CN116104931A - 一种变速阀组及工程机械 - Google Patents

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CN116104931A CN202310121766.4A CN202310121766A CN116104931A CN 116104931 A CN116104931 A CN 116104931A CN 202310121766 A CN202310121766 A CN 202310121766A CN 116104931 A CN116104931 A CN 116104931A
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张海艳
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Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，具体公开了一种变速阀组及工程机械，该变速阀组包括第一控制阀，第一控制阀包括第一阀体和第一阀芯，第一阀体设有输入油口和输出油口，第一阀体内还设有第一节流油道和第二节流油道，输入油口用于连接油泵，输出油口用于连接离合器；第一阀芯能够相对第一阀体滑动而具有左位和右位，当第一阀芯位于左位和右位时第一节流油道均连通输入油口和输出油口此时通过第一节流油道和第二节流油道同时给离合器充油，可有效改善瞬时压力冲击，避免压力突变；当第一阀芯位于右位时第二节流油道开度最大且连通输入油口和输出油口，当第一阀芯由右位向左位移动时，第二节流油道的开度逐渐减小为零。

Description

一种变速阀组及工程机械
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种变速阀组及工程机械。
背景技术
在工程机械领域，除无级变速外的速度变化，大多依靠不同速度范围的挡位来实现车速的增减，由于不同挡位对应的传动机构各不相同，使得切换挡位时传动装置产生的扭矩冲击大小不一，从而影响整机运动过程中的平稳性。
换挡过程的平稳性是衡量整机工作过程稳定性的重要指标，是检验整机匹配设计合理性的重要环节，流量匹配不合理及压差引起的充油时间间隔对充油及建压临界点易产生液压冲击，对离合器压紧机构特性有较大的影响，进而引起挡位结合波动，影响了换挡过程平稳性。其中，液压冲击是指液压系统在突然启动、停机、变速或者换向时，阀口突然关闭或者动作突然停止，由于流动液压和运动部件惯性的作用，使系统瞬时形成很高的峰值压力的现象。
现有的变速阀组，如申请号为CN202010338623.5的前期专利中，公开了一种变速阀组，阀芯组件在阀腔内滑动的过程中，能够使先导进油口与第一油腔连通的同时，连通主进油口与第二油腔，利用先导进油口提供的先导油和主进油口提供的工作油同时为出油口供油，实现离合器主油路的快速充油。但是，该变速阀组在充油的瞬间容易产生液压冲击，导致压力突变。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种变速阀组及工程机械，以解决现有的变速阀组容易在换挡时产生压力冲击的问题。
一方面，本发明提供一种变速阀组，该变速阀组包括第一控制阀，所述第一控制阀包括：
第一阀体，所述第一阀体设有输入油口和输出油口，所述第一阀体内还设有第一节流油道和第二节流油道，所述输入油口用于连接油泵，所述输出油口用于连接离合器；
第一阀芯，所述第一阀芯能够相对所述第一阀体滑动而具有左位和右位，所述第一节流油道被配置为当所述第一阀芯位于所述左位和所述右位时均连通所述输入油口和所述输出油口；所述第二节流油道被配置为当所述第一阀芯位于所述右位时开度达到最大且连通所述输入油口和所述输出油口，当所述第一阀芯由所述右位向所述左位移动时，所述第二节流油道的开度逐渐减小为零。
作为变速阀组的优选技术方案，所述第二节流油道处于最大开度时的流量不大于所述第一节流油道的流量。
作为变速阀组的优选技术方案，所述第二节流油道处于最大开度时的流量与所述第一节流油道的流量的比值不大于0.5。
作为变速阀组的优选技术方案，所述变速阀组还包括与所述第一阀体活动连接的调节件，且所述调节件相对所述第一阀体的活动方向与所述第一阀芯相对所述第一阀体的滑动方向相同，当所述第一阀芯位于所述右位时，所述第一阀芯与所述调节件抵接，且所述第一阀芯与所述第一阀体具有间隙，所述间隙连通所述输入油口和输出油口，所述间隙形成所述第二节流油道。
作为变速阀组的优选技术方案，所述第一阀体还设有第二信号油口和第三信号油口，所述第二信号油口与所述输入油口连通，所述第三信号油口与所述输出油口连通，所述第二信号油口内的液压油用于驱动所述第一阀芯向所述右位移动，所述第三信号油口内的液压油用于驱动所述第一阀芯向所述左位移动，且所述第三信号油口内液压油与所述第一阀芯的作用面积大于所述第二信号油口内液压油与所述第一阀芯的作用面积。
作为变速阀组的优选技术方案，所述变速阀组还包括第二控制阀，所述第二控制阀包括：
第二阀体，所述第二阀体设有进油口和出油口，所述出油口与油箱连通，所述进油口用于和油泵选择性连接；
第二阀芯，所述第二阀芯能够相对所述第二阀体滑动而具有第一位置和第二位置，当所述第一阀芯位于所述左位时，所述第二阀芯位于所述第一位置，所述进油口和所述出油口断开；当所述第一阀芯位于所述右位时，所述第二阀芯位于所述第二位置时，所述进油口和所述出油口连通。
作为变速阀组的优选技术方案，所述第一阀体还设有充油油口、泄压油口和连接油口，所述第二阀体还设有第一信号油口，所述第一信号油口的液压油用于驱动所述第二阀芯向所述第一位置移动，所述连接油口与所述第一信号油口连通，所述泄压油口与油箱连通，所述充油油口与所述输出油口连通，当所述第一阀芯位于所述左位时，所述充油油口与所述连接油口连通，且所述泄压油口被封堵；当所述第一阀芯位于所述右位时，所述充油油口与所述泄压油口连通，且所述充油油口被封堵。
作为变速阀组的优选技术方案，所述变速阀组还包括顺序阀，所述顺序阀设置于所述进油口和所述油泵之间的连接管路。
作为变速阀组的优选技术方案，所述变速阀组还包括设置于所述顺序阀和所述第二控制阀之间的弹簧，所述弹簧用于驱动所述第二阀芯向所述第二位置移动，所述顺序阀包括：
第三阀体，所述第三阀体设有进油接口、出油接口和第四信号油口，所述进油接口连通用于连接油泵，所述出油接口连接所述进油口，所述第四信号油口和所述进油接口连通；
第三阀芯，所述第三阀芯滑动位于所述第三阀体内，所述第四信号油口内的液压油给予所述第三阀芯的作用力和所述弹簧给予所述阀芯的作用力的方向相反，且当所述第四信号油口内的液压油给予所述第三阀芯的作用力与所述弹簧给予所述阀芯的作用力的差值大于设定值时，所述顺序阀开启。
另一方面，本发明提供一种工程机械，包括上述任一方案中的变速阀组。
本发明的有益效果为：
本发明提供一种变速阀组及工程机械，该变速阀组包括第一控制阀，第一控制阀包括第一阀体和第一阀芯，第一阀体设有输入油口和输出油口，第一阀体内还设有第一节流油道和第二节流油道，输入油口用于连接油泵，输出油口用于连接离合器；第一阀芯能够相对第一阀体滑动而具有左位和右位，第一节流油道被配置为当第一阀芯位于左位和右位时均连通输入油口和输出油口；第二节流油道被配置为当第一阀芯位于右位时开度达到最大且连通输入油口和输出油口，当第一阀芯由右位向左位移动时，第二节流油道的开度逐渐减小为零，从而在当需要为离合器充油时，可使第一阀芯位于右位，此时通过第一节流油道和第二节流油道同时给离合器充油，可有效改善瞬时压力冲击，避免压力突变。
附图说明
图1为本发明实施例中变速阀组的结构示意图一(第一阀芯位于右位，第二阀芯位于第二位置)；
图2为本发明实施例中变速阀组的结构示意图二(第一阀芯位于左位，第二阀芯位于第一位置)。
图中：
1、第一控制阀；11、输入油口；12、输出油口；13、第一节流油道；14、第二节流油道；15、第二信号油口；16、第三信号油口；17、充油油口；18、泄压油口；19、连接油口；
2、第二控制阀；21、进油口；22、出油口；23、第一信号油口；
3、顺序阀；31、进油接口；32、出油接口；33、第四信号油口；
4、弹簧。
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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1和图2所示，本实施例提供一种变速阀组，该变速阀组用于工程机械的换挡控制。该变速阀组包括第一控制阀1、第二控制阀2和顺序阀3。
其中，第一控制阀1包括第一阀体和第一阀芯。第一阀体设有输入油口11和输出油口12，第一阀体内还设有第一节流油道13和第二节流油道14，输入油口11用于连接油泵，输出油口12用于连接离合器；第一阀芯能够相对第一阀体滑动而具有左位和右位，第一节流油道13被配置为当第一阀芯位于左位和右位时均连通输入油口11和输出油口12；第二节流油道14被配置为当第一阀芯位于右位时开度达到最大且连通输入油口11和输出油口12，当第一阀芯由右位向左位移动时，第二节流油道14的开度逐渐减小为零。当需要为离合器充油时，第一阀芯位于右位，此时通过第一节流油道13和第二节流油道14同时给离合器充油，可有效改善瞬时压力冲击，避免压力突变。
可选地，第二节流油道14处于最大开度时的流量不大于第一节流油道13的流量。具体地，本实施例中，第二节流油道14处于最大开度时的流量与第一节流油道13的流量的比值不大于0.5。其中，第二节流油道14处于最大开度时的流量与第一节流油道13的流量的比值可根据不同离合器的对于流量的具体需求而设定，示例性地，第二节流油道14处于最大开度时的流量与第一节流油道13的流量的比值具体可以为0.1、0.15、0.2、0.3、0.35、0.4或0.45。
可选地，变速阀组还包括与第一阀体活动连接的调节件(附图中未示出)，且调节件相对第一阀体的活动方向与第一阀芯相对第一阀体的滑动方向相同，当第一阀芯位于右位时，第一阀芯与调节件抵接，且第一阀芯与第一阀体具有间隙，间隙连通输入油口11和输出油口12，间隙形成第二节流油道14。如此设置，通过调节调节件相对第一阀体的位置，即可改变第二节流油道14处于最大开度时的流量，从而可适应不同离合器对于不同流量的需求，具有较宽泛的适用范围。优选地，调节件可与第一阀体螺纹连接，如此设置便于操作。
可选地，第一阀体还设有第二信号油口15和第三信号油口16，第二信号油口15与输入油口11连通，第三信号油口16与输出油口12连通，第二信号油口15内的液压油用于驱动第一阀芯向右位移动，第三信号油口16内的液压油用于驱动第一阀芯向左位移动，且第三信号油口16内液压油与第一阀芯的作用面积大于第二信号油口15内液压油与第一阀芯的作用面积。其中，当油泵启动后，第二信号油口15内液压油的油压等于第一控制阀1的输入油口11的油压，第三信号油口16的油压等同于第一控制阀1的输出油口12的油压，油液流经第一控制阀1时必然会被节流油道降压，虽然第三信号油口16内液压油与第一阀芯的作用面积大于第二信号油口15内液压油与第一阀芯的作用面积，但由于第二信号油口15的液压油显著大于第三信号油口16中液压油的油压，从而第二信号油口15的液压油可驱动第一阀芯瞬时向右位移动，以对离合器进行冲油，当油液充满后，节流油道两侧压差逐渐降为零，此时输出油口12和输入油口11的油压趋于等同，由于第三信号油口16内液压油与第一阀芯的作用面积大于第二信号油口15内液压油与第一阀芯的作用面积，从而第三信号油口16的液压油可驱动第一阀芯瞬时向左位移动。
第二控制阀2包括第二阀体和第二阀芯。其中，第二阀体设有进油口21和出油口22，出油口22与油箱连通，进油口21用于和油泵选择性连接；第二阀芯能够相对第二阀体滑动而具有第一位置和第二位置，当第一阀芯位于左位时，第二阀芯位于第一位置，进油口21和出油口22断开；当第一阀芯位于右位时，第二阀芯位于第二位置时，进油口21和出油口22连通。如此可通过第二控制阀2选择性调整输入油口11处的油压。其中，进油口21用于和油泵选择性连接是指进油口21和油泵能够连通或断开。
可选地，第一阀体还设有充油油口17、泄压油口18和连接油口19，第二阀体还设有第一信号油口23，第一信号油口23的液压油用于驱动第二阀芯向第一位置移动，连接油口19与第一信号油口23连通，泄压油口18与油箱连通，充油油口17与输出油口12连通，当第一阀芯位于左位时，充油油口17与连接油口19连通，且泄压油口18被封堵；当第一阀芯位于右位时，充油油口17与泄压油口18连通，且充油油口17被封堵。如此设置，可实现第二阀芯随第一阀芯的位置切换而切换位置，并且当第一阀芯位于右位时，可将第一信号油口23的油压卸载，以使第二阀芯位于右位，此时第一信号油口23内液压油回流至油箱，输出油口12可实现对离合器低压快速充油；当第一阀芯位于左位时，可给第一信号油口23充油，以维持第二阀芯位于第一位置，此时第一信号油口23内油压逐渐增大，以提升离合器的油压。
可选地，变速阀组还包括顺序阀3，顺序阀3设置于进油口21和油泵之间的连接管路。本实施例中，循序阀用于控制进油口21和油泵之间的选择性连通。具体地，当第一控制阀1的输入油口11的油压高于设定压力时，顺序阀3开启。需要注意的是，当第一阀芯位于右位时，输入油口11压力较低，且低于设定油压，此时用于给离合器低压充油，当第一阀芯位于左位时，输入油口11的压力能够逐渐提升至设定压力之上。
可选地，变速阀组还包括设置于顺序阀3和第二控制阀2之间的弹簧4，弹簧4用于驱动第二阀芯向第二位置移动，顺序阀3包括第三阀体和第三阀芯，第三阀体设有进油接口31、出油接口32和第四信号油口33，进油接口31连通用于连接油泵，出油接口32连接进油口21，第四信号油口33和进油接口31连通；第三阀芯滑动位于第三阀体内，第四信号油口33内的液压油给予第三阀芯的作用力和弹簧4给予阀芯的作用力的方向相反，且当第四信号油口33内的液压油给予第三阀芯的作用力与弹簧4给予阀芯的作用力的差值大于设定值时，顺序阀3开启。具体地，当第一阀芯位于右位时，第四信号油口33的压力均等同于输入油口11的压力，此时弹簧4提供给第三阀芯的力远大于第四信号油口33内液压油提供给第三阀芯的力，第三阀芯将进油接口31和出油接口32断开；反之，当第一阀芯位于左位时，且第四信号油口33的油压提升至设定压力之上时，第四信号油口33内液压油提供给第三阀芯的作用力将大于弹簧4提供给第三阀芯的作用力，并驱动第三阀芯连通进油接口31和出油接口32。
本实施例还提供一种工程机械，包括上述方案中的变速阀组。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变速阀组，其特征在于，包括第一控制阀(1)，所述第一控制阀(1)包括：
第一阀体，所述第一阀体设有输入油口(11)和输出油口(12)，所述第一阀体内还设有第一节流油道(13)和第二节流油道(14)，所述输入油口(11)用于连接油泵，所述输出油口(12)用于连接离合器；
第一阀芯，所述第一阀芯能够相对所述第一阀体滑动而具有左位和右位，所述第一节流油道(13)被配置为当所述第一阀芯位于所述左位和所述右位时均连通所述输入油口(11)和所述输出油口(12)；所述第二节流油道(14)被配置为当所述第一阀芯位于所述右位时开度达到最大且连通所述输入油口(11)和所述输出油口(12)，当所述第一阀芯由所述右位向所述左位移动时，所述第二节流油道(14)的开度逐渐减小为零。
2.根据权利要求1所述的变速阀组，其特征在于，所述第二节流油道(14)处于最大开度时的流量不大于所述第一节流油道(13)的流量。
3.根据权利要求2所述的变速阀组，其特征在于，所述第二节流油道(14)处于最大开度时的流量与所述第一节流油道(13)的流量的比值不大于0.5。
4.根据权利要求2所述的变速阀组，其特征在于，所述变速阀组还包括与所述第一阀体活动连接的调节件，且所述调节件相对所述第一阀体的活动方向与所述第一阀芯相对所述第一阀体的滑动方向相同，当所述第一阀芯位于所述右位时，所述第一阀芯与所述调节件抵接，且所述第一阀芯与所述第一阀体具有间隙，所述间隙连通所述输入油口(11)和输出油口(12)，所述间隙形成所述第二节流油道(14)。
5.根据权利要求1所述的变速阀组，其特征在于，所述第一阀体还设有第二信号油口(15)和第三信号油口(16)，所述第二信号油口(15)与所述输入油口(11)连通，所述第三信号油口(16)与所述输出油口(12)连通，所述第二信号油口(15)内的液压油用于驱动所述第一阀芯向所述右位移动，所述第三信号油口(16)内的液压油用于驱动所述第一阀芯向所述左位移动，且所述第三信号油口(16)内液压油与所述第一阀芯的作用面积大于所述第二信号油口(15)内液压油与所述第一阀芯的作用面积。
6.根据权利要求1-5任一项所述的变速阀组，其特征在于，所述变速阀组还包括第二控制阀(2)，所述第二控制阀(2)包括：
第二阀体，所述第二阀体设有进油口(21)和出油口(22)，所述出油口(22)与油箱连通，所述进油口(21)用于和油泵选择性连接；
第二阀芯，所述第二阀芯能够相对所述第二阀体滑动而具有第一位置和第二位置，当所述第一阀芯位于所述左位时，所述第二阀芯位于所述第一位置，所述进油口(21)和所述出油口(22)断开；当所述第一阀芯位于所述右位时，所述第二阀芯位于所述第二位置时，所述进油口(21)和所述出油口(22)连通。
7.根据权利要求6所述的变速阀组，其特征在于，所述第一阀体还设有充油油口(17)、泄压油口(18)和连接油口(19)，所述第二阀体还设有第一信号油口(23)，所述第一信号油口(23)的液压油用于驱动所述第二阀芯向所述第一位置移动，所述连接油口(19)与所述第一信号油口(23)连通，所述泄压油口(18)与油箱连通，所述充油油口(17)与所述输出油口(12)连通，当所述第一阀芯位于所述左位时，所述充油油口(17)与所述连接油口(19)连通，且所述泄压油口(18)被封堵；当所述第一阀芯位于所述右位时，所述充油油口(17)与所述泄压油口(18)连通，且所述充油油口(17)被封堵。
8.根据权利要求6所述的变速阀组，其特征在于，所述变速阀组还包括顺序阀(3)，所述顺序阀(3)设置于所述进油口(21)和所述油泵之间的连接管路。
9.根据权利要求8所述的变速阀组，其特征在于，所述变速阀组还包括设置于所述顺序阀(3)和所述第二控制阀(2)之间的弹簧(4)，所述弹簧(4)用于驱动所述第二阀芯向所述第二位置移动，所述顺序阀(3)包括：
第三阀体，所述第三阀体设有进油接口(31)、出油接口(32)和第四信号油口(33)，所述进油接口(31)连通用于连接油泵，所述出油接口(32)连接所述进油口(21)，所述第四信号油口(33)和所述进油接口(31)连通；
第三阀芯，所述第三阀芯滑动位于所述第三阀体内，所述第四信号油口(33)内的液压油给予所述第三阀芯的作用力和所述弹簧(4)给予所述阀芯的作用力的方向相反，且当所述第四信号油口(33)内的液压油给予所述第三阀芯的作用力与所述弹簧(4)给予所述阀芯的作用力的差值大于设定值时，所述顺序阀(3)开启。
10.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的变速阀组。
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