CN112161048A - 一种拖拉机的自动变速电液控制阀 - Google Patents

一种拖拉机的自动变速电液控制阀 Download PDF

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姜朋朋
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张勇
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Abstract

本发明公开了一种拖拉机的自动变速电液控制阀，包括阀体和设置在阀体上的若干阀块，阀块与阀体内部的流道连通，形成主油路和若干工作油路，若干工作油路并联设置并分别与主油路连接，工作油路包括：动力输出控制油路，包括第二单向阀和第一换向电磁阀；高低速换挡控制油路，包括第三单向阀和第二换向电磁阀；前后挡控制油路，包括第四单向阀和三位四通的第三换向电磁阀。本发明的拖拉机的自动变速电液控制阀，将拖拉机中的机械换档操纵杆换成由换向电磁阀，通过换向电磁阀控制拖拉机的档位切换，使拖拉机自动变速灵敏度高，可大大提升驾驶安全性，极大降低劳动强度，提高工作可靠性，更适用于恶劣的工作环境。

Description

一种拖拉机的自动变速电液控制阀
技术领域
本发明涉及液压阀组技术领域，具体涉及一种拖拉机的自动变速电液控制阀。
背景技术
传统的大马力拖拉机用机械控制阀由主控制阀组和高低速阀组两个部件组成，主控制阀组包括微动阀、前进档(F)、后退档(R)及缓冲阀，高低速阀组包括高速档(H)、低速档(R)及缓冲阀。
目前国内120马力以上拖拉机行业大都采用液压机械进行手动操纵换向换挡，结构复杂，反应迟钝，操纵频繁，劳动强度大，故障率高，安全性能差，已不适合行业未来发展的方向。
随着农业集约化生产，大功率高性能拖拉机等耕作机械采用自动变速电液控制作为一种趋势正在被国际市场越来越多的的大型企业所采用，因此自主研发120马力以上拖拉机自动变速电液控制阀，占领行业技术制高点，是迫切需要的，有其十分重要意义。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种拖拉机的自动变速电液控制阀，使拖拉机实现电气化的变速、换挡。
为此，本发明提出了一种拖拉机的自动变速电液控制阀，包括阀体和设置在阀体上的若干阀块，所述阀块与阀体内部的流道连通，形成主油路和若干工作油路，所述若干工作油路之间并联设置并分别与主油路连接。
所述若干工作油路包括：动力输出控制油路，包括第二单向阀和两位三通的第一换向电磁阀，所述第一换向电磁阀的工作油口用于与动力输出PTO连接；高低速换挡控制油路，包括第三单向阀和三位四通的第二换向电磁阀，所述第二换向电磁阀的工作油口A用于与高速档液压离合器H连接，所述第二换向电磁阀的工作油口B用于与低速档液压离合器L连接；以及前后挡控制油路，包括第四单向阀和三位四通的第三换向电磁阀，所述第三换向电磁阀的工作油口A用于与前进档液压离合器F连接，所述第三换向电磁阀的工作油口B用于与后退档液压离合器R连接。
进一步地，所述第四单向阀与第三换向电磁阀之间还设有微动阀。
进一步地，所述前后挡控制油路上设有第四蓄能阀，所述第四蓄能阀连接至所述第四单向阀与所述微动阀之间的油路。
进一步地，所述第四单向阀与主油路连接口之间设有节流阀。
进一步地，所述主油路的进油口处设有压力传感器。
进一步地，所述动力输出控制油路上还设有第一蓄能阀，所述第一蓄能阀与所述第一换向电磁阀的工作油口连通。
进一步地，所述高低速换挡控制油路上设有与所述第二换向电磁阀的工作油口A连通的第二蓄能阀、与所述第二换向电磁阀的工作油口B连通的第三蓄能阀。
进一步地，所述若干工作油路还包括润滑油路，所述润滑油路包括与润滑系统连接的液控逻辑阀和第一单向阀。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的拖拉机的自动变速电液控制阀，将拖拉机中的机械换档操纵杆换成换向电磁阀，通过换向电磁阀控制拖拉机的档位切换，使拖拉机自动变速灵敏度高，反应快，可大幅提升驾驶安全性，极大降低劳动强度，增强驾驶员工作舒适感，提高工作可靠性，更适用于恶劣的工作环境。
2、本发明的拖拉机的自动变速电液控制阀，将不同功能的阀块集成在阀体上，合为一个整体，简化了结构，降低了重量，有效提高操纵灵敏度，降低维修技术要求，安全性能大大提高；实现产品轻量化，更便于在变速箱周围布置维修所需空间。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的拖拉机的自动变速电液控制阀的液压原理图；
图2为本发明的拖拉机的自动变速电液控制阀的主视图；
图3为本发明的拖拉机的自动变速电液控制阀的俯视；以及
图4为本发明的拖拉机的自动变速电液控制阀的后视图。
附图标记说明
1、压力传感器；2、液控逻辑阀；3、第一单向阀；4、第二单向阀；5、第一换向电磁阀；6、第一蓄能阀；7、第二蓄能阀；8、第三单向阀；9、第二换向电磁阀；10、第三蓄能阀；11、节流阀；12、第四单向阀；13、第四蓄能阀；14、微动阀；15、第三换向电磁阀。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1-图4示出了根据本发明的一些实施例。
如图2～4所示，一种拖拉机的自动变速电液控制阀，包括阀体和设置在阀体上的若干个阀块，不同的阀块能实现不同的功能，这些阀块具体包括液控逻辑阀、微动阀、电磁换向阀、蓄能阀、单向阀；通过不同阀块之间的配合，能实现拖拉机的前后挡换向、高低速变换、润滑、以及动力输出PTO等功能。
其中，阀体为活塞式腔体结构，阀体内部具有若干条流道，各阀块安装在阀体上，并与阀体上的流道连通，形成一条主油路和并联设置的四条工作油路，四条工作油路分别为：润滑油路、动力输出控制油路、高低速换挡控制油路、前后挡控制油路。
具体地，如图1～图4所示，四条工作油路上连接的阀块的种类及连接关系如下：
润滑油路：包括液控逻辑阀2和第一单向阀3，液控逻辑阀2的P进油口与主油路连接，液控逻辑阀2出油口与变矩器(润滑A)、第一单向阀3分别接通，供变矩器润滑作用。
其中，液控逻辑阀2为常闭式结构，液控逻辑阀2能控制离合器系统油压保持在2MPa范围，当主油路压力大于2MPa时，液控逻辑阀2的P进油口与A出油口接通，使多余油压一路通过第一单向阀3卸荷，一路接通润滑系统，供变矩器润滑作用，变矩器润滑油压由第一单向阀3开启压力决定。其中，第一单向阀3的开启压力为0.2MPa，使润滑系统能保持0.2MPa的油压。
动力输出控制油路：包括第二单向阀4和第一换向电磁阀5，第一换向电磁阀5为两位三通换向电磁阀；第二单向阀4进油口与主油路连接，第二单向阀4出油口与第一换向电磁阀5的P进油口接通，第一换向电磁阀5输出口A与动力输出PTO连接。
其中，第一换向电磁阀5为常闭式结构；当第一换向电磁阀5处于不通电状态下，P进油口关闭，A出油口与T泄油口接通，动力输出PTO油压处于卸荷状态；当第一换向电磁阀5线圈(1YA)通电时，P进油口与A出油口接通，T泄油口被切断，此时工作油压进入动力输出装置(PTO)中，动力输出装置(PTO)工作以满足作业机具扭转、升举等提供不同动力需要。
高低速换挡控制油路：包括第三单向阀8和第二换向电磁阀9，其中，第二换向电磁阀9为三位四通换向电磁阀，第三单向阀8的进油口与主油路连接，第三单向阀8的出油口与第二换向电磁阀9的P进油口接通。
第二换向电磁阀9高速档输出口A端接入高速档液压离合器H，第二换向电磁阀9低速档输出口B端接入低速档液压离合器L。
其中，第二换向电磁阀9为常闭式结构，在不通电状态下，P进油口关闭。
当第二换向电磁阀9左端线圈(2YA)通电时，P进油口与A出油口接通，此时工作油压进入高速档液压离合器H，带动拖拉机高速移动，同时第二换向电磁阀9的B出油口与T泄油口接通，低速档液压离合器L油压处于卸荷状态。
当第二换向电磁阀9右端线圈(3YA)通电时，P进油口与B出油口接通，此时工作油压进入低速档液压离合器L，带动拖拉机低速移动，同时与第二换向电磁阀9的A出油口与P进油口切断，与T泄油口接通，高速档液压离合器H油压处于卸荷状态。
前后挡控制油路：该油路设置有节流阀11、第四单向阀12、微动阀14、以及第三换向电磁阀15，其中，所述第三换向电磁阀15也为三位四通换向电磁阀，主油路连接节流阀11，节流阀11出油口与第四单向阀12连接，第四单向阀12出油口与微动阀14连接，微动阀14出油口与第三换向电磁阀15的P进油口接通。
第三换向电磁阀15前进档输出口A端接入前进档液压离合器F，第三换向电磁阀15后退档输出口B端接入后退档液压离合器R。
其中，第三换向电磁阀15为常闭式结构，在不通电状态下，P进油口关闭。
当第三换向电磁阀15左端线圈(4YA)通电时，P进油口与A出油口接通，此时工作油压进入前进档液压离合器F，带动拖拉机向前移动，同时第三换向电磁阀15的B出油口与T泄油口接通，后退档液压离合器R油压处于卸荷状态。
当第三换向电磁阀15右端线圈(5YA)通电时，P进油口与B出油口接通，此时工作油压进入后退档液压离合器R，带动拖拉机向后移动，同时与第三换向电磁阀15的A出油口与P进油口切断，与T泄油口接通，前进档液压离合器F油压处于卸荷状态。
其中，微动阀14的进油口与第四单向阀12连接，微动阀14出油口与第三换向电磁阀15的P进油口接通，微动阀14上还有与回油油箱连接的泄油口。
当操作人员踩踏板刹车时能带动微动阀14工作，使进入离合器的油压油通过微动阀泄油口流回油箱，起到类似机械变速箱踩离合的作用，使进入第三换向电磁阀15的油液减少，这个过程中拖拉机缓慢减速，直到处于空挡状态。
微动阀泄油口的开合大小通过微动阀阀杆移动进行微量调节，在拖拉机的发动机转速很高时也能进行微动操作，达到快速降速的目的。
具体地，如图1、图2所示，为避免拖拉机在换档操作时产生冲击现象，在动力输出PTO油路中连接有第一蓄能阀6，所述第一蓄能阀6与所述第一换向电磁阀5的工作油口连通。
在所述高低速换挡控制油路上设有与所述第一换向电磁阀5的工作油口A连通的第二蓄能阀7、与所述第一换向电磁阀5的工作油口B连通的第三蓄能阀10。
在通向前进档或后退档的油路连接有第四蓄能阀13，所述第四蓄能阀13连接至所述第四单向阀12与所述微动阀14之间的油路。
当高速档H油压瞬间升高时，部分油压进入第二蓄能阀7进油口，推动活塞快速吸收油压，从而消除拖拉机换档冲击现象。当切换低速档L时，第三蓄能阀10吸收油压，而第二蓄能阀7油压随高速档H与第二换向电磁阀9的T泄油口接通，第二蓄能阀7活塞恢复原位，为下一动作做准备。
其中，前后挡控制油路上的第四蓄能阀13和动力输出装置(PTO)上的第一蓄能阀6的工作原理，均是为避免拖拉机在换档和作业机具操作时产生冲击现象。
具体地，如图1、图2所示，主油路上设有压力传感器1，所述压力传感器1用于监测主油路的油压，及时知晓主油路的油压，避免电液控制阀因超压工作而造成档位离合器结构损伤和使用寿命下降。
本发明的拖拉机的自动变速电液控制阀，将拖拉机中的机械换档操纵杆换成由换向电磁阀，通过换向电磁阀控制拖拉机的前进档、后退档、高速档、低速档，和空挡切换，电液控制阀为拖拉机自动变速提供不可或缺的执行元件，这对于换档频繁的拖拉机车辆来说，传动系统品质的改善显得尤为重要。
此外，该电液控制阀将不同功能的阀块集成在阀体上，合为一个整体，具有体积小，空间占用量小，操纵灵敏，可靠性强，能增大维修空间的特点。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种拖拉机的自动变速电液控制阀，其特征在于，包括阀体和设置在阀体上的若干阀块，
所述阀块与阀体内部的流道连通，形成主油路和若干工作油路，所述若干工作油路之间并联设置并分别与主油路连接，所述若干工作油路包括：
动力输出控制油路，包括第二单向阀(4)和两位三通的第一换向电磁阀(5)，所述第一换向电磁阀(5)的工作油口用于与动力输出PTO连接；
高低速换挡控制油路，包括第三单向阀(8)和三位四通的第二换向电磁阀(9)，所述第二换向电磁阀(9)的工作油口A用于与高速档液压离合器H连接，所述第二换向电磁阀(9)的工作油口B用于与低速档液压离合器L连接；以及
前后挡控制油路，包括第四单向阀(12)和三位四通的第三换向电磁阀(15)，所述第三换向电磁阀(15)的工作油口A用于与前进档液压离合器F连接，所述第三换向电磁阀(15)的工作油口B用于与后退档液压离合器R连接。
2.根据权利要求1所述的拖拉机的自动变速电液控制阀，其特征在于，所述第四单向阀(12)与第三换向电磁阀(15)之间还设有微动阀(14)。
3.根据权利要求2所述的拖拉机的自动变速电液控制阀，其特征在于，所述前后挡控制油路上设有第四蓄能阀(13)，所述第四蓄能阀(13)连接至所述第四单向阀(12)与所述微动阀(14)之间的油路。
4.根据权利要求1所述的拖拉机的自动变速电液控制阀，其特征在于，所述第四单向阀(12)与主油路连接口之间设有节流阀(11)。
5.根据权利要求1所述的拖拉机的自动变速电液控制阀，其特征在于，所述主油路的进油口处设有压力传感器(1)。
6.根据权利要求1所述的拖拉机的自动变速电液控制阀，其特征在于，所述动力输出控制油路上还设有第一蓄能阀(6)，所述第一蓄能阀(6)与所述第一换向电磁阀(5)的工作油口连通。
7.根据权利要求1所述的拖拉机的自动变速电液控制阀，其特征在于，所述高低速换挡控制油路上设有与所述第二换向电磁阀(9)的工作油口A连通的第二蓄能阀(7)、与所述第二换向电磁阀(9)的工作油口B连通的第三蓄能阀(10)。
8.根据权利要求1所述的拖拉机的自动变速电液控制阀，其特征在于，所述若干工作油路还包括润滑油路，所述润滑油路包括与润滑系统连接的液控逻辑阀(2)和第一单向阀(3)。
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