CN103089959B - 一种机械驱动压路机多档位变速系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械驱动压路机多档位变速系统，包括液压控制装置（10）、控制器（11）、离合器踏板位置传感器（2-1）、变速杆位置传感器（7-1）和离合器行程传感器（5-1），离合器踏板位置传感器、离合器行程传感器以及变速杆位置传感器的信号输出端均与控制器连接，所述液压控制装置包括流量控制阀（10-1）和单向阀（10-2），流量控制阀和单向阀设置在离合器主缸（3）与离合器助力缸（4）之间，流量控制阀与单向阀并联。本发明使变速机构中齿轮装置避免受到负载的急剧变化的冲击，延长其寿命及耐久性；减少离合器的磨损；提高操作者的舒适性。

Description

一种机械驱动压路机多档位变速系统

技术领域

本发明涉及一种工程车辆变速系统，具体是一种机械驱动压路机多档位变速系统。

背景技术

目前，机械驱动压路机多档位变速系统主要为手动变速，其大多采用油顶气的离合控制系统和手动操纵变速杆进行变速，其原理如图1所示，工作时，操作者通过踩踏安装在压路机驾驶室内的离合器踏板2，离合器踏板2带动离合器主缸3，离合器主缸3将液压压力传递给离合器助力缸4，离合器助力缸4通过支杆带动离合器5，使离合器5断开，离合器5使发动机动力和变速机构6脱开，随后手动操作变速杆7，使变速机构6完成多档位的变换，松开离合器踏板2，离合器主缸3液压油回流，泄压复位，离合器助力缸4通过其复位弹簧和储气筒8供给的空气压力，将离合器助力缸4复位，储气筒8供给的空气压力由空气压缩机9提供，离合器助力缸4通过支杆带动离合器5，使离合器5结合，进而发动机动力和变速机构6结合，从而传递动力，完成多档位切换变速。

由于这套系统纯粹依靠驾驶员的操作经验来控制换挡和起步的平稳性，而压路机的驾驶人员不像驾驶汽车那样经过严格的培训和考试，才驾驶车辆，因此，新手驾驶的情况下，现有的压路机变速和离合系统主要存在以下问题：

1、在起步或换档过程中，变速机构中的齿轮装置受到负载冲击致使其寿命及耐久性降低；

2、压路机起步不平稳，有抖动现象，特别是在下坡起步时，经常出现打烂离合的情况；

3、由于起步冲击大，离合器控制系统的气压和液压油压力波动大，导致离合器主缸和助力缸故障率高。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种机械驱动压路机多档位变速系统，使机械驱动压路机起步平稳，对驾驶经验不足的驾驶员而言，容易控制起步速度，从而保证变速机构中齿轮装置避免受到负载的急剧变化的冲击，延长其寿命及耐久性，减少离合器的磨损，提高操作者的舒适性。

为了实现上述目的，本发明机械驱动压路机多档位变速系统，包括微型油箱、离合器踏板、离合器主缸、离合器助力缸、离合器、变速机构、变速杆、储气筒和空气压缩，微型油箱向离合器主缸供油，离合器踏板带动离合器主缸，离合器主缸将液压压力传递给离合器助力缸，离合器助力缸通过支杆带动离合器，离合器使发动机动力和变速机构结合或脱开，离合器助力缸通过储气筒供给的空气压力将离合器助力缸复位，储气筒供给的空气压力由空气压缩机提供，还包括液压控制装置、控制器、离合器踏板位置传感器、变速杆位置传感器、离合器行程传感器，离合器踏板位置传感器、离合器行程传感器以及变速杆位置传感器的信号输出端均与控制器连接，所述液压控制装置包括流量控制阀和单向阀，流量控制阀和单向阀设置在离合器主缸与离合器助力缸之间，流量控制阀与单向阀并联。

本发明还设有变速装置，变速装置包括齿轮泵、充液阀组、蓄能装置和蓄能装置压力传感器，齿轮泵进油端与微型油箱连接，齿轮泵输油端经充液阀组与蓄能装置连接，液压控制装置中增设一电磁方向控制阀与蓄能装置连接，蓄能装置压力传感器信号输出端与控制器连接。设置自动变速系统，可以减轻操作者的作业强度，提高操作的舒适性，人机工程性较好。

本发明流量控制阀为电比例流量控制阀，也可以选用节流阀或液控流量控制阀。

本发明在离合器主缸和离合器助力缸之间增设了液压控制装置，此装置中有流量控制阀，流量控制阀能控制离合器缓结合，并通过单向节流阀的单向阀实现离合器快速断开功能，离合器助力缸油液腔的油液经液压控制装置中的流量控制阀，使离合器结合，通过控制器控制流量控制阀的电信号可以控制离合器助力缸复位的速度，来实现离合器缓结合或快速结合，以适应操作者的习惯；在离合器处设有位置传感器，当离合器完全断开后，离合器位置传感器将信号传递给控制器，控制器发出能换挡的信号给变速杆，方可变换档位，当离合器没有完全断开时，变速杆不能进行换档，避免在起步或换档过程中，变速机构的齿轮装置受到负载冲击致使其寿命及耐久性降低、离合器磨损、离合器助力缸损坏和起步不平稳、有抖动现象的发生，减少离合器的磨损，提高操作者的舒适性，使产品的人机工程性增强，并提高产品的智能化水平。

附图说明

图1为现有技术原理框图；

图2为本发明的原理框图；

图3为本发明液压控制装置示意图；

图4为油顶气离合控制系统原理图；

图5为全液压离合控制系统图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图2和图3所示，本发明机械驱动压路机多档位变速系统，包括微型油箱1、离合器踏板2、离合器主缸3、离合器助力缸4、离合器5、变速机构6、变速杆7、储气筒8和空气压缩9，微型油箱1向离合器主缸3供油，离合器踏板2带动离合器主缸3，离合器主缸3将液压压力传递给离合器助力缸4，离合器助力缸4通过支杆带动离合器5，离合器5使发动机动力和变速机构6结合或脱开，离合器助力缸4通过储气筒8供给的空气压力将离合器助力缸4复位，储气筒8供给的空气压力由空气压缩机9提供；还包括液压控制装置10、控制器11、离合器踏板位置传感器2-1、变速杆位置传感器7-1、离合器行程传感器5-1，离合器踏板位置传感器2-1、离合器行程传感器5-1以及变速杆位置传感器7-1的信号输出端均与控制器11连接，所述液压控制装置10包括流量控制阀10-1和单向阀10-2，流量控制阀10-1和单向阀10-2设置在离合器主缸3与离合器助力缸4之间，流量控制阀10-1与单向阀10-2并联。

进一步的，本发明还设有变速装置，变速装置包括齿轮泵12、充液阀组13、蓄能装置14和蓄能装置压力传感器14-1，齿轮泵12进油端与微型油箱1连接，齿轮泵12输油端经充液阀组13与蓄能装置14连接，液压控制装置10中增设一电磁方向控制阀10-3与蓄能装置14连接，蓄能装置压力传感器14-1信号输出端与控制器11连接。设置自动变速系统，可以减轻操作者的作业强度，提高操作的舒适性，人机工程性较好。

本发明流量控制阀10-1为电比例流量控制阀，也可以选用节流阀或液控流量控制阀。

本发明压路机机电液多档位变速系统可以有手动模式和自动模式两种变速模式，且手动变速模式优先，通过控制器11对液压控制装置10进行信号控制来实现手动模式优先的目的。

手动模式：操作者踏下离合器踏板2，离合器踏板位置传感器2-1，将信号传递给控制器11，控制器11发出控制信号给液压控制装置10，使液压控制装置10中的电磁方向控制阀10-3断电，将自动变速模式屏蔽，离合器主缸3从微型油箱1吸取油液，并通过液压控制装置10中的单向阀10-2，推动离合器助力缸4，离合器助力缸4带动离合器5，使离合器5快速断开，当离合器5完全断开后，离合器位置传感器5-1将信号传递给控制器11，控制器11发出能换挡的信号给变速杆7，方可变换档位，此方案是保证换挡是在离合器完全断开的状态下进行，降低离合器摩擦片的磨损，防止变速机构中齿轮出现打齿现象，并保护离合器助力缸。

变速杆7换好档位后，变速杆位置传感器7-1将信号传递给控制器11，控制器11发出控制信号给液压控制装置10中的流量控制阀10-1，调整流量控制阀10-1的通流量，松开离合器踏板2，离合器助力缸4通过其复位弹簧和储气筒8供给的空气压力，将离合器助力缸4复位，储气筒8的空气压力靠空气压缩机18提供，离合器助力缸4油液腔的油液经液压控制装置10中的流量控制阀10-1，使离合器5结合，通过控制器11控制流量控制阀10-1的电信号可以控制离合器助力缸4复位的速度，来实现离合器5缓结合或快速结合，以适应操作者的习惯。

自动模式：当整机处于自动模式，自动模式会反馈给控制器11电信号，然后控制器11给液压控制装置10发出控制信号，使电磁方向控制阀10-3得电，蓄能装置14将蓄积的压力经电磁方向控制阀10-3作用到离合器助力缸4，离合器助力缸4带动离合器5，使离合器5快速断开，当离合器5完全断开后，离合器位置传感器5-1将信号传递给控制器11，控制器11发出能换挡的信号给变速杆7，方可变换档位，完成自动换挡，由于控制器11内设定了电磁方向控制阀10-3得电的时间，若长时间不换档或换挡时间超出控制器11内的设定值，液压控制装置10中的电磁方向控制阀10-3便断电，使离合器5结合；变速杆7换好档位后，变速杆位置传感器7-1将信号传递给控制器11，控制器11发出控制信号给液压控制装置10中的流量控制阀10-1和电磁方向控制阀10-3，调整流量控制阀10-1的通流量，并使电磁方向控制阀10-3断电，电磁方向控制阀10-3断电后，将无压力作用到离合器助力缸4，离合器助力缸4通过其复位弹簧和储气筒8供给的空气压力，将离合器助力缸4复位，储气筒8的空气压力靠空气压缩机9提供，离合器助力缸4油液腔的油液经液压控制装置10中的流量控制阀10-1，使离合器5结合，通过控制器11控制流量控制阀10-1的电信号可以控制离合器助力缸4复位的速度，来实现离合器5缓结合或快速结合，蓄能装置14蓄积的压力是由齿轮泵12从微型油箱1中吸取油液，并通过充液阀组13向蓄能装置14提供压力，当蓄能装置14的压力达到设定值后，便停止向其提供压力，当蓄能装置14的压力低于设定值后，蓄能装置压力传感器14-1将信号传递给控制器11，控制器11给充液阀组13发出控制信号，使齿轮泵12经充液阀组13继续向蓄能装置14提供压力油液。

如图4所示，本发明能实现离合器的缓结合功能，油顶气离合控制系统是在其离合器主缸3和离合器助力缸4之间放置流量控制阀10-1实现离合器5缓结合功能；并通过液压控制装置10中的单向阀10-2实现离合器5快速断开功能，流量控制阀10-1和单向阀10-2并联。

如图5所示，全液压离合控制系统是在其调压阀15和离合器助力缸4之间放置流量控制阀10-1实现离合器5缓结合功能；并通过单向节流阀16的单向阀实现离合器快速断开功能。

Claims (3)

1.一种机械驱动压路机多档位变速系统，包括微型油箱（1）、离合器踏板（2）、离合器主缸（3）、离合器助力缸（4）、离合器（5）、变速机构（6）、变速杆（7）、储气筒（8）和空气压缩机（9），微型油箱（1）向离合器主缸（3）供油，离合器踏板（2）带动离合器主缸（3），离合器主缸（3）将液压压力传递给离合器助力缸（4），离合器助力缸（4）通过支杆带动离合器（5），离合器（5）使发动机动力和变速机构（6）结合或脱开，离合器助力缸（4）通过储气筒（8）供给的空气压力将离合器助力缸（4）复位，储气筒（8）供给的空气压力由空气压缩机（9）提供，其特征在于，还包括液压控制装置（10）、控制器（11）、离合器踏板位置传感器（2-1）、变速杆位置传感器（7-1）、离合器行程传感器（5-1），离合器踏板位置传感器（2-1）、离合器行程传感器（5-1）以及变速杆位置传感器（7-1）的信号输出端均与控制器（11）连接，所述液压控制装置（10）包括流量控制阀（10-1）和单向阀（10-2），流量控制阀（10-1）和单向阀（10-2）设置在离合器主缸（3）与离合器助力缸（4）之间，流量控制阀（10-1）和单向阀（10-2）并联，离合器助力缸（4）油液腔的油液经液压控制装置（10）中的流量控制阀（10-1），使离合器（5）结合，通过控制器（11）控制流量控制阀（10-1）的电信号可以控制离合器助力缸（4）复位的速度，来实现离合器（5）缓结合或快速结合。

2.根据权利要求1所述的一种机械驱动压路机多档位变速系统，其特征在于，还设有自动变速装置，变速装置包括齿轮泵（12）、充液阀组（13）、蓄能装置（14）和蓄能装置压力传感器（14-1），齿轮泵（12）进油端与微型油箱（1）连接，齿轮泵（12）输油端经充液阀组（13）与蓄能装置（14）连接，液压控制装置（10）中增设一电磁方向控制阀（10-3）与蓄能装置（14）连接，蓄能装置压力传感器（14-1）信号输出端和电磁方向控制阀（10-3）的输入端均与控制器（11）连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种机械驱动压路机多档位变速系统，其特征在于，所述的流量控制阀（10-1）为电比例流量控制阀。