前段和后段，同时设置了差动齿轮机构，把输入到输入端的移动量用差 动机构分配给这两个分断部分，再从第1、2输出端输出移动量，上述位移传递元件的前段接在输入端，后段接在第一输出端，而且在第2输出端设置了可调式的固定机构，当液压回路中的液压上升到溢流压力附近时，使由上述固定机构使第2输出端的固定位置向使得第1输出端的输出量减小的方向移动。

采用这种机构，当液压回路的压力低于设定在溢流压力附近的设定值时，差动齿轮机构的第2输出端由固定机构固定在规定的位置上。因此，由加速操作输入到差动齿轮机构输入端的操作位移量原封不动地从第1输出端传递到原动机的燃料控制端。所以，可以按照与中间不分断的位移传递元件同样的方式控制原动机的输出功率。

当加速操作量过大，原动机输出功率增大，液压回路的压力超过设定在溢流压附近的设定值时，由上述固定机构控制的第2输出端的固定位置就移动，使第1输出端的输出位移量减小。因此，尽管加速操作量过大，但传递到原动机燃料控制端的操作位移量仍不大，抑制原动机的输出功率上升。

图1～图6表示了本发明的一个实施例，图1是系统说明图，图2是加速调节装置的平面图，图3是加速调节装置的纵剖面图，图4是差动齿轮机构的简略水平剖面图，图5是沿图3中Ⅱ-Ⅱ线的剖面图，图6是控制压引出机构的回路说明图。图中各标号代表：

1…加速调节装置

2…原动机（发动机）

3…液压泵

4…液压回路

8…位移传递元件（加速钢索）

8a…前段

8b…后段

9a…节流操作输入端（节流操作轴）

11…差动齿轮机构

12…固定机构

16…输入端（输入滑轮）

17…第1输出端（输出滑轮）

23…第2输出端（输出轴）

下面参照第1～6图说明本发明的一个实施例。

第1图表示装有本发明的加速调节装置1的驱动装置。这个驱动系统用于拖拉机等设备上。它通过作为原动机的发动机2输出的动力驱动变量液压泵3，用液压泵3输出的压力油带动设置在液压回路4上的液压马达5。然后，通过液压马达5驱动图中没有表示出来的行走车轮。液压马达5和液压泵3中至少有一个的排量是可变的，因此可以无级调节变速比。而且在液压回路4上设置了防止回路破坏的溢流阀6，限定了系统压力的上限。

这个驱动系统通过加速钢索8把施加在油门踏板上的操作位移量传递给发动机2的燃料控制端，例如，把它传递给开闭汽化器节流阀9的节流操作轴9a，就能够控制发动机2的输出功率。加速钢索8被分断为与油门踏板7连接的钢索前段8a和与节流操作轴9a连接的钢索后段8b。在钢索前段8a和后段8b之间设置了本发明的加速调节装置1。

如图2～5所示，加速调节装置1设置了能够差动分配输入到输 入端的动作，并从第1、2输出端输出的差动齿轮机构11，以及可以改变差动齿轮机构11的第2输出端位置的可动式固定机构12。下面按图2至图5的顺序，详细介绍它的结构。首先，在筐形箱体13的中央设有差动齿轮机构11，在箱体的一个侧壁13a上支承着加速钢索8的钢索前段8a，在垂直于侧壁13a的另一侧壁13b上支承着加速钢索8的后段8b。即钢索前段8a和后段8b分别装在钢索管141、142中，可以滑动，通过支承件151、152分别把钢索管141、142的端部固定在侧壁13a、13b上。在作为差动齿轮机构11输入端的输入滑轮16的外周设有固定接头16a，钢索前段8a的终端就连接在这个固定接头16a上，在作为第一输出端的输出滑轮17的外周设有固定接头17a，钢索后段8b的始端就连接在这个固定接头17a上，而且，钢索8a、8b分别绕在滑轮16、17上。

如图3、4所示，差动齿轮机构11是行星齿轮机构，它由以下构件组成：内齿轮18;配置在内齿轮18轴线上的中心齿轮19;使中心齿轮19和内齿轮18同轴并能旋转的齿轮保持架21;通过轴21a支承在齿轮保持架21上，可以自转并与内齿轮18、中心齿轮19都啮合的若干个行星齿轮22。而且输入滑轮16固定在内齿轮18上，输出滑轮17装在中心齿轮19的支承轴19a上。而且，在齿轮保持架21下端固定着作为第2输出端的中空输出轴23，此输出轴23支承在箱体13的凸台13c的孔内的轴承24上，可以转动。此外，内齿轮18通过轴承25支撑在和输出轴23形成一体的齿轮保持架21上，中心齿轮19的支承轴19a通过轴承26、27，支承在输出轴23和齿轮保持架21上，可以转动。而且这个输出轴23可以通过上述固定机构12进行 位置调整。

固定机构12的结构如图5所示，在与箱体13的凸台13c做成一体的液压缸31里装有活塞32，由从液压回路4引出的控制压使它动作，这个活塞32外周的齿条33与输出轴23外园上的小齿轮34啮合。再详细地说，液压缸31设置在与输出轴23垂直的方向上，它的两端用螺纹连接端盖35、36密封。活塞32为有底园筒，通过螺旋弹簧37其一端顶向盖体35。在盖体35上开设有控制压输入口38，由控制压引出机构41供给的控制压输入到在盖体35和活塞32之间形成的导压室39中。

控制压引出机构41如图6所示，在由溢流阀6限定了上限的液压回路4的系统压输入口42和连接油槽43的输出口44之间，串联了设定压比溢流阀6的设定压还低一点的第1溢流阀45和阻尼孔46，在第1溢流阀45和阻尼孔46之间设有控制压输出口47，而且，与阻尼孔46并联地设置了调整控制压的第2溢流阀48。控制压输出口47与固定机构12的控制压输入口38相连。

51是为了检测节流阀9开度的节流阀位置传感器，此传感器把中心齿轮19的支承轴19a的旋转角度转换成电信号，发动机2就利用这个信号进行各种控制。

形成这样的结构后，当液压回路4的系统压力比设定在溢流阀6的设定压附近的、控制压引出机构41的设定压还低时，控制压引出机构41不为固定机构12提供控制压力。因而，固定机构12的活塞32通过弹簧37的弹力保持在与盖体35接触的位置上，差动齿轮机构11的输出轴23停留在规定的固定位置上。因此，行星齿轮22也保持在规定的等待位置上，油门踏板7的操作位移量原封不动地通过行星齿轮22从输入滑轮16和内齿轮18传递到太阳齿轮 19。固定在太阳齿轮19的支承轴19a上端的输出滑轮17向与输入滑轮16相反方向旋转，牵引加速钢索8的后段8b。结果，节流阀9的开度根据油门踏板7的操作量进行操作。

当油门踏板7的操作量过大，液压系统的系统压由于发动机2的输出动力增加而上升，并超过设定在溢流压力附近的设定压时，控制压引出机构41的第1溢流阀45打开，由第2溢流阀48的开阀设定压规定了上限的控制压输入到固定机构12的导压室39。结果，活塞32克服弹簧37的弹力的移动，使与活塞32上的齿条33啮合的差动齿轮机构11上的输出轴32绕其轴线转动一定的角度。于是，就改变了支承在齿轮保持架21上的行星齿轮22的位置，减少了中心齿轮19的输出位移量。即，传递到输入滑轮16的油门踏板7的操作量，在减少了相当于输出轴23固定位置的变化量后，从输出滑轮17输出，控制节流阀9的开度。

因此，有了这样的装置，尽管由于失误，过大地操作了油门踏板7，也可以自动地抑制住发动机2的输出功率无谓地增加。从而可以防止系统压达到设定溢流的压力后，大量的工作液体通过溢流阀6回到油槽的现象，能大幅度地减少能量的损失，同时可以有效地防止工作液体温度上升的异常现象。而且，通过这种齿轮形式的差动机构，即上述差动齿轮机构11，把钢索前段8a的位移量传递给钢索后段8b，几乎不会带来传递误差、传递滞后和传递损失。因此，完全不存在油门踏板7的操作感觉恶化的问题，可以象和没有设置这样的加速调节装置一样准确地进行节流阀的控制操作。

而且，象这个实施例那样，支承差动齿轮机构11的支承轴19a一直贯通到箱体13的下端，可以很方便地在这部分上安装节流阀位置传感器51。

上述实施例仅是说明本发明的加速调节装置的一个适当的例子，当然，本发明并不限于这样一种结构，例如，驱动液压泵的原动机也可以使用发动机以外的动力源，差动齿轮机构和位移传递元件也不限于上述实施例所采用的形式。

由于本发明具有上述结构，所以可以方便地安装在有液压式传动装置的驱动系统中，而且，可以在不损害操作感觉的条件下，提供一种能够有效地防止因驱动系统加速操作过大而引起动力损失和工作液体温度上升等问题的加速调节装置。特别是由于位移传递元件用钢索构成，可以容易地与差动齿轮机构连接，顺利地进行加速调节。

Claims (2)

1、具有根据施加在燃料控制端的操作量改变输出功率的原动机，由这个原动机驱动的液压泵，通过这个液压泵输出的压力油进行传动的液压回路，并能通过位移传递元件把加速操作量传递到原动机燃料控制端的一种液压驱动系统中的加速调节装置，其特征为，把位移传递元件分断成前段和后段，同时设置差动齿轮机构，把输入的移动量用差动机构分配给这两个分断部分，再从第一、二差动机构输出端输出移动量，传递元件的前段接在输入端，后段接在第一输出端，并且在第二输出端设置了可调式的固定机构，当液压回路的液压上升到溢流压力附近时，便由上述固定机构使第二输出端的固定位置向使得第一输出端的输出量减小的方向移动。

2、如权利要求1所述的液压驱动系统中的加速调节装置，其特征为，位移传递元件由钢索构成，并且差动齿轮机构的输入端和第一输出端由滑轮构成，而且钢索卷绕在滑轮上。

Images