CN106468354B - 用于变速箱的液压控制系统以及机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于变速箱的液压控制系统，包括：一个或者多个离合器(C1、C2、C3)、用于控制所述一个或者多个离合器(C1、C2、C3)接合与分离的液压控制线路，该液压控制线路经离合器控制管路(L1、L2、L3)连接到各离合器，以及用于对离合器(C1、C2、C3)进行冷却的离合器冷却线路，在所述离合器冷却线路中包括冷却剂存储器(1)和冷却剂输送单元。为同时实现有效冷却与节能，根据本发明的液压控制系统中设有用于控制通往离合器(C1、C2、C3)的冷却剂流量的冷却控制组件(5A)，以使冷却剂流量根据离合器的工作状态而自动调整。

Description

用于变速箱的液压控制系统以及机器

技术领域

本发明涉及用于变速箱的液压控制系统以及机器。

背景技术

在工程机械,尤其是装载机的传动液压系统中，通常包括离合器以及用于控制离合器的液压控制系统。在这种传动液压系统中通常设置多个离合器，例如现有的装载机的传动液压系统具有三个或者六个甚至更多的离合器来控制变速箱的相应挡位。在这种传动液压系统中通常需要对各离合器实施独立控制。

而离合器的摩擦片在工作中以两种不同的方式生热：即离合器空转拖拽的生热与离合器在接合瞬间的生热。这两种生热方式导致的热量差距比较大。而现有的传动液压系统中，为避免在接合瞬间冷却剂流量过少引起烧片一直针对接合瞬间的生热来提供冷却剂，因此在空转拖拽时冷却剂流量便过多，从而引起不必要的功率浪费。

发明内容

因此，本发明旨在解决的技术问题是：提出一种在离合器冷却控制方面简单并且节能的液压控制系统以及相应的机器。

为解决该技术问题，根据本发明提出一种液压控制系统，其包括：

一个或者多个离合器

用于控制所述一个或者多个离合器接合与分离的液压控制线路，该液压控制线路经离合器控制管路连接到各离合器，以及

用于对离合器进行冷却的离合器冷却线路，在所述离合器冷却线路中包括冷却剂存储器和冷却剂输送单元，

设有用于控制通往离合器的冷却剂流量的冷却控制组件，以使冷却剂流量根据离合器的工作状态而自动调整。

根据本发明的方案带来了如下优点：

(1)离合器空转拖拽时减少冷却剂流量，可以减少拖拽功率损耗；

(2)离合器接合时加大冷却剂流量，可以提高冷却效果，防止摩擦片过热。

(3)采用该系统可以使总的冷却剂流量降低，从而降低传动泵功耗，提高经济性。

附图说明

图1是根据本发明的液压控制系统的示意图。

图2是根据本发明的离合器冷却控制的控制逻辑图。

具体实施方式

下面以用于工程机械、特别是装载机的变速箱的液压控制系统为例对本发明进行说明，但应当指出的是，本发明并不限于此。

图1示出了根据本发明的液压控制系统的示意图。其中重点示出了用于控制离合器接合与分离的液压控制线路以及用于对离合器进行冷却的离合器冷却线路。在本发明的液压控制系统中设置有三个离合器C1、C2、C3(例如但不限于工程机械中的方向离合器和速度离合器)，但本领域技术人员也可以设想根据实际的需要可能设置其它数量的离合器。

离合器的液压控制线路包括沿液压液输送方向依次设置的：液压液存储器1、粗滤器2、由发动机11驱动的传动泵3、精滤器4、换挡缓冲蓄能器组件5D、刹车组件5C以及换挡组件5B。液压液依次流过上述各部件。各离合器C1、C2、C3分别通过自己的控制管路L1、L2、L3连接到换挡组件5B的控制端口，利用换挡组件5B可以对三个离合器C1、C2、C3分别实施独立的控制。该液压控制线路可以实现离合器的换挡、刹车断挡和换挡缓冲等功能。

用于对离合器进行冷却的离合器冷却线路包括沿冷却剂输送方向依次设置的：冷却剂存储器1、粗滤器2、传动泵3、精滤器4、主压力阀6、变矩器8、背压阀9、冷却器7以及冷却控制组件5A。也可以将粗滤器2、传动泵3、精滤器4、主压力阀6、变矩器8、背压阀9以及冷却器7统称为用于离合器的“冷却剂输送单元”。另外，在此冷却剂也起到润滑的作用，因此也可以称为润滑剂或润滑冷却剂。

在本实施例中冷却剂存储器与液压液存储器由同一个油底壳1提供，因此液压液与冷却剂均为存储在油底壳1中的油。当然，也可能存在液压液与冷却剂(或者说润滑冷却剂)分开存储的情况。

冷却控制组件5A针对每一个离合器具有一个流量控制阀11。在本实施例中，包括三个相同的机械流量控制阀11，这三个流量控制阀11各自用于对一个离合器进行冷却控制。图1所示的流量控制阀11是一种最简单的机械式的流量控制阀11，其包括阀芯、弹簧和阀体。阀芯一端连接弹簧，另一端通过油道连接到控制端口11c。因此，阀芯的位置取决于控制端口11c中的液压压力与弹簧的合力。

具体地，流量控制阀11包括输入端口11a、输出端口11b和控制端口11c。每个流量控制阀11的输入端口11a都连接到冷却器7的出口。各流量控制阀11的输出端口11b分别连接到对应的离合器C1、C2、C3的冷却剂输入部。各流量控制阀11的控制端口11c则连接到对应的离合器C1、C2、C3的控制管路L1、L2、L3，因而在流量控制阀11的控制端口11c中输入相应离合器的液压控制线路中的压力。

在本实施例中，换挡缓冲蓄能器组件5D、刹车组件5C(或者是刹车阀杆组件)、换挡组件5B以及冷却控制组件5A被集成为一个阀组件5。

工业实用性

在根据本发明的液压控制系统运行时，传动泵3从油底壳1吸油用于换挡和散热。其中一部分油被输入液压控制线路，用于换挡时给离合器活塞腔充油。

由传动泵3输送的油的一部分被送入换挡缓冲蓄能器组件5D，经刹车阀杆组件5C再输入换挡组件5B。在换挡组件5B的控制下将油输入应当接合的离合器的活塞腔中。而由传动泵3输送的油的另一部分被输入离合器冷却线路，用于对离合器进行冷却和润滑。这一部分油经过主压力阀6和变矩器8后进入冷却器7，冷却之后的油被输入冷却控制组件5A并且根据控制逻辑而分配给不同离合器的摩擦片。

下面，以第三离合器C3的冷却为例，对冷却控制组件5A的工作原理进行说明。如果第三离合器C3处于分离状态，则在第三离合器C3的离合器控制管路L3中不存在液压压力，因此，与该离合器控制管路L3相连的、用于第三离合器C3的流量控制阀11的控制端口11c中也就不存在高压。阀芯在弹簧的预紧力作用下处于半开口位置，因此通过该流量控制阀11的流量较小。由此，通往第三离合器C3的冷却剂流量较小。由于第三离合器C3分离状态下仅有滑摩拖拽，产热量少，所以此时的小流量起到了节能的效果。

当第三离合器C3从分离状态转变到接合状态时，传动泵3提供的油的一部分经过换挡阀组件5B被输入第三离合器C3的离合器控制管路L3。此时，离合器控制管路L3中存在高压。因此控制端口11c中也就被输入高压。该高压使阀芯逆弹簧的预紧力移动到全开口位置。由此，通过流量控制阀11的冷却剂流量变大，通往第三离合器C3的流量变大。由于离合器在换挡瞬间会产生大量热，此时需要大流量的液压油冷却。此时通过机械阀的自动控制增大冷却剂流量而自动地满足了离合器接合过程中的散热需要。

而当第三离合器C3再次分离时，在第三离合器C3的离合器控制管路L3中的高压消失，因此，在流量控制阀11的控制端口11c中也就不存在高压。阀芯在弹簧的预紧力作用下回到半开口位置，通过流量控制阀11的流量变小，由此，通往第三离合器C3的流量再次变小。

可见，对离合器的冷却控制是基于其离合控制而自动实现的自适应式冷却控制。

第一离合器C1和第二离合器C2的工作过程与第三离合器C3类似。

根据控制逻辑向各离合器分配不同流量。下面，结合图2来解释本申请中的离合器的离合控制以及冷却控制的控制逻辑。

在F2挡中，仅第一离合器C1，即高速离合器接合，此时，第一离合器C1的流量控制阀11处于全开口状态，而另两个离合器C2、C3的流量控制阀11处于半开口状态。

在F1挡中，仅第二离合器C2，即前进离合器接合，此时，第二离合器C2的流量控制阀11处于全开口状态，而另两个离合器C1、C3的流量控制阀11处于半开口状态。

在N挡、即空挡中，所有离合器都处于分离状态，所有离合器C1、C2、C3的流量控制阀11都处于半开口状态。

在R挡、即倒挡中，仅第三离合器C3，即倒挡离合器接合，此时，第三离合器C3的流量控制阀11处于全开口状态，而另两个离合器C1、C2的流量控制阀11处于半开口状态。

Claims (8)

1.一种用于变速箱的液压控制系统，包括：

一个或者多个离合器(C1、C2、C3)，

用于控制离合器(C1、C2、C3)接合与分离的液压控制线路，该液压控制线路经离合器控制管路(L1、L2、L3)连接到各离合器，以及

用于对离合器(C1、C2、C3)进行冷却的离合器冷却线路，在所述离合器冷却线路中包括冷却剂存储器(1)和冷却剂输送单元，

其特征在于，

设有用于控制通往离合器(C1、C2、C3)的冷却剂流量的冷却控制组件(5A)，以使冷却剂流量根据离合器的工作状态而自动调整，

所述冷却控制组件(5A)针对每一个离合器(C1、C2、C3)具有一个流量控制阀(11)，

所述流量控制阀(11)是机械的流量控制阀，

所述流量控制阀(11)包括阀芯、弹簧和阀体，

所述流量控制阀(11)的输入端口(11a)连接到冷却剂输送单元，所述流量控制阀(11)的输出端口(11b)连接到对应的离合器(C1、C2、C3)的冷却剂输入部，所述流量控制阀(11)的控制端口(11c)连接到对应的离合器的控制管路(L1、L2、L3)。

2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述冷却剂输送单元包括沿冷却剂输送方向依次设置的传动泵(3)、主压力阀(6)以及背压阀(9)。

3.根据权利要求2所述的液压控制系统，其特征在于，所述冷却剂输送单元还包括设置在所述背压阀(9)下游的冷却器(7)。

4.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制线路包括沿液压液输送方向依次设置的液压液存储器、传动泵(3)、过滤器(2、4)、换挡缓冲蓄能器组件(5D)、刹车组件(5C)以及换挡组件(5B)。

5.根据权利要求4所述的液压控制系统，其特征在于，所述换挡缓冲蓄能器组件(5D)、刹车组件(5C)、换挡组件(5B)以及冷却控制组件(5A)被集成为一个阀组件(5)。

6.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统用于工程机械或农业机具。

7.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述一个或者多个离合器包括方向离合器和/或速度离合器。

8.一种机器，包括根据权利要求1-7中任一项所述的液压控制系统。

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