CN109826945B - 一种液压自动择流变速系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液压自动择流变速系统，所述变速系统的输入机构与输出机构之间设有若干不同传动比的轮系，每一轮系通过同轴器使输入机构与输出机构连接，还包括若干级液压择流器和若干液压拨叉控制器，若干级所述液压择流器串联连接，若干级所述液压择流器根据进口压力大小，使得不同压力的液压油进入不同的液压拨叉控制器，若干所述液压拨叉控制器根据进口压力控制同轴器结合或分离，用于使输出机构转速改变。本发明可根据液压油输入压力的不同，可以实现不同压力的液压油从不同出口流出，从而控制不同的液压拨叉控制器，进而控制变速器在不同油压下的变速。

Description

一种液压自动择流变速系统

技术领域

本发明涉及变速系统领域，特别涉及一种液压自动择流变速系统。

背景技术

传统的液力自动变速器根据汽车的行驶速度和节气门开度的变化，自动变速挡位。其换挡控制方式是通过机械方式将车速和节气门开度信号转换成控制油压，并将该油压加到换挡阀的两端，以控制换挡阀的位置，从而改变换挡执行元件(离合器和制动器)的油路。这样，工作液压油进入相应的执行元件，使离合器结合或分离，制动器制动或松开，控制行星齿轮变速器的升挡或降挡，从而实现自动变速。

自动变速器的核心控制装置是液压控制装置，液压控制装置由油泵、阀体、离合器、制动器以及连接所有这些部件的液体通路所组成。关键部件是阀体，因此它是自动变速器的控制中心。阀体的作用是根据发动机和底盘传动系的负载状况(节气门开度和输出轴转速)，对油泵输出到各执行机构的油压加以控制，以控制液力变矩器，控制各离合器和制动器的结合与分离实现自动换档。

目前市场上的液力自动变速器结构复杂，成本较高，不太适用于有简易变速要求的场合。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种液压自动择流变速系统，根据液压油输入压力的不同，可以实现不同压力的液压油从不同出口流出，从而控制不同的液压拨叉控制器，进而控制变速器在不同油压下的变速。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种液压自动择流变速系统，所述变速系统的输入机构与输出机构之间设有若干不同传动比的轮系，每一轮系通过同步器使输入机构与输出机构连接，还包括若干级液压择流器和若干液压拨叉控制器，若干级所述液压择流器串联连接，若干级所述液压择流器根据进口压力大小，使得不同压力的液压油进入不同的液压拨叉控制器，若干所述液压拨叉控制器根据进口压力控制同步器结合或分离，用于使输出机构转速改变。

进一步，每级所述液压择流器均设有高压出口和低压出口，下一级所述液压择流器的低压出口与一个所述液压拨叉控制器连通，下一级所述液压择流器的高压出口与上一级所述液压择流器的进口或者另一个所述液压拨叉控制器连接。

进一步，所述液压择流器包括阀座、第一滑阀和第一背压装置，所述阀座内部设有油腔，所述阀座上设有进口、高压出口和低压出口；所述油腔内安装可移动的第一滑阀，所述进口通过控制油路与油腔连通，用于使第一滑阀移动，从而使所述进口与高压出口连通或者进口与低压出口连通；所述第一滑阀一端安装第一背压装置。

进一步，所述第一背压装置包括第一弹簧和第一调压螺杆，所述第一弹簧安装在油腔内，所述第一弹簧一端与第一滑阀接触，所述第一弹簧另一端通过第一调压螺杆调节背压。

进一步，所述第一滑阀中心设有通孔，所述通孔一端设有进油阻尼孔，所述进油阻尼孔与控制油路连通，所述背压装置内设泄压口，所述通孔另一端与泄压口连通。

进一步，所述液压拨叉控制器与液压择流器之间设有单向阀。

进一步，所述液压拨叉控制器为单作用液压缸，所述单作用液压缸活塞杆通过拨叉与同步器连接。

进一步，所述液压拨叉控制器包括进口端盖、出口腔体、第二滑阀、第二背压装置和后端盖；所述出口腔体两端分别密封安装进口端盖和后端盖，所述出口腔体内部设有第二滑阀，所述第二滑阀内部设有压力管路，所述压力管路与进口端盖的进口和出口腔体出口连通；所述第二背压装置包括第二弹簧和第二调压螺杆，所述第二弹簧安装在后端盖内，所述第二弹簧一端与第二滑阀接触，所述第二弹簧另一端通过第二调压螺杆调节背压；所述第二滑阀一端安装拨叉，所述拨叉从后端盖的缺口伸出，用于与同步器连接。

本发明的有益效果在于：

1.本发明所述的液压自动择流变速系统，根据液压油输入压力的不同，可以实现不同压力的液压油从不同出口流出，从而控制不同的液压拨叉控制器，进而控制变速器在不同油压下的变速。

2.本发明所述的液压自动择流变速系统，通过液压择流器内调压螺杆的调节可以适用于各种压力不同的液压系统的变速场合。

3.本发明所述的液压自动择流变速系统，通过液压择流器内滑阀和弹簧的配合，可以实现油压变化时不同出口的快速切换。

4.本发明所述的液压自动择流变速系统，通过液压拨叉控制器内滑阀和拨叉的配合，可以实现油压变化时拨叉的快速响应。

5.本发明所述的液压自动择流变速系统，所有控制均通过液压系统的油压变化实现，无需其他控制手段，结构简单，运行便捷。

附图说明

图1为本发明所述的液压自动择流变速系统原理图。

图2为本发明所述的液压择流器结构图。

图3为本发明所述的液压择流器高压状态图。

图4为本发明所述的液压拨叉控制器结构图。

图5为本发明所述的液压拨叉控制器工作状态图。

图中：

1-输入齿轮轴；2-齿轮；3-同步器；4-输出轴；5-联轴器；6-液压拨叉控制器；7-阀座；8-单向阀；9-液压择流器；10-第二滑阀；11-第二弹簧；12-第二调压螺杆；13-第一滑阀；14-第一弹簧；15-螺堵；16-第一调压螺杆；17-油封；18-进口端盖；19-出口腔体；20-拨叉；21-后端盖。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明所述的液压自动择流变速系统，所述变速系统的输入机构与输出机构之间设有若干不同传动比的轮系，每一轮系通过同步器3使输入机构与输出机构连接，还包括若干级液压择流器9和若干液压拨叉控制器6，若干级所述液压择流器9串联连接，若干级所述液压择流器9根据进口压力大小，使得不同压力的液压油进入不同的液压拨叉控制器6，若干所述液压拨叉控制器6根据进口压力控制同步器3结合或分离，用于使输出机构转速改变。每级所述液压择流器9均设有高压出口和低压出口，下一级所述液压择流器9的低压出口与一个所述液压拨叉控制器6连通，下一级所述液压择流器9的高压出口与上一级所述液压择流器9的进口或者另一个所述液压拨叉控制器6连接。

实施例如图1所示，包括输入齿轮轴1、齿轮2、同步器3、输出轴4、联轴器5、液压拨叉控制器6、单向阀8、液压择流器9。所述输入齿轮轴1与3个齿轮2啮合，3个齿轮2分别安装在3段输出轴4上，所述3个同步器3安装在3段输出轴4上，通过拨叉20带动同步器3轴向移动，配合齿轮2完成同步转动；所述2个联轴器5用于连接3段输出轴4；所述液压拨叉控制器6受液压油压力控制拨叉20的移动；所述液压油管道用于连接液压拨叉控制器6、单向阀8和液压择流器9；所述单向阀8安装在液压拨叉控制器9的进口管道处；所述液压择流器9根据输入液压油的压力选择出口，使得不同压力的液压油进入不同的液压拨叉控制器6。

如图2和图3所示，所述液压择流器9包括阀座7、第一滑阀13和第一背压装置，所述阀座7内部设有油腔，所述阀座7上设有进口、高压出口和低压出口；所述油腔内安装可移动的第一滑阀13，第一滑阀13在油腔内通过油封17密封，所述进口通过控制油路与油腔连通，用于使第一滑阀13移动，从而使所述进口与高压出口连通或者进口与低压出口连通；所述第一滑阀13一端安装第一背压装置。所述第一背压装置包括第一弹簧14和第一调压螺杆16，所述第一弹簧14安装在油腔内，所述第一弹簧14一端与第一滑阀13接触，所述第一弹簧14另一端通过第一调压螺杆16调节背压。所述第一滑阀13中心设有通孔，所述通孔一端设有进油阻尼孔，所述进油阻尼孔与控制油路连通，所述背压装置内设泄压口，所述通孔另一端与泄压口连通。为了加工方便，控制油路与阀座7通孔处设有螺堵15。

所述液压拨叉控制器6可以为单作用液压缸，所述单作用液压缸活塞杆通过拨叉20与同步器3连接。

如图4和图5所示，所述液压拨叉控制器6也可以包括进口端盖18、出口腔体19、第二滑阀10、第二背压装置和后端盖21；所述出口腔体19两端分别密封安装进口端盖18和后端盖21，所述出口腔体19内部设有第二滑阀10，所述第二滑阀10内部设有压力管路，所述压力管路与进口端盖18的进口和出口腔体19出口连通；所述第二背压装置包括第二弹簧11和第二调压螺杆12，所述第二弹簧11安装在后端盖21内，所述第二弹簧11一端与第二滑阀10接触，所述第二弹簧11另一端通过第二调压螺杆12调节背压；所述第二滑阀10一端安装拨叉20，所述拨叉20从后端盖21的缺口伸出，用于与同步器3连接。

变速系统工作原理：

在本发明所述的液压变速系统中，液压油从进口管路进入系统，首先进入液压择流器9，液压择流器9的作用是根据液压油的压力不同，选择合适的出口，在本实施例中，2台液压择流器9串联决定了3种不同的压力出口。不同压力的液压油进入不同液压油管道，压力最大的液压油进入管路三，压力次之的进入管路二，压力最小的液压油进入管路一。随后，液压油先经过安装在液压拨叉控制器6进口管道处的单向阀8，随后进入相应的液压拨叉控制器6，液压拨叉控制器6的拨叉控制同步器3共同轴向移动。于此同时，齿轮2在输入齿轮轴1的带动下运转，而后在同步器3作用下，齿轮2与输出轴4锁止，齿轮2的运转带动输出轴4运转，完成变速过程。

液压择流器9的工作原理：

在本发明所述的液压择流器9中，液压油从阀座7的进口进入，阀座7的油腔通孔内安装有第一滑阀13，在液压油压力较小时，控制油路的压差作用不会使得第一滑阀13产生位移，此时低压出口开启，高压出口闭合，液压油通过第一滑阀13中间的空隙段从低压出口流出。与此同时控制油路的液压油，进而流向第一滑阀13的进油阻尼孔，通过第一滑阀13通畅的油路流入泄压口。

当进口处液压油压力较大时，液压油通过控制油路进入第一滑阀13头部时，由于第一滑阀13头部开有进油阻尼孔，阻尼孔是较细的小孔，液压油从中流过会产生较大的沿程压力损失，在阻尼孔两端就会形成压差。当压差产生的压力大于弹簧的弹力时，在压差的作用下，第一滑阀13会压着第一弹簧14做轴向移动，随着第一弹簧14的压力慢慢增大，第一滑阀13在二力平衡下保持静止。此时滑阀的位置发生改变，低压出口闭合，高压压出口开启，液压油的流向发生改变。根据进口油压的压力不同，可以调整第一调压螺杆16的位置，第一调压螺杆16与第一弹簧14相连，调整第一调压螺杆16的位置可以第一调节弹簧14的压力，进而调整第一滑阀13的位置。

液压拨叉控制器6的工作原理：

在本发明所述的变速系统用液压拨叉控制器中，液压油从进口端盖18的进油孔进入，随后进入出口腔体19的油腔内，出口腔体19的油腔通孔内安装有第二滑阀10，第二滑阀10内开有通畅的油路，由于第二滑阀10与油腔紧密配合，大部分的液压油通过第二滑阀10的油路流出，流入第二滑阀10中间部分与腔壁的空间，从出口腔体19的出油孔流出。

由于第二滑阀10头部开有进油阻尼孔，阻尼孔是较细的小孔，液压油从中流过会产生较大的沿程压力损失，在阻尼孔两端就会形成压差。在压差的作用下，第二滑阀10压着第二弹簧11做轴向移动，随着第二弹簧11的压力慢慢增大，第二滑阀10在二力平衡下保持静止。于此同时，与第二滑阀10相连的拨叉20也随之轴向移动并最后静止。根据进口油压的压力不同，可以调整第二调压螺杆12的位置，第二调压螺杆12与第二弹簧11相连，调整第二调压螺杆12的位置可以调节第二弹簧11的压力，进而调整第二滑阀10和拨叉20的位置。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种液压自动择流变速系统，所述变速系统的输入机构与输出机构之间设有若干不同传动比的轮系，每一轮系通过同步器（3）使输入机构与输出机构连接，其特征在于，所述变速系统还包括若干级液压择流器（9）和若干液压拨叉控制器（6），

所述液压择流器（9）包括阀座（7）、第一滑阀（13）和第一背压装置，所述阀座（7）内部设有油腔，所述阀座（7）上设有进口、高压出口和低压出口；所述油腔内安装可移动的第一滑阀（13），所述进口通过控制油路与油腔连通，用于使第一滑阀（13）移动，从而使所述进口与高压出口连通或者进口与低压出口连通；所述第一滑阀（13）一端安装第一背压装置；所述第一滑阀（13）中心设有通孔，所述通孔一端设有进油阻尼孔，所述进油阻尼孔与控制油路连通，所述第一背压装置内设泄压口，所述通孔另一端与泄压口连通；

所述液压拨叉控制器（6）包括进口端盖（18）、出口腔体（19）、第二滑阀（10）、第二背压装置和后端盖（21）；所述出口腔体（19）两端分别密封安装进口端盖（18）和后端盖（21），所述出口腔体（19）内部设有第二滑阀（10），所述第二滑阀（10）内部设有压力管路，所述压力管路与进口端盖（18）的进口和出口腔体（19）出口连通；所述第二背压装置包括第二弹簧（11）和第二调压螺杆（12），所述第二弹簧（11）安装在后端盖（21）内，所述第二弹簧（11）一端与第二滑阀（10）接触，所述第二弹簧（11）另一端通过第二调压螺杆（12）调节背压；所述第二滑阀（10）一端安装拨叉（20），所述拨叉（20）从后端盖（21）的缺口伸出，用于与同步器（3）连接；

若干级所述液压择流器（9）串联连接，若干级所述液压择流器（9）根据进口压力大小，使得不同压力的液压油进入不同的液压拨叉控制器（6），若干所述液压拨叉控制器（6）根据进口压力控制同步器（3）结合或分离，用于使输出机构转速改变；每级所述液压择流器（9）均设有高压出口和低压出口，下一级所述液压择流器（9）的低压出口与一个所述液压拨叉控制器（6）连通，下一级所述液压择流器（9）的高压出口与上一级所述液压择流器（9）的进口或者另一个所述液压拨叉控制器（6）连接。

2.根据权利要求1所述的液压自动择流变速系统，其特征在于，所述第一背压装置包括第一弹簧（14）和第一调压螺杆（16），所述第一弹簧（14）安装在油腔内，所述第一弹簧（14）一端与第一滑阀（13）接触，所述第一弹簧（14）另一端通过第一调压螺杆（16）调节背压。

3.根据权利要求1所述的液压自动择流变速系统，其特征在于，所述液压拨叉控制器（6）与液压择流器（9）之间设有单向阀（8）。

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