CN109667852A - 一种离合器液压控制系统、方法以及收获机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种离合器液压控制系统、方法以及收获机械,离合器液压控制系统包括：泵体、比例减压阀、保压阀、油箱以及液压离合器；所述泵体的进油口通过进油管路与所述油箱连接，所述泵体的出油口通过第一管路与所述比例减压阀的进油口连接；所述比例减压阀的出油口与所述液压离合器的液压油缸连接；所述比例减压阀的回油口通过第一回油管路与油箱连接；所述保压阀一端与所述第一管路连接，另一端通过第二回油管路与油箱连接。本发明结构简单，替代了传统的机械拉杆控制离合器方案，可以大幅减轻驾驶员的劳动强度，提升驾驶员的操作舒适感。

Description

一种离合器液压控制系统、方法以及收获机械

技术领域

本发明涉及收获机械技术领域，尤其是涉及一种离合器液压控制系统、方法以及收获机械。

背景技术

国内轮式谷物收获机械产品中，整机的行走系统除静液压行走系统外，大部分的产品仍然沿用离合器加机械变速箱换挡的传统技术方案。用户作业时基于对整机不同行进速度控制的需求，离合器的操作使用是非常频繁的。基于此，离合器的操作舒适性是驾驶员关注点之一。

目前离合器的操作方式普遍采用机械拉杆方式，如图1所示，离合器操控系统包括：离合踏板组件1、离合拉杆组件2、机械离合器总成3以及变速箱总成4。机械离合器总成3的结合与分离分别对应变速箱总成4的转速输出与否，而机械离合器总成3的结合与分离是通过驾驶员踩踏离合踏板组件1并通过与机械离合器总成3机械连接的离合拉杆组件2进行动作而实现的。

上述的机械拉杆式离合器操控系统，离合器的分离结合为机械连接结构，操作力大、操作舒适性差；并且机械连接结构，受整机空间限制，部分结构件人机工程较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离合器液压控制系统、方法以及收获机械，以解决现有技术中存在的离合器的分离结合为机械连接结构，操作力大、操作舒适性差；并且机械连接结构，受整机空间限制，部分结构件人机工程较差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种离合器液压控制系统，包括：泵体、比例减压阀、保压阀、油箱以及液压离合器(液压作用式离合器)；

所述比例减压阀为两位三通阀，所述比例减压阀包括进油口J、出油口A以及回油口L；

所述泵体的进油口通过进油管路与所述油箱连接，所述泵体的出油口P通过第一管路与所述比例减压阀的进油口J连接；

所述比例减压阀的出油口A与所述液压离合器的液压油缸连接；

所述比例减压阀的回油口L通过第一回油管路与油箱连接；

所述保压阀一端与所述第一管路连接，另一端通过第二回油管路与油箱连接。

进一步地，所述比例减压阀为工作状况为常得电且为最大工作电流的电比例减压阀(基于安全考虑，一旦比例减压阀或电控系统失效，则比例减压阀不工作，从使得整机停止行走)。

所述保压阀用于保证在所述电比例减压阀最大工作电流工作时所述比例减压阀的出油口A的工作压力为设定值。

进一步地，所述进油管路上设置有吸油滤油器。液压油经所述吸油滤油器流入泵体，由此起到阻挡油箱油液中大颗粒物进入系统中，起到初级保护液压系统的作用。

进一步地，所述第一管路上设置有精密过滤器。精密过滤器对进入比例减压阀中的液压油进一步进行过滤，使得液压油的污染等级降低到允许设计范围内。

进一步地，还包括用于对液压油进行散热的散热器。

具体而言，所述散热器设置在所述第二回油管路上。另外，如果离合系统油箱自身可以达到热平衡，可以不设置散热器。

进一步地，所述油箱为离合器和变速箱总成的外围壳体。

即离合器和变速箱总成的外围壳体同时作为液压系统用油的盛放容器。

进一步地，所述泵体为齿轮泵；

所述齿轮泵通过传动机构与收获机械发动机的动力输出轴直联；所述直联是指所述齿轮泵与所述发动机同步运转。

齿轮泵与发动机直联，齿轮泵随发动机启动的而工作，随发动机熄火而停止运转，从而收获机械一启动即输出液压油，从而保证所述比例减压阀的出油口A及时达到正常工作压力(离合控制系统与发动机的启动与关停相关联，即发动机启动，离合控制系统能立马工作，从而更加安全)。

进一步地，所述液压离合器包括本体、离合片和复位弹簧，本体内设置有所述液压油缸，所述液压油缸内设置有活塞，所述活塞的外侧端与离合片的一端连接；

所述复位弹簧设置在本体与所述活塞之间，并趋向于迫使活塞向远离所述离合片的方向移动；

所述液压油缸通过本体内的工作油道以及管路与所述比例减压阀的出油口A连接。

而离合片的另一端与变速箱传动连接。

进一步地，还包括控制单元，所述控制单元与所述电比例减压阀连接，用于调控输入所述电比例减压阀的控制电流大小。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的一种离合器液压控制系统，结构简单，替代了传统的机械拉杆控制离合器方案，可以大幅减轻驾驶员的劳动强度，提升驾驶员的操作舒适感。

本发明还公开了采用上述控制系统的离合器液压控制方法，其包括如下步骤：

S1.泵体与发动机直联，随发动机同步启动和停止工作；

S2.所述比例减压阀为电比例减压阀，且，发动机启动后收获机械行驶前，电比例减压阀为常得电且最大工作电流状态，通过保压阀控制电比例减压阀的出油口油压保持在设定值；收获机械的变速箱副变速处于空挡位置；

S3.收获机械前进或在行进过程中需要速度变更时，通过切断电比例减压阀的电流，使电比例减压阀失电，则电比例减压阀的出油口的油压力为零，液压离合器中的活塞在复位弹簧的作用下复位，液压油缸排油，离合片分开，通过变速箱的副变速杆改变变速箱的档位；

S4.通过改变电比例减压阀的控制电流大小而改变电比例减压阀出油口的油压在设定范围内无级变化，进而控制离合片的结合状态。

本发明中电比例减压阀可以根据不同电流的值使出油口A口压力在设定范围内无级变化，进而实现离合器液压油缸中活塞位移是无级可调的，该种控制机理对整机起步平顺性及速度连贯性起关键性作用。

最后，本发明还公开了采用上述离合器液压控制系统的收获机械。

本发明中收获机械利用液压系统电比例减压阀与给定电流成比例的特性，使压紧离合器的系统压力在最小值与最大值之间随着控制电流的变化进行无级可调，并且可以根据电控系统设定的控制策略，进行响应速度的控制。基于液压系统主要控制元件为电子元件控制，电子控制元件的操纵力较原机械方式大幅降低，大大减轻了驾驶员的作业强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中机械式离合器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的离合器液压控制系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的离合器液压控制系统的工作原理图；

图4为本发明实施例中液压离合器的结构示意图。

附图标记：

1-离合踏板组件；2-离合拉杆组件；3-机械离合器总成；4-变速箱总成；11-油箱；12-吸油滤油器；13-泵体；14-精密过滤器；15-比例减压阀；16-液压离合器；17-保压阀；18-散热器；21-进油管路；22-第一管路；23-第一回油管路；24-第二回油管路；31-离合片；32-液压油缸；33-复位弹簧；34-工作油道；35-进油口；36-活塞；A-出油口；J-进油口；L-回油口；P-出油口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。

实施例1

如图2和3所示，本实施例提供的一种离合器液压控制系统，包括：泵体13、比例减压阀15、保压阀17、油箱11以及液压离合器16(液压作用式离合器)；

所述比例减压阀15为两位三通阀，所述比例减压阀15包括进油口J、出油口A以及回油口L；

所述泵体13的进油口通过进油管路21与所述油箱11连接，所述泵体13的出油口P通过第一管路22与所述比例减压阀15的进油口J连接；

所述比例减压阀15的出油口A与所述液压离合器16的液压油缸连接；

所述比例减压阀15的回油口L通过第一回油管路23与油箱11连接；

所述保压阀17一端与所述第一管路22连接，另一端通过第二回油管路24与油箱11连接。

所述比例减压阀15为常得电最大工作电流工作工况的电比例减压阀；

所述保压阀17用于保证在所述电比例减压阀最大工作电流工作时所述比例减压阀15的出油口A的工作压力为18～20bar。

所述进油管路21上设置有吸油滤油器12。液压油经所述吸油滤油器12流入泵体13，由此起到阻挡油箱11油液中大颗粒物进入系统中，起到初级保护液压系统的作用。

所述第一管路22上设置有精密过滤器14。精密过滤器14对进入比例减压阀15中的液压油进一步进行过滤，使得液压油的污染等级降低到允许设计范围内。

本实施例还包括用于对液压油进行散热的散热器18。

具体而言，所述散热器18设置在所述第二回油管路24上。

所述油箱11为离合器和变速箱总成的外围壳体。

即离合器和变速箱总成的外围壳体同时作为液压系统用油的盛放容器。

所述泵体13为齿轮泵；所述齿轮泵通过传动机构与收获机械发动机的动力输出轴直联；所述直联是指所述齿轮泵与所述发动机同步运转。

齿轮泵与发动机直联，齿轮泵随发动机启动的而工作，随发动机熄火而停止运转，从而收获机械一启动即输出液压油，从而保证所述比例减压阀15的出油口A及时达到正常工作压力。

如图4所示，所述液压离合器16包括本体、离合片31和复位弹簧33，本体内设置有所述液压油缸32，所述液压油缸32内设置有活塞36，所述活塞36的外侧端与离合片31的一端连接；

所述复位弹簧33设置在本体与所述活塞36之间，并趋向于迫使活塞36向远离所述离合片31的方向移动；

所述液压油缸32通过本体内的工作油道34，工作油道34的进油口35通过管路与所述比例减压阀15的出油口A连接。

而离合片31的另一端与变速箱传动连接。

本实施例更优选地还包括控制单元，所述控制单元与所述电比例减压阀连接，用于调控输入所述电比例减压阀的控制电流大小。

本发明提供的一种离合器液压控制系统，结构简单，替代了传统的机械拉杆控制离合器方案，可以大幅减轻驾驶员的劳动强度，提升驾驶员的操作舒适感。

实施例2

本实施例公开了采用上述控制系统的离合器液压控制方法，参照图3所示，其包括如下步骤：

S1.泵体13与发动机直联，随发动机同步启动和停止工作；

S2.所述比例减压阀15为电比例减压阀，且，发动机启动后收获机械行驶前，电比例减压阀为常得电且最大工作电流状态，通过保压阀17控制电比例减压阀的出油口油压保持在18～20bar；收获机械的变速箱副变速处于空挡位置；

S3.收获机械前进或在行进过程中需要速度变更时，通过切断电比例减压阀的电流，使电比例减压阀失电，则电比例减压阀的出油口的油压力为零，液压离合器16中的活塞36在复位弹簧33的作用下复位，液压油缸32排油，离合片31分开，通过变速箱的副变速杆改变变速箱的档位；

S4.通过改变电比例减压阀的控制电流大小而改变电比例减压阀出油口的油压在0～20bar范围内无级变化，进而控制离合片31的结合状态。

本发明中电比例减压阀可以根据不同电流的值使出油口A口压力在0～20bar范围内无级变化，进而实现离合器液压油缸32中活塞36位移是无级可调的，该种控制机理对整机起步平顺性及速度连贯性起关键性作用。

最后，本发明还公开了采用上述离合器液压控制系统的收获机械。

本发明中收获机械利用液压系统电比例减压阀与给定电流成比例的特性，使压紧离合器的系统压力在最小值与最大值之间随着控制电流的变化进行无级可调，并且可以根据电控系统设定的控制策略，进行响应速度的控制。基于液压系统主要控制元件为电子元件控制，电子控制元件的操纵力较原机械方式大幅降低，大大减轻了驾驶员的作业强度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种离合器液压控制系统，其特征在于，包括：泵体、比例减压阀、保压阀、油箱以及液压离合器；

所述比例减压阀为两位三通阀，所述比例减压阀包括进油口、出油口以及回油口；

所述泵体的进油口通过进油管路与所述油箱连接，所述泵体的出油口通过第一管路与所述比例减压阀的进油口连接；

所述比例减压阀的出油口与所述液压离合器的液压油缸连接；

所述比例减压阀的回油口通过第一回油管路与油箱连接；

所述保压阀一端与所述第一管路连接，另一端通过第二回油管路与油箱连接。

2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述比例减压阀为常得电最大工作电流工作工况的电比例减压阀。

3.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述进油管路上设置有吸油滤油器；

所述第一管路上设置有精密过滤器。

4.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，还包括用于对液压油进行散热的散热器；

所述油箱为离合器和变速箱总成的外围壳体。

5.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述泵体为齿轮泵；

所述齿轮泵通过传动机构与收获机械发动机的动力输出轴直联；所述直联是指所述齿轮泵与所述发动机同步运转。

6.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压离合器包括本体、离合片和复位弹簧，本体内设置有所述液压油缸，所述液压油缸内设置有活塞，所述活塞的外侧端与离合片的一端连接；

所述复位弹簧设置在本体与所述活塞之间，并趋向于迫使活塞向远离所述离合片的方向移动；

所述液压油缸通过本体内的工作油道以及管路与所述比例减压阀的出油口连接。

7.根据权利要求2所述的液压控制系统，其特征在于，还包括控制单元，所述控制单元与所述电比例减压阀连接，用于调控输入所述电比例减压阀的控制电流大小。

8.根据权利要求7所述的液压控制系统，其特征在于，还包括用于监控液压离合器输出转速的传感器，所述传感器与所述控制单元连接，控制单元根据传感器的反馈速度值以及设定速度值比较后自动增减调控输入所述电比例减压阀的控制电流大小，直至传感器的反馈速度值与设定速度值一致。

9.采用权利要求1-8任一项所述的控制系统的离合器液压控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：

S1.泵体与发动机直联，随发动机同步启动和停止工作；

S2.所述比例减压阀为电比例减压阀，且，发动机启动后收获机械行驶前，电比例减压阀为常得电且最大工作电流状态，通过保压阀控制电比例减压阀的出油口油压保持在设定值；收获机械的变速箱副变速处于空挡位置；

S3.收获机械前进或在行进过程中需要速度变更时，通过切断电比例减压阀的电流，使电比例减压阀失电，则电比例减压阀的出油口的油压力为零，液压离合器中的活塞在复位弹簧的作用下复位，液压油缸排油，离合片分开，通过变速箱的副变速杆改变变速箱的档位；

S4.通过改变电比例减压阀的控制电流大小而改变电比例减压阀出油口的油压在设定范围内无级变化，进而控制离合片的结合状态。

10.采用权利要求1-8任一项所述的控制系统的收获机械。