CN113639037A - 传动液压系统和工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种传动液压系统和工程机械。传动液压系统包括变矩器、变矩器闭锁阀、变速箱控制阀组、第一液压泵、第二液压泵和润滑冷却油路。变矩器具有进油口、出油口以及闭锁控制油口。变矩器闭锁阀与闭锁控制口连接以控制变矩器是否闭锁。变速箱控制阀组用于控制变速箱挡位变换且包括变速箱控制油口。第一液压泵的出油口与变矩器的进油口连接以驱动变矩器动作。润滑冷却油路与第一液压泵的出油口连接且润滑冷却油路中设置有旋转件以使得从第一液压泵流出的油液对旋转件进行冷却。第二液压泵与变速箱控制阀组的变速箱控制油口以及变矩器闭锁阀连接以控制变速箱控制阀组和变矩器闭锁阀动作。本发明改善润滑冷却的油液流量不足。

Description

传动液压系统和工程机械

技术领域

本发明涉及液力机械传动领域，特别涉及一种传动液压系统和工程机械。

背景技术

目前，工程机械的传动系统一般包括变矩器、变速箱以及驱动桥等，因变矩器是以传动油为工作介质，通过油液的流动来实现能量交换，且在能量交换过程中产生大量热量，因此需要低压润滑油进行冷却。而变速箱的换挡是通过电控制高压传动油以使得离合器接合或脱开来实现的。变速箱和驱动桥的主要作用是将动力传递给驱动轮，该动力的传递是通过由齿轮、轴承等组成的旋转件来完成的，这些旋转件在工作过程中因有功率消耗而自然发热。在发明人了解的相关技术中，变矩器及变速箱一般采用强制冷却，而驱动桥则受空间限制或成本因素采用自然冷却方式。

在此需要说明的是，该背景技术部分的陈述仅提供与本发明有关的背景技术，并不必然构成现有技术。

发明内容

本发明提供一种传动液压系统和工程机械，以改善用于润滑冷却的油液流量不足的问题。

本发明第一方面提供一种传动液压系统，包括：

变矩器，具有进油口、出油口以及闭锁控制油口；

变速箱控制阀组，用于控制变速箱挡位变换且包括变速箱控制油口；

变矩器闭锁阀，与闭锁控制口连接以控制变矩器是否闭锁；第一液压泵，第一液压泵的出油口与变矩器的进油口连接以驱动变矩器动作；

润滑冷却油路，与第一液压泵的出油口连接且润滑冷却油路中设置有旋转件，以使得从第一液压泵流出的油液对旋转件进行冷却；以及

第二液压泵，与变速箱控制阀组的变速箱控制油口以及变矩器闭锁阀连接以控制变速箱控制阀组和变矩器闭锁阀动作。

在一些实施例中，传动液压系统包括连接第一液压泵与变矩器的进油口的第一油路、连接第一油路与变速箱控制油口的第二油路以及设置在第二油路上的通断阀，通断阀控制第二油路的通断。

在一些实施例中，传动液压系统还包括调压阀，调压阀设置在变速箱控制油口与变矩器的进油口之间。

在一些实施例中，传动液压系统还包括节流元件，节流元件设置在润滑冷却油路上且位于旋转件的上游。

在一些实施例中，变速箱控制阀组包括与变速箱控制油口连接的至少两个离合器控制阀，至少两个离合器控制阀用于控制至少两个挡位离合器接合。

在一些实施例中，传动液压系统包括双联齿轮泵，双联齿轮泵包括第一液压泵和第二液压泵。

在一些实施例中，传动液压系统还包括第一油箱和冷却器，第一液压泵从第一油箱吸油，冷却器设置在变矩器的出油口与第一油箱之间。

在一些实施例中，传动液压系统还包括第二油箱，第二液压泵具有两个进油口，两个进油口中的一个从第二油箱吸油。

在一些实施例中，第二液压泵的两个进油口中的另一个从第一油箱吸油或者从另外的油箱吸油。

本发明第二方面提供一种工程机械，包括上述传动液压系统。

基于本发明提供的各方面，传动液压系统包括变矩器、变矩器闭锁阀、变速箱控制阀组、第一液压泵、第二液压泵和润滑冷却油路。变矩器具有进油口、出油口以及闭锁控制油口。变矩器闭锁阀与闭锁控制口连接以控制变矩器是否闭锁。变速箱控制阀组用于控制变速箱挡位变换且包括变速箱控制油口。第一液压泵的出油口与变矩器的进油口连接以驱动变矩器动作。润滑冷却油路与第一液压泵的出油口连接且润滑冷却油路中设置有旋转件以使得从第一液压泵流出的油液对旋转件进行冷却。第二液压泵与变速箱控制阀组的变速箱控制油口以及变矩器闭锁阀连接以控制变速箱控制阀组和变矩器闭锁阀动作。本发明的传动液压系统通过设置两个液压泵，分别为第一液压泵和第二液压泵，其中第一液压泵的出油口流出的油液分为两个支路流出，其中一个支路作为传动工作油液流入到变矩器内，另一个支路作为润滑冷却油液流入到润滑冷却流路中以对旋转件进行润滑冷却，第二液压泵的出油口流出的油液作为控制油液流入到变矩器闭锁阀和变速箱控制阀组内以控制变矩器闭锁阀和变速箱控制阀组的动作，这样润滑冷却油液与控制油液分别由不同的液压泵提供，这样使得传动液压系统执行换挡或闭锁过程所用的控制油液与用于对旋转件进行润滑冷却的润滑冷却油液完全来自不同的油源，因此可改善用于润滑冷却的油液流量不足的问题。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明一个具体实施例的传动液压系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

本发明的发明人在研究过程中发现在相关技术中，当变速箱挡位动作和变矩器闭锁状态同时执行时，油液需要先满足变速箱挡位动作和变矩器闭锁状态的用量，剩余的油液经冷却后才能去对旋转件进行润滑冷却，因此会出现润滑冷却油液不足的问题。尤其是当换挡离合器及闭锁离合器操作频繁且有泄漏时，润滑冷却油液不足的问题会更严重。

参考图1，在一些实施例中，传动液压系统包括变矩器7、变矩器闭锁阀6、变速箱控制阀组4、第一液压泵31、第二液压泵32和润滑冷却油路。变矩器7具有进油口A、出油口B以及闭锁控制油口C。变矩器闭锁阀6与闭锁控制口C连接以控制变矩器7是否闭锁。变速箱控制阀组4用于控制变速箱挡位变换且包括变速箱控制油口D。第一液压泵31的出油口与变矩器7的进油口A连接以驱动变矩器7动作。润滑冷却油路与第一液压泵31的出油口连接且润滑冷却油路中设置有旋转件以使得从第一液压泵31流出的油液对旋转件进行冷却。第二液压泵32与变速箱控制阀组4的变速箱控制油口D以及变矩器闭锁阀6连接以控制变速箱控制阀组4和变矩器闭锁阀6动作。

本发明实施例的传动液压系统通过设置两个液压泵，分别为第一液压泵31和第二液压泵32，其中第一液压泵31的出油口流出的油液分为两个支路流出，其中一个支路作为传动工作油液流入到变矩器7内，另一个支路作为润滑冷却油液流入到润滑冷却流路中以对旋转件9进行润滑冷却，第二液压泵32的出油口流出的油液作为控制油液流入到变矩器闭锁阀6和变速箱控制阀组4内以控制变矩器闭锁阀6和变速箱控制阀组4的动作，这样润滑冷却油液与控制油液分别由不同的液压泵提供，这样使得传动液压系统执行换挡或闭锁过程所用的控制油液与用于对旋转件9进行润滑冷却的润滑冷却油液完全来自不同的油源，因此可改善润滑冷却流量不足的问题。

在一些实施例中，变矩器闭锁阀6为电磁通断阀，当通电时，变矩器闭锁阀6使得其所在的油路打开，进而使得第二液压泵32输出的油液可通过该油路流到闭锁控制口C处以实现对变矩器本体71的闭锁控制。当断电时，变矩器闭锁阀6使得其所在的油路断开，这样第二液压泵32输出的油液无法流到变矩器本体71的闭锁控制口C处，也就是说当无需对变矩器本体71进行闭锁操作时，可控制变矩器闭锁阀6断电。

以上旋转件9指的是齿轮、轴承等在动力传递过程中所需要的旋转件。

在一些实施例中，传动液压系统还包括调压阀11。调压阀11设置在变速箱控制油口D与变矩器7的进油口A之间。调压阀11用于对从第二液压泵31流出的控制油液的压力进行调节。

具体地，调压阀11可以是溢流阀。在其他实施例中，调压阀也可以是减压阀等。

在一些实施例中，传动液压系统包括连接第一液压泵31与变矩器7的进油口A的第一油路、连接第一油路与变速箱控制油口D的第二油路以及设置在第二油路上的通断阀12。通断阀12控制第二油路的通断。当通断阀12动作控制第二油路连通时，第二液压泵32输出的油液可与第一液压泵31输出的油液合流一起输入到变矩器7的进油口A或者流到润滑冷却油路对旋转件9进行润滑，这样当不需要进行变速箱换挡操作和变矩器闭锁操作时，第二液压泵32的油液可合流到变矩器7或者到润滑冷却油路9内，进而使得第二液压泵32输出的油液无需保持高压状态，进而有效降低系统的能耗。

具体地，通断阀12可以是电磁通断阀。

在一些实施例中，传动液压系统还包括节流元件，节流元件设置在润滑冷却油路上且位于旋转件9的上游。节流元件用于对润滑冷却油路内的油液的流速和油压进行调节。

具体地，当润滑冷却油路的油压小于变矩器7的进油口A处的油压时，第一液压泵31和第二液压泵32输出的油液可合流到润滑冷却油路中，共同用于对旋转件9进行润滑冷却。

在一些实施例中，变速箱控制阀组4包括与变速箱控制油口D连接的至少两个离合器控制阀。至少两个离合器控制阀用于控制至少两个挡位离合器接合。如图1所示，变速箱控制油口D通过至少两个支路分别与至少两个离合器控制阀对应连接。图1示例性地示出变速箱控制阀组4包括六个离合器控制阀。每一个离合器控制阀为电磁控制阀，在电磁控制端的控制下通断。

在一些实施例中，传动液压系统包括双联齿轮泵3。双联齿轮泵3包括第一液压泵31和第二液压泵32。这样使得整个传动液压系统的结构紧凑。

在一些实施例中，传动液压系统还包括第一油箱1和冷却器8。第一液压泵31从第一油箱1吸油，冷却器8设置在变矩器的出油口B与第一油箱1之间。因变矩器7将液能转化为机械能，损失的能量转化为热能，因此从变矩器7流出的油液的油温升高。冷却器8设置在变矩器的出油口B与第一油箱1之间，这样使得油液在经冷却器8冷却后回到第一油箱1，避免第一油箱1内的油液温度升高而影响其润滑冷却功能。

在一些实施例中，传动液压系统还包括第二油箱10。第二液压泵32具有两个进油口。两个进油口中的一个从第二油箱10吸油。也就是说，第一液压泵31和第二液压泵32可分别从不同的油箱吸油。例如，第一油箱1为变矩器油底壳，第二油箱2可以为变速箱和驱动桥共用油底壳，这样可分别吸油，而不受安装方式的限制。

在另一些实施例中，第二液压泵32的两个进油口中的另一个从第一油箱1吸油或者从另外的油箱吸油。例如，传动液压系统还包括第三油箱，其中，第一油箱1为变矩器油底壳，第二油箱2可以为变速箱油底壳，第三油箱为驱动桥油底壳。

下面根据图1对一个具体实施例的传动液压系统的结构进行详细说明。

在本实施例中，传动液压系统包括第一油箱1、粗滤2、双联齿轮泵3、变速箱控制阀组4、精滤5、变矩器闭锁阀6、变矩器7、冷却器8、旋转件9、第二油箱10、调压阀11和通断阀12。

双联齿轮泵3包括第一液压泵31和第二液压泵32。变速箱控制阀组4包括第一离合器控制阀41、第二离合器控制阀42、第三离合器控制阀43、第四离合器控制阀44、第五离合器控制阀45和第六离合器控制阀46。每一个离合器控制阀44均具有相应的离合控制油口(在工作时，每个离合控制油口均与相应的离合器流体连通，在不工作时，离合控制油口与油箱连通，图中示出的是不工作时的状态)，变矩器7包括变矩器本体71、进口安全阀72和背压阀73。

具体工作原理：

第一液压泵31从第一油箱1经过粗滤2吸油，且第一液压泵31输出的油液分成两路：一路到达所要润滑冷却的旋转件9，另一路经进口安全阀72进入变矩器本体71，因变矩器本体71将液能转化为机械能，损失的能量转化为热能，油温升高，从变矩器本体71出来的热油经变背压阀73到达冷却器8，经冷却器8冷却后的油回到第一油箱1。第二液压泵32从第一油箱1和第二油箱10吸油，输出的油液经精滤5后进入变速箱控制阀组4，当通断阀12不通电的情况，经调压阀11进行调压，调压后油液同时进入变速箱控制阀组4或变矩器闭锁阀6。当需执行变速箱挡位操作时，此时变速箱控制阀组4中任一或任两个离合器控制阀通电，则油液通过离合器控制阀进入离合器进行挡位接合。当变矩器需进行闭锁动作时，变矩器闭锁阀6通电，油液通过变矩器闭锁阀6进入变矩器本体71，此时变矩器本体71处于闭锁状态。当不进行挡位操作或闭锁动作时，通断阀12得电，则此时第二液压泵32所吸的油则与第一液压泵31所吸的油一起合流。因双联齿轮泵3有三个吸油口，此三个吸油口可分别从变矩器油底壳、变速箱油底壳、驱动桥油底壳中吸油，也可根据需要各自组合而成即第一油箱1为变速箱油底壳和驱动桥油底壳共用油箱。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种传动液压系统，其特征在于，包括：

变矩器(7)，具有进油口(A)、出油口(B)以及闭锁控制油口(C)；

变速箱控制阀组(4)，用于控制变速箱挡位变换且包括变速箱控制油口(D)；

变矩器闭锁阀(6)，与所述闭锁控制口(C)连接以控制变矩器(7)是否闭锁；第一液压泵(31)，所述第一液压泵(31)的出油口与所述变矩器(7)的进油口(A)连接以驱动所述变矩器(7)动作；

润滑冷却油路，与所述第一液压泵(31)的出油口连接且所述润滑冷却油路中设置有旋转件，以使得从第一液压泵(31)流出的油液对所述旋转件进行冷却；以及

第二液压泵(32)，与所述变速箱控制阀组(4)的变速箱控制油口(D)以及所述变矩器闭锁阀(6)连接以控制所述变速箱控制阀组(4)和所述变矩器闭锁阀(6)动作。

2.根据权利要求1所述的传动液压系统，其特征在于，所述传动液压系统包括连接所述第一液压泵(31)与所述变矩器(7)的进油口(A)的第一油路、连接所述第一油路与所述变速箱控制油口(D)的第二油路以及设置在所述第二油路上的通断阀(12)，所述通断阀(12)控制所述第二油路的通断。

3.根据权利要求1所述的传动液压系统，其特征在于，所述传动液压系统还包括调压阀(11)，所述调压阀(11)设置在所述变速箱控制油口(D)与所述变矩器(7)的进油口(A)之间。

4.根据权利要求1所述的传动液压系统，其特征在于，所述传动液压系统还包括节流元件，所述节流元件设置在所述润滑冷却油路上且位于所述旋转件的上游。

5.根据权利要求1所述的传动液压系统，其特征在于，所述变速箱控制阀组(4)包括与所述变速箱控制油口(D)连接的至少两个离合器控制阀，所述至少两个离合器控制阀用于控制至少两个挡位离合器接合。

6.根据权利要求1所述的传动液压系统，其特征在于，所述传动液压系统包括双联齿轮泵(3)，所述双联齿轮泵(3)包括所述第一液压泵(31)和所述第二液压泵(32)。

7.根据权利要求1所述的传动液压系统，其特征在于，所述传动液压系统还包括第一油箱(1)和冷却器(8)，所述第一液压泵(31)从所述第一油箱(1)吸油，所述冷却器(8)设置在所述变矩器的出油口(B)与所述第一油箱(1)之间。

8.根据权利要求7所述的传动液压系统，其特征在于，所述传动液压系统还包括第二油箱(10)，所述第二液压泵(32)具有两个进油口，所述两个进油口中的一个从所述第二油箱(10)吸油。

9.根据权利要求8所述的传动液压系统，其特征在于，所述第二液压泵(32)的两个进油口中的另一个从所述第一油箱(1)吸油或者从另外的油箱吸油。

10.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的传动液压系统。

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