CN104776218A - 一种快速换挡液压系统 - Google Patents

Abstract

一种快速换挡液压系统，在目前的换挡系统的基础上，在压力设定阀和蓄能器弹簧腔的中间增加液控单向阀，在快速充油的时候，蓄能器弹簧腔的液压油通过液控单向阀产生压降，让蓄能器弹簧腔的液压油保持一个压力作用在调压阀芯右端，让调压阀芯开口能长时间保持最大开口，从而保持一个大的流量，实现快速换挡，当离合器间隙刚好消除的时候，液控单向阀液控端开始作用，让液控单向阀打开连通蓄能器弹簧腔和调压阀芯，消除蓄能器弹簧腔的压力，保证换挡的调压过程不受影响。

Description

一种快速换挡液压系统

技术领域

本发明涉及一种液压换挡系统，特别是一种能够有效缩短大型工程机械换挡时间的快速充油液压换挡系统。

背景技术

随着工程机械在我国的不断发展和成熟，人们对于换挡品质要求越来越高，动力换挡变速箱在国内工程机械上的应用也越来越普及。动力换挡变速箱的重要特性就是换挡平稳性和快速性，主要靠液压换挡缓冲阀控制换挡离合器来保证。

换挡离合器结合过程中需要经历三个阶段：快速充油、缓冲升压和阶跃升压。其中，快速充油阶段需要克服换挡离合器分离弹簧的预压力，消除摩擦片的间隙，该阶段直接影响换挡时间。

目前市面上的液压换挡缓冲阀虽然能够实现缓冲升压，但是由于液压换挡缓冲阀内部的节流口的孔径小，以及调压阀芯的阀口开度在工作过程中不断减小，致使油液不能快速充入换挡离合器油缸，最终导致换挡离合器充油过程减慢，换挡时间增加。

发明内容

为了克服现有的液压换挡缓冲阀的不足，本发明旨在提供一种能够进行快速充油的系统。

本发明解决技术问题所采用的方案是：一种液压换挡压力控制阀，主要部分为：调压阀芯1、蓄能器主弹簧2、蓄能器副弹簧3、蓄能器4、压力设定阀弹簧5、压力设定阀阀芯6、节流孔7、液控单向阀8。在蓄能器的弹簧腔回油箱的油路中设置一个液控单向阀。

液控单向阀的控制端口与调压阀芯出口处的油路相通。当液控单向阀串联在蓄能器弹簧腔和压力设定阀芯之间，进油口和蓄能器弹簧腔相连，出油口通向压力设定阀。当液控单向阀串联在压力设定阀芯和油箱之间，进油口来自压力设定阀芯，出油口和油箱相通。

蓄能器和调压阀芯之间通过弹簧进行作用，调压阀芯进油口和油泵相连，出油口分别连接调压阀芯左端面、压力设定阀心左端、离合器、节流小孔。

原始状态下，由于系统中的弹簧都存在预紧力，所以调压阀芯会处于最左端，压力设定阀芯处于最左端，蓄能器弹簧腔由于液控单向阀的存在不能和压力设定阀芯直接相通，不能直接回油箱。

在换挡的时候，离合器在缩小间隙的过程之中，调压阀芯出口压力会逐渐增大，调压阀芯出口油压小于压力设定阀芯的开启压力，此时，液压油会从节流小孔通向蓄能器弹簧腔，当液压油通过液控单向阀流回油箱的时候，由于液控单向阀的存在，会让蓄能器弹簧腔内的液压油保持一个压力，这个压力作用在调压阀芯的右端，让调压阀芯关闭得更加的缓慢，减少了快速充油的时间。

当离合器摩擦片间隙完全消除时，液控单向阀液控端的压力将让液控单向阀开启，连接蓄能器弹簧腔和压力设定阀芯，此时蓄能器弹簧腔和压力设定阀芯的压力相同，都为零，同时随着离合器摩擦片间隙的消除，调压阀芯出口的压力会有一个比较明显的增加让调压阀芯向右移动，关闭节流孔通向蓄能器弹簧腔的小孔，调压阀芯开口也接近于关闭状态，只允许很少的液压油通过，流向蓄能器右端，推动蓄能器向左移动，此时调压阀芯出口压力会随着蓄能器的逐渐向左移动缓慢升高。

随着蓄能器弹簧的不断压缩，调压阀芯出口压力也会进一步上升，当调压阀芯出口压力上升到压力设定阀心对应压力的时候，压力设定阀芯向右移动，调压阀芯出口出的液压油通过压力设定阀芯和液控单向阀流入蓄能器弹簧腔，此时调压阀芯的左右端和蓄能器左右端的液压油的压力都等于调压阀芯出口处压力，因此调压阀芯和蓄能器都会在蓄能器主、副弹簧的作用力之下回到初始位置，此时调压阀芯阀口全开，压力迅速上升调压阀芯入口压力，换挡过程结束。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是目前的液压换挡压力控制阀的结构图。

图2是图1所示的目前的液压换挡压力控制阀的液压原理图。

图3是本发明实施例1的结构图。

图4是本发明实施例1液压原理图。

图5是本发明实施例2液压结构图。

图6是本发明实施例2液压原理图。

图中，1.调压阀芯，2.蓄能器主弹簧，3.蓄能器副弹簧，4、蓄能器，5.压力设定阀弹簧，6.压力设定阀芯，7.节流小孔，8.液控单向阀。

具体实施方式

实施例1：如图3，一种液压换挡压力控制阀，主要构成有调压阀芯1、蓄能器主副弹簧2和3、蓄能器4、压力设定阀芯弹簧5、压力设定阀芯6、节流孔7、液控单向阀8，液控单向阀位于蓄能器弹簧腔和调压阀芯之间。

原始状态下，调压阀芯和蓄能器在蓄能器主、副弹簧的预紧力作用下分别处于最左和最右端，压力设定阀芯在压力设定阀芯弹簧的预紧力作用下处于最左端，液控单向阀8允许蓄能器弹簧腔内液压油单向流向压力设定阀芯，回到油箱，同时在蓄能器弹簧腔内的液压油保持一个压力。

换挡的时候，离合器在消除间隙的过程中，调压阀芯出口油压会升高，调压阀芯出口的液压油一部分通过节流孔7和调压阀芯上面的小孔进入到蓄能器弹簧腔，进一步通过液控单向阀8回到油箱，由于通过液控单向阀8时会产生压力损失，所以此时蓄能器弹簧腔液压油存在一个压力作用在调压阀芯的右端，减慢了调压阀芯开口关闭的速度，提高了离合器的充油速度。

当离合器间隙完全消除，液控单向阀的液控端压力达到设定值，液控单向阀依靠液控端的作用力开启，蓄能器弹簧腔和调压阀芯的压力一致，压力大小为油箱压力，大小为零。同时调压阀芯右移，阻断蓄能器右端和蓄能器弹簧腔的通道，同时调压阀芯阀口只有很少的一部分液压油通过，这部分液压油通过节流孔7流向蓄能器右端，推动蓄能器左移压缩蓄能器主、副弹簧，与此同时调压阀芯出口压力逐渐上升，当调压阀芯出口压力上升到压力设定阀芯设定压力的时候，压力设定阀芯向右移动，调压阀芯出口的液压油通过压力设定阀和液控单向阀流向蓄能器弹簧腔，此时调压阀芯左端和右端、蓄能器左端和右端的压力都等于调压阀芯出口压力，所以调压阀芯和蓄能器会在蓄能器主弹簧和蓄能器副弹簧的作用力之下回到最初位置，调压阀芯出口压力也会随着调压阀芯阀口的突然打开而瞬间达到调压阀芯入口压力，换挡完成。

 实施例2：如图5，液控单向阀位于压力设定阀和油箱之间，压力设定阀的作用和工作状态和实施例1相同。

Claims (4)

1.一种快速换挡液压系统，主要包含阀体、调压阀芯、蓄能器柱塞、蓄能器主弹簧、蓄能器副弹簧、压力设定阀芯、压力设定阀芯弹簧、节流孔、液控单向阀，其特征在于：蓄能器的弹簧腔回油箱的油路中设置一个液控单向阀。

2.根据权利要求1所述，液控单向阀的控制端口与调压阀芯出口处的油路相通。

3.根据权利要求1所述，液控单向阀串联在蓄能器弹簧腔和压力设定阀芯之间，进油口和蓄能器弹簧腔相连，出油口通向压力设定阀。

4.根据权利要求1所述，液控单向阀串联在压力设定阀芯和油箱之间，进油口来自压力设定阀芯，出油口和油箱相通。