CN113958705A - 双泵供油系统、变速箱总成及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械相关技术领域，具体涉及一种双泵供油系统、变速箱总成及工程机械。双泵供油系统包括第一油泵、第二油泵、第一油路、第二油路、第三油路及换向阀，换向阀包括：阀体，具有阀芯腔、第一进油口、第二进油口、第一出油口、第二出油口、进出油口，第一油泵通过第一油路与第一进油口连接，第二油泵通过第二油路与第二进油口连接，第三油路的一端与进出油口连接且另一端连接在第二油路上；阀芯，可移动地设置在阀芯腔中，通过第一油泵和第二油泵的压差控制换向阀的阀芯移动，以使第一油路和第二油路通过第三油路连通或不连通。本发明通过一个换向阀就可以实现换向和调压，阀的数量少，成本低廉，解决了三个阀造成结构复杂的问题。

Description

双泵供油系统、变速箱总成及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械相关技术领域，具体涉及一种双泵供油系统、变速箱总成及工程机械。

背景技术

现有技术中，变速箱一般通过机械油泵对液压系统进行供油，该机械油泵由发动机驱动，油泵的供油量和发动机的转速直接相关，在发动机低转速工况下，为满足变速箱的供油需求，需要将机械油泵的排量设计的很大。但是在发动机高转速时，油泵的流量远大于需求流量，油泵消耗了大量发动机功率，降低了变速箱的传动效率，导致整车油耗增加。

为了提高整车燃油经济性，降低自动变速箱液压系统损耗，越来越多的自动变速箱液压系统采用双油泵供油系统，双油泵供油系统包括主泵、辅泵、电磁阀、换向阀、开关阀，辅泵与换向阀和开关阀相连，主泵与电磁阀入口相连，通过电磁阀可以控制换向阀换向，上述双泵供油系统通过三个阀配合使用，结构复杂，成本高，且主油路不能辅助油路供油。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的双泵供油系统通过三个阀配合使用造成结构复杂、成本高的缺陷，从而提供一种双泵供油系统、变速箱总成及工程机械，该双泵供油系统通过一个换向阀就可以实现换向和调压，阀的数量少，成本低廉。

为了解决上述问题，本发明提供了一种双泵供油系统，包括第一油泵、第二油泵、第一油路、第二油路、第三油路及换向阀，换向阀包括：阀体，具有阀芯腔及与阀芯腔连通的第一进油口、第二进油口、第一出油口、第二出油口、进出油口，第一油泵的排油口通过第一油路与第一进油口连接，第二油泵的排油口通过第二油路与第二进油口连接，第三油路的一端与进出油口连接且另一端连接在第二油路上；阀芯，可移动地设置在阀芯腔中，通过第一油泵和第二油泵的压差控制换向阀的阀芯移动，以使第一油路和第二油路通过第三油路连通或不连通。

可选的，阀芯上设有可连通第一油路和第三油路的连通通道；其中，阀芯具有第一工作位、第二工作位及位于第一工作位和第二工作位之间的中间工作位，阀芯处于第一工作位时，第一油路和第二油路通过连通通道和第三油路连通；阀芯处于第二工作位时，第一油路和第二油路通过第三油路连通；阀芯处于中间工作位时，第一油路和第二油路不连通。

可选的，换向阀还包括设置在阀芯两侧的第一弹性元件和第二弹性元件，在第一弹性元件、第二弹性元件、第一油路中液压油的压力和第二油路中液压油的压力作用下，阀芯在第一工作位、第二工作位及中间工作位之间切换。

可选的，第一弹性元件和第二弹性元件均为弹簧。

可选的，进出油口位于第一进油口和第二进油口之间，连通通道包括水平段和竖直段。

可选的，双泵供油系统还包括油箱、第四油路、第五油路和第一调压阀，第四油路的一端与第二出油口连接，第五油路的一端连接在第四油路上且另一端与油箱连接，第一调压阀设置在第五油路上。

可选的，第一调压阀为溢流阀。

可选的，双泵供油系统还包括第六油路、第七油路和第二调压阀，第六油路的一端与第一出油口连接，第七油路的一端连接在第六油路上且另一端与油箱连接，第二调压阀设置在第七油路上。

本发明还提供了一种变速箱总成，包括变速箱和上述的双泵供油系统。

本发明还提供了一种工程机械，包括：上述的变速箱总成。

本发明具有以下优点：通过两个油泵的压差控制换向阀的阀芯移动，使得第一油路和第二油路通过第三油路连通或不连通，当第一油路和第二油路通过第三油路连通时，可以调节第一油路和第二油路的压力，第一油泵可以为第一油路和第二油路供油，或者，第二油泵可以为第一油路和第二油路供油；当第一油路和第二油路不连通时，第一油泵为第一油路供油，第二油泵为第二油路供油。上述双泵供油系统通过一个换向阀就可以实现换向和调压，阀的数量少，成本低廉，有效地解决了双泵供油系统通过三个阀配合使用造成结构复杂、成本高的问题，该换向阀通过两个油泵的压差控制，取消了电磁阀，控制更简单，且可以保证在一个油泵损坏的情况下另一个油泵同时为两个油路供油。

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示出了本发明的双泵供油系统的阀芯处于中间工作位的简易示意图；

图2示出了图1的双泵供油系统的阀芯处于第一工作位的简易示意图；

图3示出了图1的双泵供油系统的阀芯处于第二工作位的简易示意图。

附图标记说明：

11、第一油泵；12、第二油泵；21、第一油路；22、第二油路；23、第三油路；24、第四油路；25、第五油路；26、第六油路；27、第七油路；30、换向阀；31、阀体；311、阀芯腔；312、第一进油口；313、第二进油口；314、第一出油口；315、第二出油口；316、进出油口；32、阀芯；321、连通通道；33、第一弹性元件；34、第二弹性元件；40、油箱；51、第一调压阀；52、第二调压阀。

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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本实施例的双泵供油系统包括第一油泵11、第二油泵12、第一油路21、第二油路22、第三油路23及换向阀30，换向阀30包括：阀体31和阀芯32，阀体31具有阀芯腔311及与阀芯腔311连通的第一进油口312、第二进油口313、第一出油口314、第二出油口315、进出油口316，第一油泵11的排油口通过第一油路21与第一进油口312连接，第二油泵12的排油口通过第二油路22与第二进油口313连接，第三油路23的一端与进出油口316连接且另一端连接在第二油路22上；阀芯32可移动地设置在阀芯腔311中，通过第一油泵11和第二油泵12的压差控制换向阀30的阀芯32移动，以使第一油路21和第二油路22通过第三油路23连通或不连通。

应用本实施例的双泵供油系统，通过第一油泵11和第二油泵12的压差控制换向阀30的阀芯32移动，使得第一油路21和第二油路22通过第三油路23连通或不连通，当第一油路21和第二油路22通过第三油路23连通时，可以调节第一油路21和第二油路22的压力，第一油泵11可以为第一油路21和第二油路22供油，或者，第二油泵12可以为第一油路21和第二油路22供油；当第一油路21和第二油路22不连通时，第一油泵11为第一油路21供油，第二油泵12为第二油路22供油。上述双泵供油系统通过一个换向阀30就可以实现换向和调压，阀的数量少，成本低廉，有效地解决了双泵供油系统通过三个阀配合使用造成结构复杂、成本高的问题，该换向阀通过两个油泵的压差控制，取消了电磁阀，控制更简单，且可以保证在一个油泵损坏的情况下另一个油泵同时为两个油路供油。

在本实施例中，如图1至图3所示，阀芯32上设有可连通第一油路21和第三油路23的连通通道321；其中，阀芯32具有第一工作位、第二工作位及位于第一工作位和第二工作位之间的中间工作位，阀芯32处于第一工作位时，第一油路21和第二油路22通过连通通道321和第三油路23连通；阀芯32处于第二工作位时，第一油路21和第二油路22通过第三油路23连通；阀芯32处于中间工作位时，第一油路21和第二油路22不连通。阀芯32将阀芯腔311分隔成第一腔体和第二腔体，第一进油口和第一出油口通过第一腔体连通，第二进油口和第二出油口通过第二腔体连通，阀芯32的移动过程中，第一腔体和第二腔体的总容积不变，第一腔体和第二腔体的容积此消彼长，具体地，如图2所示，阀芯32往左移动的过程中，第一腔体的容积逐渐变小，第二腔体的容积逐渐变大，当连通通道321与第三油路23连通时，第二油路22中的液压油通过第三油路23、连通通道321进入第一腔体中，第二油泵12为第一油路21和第二油路22供油；如图3所示，阀芯32往右移动的过程中，第一腔体的容积逐渐变大，第二腔体的容积逐渐变小，当阀芯32移动至露出进出油口316时，第一油路21中的液压油经第三油路23流入第二油路22中，第一油泵11为第一油路21和第二油路22供油。

在本实施例中，换向阀30还包括设置在阀芯32两侧的第一弹性元件33和第二弹性元件34，在第一弹性元件33、第二弹性元件34、第一油路21中液压油的压力和第二油路22中液压油的压力作用下，阀芯32在第一工作位、第二工作位及中间工作位之间切换，不需要设置驱动阀芯32运动的驱动机构，可以根据第一油路21和第二油路22中液压油的压力驱动阀芯32移动，进而实现换向阀的换向和调压，结构简单。可以理解，在其他实施例中，也可以设置用于检测第一油路21和第二油路22的压力传感器、驱动阀芯32运动的驱动机构及控制器，控制器根据压力传感器所检测到的压力控制驱动机构。

在本实施例中，第一弹性元件33和第二弹性元件34均为弹簧，弹簧使用方便，成本低廉。

在本实施例中，进出油口316位于第一进油口312和第二进油口313之间，连通通道321包括水平段和竖直段，结构简单，便于加工制造。

在本实施例中，双泵供油系统还包括油箱40、第四油路24、第五油路25和第一调压阀51，第四油路24的一端与第二出油口315连接，第五油路25的一端连接在第四油路24上且另一端与油箱40连接，第一调压阀51设置在第五油路25上。当第二油路22中的压力比较高时，通过第一调压阀51将第二油路22中的液压油卸到油箱40中，从而使得第二油路22中的压力维持在一定的范围内。优选地，第一调压阀51为溢流阀，第二油路22中的压力超过溢流阀的预设压力时，第二油路22中的液压油通过溢流阀卸到油箱40中。可以理解，在其他实施例中，也可以不设置第五油路25和第一调压阀51。

在本实施例中，双泵供油系统还包括第六油路26、第七油路27和第二调压阀52，第六油路26的一端与第一出油口314连接，第七油路27的一端连接在第六油路26上且另一端与油箱40连接，第二调压阀52设置在第七油路27上。当第一油路21中的压力比较高时，通过第二调压阀52将第一油路21中的液压油卸到油箱40中，从而使得第一油路21中的压力维持在一定的范围内。优选地，第二调压阀52为溢流阀，第一油路21中的压力超过溢流阀的预设压力时，第一油路21中的液压油通过溢流阀卸到油箱40中。可以理解，在其他实施例中，也可以不设置第七油路27和第二调压阀52。

需要说明的是，第一油泵11为辅泵，第二油泵12为主泵，第一油路21为辅助油路，第二油路22为主油路。可以理解，在其他实施例中，第一油泵11为主泵，第二油泵12为辅泵，第一油路21为主油路，第二油路22为辅助油路。

下面结合图1至图3对双泵供油系统的工作过程进行说明：

当第一油路21和第二油路22的压力都在设定范围内时，在油压、第一弹性元件33和第二弹性元件34的共同作用下，阀芯32处于中间工作位，第三油路23和连通通道321不连通，第一油路21和第二油路22不连通(如图1所示)，第一油泵11和第二油泵12独立工作，第一油泵11只给第一油路21供油，第二油泵12只给第二油路22供油。

当第一油路21的压力大于设定压力时，在两个弹性元件和油压的共同作用下，阀芯32向右移动，第一油路21、第二油路22、第三油路23连通，第一油路21的油泄到第二油路22，从而使第一油路21的压力维持在一定范围内，第一油泵11同时给第一油路21和第二油路22供油(如图3所示)，如果第一油路21中的压力还是过高，可以通过第二调压阀52进行泄压。

当第一油路21的压力小于设定压力时，在两个弹性元件和油压的共同作用下，阀芯32向左移动，第一油路21、第二油路22、第三油路23、连通通道321连通，第二油路22的油补充到第一油路21，从而使第一油路21的压力维持在一定范围内，第二油泵12同时给第一油路21和第二油路22供油(如图2所示)。

当第二油路22的压力高于设定值时，在两个弹性元件和油压的共同作用下，阀芯32向左移动，第一油路21、第二油路22、第三油路23、连通通道321连通，第二油路22的油泄到第一油路21，从而使第一油路21的压力维持在一定范围内，第二油泵12同时给第一油路21和第二油路22供油(如图2所示)，如果第二油路22中的压力还是过高，可以通过第一调压阀进行泄压。

当第二油路22压力小于设定值时，在压力的作用下，阀芯32向右移动，第一油路21、第二油路22、第三油路23连通，第一油路21的油泄到第二油路22，从而使第一油路21的压力维持在一定范围内，第一油泵11同时给第一油路21和第二油路22供油(如图3所示)。

本发明还提供了一种变速箱总成，包括变速箱和上述的双泵供油系统。

本发明还提供了一种工程机械，其包括：上述的变速箱总成。通过第一弹性元件33、第二弹性元件34、第一油路21中液压油的压力及第二油路22中液压油的压力自动调节阀芯32的位置，从而使得第一油路21和第二油路22中的压力维持在一定范围内，使用一个换向阀来控制两个油泵工作，简化了液压系统，降低液压系统损耗，提高整车燃油经济性，如果有一个油泵失效，另一个油泵仍可保证液压系统处于可控状态。

在本实施例中，工程机械为挖掘机、旋挖钻机、装载机等。

从以上的描述中，可以看出，本发明的上述的实施例实现了如下技术效果：

1、双油泵控制系统包括第一油泵11、第二油泵12、第一油路21、第二油路22、第三油路23、第四油路24、第五油路25、第一弹性元件33、第二弹性元件34、换向阀30及第一调压阀51等，第一油泵11的排油口和第一油路21连通，第二油泵12的排油口和第二油路22连通，第三油路23和第二油路22连通，阀芯32上设有连通通道321，连通通道321与第三油路23可以连通也可以不连通，进而使第一油路21和第二油路22连通或不连通，第一油泵11和第二油泵12可以根据压力同时给第一油路21和第二油路22供油，换向阀30的阀芯32通过两油泵的压差控制，取消了电磁阀，控制更简单，通过一个换向阀可以同时实现换向和调压的功能，可以保证在一个油泵损坏的情况下另一个油泵同时给两个油路供油。

2、第一弹性元件位于阀芯32靠近第一油路21的一侧，第二弹性元件位于阀芯32靠近第二油路22的一侧，当第一油路21和第二油路22的压力在设定范围内时，在两个弹性元件和油压的共同作用下，阀芯32处于中间位置，使第三油路23与连通通道321隔开，可以使第一油路21和第二油路22隔离开；当第一油路21压力大于设定压力和/或第二油路22的压力小于设定值时，在两个弹性元件和油压的共同作用下，阀芯32向右移动，第三油路23使第一油路21和第二油路22连通，从而使第一油路21的压力维持在一定范围内；当第一油路21的压力小于设定压力和/或第二油路22的压力大于设定值时，在两个弹性元件和油压的共同作用下，阀芯32向左移动，第三油路23和连通通道321使第一油路21和第二油路22连通，从而使得第一油路21中的压力维持在一定范围内。

3、第四油路24与第五油路25连通，第五油路的压力由第一调压阀51调节，如果第二油路22的压力还是过高，第一调压阀51调节第五油路25的压力，开始泄油，且第一油路21和第二油路22的压力都可以通过调压阀调节。

4、通过一个换向阀30可以调节第一油路21和第二油路22的压力，精简了液压系统，省去了控制器和2个电磁阀，降低了液压系统成本。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种双泵供油系统，其特征在于，包括第一油泵(11)、第二油泵(12)、第一油路(21)、第二油路(22)、第三油路(23)及换向阀(30)，所述换向阀(30)包括：

阀体(31)，具有阀芯腔(311)及与所述阀芯腔(311)连通的第一进油口(312)、第二进油口(313)、第一出油口(314)、第二出油口(315)、进出油口(316)，所述第一油泵(11)的排油口通过所述第一油路(21)与所述第一进油口(312)连接，所述第二油泵(12)的排油口通过所述第二油路(22)与所述第二进油口(313)连接，所述第三油路(23)的一端与所述进出油口(316)连接且另一端连接在所述第二油路(22)上；

阀芯(32)，可移动地设置在所述阀芯腔(311)中，通过所述第一油泵(11)和所述第二油泵(12)的压差控制所述换向阀(30)的阀芯(32)移动，以使所述第一油路(21)和所述第二油路(22)通过所述第三油路(23)连通或不连通。

2.根据权利要求1所述的双泵供油系统，其特征在于，所述阀芯(32)上设有可连通所述第一油路(21)和所述第三油路(23)的连通通道(321)；

其中，所述阀芯(32)具有第一工作位、第二工作位及位于所述第一工作位和所述第二工作位之间的中间工作位，所述阀芯(32)处于所述第一工作位时，所述第一油路(21)和所述第二油路(22)通过所述连通通道(321)和所述第三油路(23)连通；所述阀芯(32)处于所述第二工作位时，所述第一油路(21)和所述第二油路(22)通过所述第三油路(23)连通；所述阀芯(32)处于所述中间工作位时，所述第一油路(21)和所述第二油路(22)不连通。

3.根据权利要求2所述的双泵供油系统，其特征在于，所述换向阀(30)还包括设置在所述阀芯(32)两侧的第一弹性元件(33)和第二弹性元件(34)，在所述第一弹性元件(33)、所述第二弹性元件(34)、所述第一油路(21)中液压油的压力和所述第二油路(22)中液压油的压力作用下，所述阀芯(32)在所述第一工作位、所述第二工作位及所述中间工作位之间切换。

4.根据权利要求3所述的双泵供油系统，其特征在于，所述第一弹性元件(33)和所述第二弹性元件(34)均为弹簧。

5.根据权利要求2所述的双泵供油系统，其特征在于，所述进出油口(316)位于所述第一进油口(312)和所述第二进油口(313)之间，所述连通通道(321)包括水平段和竖直段。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的双泵供油系统，其特征在于，所述双泵供油系统还包括油箱(40)、第四油路(24)、第五油路(25)和第一调压阀(51)，所述第四油路(24)的一端与所述第二出油口(315)连接，所述第五油路(25)的一端连接在所述第四油路(24)上且另一端与所述油箱(40)连接，所述第一调压阀(51)设置在所述第五油路(25)上。

7.根据权利要求6所述的双泵供油系统，其特征在于，所述第一调压阀(51)为溢流阀。

8.根据权利要求6所述的双泵供油系统，其特征在于，所述双泵供油系统还包括第六油路(26)、第七油路(27)和第二调压阀(52)，所述第六油路(26)的一端与所述第一出油口(314)连接，所述第七油路(27)的一端连接在所述第六油路(26)上且另一端与所述油箱(40)连接，所述第二调压阀(52)设置在所述第七油路(27)上。

9.一种变速箱总成，其特征在于，包括变速箱和权利要求1至8中任一项所述的双泵供油系统。

10.一种工程机械，其特征在于，包括：权利要求9所述的变速箱总成。

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