CN101532564B - 工程机械变速箱全流量电液控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种工程机械动力换挡变速箱，特别涉及一种工程机械动力换挡变速箱全流量电液控制系统。该系统包括电器控制部分和液压控制部分，其电器控制部分主要由变速箱控制手柄、电脑控制盒、转速传感器、线束组成，其液压控制部分包括变速泵、滤清器、全流量电液控制阀，在离合器油路入口处采用独立插装的方式置有插装式液压缓冲阀，采用了最新的全流量开关电磁阀技术和插装式液压缓冲阀，将全流量开关电磁阀和插装式液压缓冲阀应用在工程机械动力换挡变速箱的电液控制系统中，优化了电液控制阀的结构，降低了电液控制阀的制造难度和制造成本；通过PLC控制单元，系统可以实现变速箱的自动、半自动换档。

Description

工程机械变速箱全流量电液控制系统
技术领域
本发明涉及一种工程机械动力换挡变速箱，特别涉及一种工程机械动力换挡变速箱全流量电液控制系统。
背景技术
在工程机械行业对于工程机械动力换挡变速箱电液控制系统，根据其电液控制的原理，一般可分为电液先导控制系统、电液比例先导控制系统、全流量电液控制系统。当前国内外工程机械动力换挡变速箱普遍采用电液先导控制方式。电液先导控制系统的电液先导控制阀主要由：阀体、主压力调节阀、先导油减压阀、开关电磁阀、换档阀、压力控制阀等组成。电液先导控制阀，阀体以外的其它元件全部安装在阀体上。其中主压力调节阀发挥着限制系统压力，同时优先供给先导油路和挡位油路压力油的作用。先导油减压阀是一个定值减压阀，它使流入先导油路的压力保持在一个小于系统压力的恒定值。开关电磁阀直接控制先导油路的开关。换档阀在先导油的控制下，控制通往离合器的油路开启和关闭。压力控制阀在换档瞬间调节离合器油缸的升压特性，降低系统的换档冲击，提高换挡平稳性。
现有电液电液先导控制系统的先导控制阀结构复杂，加工制造要求极高；同时复杂的结构及大量的元件使用，造成系统成本增高和维护成本增高。而这些不足成为其量产的瓶颈，限制了其在以低成本价格优势的工程机械动力换档变速箱中的推广和普及
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足之处，提供一种工程机械变速箱全流量电液控制系统，该系统包括电器控制部分和液压控制部分，其电器控制部分主要由变速箱控制手柄、电脑控制盒、转速传感器、线束组成，其液压控制部分包括变速泵、滤清器、全流量电液控制阀，在离合器油路入口处采用独立插装的方式置有插装式液压缓冲阀，采用了最新的全流量开关电磁阀技术和插装式液压缓冲阀，将全流量开关电磁阀和插装式液压缓冲阀应用在工程机械动力换挡变速箱的电液控制系统中，优化了电液控制阀的结构，降低了电液控制阀的制造难度和制造成本；通过PLC控制单元，系统可以实现变速箱的自动、半自动换档，同时兼有电子监控、故障诊断及KD档功能。
本发明是以如下技术方案实现的：一种工程机械变速箱全流量电液控制系统，它包括有电器控制部分和液压控制部分，其电器控制部分主要由变速箱控制手柄、电脑控制盒、转速传感器、线束组成，其液压控制部分包括变速泵、滤清器、全流量电液控制阀、变矩器、安全阀、热交换器、润滑油路，其特征是：在离合器油路入口处采用独立插装的方式置有插装式液压缓冲阀，：所述的插装式液压缓冲阀包括管套，管套上有外壳，管套内有阀芯，管套内还有阀杆，阀杆上有弹簧，阀杆的前端有弹簧和弹簧座，弹簧座外侧有阀芯，阀芯前端有下止销，在弹簧的后部有上止销，插装式液压缓冲阀的前端有O形密封圈，插装式液压缓冲阀的中部有O形密封圈。
所述的一种工程机械变速箱全流量电液控制系统，在离合器油路入口处采用独立插装的方式置有插装式液压缓冲阀，：所述的插装式液压缓冲阀包括管套，管套上有外壳，管套内有阀芯，管套内还有阀杆，阀杆上有弹簧，阀杆的前端有弹簧和弹簧座，弹簧座外侧有阀芯，阀芯前端有下止销，在弹簧的后部有上止销，插装式液压缓冲阀的前端有O形密封圈，插装式液压缓冲阀的中部有O形密封圈。
所述的全流量电液控制阀包括阀体、主压力调节阀、变矩器背压阀、二位三通开关电磁阀、二位二通开关电磁阀。
所述的一种工程机械变速箱全流量电液控制系统，采用两个相同的阀结构作为主压力调节阀和变矩器背压阀。
所述的全流量电液控制阀采用具有多孔特征的单个阀体将主压力调节阀、变矩器背压阀、二位三通开关电磁阀、二位二通开关电磁阀集成在一起。
本发明的优点是：采用全流量开关电磁阀直接控制挡位离合器油路的通止实现原结构中由减压阀、开关电磁阀、换挡阀组成的先导电磁阀油路系统的功能，阀的结构得到极大简化，元件数量大大减少；采用两个相同的阀结构作为主压力调节阀和变矩器背压阀，并通过阀体的油路结构将其与六个全流量开关电磁阀组合在一起，简化了控制阀的结构；与原来的先导控制阀比较，将调节离合器换挡压力特性的压力控制阀从阀体中分离出来，采用独立插装的方式将具有调节离合器换挡压力特性的液压缓冲阀布置在换向离合器油路入口处，更进一步简化了控制阀的结构，同时又便于对各个挡位离合器采用相同的液压缓冲阀进行缓冲功能的扩展。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明：
图1是本发明工程机械变速箱全流量电液控制系统液压系统原理图：
图2是全流量电液控制阀结构示意图：
图3是插装式液压缓冲阀结构示意图：
图中：1、变速泵，2、滤清器，3、全流量电液控制阀，3-1为主压力调节阀，3-2为变矩器背压阀，3-3为二位三通开关电磁阀，3-4、3-5、3-6、3-7、3-8为二位二通开关电磁阀，A、B、C、D、PR、PC、P1、P2、P3、P4为油口，4、变矩器，5、安全阀，6、热交换器，7、润滑油路，8、9、插装式液压缓冲阀，C1、C2、C3、C4、CF、CR、各个挡位离合器，8-1为“O”形圈，8-2为下止销，8-3为阀芯，8-4为弹簧，8-5为弹簧座，8-6为“O”形圈，8-7为调整垫，8-8为上止销，8-9为阀芯，8-10为管套，8-11为外壳，8-12为阀杆，8-13、8-14、8-15为弹簧，P-Q为通往离合器的压力油路。
具体实施方式
如图所示：一种工程机械变速箱全流量电液控制系统，它包括有电器控制部分和液压控制部分，其电器控制部分主要由变速箱控制手柄、电脑控制盒、转速传感器、线束组成，其液压控制部分包括变速泵1、滤清器2、全流量电液控制阀3、变矩器4、安全阀5、热交换器6、润滑油路7，在离合器油路入口处采用独立插装的方式置有插装式液压缓冲阀8、9，：所述的插装式液压缓冲阀包括管套8-10，管套上有外壳8-11，管套内有阀芯8-9，管套内还有阀杆8-12，阀杆上有弹簧8-13、8-14、8-15，阀杆的前端有弹簧8-4和弹簧座8-5，弹簧座外侧有阀芯8-3，阀芯前端有下止销8-2，在弹簧8-4的后部有上止销8-8，插装式液压缓冲阀8的前端有O形密封圈8-1，插装式液压缓冲阀的中部有O形密封圈8-6。
所述的一种工程机械变速箱全流量电液控制系统，在离合器油路入口处采用独立插装的方式置有插装式液压缓冲阀8、9，：所述的插装式液压缓冲阀包括管套8-10，管套上有外壳8-11，管套内有阀芯8-9，管套内还有阀杆8-12，阀杆上有弹簧8-13、8-14、8-15，阀杆的前端有弹簧8-4和弹簧座8-5，弹簧座外侧有阀芯8-3，阀芯前端有下止销8-2，在弹簧8-4的后部有上止销8-8，插装式液压缓冲阀8的前端有O形密封圈8-1，插装式液压缓冲阀的中部有O形密封圈8-6。
所述的全流量电液控制阀3包括阀体、主压力调节阀3-1、变矩器背压阀3-2、二位三通开关电磁阀3-3、二位二通开关电磁阀3-4，3-5，3-6，3-7，3-8。
所述的一种工程机械变速箱全流量电液控制系统，采用两个相同的阀结构作为主压力调节阀3-1和变矩器背压阀3-2。
所述的全流量电液控制阀采用具有多孔特征的单个阀体将主压力调节阀3-1、变矩器背压阀3-2、二位三通开关电磁阀3-3、二位二通开关电磁阀3-4，3-5，3-6，3-7，3-8集成在一起。
工作过程：当变速箱进行换挡操作时，通过操纵控制手柄进行挡位选择，向微电脑控制单元发出换挡的电信号请求，微电脑控制单元收到电信号后经过内部的逻辑运算控制目标开关电磁阀的开启和关闭，使相应挡位的离合器油路开启和关闭。此时的液压油路系统，变速泵从油池吸油进入滤清器进行过滤。经滤清器过滤后，首先进入挡位油路，并通过开启的开关电磁阀进入挡位离合器油缸执行充油过程。在此瞬间，设在离合器入口的液压缓冲阀对离合器油缸的升压特性进行调节，降低换档时的冲击，提高换挡平稳性。执行关闭动作的开关电磁阀使相应的挡位离合器油缸与压力油路断开，离合器油缸向油池泄油。当挡位离合器充油结束，主油路压力达到主压力调节阀调定的压力时，压力油通过主压力调节阀的泄油口进入变矩器，通过变矩器入口处的安全阀)进行压力保护，使进入变矩器的压力油处于安全压力范围内，当压力过高时安全阀开启进行卸压。从变矩器出口流出的油液通过背压阀保持一定的压力并经过热交换器)冷却，最后进入变速箱润滑油路，回到变速箱底部油池，进入下一次再循环。

Claims (4)

1.一种工程机械变速箱全流量电液控制系统，它包括有电器控制部分和液压控制部分，其电器控制部分主要由变速箱控制手柄、电脑控制盒、转速传感器、线束组成，其液压控制部分包括变速泵(1)、滤清器(2)、全流量电液控制阀(3)、变矩器(4)、安全阀(5)、热交换器(6)、润滑油路(7)，其特征是：在离合器油路入口处采用独立插装的方式置有插装式液压缓冲阀(8，9)，所述的插装式液压缓冲阀包括管套(8-10)，管套上有外壳(8-11)，管套内有阀芯(8-9)，管套内还有阀杆(8-12)，阀杆上有弹簧(8-13，8-14，8-15)，阀杆的前端有弹簧(8-4)和弹簧座(8-5)，弹簧座外侧有阀芯(8-3)，阀芯前端有下止销(8-2)，在位于阀杆前端的所述弹簧(8-4)的后部有上止销(8-8)，插装式液压缓冲阀(8)的前端有O形密封圈(8-1)，插装式液压缓冲阀的中部有O形密封圈(8-6)。
2.根据权利要求1所述的一种工程机械变速箱全流量电液控制系统，其特征是：所述的全流量电液控制阀(3)包括阀体、主压力调节阀(3-1)、变矩器背压阀(3-2)、二位三通开关电磁阀(3-3)、二位二通开关电磁阀(3-4，3-5，3-6，3-7，3-8)。
3.根据权利要求1所述的一种工程机械变速箱全流量电液控制系统，其特征是：所述的全流量电液控制阀采用两个相同的阀结构作为主压力调节阀(3-1)和变矩器背压阀(3-2)。
4.根据权利要求1所述的一种工程机械变速箱全流量电液控制系统，其特征是：所述的全流量电液控制阀采用具有多孔特征的单个阀体将主压力调节阀(3-1)、变矩器背压阀(3-2)、二位三通开关电磁阀(3-3)、二位二通开关电磁阀(3-4，3-5，3-6，3-7，3-8)集成在一起。
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