CN113404855B - 一种带蠕动行走功能直接换挡系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带蠕动行走功能的直接换挡系统及方法，包括动力传动系统和振动系统，动力传动系统包括控制器和依次传递动力的发动机、蠕动行走系统、直接换挡变速箱、传动轴、驱动桥，蠕动行走系统包括主离合器、蠕动选挡开关和给主离合器提供动力的驱动电机，直接换挡变速箱、驱动电机和蠕动选档开关分别连接控制器；振动系统包括振动泵、振动马达、液压油箱、振动轴和偏心块。系统还包括温度保护或时间保护系统，防止离合器长时间工作烧坏摩擦片，本发明解决了现有技术中直接换挡压路机不能在低速行驶状态下进行压实的问题。

Description

一种带蠕动行走功能直接换挡系统及方法

技术领域

本发明涉及一种带蠕动行走功能直接换挡系统及方法，属于工程机械技术领域。

背景技术

车辆荷载和自然因素对道路的影响会随深度增加而逐渐变化，为适应这一特点，道路结构自上而下被分成若干层次，如面层、基层（通常又分为基层和底基层）、路床和路堤，其中面层、基层（包括基层和底基层）合称为路面结构层，路床和路堤合称为路基。根据使用要求、受力状况、土基支撑条件和自然因素影响程度的不同，各层的铺层材料、铺层厚度也有不同，相应的，压实方法和压实设备也有不同，通常基层（包括基层和底基层）和路基（包括路床和路堤）用单钢轮振动压路机配合其他压实设备压实。

现有的振动压路机的动力系统中，发动机同时向行走系统和振动系统提供动力。机械驱动单钢轮压路机包括传统机械驱动压路机和直接换挡压路机。如图1所示，直接换挡压路机的动力传递路线为发动机、减震器、直接换挡变速箱、传动轴、驱动桥和控制系统，其操作简便，对驾驶员技能要求低。减震器相当于弹性联轴器，不用切断动力即可实现换挡选挡功能，输出稳定挡位的速度，但不能用低速进行压实。

传统机械驱动压路机动力传递路线为发动机、主离合器、变速箱、传动轴、驱动桥和控制系统，驾驶员可以脚踩离合器通过半打滑状态实现整机的行驶速度下降，压实频率并不改变，但操作繁琐，对驾驶员操作技能要求高，容易出现低速行驶状态不稳定，导致压实质量不好的情况出现。对于直接换挡压路机，在基层和路基压实时，特别是对于特殊的工况如桥头压实，接缝压实，为保证激振力稳定，必须保持发动机转速恒定。由于没有主离合实现对动力输出的半打滑状态，整机只能在固定的速度下进行压实，不能实现短时间低速蠕动行驶，无法对桥头接缝、凸起等短距离特殊工况进行低速压实。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种带蠕动行走功能直接换挡系统及方法，解决了现有技术中直接换挡压路机不能在低速行驶状态下进行压实的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种带蠕动行走功能直接换挡系统，包括动力传动系统和振动系统，动力传动系统包括控制器和依次传递动力的发动机、蠕动行走系统、直接换挡变速箱、传动轴、驱动桥，蠕动行走系统包括主离合器、蠕动选挡开关和给主离合器提供动力的驱动电机，直接换挡变速箱、驱动电机和蠕动选档开关分别连接控制器；振动系统包括振动泵、振动马达、液压油箱、振动轴和偏心块。

优选地，前述系统还包括防止主离合器摩擦片烧坏的保护控制系统，保护控制系统连接控制器。

优选地，前述系统保护控制系统是温度保护控制系统，温度保护控制系统包括温度传感器和显示装置，温度传感器设置在主离合器上并通过电信号连接控制器，显示装置连接控制器，显示装置根据温度传感器反馈的温度信息进行报警。

优选地，前述系统保护控制系统是时间保护控制系统，时间保护控制系统包括发动机转速传感器、变速箱输入转速传感器和显示装置，发动机转速传感器、变速箱输入转速传感器分别通过电信号连接控制器，显示装置连接控制器，显示装置根据发动机转速传感器、变速箱输入转速传感器反馈的转速信息进行报警。

优选地，前述蠕动选挡开关分为m₁、m₂、m₃三种挡位。

一种带蠕动行走功能直接换挡方法，包括前述的一种带蠕动行走功能直接换挡系统，具体步骤如下：

响应于接收到来自蠕动选挡开关的档位信息，控制驱动电机推动主离合器；

接收来自温度传感器反馈的温度信息，响应于反馈温度达到预设的临界使用温度，控制显示装置输出报警信息。

优选地，前述输出报警信息的步骤如下：根据不同离合器摩擦片特性，设置不同临界使用温度；接收来自温度传感器反馈的摩擦片温度信息，若摩擦片温度超过临界使用温度，则控制显示装置输出报警信息，报警信息是文字提醒、声音提醒或闪光报警。

一种带蠕动行走功能直接换挡方法，包括前述的一种带蠕动行走功能直接换挡系统，具体步骤如下：

响应于接收到来自蠕动选挡开关的档位信息，控制驱动电机推动主离合器；

接收来自发动机转速传感器、变速箱输入转速传感器反馈的转速信息，执行计时指令，响应于计时时间超出预设的接触时间，控制显示装置输出报警信息。

优选地，前述执行计时指令步骤如下：根据不同离合器摩擦片特性，设置不同的接触时间；接收来自发动机转速传感器、变速箱输入转速传感器反馈的转速信息，若发动机转速和变速箱输入转速出现转速差，控制器开始计时，否则停止计时；若连续计时时间超过预设的接触时间，控制器向显示装置输出报警信息，提示停机冷却，报警信息是文字提醒、声音提醒或闪光报警。

一种压路机，包括前述任一项的带蠕动行走功能直接换挡系统。

本发明所达到的有益效果：

1、本发明带蠕动行走功能，在特殊工况下如桥头压实、接缝压实，可实现发动机高转速，保证激振力的同时，实现短时间低速行驶状态。

2、本发明设有温度保护系统，防止主离合器长时间处于半打滑状态温度过高而烧坏摩擦片。

3、本发明设有时间保护系统，防止主离合器长时间处于半打滑状态温度过高而烧坏摩擦片。

附图说明

图1是现有技术中直接换挡压路机动力传递路线示意图；

图2是本发明振动系统动力传动工作示意图；

图3是本发明第一实施例行走功能动力传递路线示意图；

图4是本发明第一实施例行走功能电气系统工作示意图；

图5是本发明第二实施例行走功能动力传递路线示意图；

图6是本发明第二实施例行走功能电气系统工作示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本实施例公开了一种带蠕动行走功能直接换挡系统及方法，发动机固定在机身上，分两路动力输出，一路为整机动力传动系统，包括发动机、蠕动行走系统、直接换挡变速箱、传动轴、驱动桥和控制器，其中蠕动行走系统包括主离合器、驱动电机、蠕动选挡开关，主离合器平时为常闭状态，连接在发动机和直接换挡变速箱之间，起到减震器作用，整机采用电控换挡，即选挡、换挡和换向过程均无需主离合操纵。控制器根据挡位信号控制发动机的启动，换挡时主离合器常闭，控制器根据输入信号进行逻辑判断，控制发动机动力系统分离或结合，并控制电控变速箱换挡，换挡过程平稳，操纵方便，有效降低了驾驶员劳动强度，提升整机可靠性。传递发动机动力过程为：动力传递从发动机开始，经过蠕动行走系统、直接换档变速箱，到达驱动桥，从而驱动整机前进或者后退。另一路为振动系统，由图2可知，包括发动机、振动泵、振动马达、液压油箱、振动轴和偏心块，发动机输出的动力，经过振动系统的动力传递，带动振动轮的振动轴转动，振动轴上的偏心块转动使整机产生激振力，发动机处于额定转速时，整机的振动系统产生稳定的激振力，发动机转速降低时，激振力降低，压实效果低于预期。

直接换挡压路机蠕动行驶时，蠕动选挡开关根据整车的路况及负载选择分为m₁、m₂、m₃三种挡位，挡位速度均不相同且都低于正常行驶速度。旋转蠕动选挡开关到指定挡位，把信号传递给控制器，控制器作用驱动电机，驱动电机推动主离合器，使主离合器压盘和从动盘处于半打滑状态，从动盘传递转速降低，通过压盘和从动盘不同的接触程度实现三种不同速度的蠕动行走，从而使整机蠕动行驶。正常行驶和蠕动行驶时，发动机传递给振动系统的转速均为额定转速，确保整机实现正常的压实效果。

图3、图4所示的是本发明的第一实施例，在蠕动行驶过程中，蠕动行走系统还设置温度保护控制系统，温度保护控制系统包括温度传感器、显示装置，温度传感器设置在主离合器上并通过电信号连接控制器。根据不同离合器摩擦片特性，设置不同的临界使用温度，以防止主离合器长时间处于半打滑状态而烧坏摩擦片。若驾驶员旋转蠕动选挡开关实现整机蠕动行驶时，离合器摩擦片温度超过临界使用温度，则控制器向显示装置输出报警信息，报警形式为文字提醒、声音提醒或者闪光报警等，提示摩擦片温度过高，需要停机冷却。具体地，显示装置是仪表或显示器。

图5、图6所示的是本发明的第二实施例，在蠕动行驶过程中，蠕动行走系统还可以设置时间保护控制系统，时间保护控制系统包括发动机转速传感器、变速箱输入转速传感器、显示装置，发动机转速传感器、变速箱输入转速传感器分别通过电信号连接控制器。根据不同离合器摩擦片特性，设置不同的接触时间，当发动机转速和变速箱输入出现转速差时，控制器开始计时，否则停止计时，若连续计时时间超出预设的接触时间，则显示装置提示系统报警，报警形式为文字提醒、声音提醒或者闪光报警等，提示摩擦片接触时间长，温度过高，需要停机冷却。具体地，显示装置是仪表或显示器。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种带蠕动行走功能直接换挡系统，其特征在于，包括动力传动系统和振动系统，所述动力传动系统包括控制器和依次传递动力的发动机、蠕动行走系统、直接换挡变速箱、传动轴、驱动桥，所述蠕动行走系统包括主离合器、蠕动选挡开关和给主离合器提供动力的驱动电机，所述直接换挡变速箱、驱动电机和蠕动选档开关分别连接所述控制器；所述振动系统包括振动泵、振动马达、液压油箱、振动轴和偏心块，所述发动机直接控制振动泵；

所述蠕动选挡开关分为m₁、m₂、m₃三种挡位，挡位速度均不相同且都低于正常行驶速度，不同档位表示压盘和从动盘的不同接触程度。

2.根据权利要求1所述的一种带蠕动行走功能直接换挡系统，其特征在于，还包括防止主离合器摩擦片烧坏的保护控制系统，所述保护控制系统连接控制器。

3.根据权利要求2所述的一种带蠕动行走功能直接换挡系统，其特征在于，所述保护控制系统是温度保护控制系统，所述温度保护控制系统包括温度传感器和显示装置，所述温度传感器设置在主离合器上并通过电信号连接控制器，所述显示装置连接控制器，所述显示装置根据温度传感器反馈的温度信息进行报警。

4.根据权利要求2所述的一种带蠕动行走功能直接换挡系统，其特征在于，所述保护控制系统是时间保护控制系统，所述时间保护控制系统包括发动机转速传感器、变速箱输入转速传感器和显示装置，所述发动机转速传感器、变速箱输入转速传感器分别通过电信号连接控制器，所述显示装置连接控制器，所述显示装置根据发动机转速传感器、变速箱输入转速传感器反馈的转速信息进行报警。

5.一种带蠕动行走功能直接换挡方法，其特征在于，包括如权利要求3所述的一种带蠕动行走功能直接换挡系统，具体步骤如下：

响应于接收到来自蠕动选挡开关的档位信息，控制驱动电机推动主离合器；

接收来自温度传感器反馈的温度信息，响应于反馈温度达到预设的临界使用温度，控制显示装置输出报警信息。

6.根据权利要求5所述的一种带蠕动行走功能直接换挡方法，其特征在于，输出报警信息的步骤如下：

根据不同离合器摩擦片特性，设置不同临界使用温度；

接收来自温度传感器反馈的摩擦片温度信息，若摩擦片温度超过临界使用温度，则控制显示装置输出报警信息，所述报警信息是文字提醒、声音提醒或闪光报警。

7.一种带蠕动行走功能直接换挡方法，其特征在于，包括如权利要求4所述的一种带蠕动行走功能直接换挡系统，具体步骤如下：

响应于接收到来自蠕动选挡开关的档位信息，控制驱动电机推动主离合器；

接收来自发动机转速传感器、变速箱输入转速传感器反馈的转速信息，执行计时指令，响应于计时时间超出预设的接触时间，控制显示装置输出报警信息。

8.根据权利要求7所述的一种带蠕动行走功能直接换挡方法，其特征在于，执行计时指令步骤如下：

根据不同离合器摩擦片特性，设置不同的接触时间；

接收来自发动机转速传感器、变速箱输入转速传感器反馈的转速信息，若发动机转速和变速箱输入转速出现转速差，控制器开始计时，否则停止计时；

若连续计时时间超过预设的接触时间，控制器向显示装置输出报警信息，提示停机冷却，所述报警信息是文字提醒、声音提醒或闪光报警。

9.一种压路机，包括如权利要求1至4任一项所述的一种带蠕动行走功能直接换挡系统。

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