CN102168727B

CN102168727B - 全液压离合控制系统和包含该系统的压路机

Info

Publication number: CN102168727B
Application number: CN 201110044046
Authority: CN
Inventors: 贾干; 刘凯; 周亚军
Original assignee: Sany Heavy Industry Co Ltd
Current assignee: Sany Heavy Industry Co Ltd
Priority date: 2011-02-23
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2031-02-23
Also published as: CN102168727A

Abstract

本发明提供了一种全液压离合控制系统和包含该系统的压路机。根据本发明的全液压离合控制系统，包括：液压泵(20)，连接至油源(10)，并输出压力油液；充液阀组(30)，设置在液压泵(20)下游，包括至少一个溢流阀；离合操纵机构，设置在充液阀组(30)下游，控制离合器(70)的状态，还包括：蓄能器(40)，连接到充液阀组(30)和离合操纵机构之间的液压管路上。根据本发明的全液压离合控制系统，能够快速稳定地为离合操纵机构提供操纵离合器所需要的动力，实现对离合器的快速有效操作，具有更高的可靠性和稳定性。根据本发明的压路机，包含上述的全液压离合控制系统。

Description

全液压离合控制系统和包含该系统的压路机

技术领域

本发明涉及液压系统，具体而言，涉及一种全液压离合控制系统和包含该系统的压路机。

背景技术

目前压路机的离合控制系统主要通过液压控制、气压助力的方式来进行操纵，具体实施方式为：通过安装在驾驶室的脚踏板踩动小油缸，再将液压压力传至安装在变速箱上的离合器助力器，离合器助力器由油缸和气缸两部分组成，油缸与驾驶室小油缸通过油管连接，气缸与安装在压路机上的储气罐相连，气缸内气压随着油缸行程而增大，在油压及气压的其同作用下，对离合器进行分离，这种控制方式主要存在以下问题点：

1、离合操纵需提供液压、气压两套系统，成本较高；

2、零部件数量多，管路连接复杂；

3、可靠性差，液压系统或气压系统任一出现泄漏，离合操纵易失效；

4、踏板操纵力大，操纵行程长，人机工程差。

发明内容

本发明旨在提供一种全液压离合控制系统和包含该系统的压路机，使液压离合控制系统能够快速稳定地为离合操纵机构提供操纵离合器所需要的动力，实现对离合器的快速有效操作，具有更高的可靠性和稳定性。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种全液压离合控制系统，包括：液压泵，连接至油源，并输出压力油液；充液阀组，设置在液压泵下游，包括至少一个溢流阀；离合操纵机构，设置在充液阀组下游，控制离合器的状态，还包括：蓄能器，连接到充液阀组和离合操纵机构之间的液压管路上。

进一步地，全液压离合控制系统还包括：调压阀，设置在蓄能器与离合操纵机构之间，用于调节传递至离合操纵机构的液压压力。

进一步地，调压阀为先导式调压阀，包括：进油口，连接至蓄能器；出油口，连接至离合操纵机构；回油口，连接至油源；脚踏板，连接至阀芯，并调整阀芯的位置；节流阀，设置在出油口至先导阀控制口之间的液压管路上。

进一步地，调压阀还包括压力开关，设置在节流阀与先导阀控制口之间的液压管路上。

进一步地，在踏板的运动路径上设置有限位螺钉。

进一步地，调压阀为先导式三位三通阀。

进一步地，离合操纵机构为离合操纵油缸，离合操纵油缸包括活塞杆以及与蓄能器相连接的油压区，活塞杆与离合器分离推杆相连接。

进一步地，离合操纵油缸为柱塞缸。

进一步地，充液阀组包括：液压管路，连通液压泵和蓄能器；溢流阀，并联设置在所述液压管路上，具有连接至油源的回流管路；节流阀，设置在液压管路上，并位于溢流阀的下游；单向阀，设置在液压管路上，并位于节流阀的下游；压力控制阀，并联设置在所述液压管路上，并位于节流阀与单向阀之间。

根据本发明的另一方面，提供了一种压路机，包括上述的全液压离合控制系统。

根据本发明的技术方案，全液压离合控制系统包括有设置在充液阀组和离合操纵机构之间的液压管路上的蓄能器，在开始对离合器进行操纵之前，通过液压泵向蓄能器中蓄积一定的压力油液，当需要对离合器进行操纵时，通过打开阀门，可以直接将蓄能器中蓄积的压力油液传递至离合操纵机构，能够快速达到对离合器进行操纵所需的动力，实现对离合器的快速有效调整，效率更高，动力供应更加稳定。在蓄能器与离合操纵机构之间设置有调压阀，可以根据离合器操作过程中的情况对调压阀进行调节，获取所需要的液压控制状态，实现对离合操纵机构的精确控制。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的全液压离合控制系统的结构示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的全液压离合控制系统的调压阀和离合操纵机构的放大结构示意图；

图3示出了与本发明相关的离合器操纵原理结构示意图；

图4示出了与本发明相关的离合器操纵特性曲线图；

图5示出了根据本发明的实施例的全液压离合控制系统的调压阀的特征曲线图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，根据本发明的实施例，全液压离合控制系统包括：液压泵20，连接至油源10，并输出压力油液；充液阀组30，设置在液压泵20下游，包括至少一个溢流阀；离合操纵机构，设置在充液阀组30下游，控制离合器70的状态，还包括：蓄能器40，连接到充液阀组30和离合操纵机构之间的液压管路上。液压泵20将油源10内的压力油液经过充液阀组30充入蓄能器40中。在本实施例中，油源10为油箱。充液阀组30包括：液压管路，连通液压泵20和蓄能器40；溢流阀31，并联设置在液压管路上，具有连接至油源10的回流管路；节流阀32，设置在液压管路上，并位于溢流阀31的下游；单向阀33，设置在液压管路上，并位于节流阀32的下游；压力控制阀34，并联设置在液压管路上，并位于节流阀32与单向阀33之间。充液阀组30直接控制蓄能器40的压力，当蓄能器40中蓄积的液压压力达到了压力控制阀34设定的压力时，溢流阀31打开，从而建立起系统所需的压力值。

当需要对离合操纵机构进行操作时，打开设置在蓄能器40和离合操纵机构之间的开关，在蓄能器40之内的压力油液进入离合操纵机构的油压腔内，从而为离合操纵机构提供足够的油液压力，使离合操纵机构能够完成对离合器70的操作。由于蓄能器40之中蓄积了大量的压力油液，因此在对离合操纵机构进行操作时，很快就能够获得需要的油液压力，而无需再通过液压泵20逐渐积蓄能量，大大减少了在对离合器进行操作时的等待时间，提高了工作效率，实现了对离合器的快速有效调整，也提供了更加稳定的动力供应。

如图1和图2所示，根据本发明的实施例的全液压离合控制系统还包括调压阀50，该调压阀50设置在蓄能器40与离合操纵机构之间，用于调节传递至离合操纵机构的液压压力的大小，从而选择合适的液压压力。优选地，调压阀50为先导式调压阀，包括：进油口51，连接至蓄能器40；出油口52，连接至离合操纵机构；回油口53，连接至油源10；脚踏板54，连接至阀芯，并调整阀芯的位置；节流阀55，设置在出油口52至先导阀控制口56之间的液压管路上。更优选地，调压阀50还包括压力开关57，设置在节流阀55与先导阀控制口56之间的液压管路上。脚踏板54与阀芯相连接，可通过脚踏板54控制阀芯在调压阀50的阀体中的位置，从而实现对离合操纵机构中液压压力的调整。在本实施例中，脚踏板54与阀芯之间通过弹簧连接在一起，当需要对阀芯的位置进行调节时，通过脚踏板54踩踏弹簧，在弹簧的弹力作用下，推动阀芯运动。当松开脚踏板54时，在阀芯另一侧弹簧的弹力作用下，阀芯就会自动回位。优选地，调压阀50为先导式三位三通阀，压力开关57为压力继电器。

为了对脚踏板54进行限位，防止脚踏板54将阀芯过度向里推入，使得阀体损坏，在脚踏板54的运动路径上设置有限位螺钉58。限位螺钉58的伸出度根据脚踏板54最终需要到达的位置决定，使得操作人员在对脚踏板54进行操作时，能够较准确的对脚踏板54进行定位，便于对离合操纵机构进行控制操作。

优选地，在本实施例中，离合操纵机构为离合操纵油缸60，该离合操纵油缸60包括活塞杆以及与蓄能器40相连接的油压区，其中活塞杆与离合器分离推杆71相连接，通过油压区提供的油压推动活塞杆运动，进而带动离合器分离推杆71推动离合器70进行分离操作。更优选地，该离合操纵油缸60为柱塞缸。此种油缸操作简单方便，成本较低。

为了实现离合操纵轻便、系统可靠等特点，需对离合器及操纵进行分析，下面根据图3所示的离合器操纵原理图及图4所示的离合器操纵特性曲线图进行分析：

图3中离合器分离推杆71推动分离轴承72，分离轴承72再推动离合器拔叉77向左运动，此时离合器压盖74向右松开，离合器从动盘76与发动机飞轮75之间失去摩擦力，离合器70实现分离。图中箭头方向代表离合器的分离方向。

图4中横坐标λ为离合器拔叉77分离行程距离，分离时最大行程为10mm，纵坐标P为分离操纵力的大小，最大为3800N，纵坐标h为离合器从动盘76轴向变化尺寸，当变化尺寸为1.6mm时，离合器70彻底分离。其中曲线一表示离合器分离操纵力随分离行程增大而增加，曲线二表示从动盘轴向变化尺寸随分离行程增大而增加。从对上图分析可知，离合操纵机构要求行程与操纵力呈近似正比关系，同时根据压路机实际工作情况，要求能够满足在某个行程时操纵力保持不变，使离合器能够实现半离合状态。

以下为控制方式，由液压泵20提供液压能，通过充液阀组30与蓄能器40建立合适稳定的压力，同时在驾驶室安装调压阀50，通过脚踏板54的踏板行程来调节压力的大小，在变速箱73处安装一离合操纵油缸60，即可通过该离合操纵有效实现对离合器70的控制，根据本发明的实施例的全液压离合控制系统的调压阀50的特征曲线图见图5。

以下根据图2和图5对调压阀50的控制过程进行描述：脚踏板54操纵行程由人工进行控制，限位螺钉58对脚踏板54的最大行程进行限制，当驾驶员踩下脚踏板54时，在脚踏板54的弹簧的弹力作用下，进油口51(与蓄能器40相连)的压力油通过调压阀50的内阻尼孔减压后与出油口52相通，再作用在离合操纵油缸60的柱塞上，随着脚踏板54行程越大，调压阀50的内阻尼孔越大，压力衰减越小，出油口52压力越高，从而实现离合压力与操作行程呈线性递增关系。

当脚踏板54的行程保持在某个位置不动，此时压力油通过节流阀55减压后再作用在先导阀控制口56，在先导阀的作用下推动调压阀内阀芯回退，使进油口51、出油口52和回油口53均不相通，即可实现在离合操纵油缸60内的油液压力保持不变，使离合器70能够保持半离合状态，满足对特定时段离合器70状态的特殊要求。压力开关57可以对离合压力是否达到预设值进行判断，从而对压路机是否可以进行换档进行控制(换档时必须使离合器进行分离，否则容易造成换档困难以及变速箱的损坏)。当进入离合操纵油缸60内的油液压力达到压力开关57的预设值时，压力开关57打开，此时变速箱上的电子限位开关打开，即可进行换档操作，避免了因离合不彻底造成换档困难以及变速箱的损坏。

当离合器70完成分离操作之后，需要使离合器70结合，此时松开脚踏板54，调压阀50的阀芯开始回退，并最终到达进油口51与出油口52断开、出油口52与回油口53连通的状态。在这个过程中，由于没有来自蓄能器40和液压泵20的油液压力影响，在离合操纵油缸60内的回位弹簧的作用下，柱塞杆向上运动，油压腔体积变小，多余的油液通过出油口52进入调压阀50内，并从回油口53流回油箱内，最终达到平衡状态，并实现离合器70的结合。

离合操纵油缸60为一简单的柱塞缸，柱塞杆与离合器分离推杆71相连，有压力时推动推杆使离合器分离，无压力时，柱塞杆通过油缸内置弹簧自行回位，离合器实现结合。

根据本发明的压路机，包括上述的全液压离合控制系统。

压路机通过发动机、齿轮泵、充液阀、蓄能器建立常压，液压能同时提供给压路机制动系统使用，在此不做说明。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：离合操纵轻便，人机工程好；系统零部件少，管路连接简单；全液压控制，可靠性好。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种全液压离合控制系统，包括：

液压泵（20），连接至油源（10），并输出压力油液；

充液阀组（30），设置在所述液压泵（20）下游，包括至少一个溢流阀；

离合操纵机构，设置在所述充液阀组（30）下游，控制离合器（70）的状态，其特征在于，还包括：

蓄能器（40），连接到所述充液阀组（30）和所述离合操纵机构之间的液压管路上；

调压阀（50），设置在所述蓄能器（40）与所述离合操纵机构之间，用于调节传递至所述离合操纵机构的油液压力；

所述调压阀（50）为先导式调压阀，包括：

进油口（51），连接至所述蓄能器（40）；

出油口（52），连接至所述离合操纵机构；

回油口（53），连接至所述油源（10）；

脚踏板（54），连接至阀芯，并调整阀芯的位置；

节流阀（55），设置在所述出油口（52）至先导式调压阀控制口（56）之间的液压管路上。

2.根据权利要求1所述的全液压离合控制系统，其特征在于，所述调压阀（50）还包括压力开关（57），设置在所述节流阀（55）与所述先导式调压阀控制口（56）之间的液压管路上。

3.根据权利要求2所述的全液压离合控制系统，其特征在于，在所述脚踏板（54）的运动路径上设置有限位螺钉（58）。

4.根据权利要求3所述的全液压离合控制系统，其特征在于，所述调压阀（50）为先导式三位三通调压阀。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的全液压离合控制系统，其特征在于，所述离合操纵机构为离合操纵油缸（60），所述离合操纵油缸（60）包括活塞杆以及与所述蓄能器（40）相连接的油压区，所述活塞杆与离合器分离推杆（71）相连接。

6.根据权利要求5所述的全液压离合控制系统，其特征在于，所述离合操纵油缸（60）为柱塞缸。

7.根据权利要求6所述的全液压离合控制系统，其特征在于，所述充液阀组（30）包括：

液压管路，连通所述液压泵（20）和所述蓄能器（40）；

所述溢流阀（31），并联设置在连通所述液压泵（20）和所述蓄能器（40）的所述液压管路上，具有连接至所述油源（10）的回流管路；

节流阀（32），设置在连通所述液压泵（20）和所述蓄能器（40）的所述液压管路上，并位于所述溢流阀（31）的下游；

单向阀（33），设置在连通所述液压泵（20）和所述蓄能器（40）的所述液压管路上，并位于所述节流阀（32）的下游；

压力控制阀（34），并联设置在连通所述液压泵（20）和所述蓄能器（40）的所述液压管路上，并位于所述节流阀（32）与所述单向阀（33）之间。

8.一种压路机，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的全液压离合控制系统。