CN116292864A - 一种应用于推土机的机械传动系统及其工作方法 - Google Patents

一种应用于推土机的机械传动系统及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种应用于推土机的机械传动系统及其工作方法，包括主离合器、变速箱、变速控制电磁阀、换向控制电磁阀、变速操纵装置、主离合器操纵装置、主离合器操纵位置传感器和控制器，变速操纵装置对变速箱换挡或换向操作，并将变速操纵装置的状态信号传递至控制器；主离合器操纵装置断开或连接主离合器动力传递；主离合器操纵位置传感器监测主离合器操纵装置的位置，并将状态传输至控制器；控制器接收主离合器断开或连接的状态；接收变速操纵装置发送的状态信号，控制变速箱自动进入变速操纵装置所指示的状态；当发动机掉速达到设定数值时，控制器将变速箱调整至空挡状态，使机械传动系统的操作简便，有效避免作业负载变化大时，发动机熄火。

Description

一种应用于推土机的机械传动系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及传动系统技术领域，尤其涉及一种应用于推土机的机械传动系统及其工作方法。
背景技术
目前市场上推土机的机械传动形式如下：发动机输出动力，通过主离合器的接通、断开将动力传递给变速箱，由变速箱变速、增扭后传递给中央传动，中央传动再次减速增扭后传给终传动驱动履带，使机器实现行走、作业；在这种机械传动系统中，主离合器为常开式、变速箱为机械拨叉式换挡/换向变速箱，主离合器和变速/换向操纵为机械连杆结构，主离合器操纵与变速操纵联动，当操作主离合器操纵手柄，使其处于处于断开状态时，可以操作变速箱操纵手柄进行换挡/换向操作；当操作主离合器操纵手柄，使其处于处于接通状态时，主离合器操纵连杆机构锁住变速箱换挡/换向操纵，无法进行换挡/换向操作；这种传动系统操作复杂，操作力大，对驾驶人员的操作技能要求高，且整体操控感较差，同时遇到作业负载变化大时，无法及时断开动力，导致发动机熄火，发动机熄火后因传动系统仍处于接通状态，导致发动机启动困难。
发明内容
本发明公开的一种应用于推土机的机械传动系统及其工作方法，解决了目前推土机的机械传动系统操作复杂，操控感较差；且遇到作业负载变化大时，无法及时断开动力，导致发动机熄火的问题，使得机械传动系统的操作简便，有效避免作业负载变化大时，发动机的熄火。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
本发明一方面公开一种应用于推土机的机械传动系统，包括主离合器、变速箱、变速控制电磁阀、换向控制电磁阀、变速操纵装置、主离合器操纵装置、主离合器操纵位置传感器和控制器，其中，所述主离合器的输入端连接发动机的输出端，用以传递或切断发动机输出的动力；所述变速箱通过万向节连接所述主离合器，用以在发动机转速和扭矩不变的情况下，按不同工作条件改变推土机的扭矩、转速和运动方向；变速控制电磁阀用以实现所述变速箱的转速变化；换向控制电磁阀用以实现所述变速箱运动方向的变化；变速操纵装置用以对所述变速箱进行换挡或换向操作，并将所述变速操纵装置的状态信号传递至控制器；主离合器操纵装置用以断开或连接所述主离合器的动力传递；主离合器操纵位置传感器用以实时监测所述主离合器操纵装置的位置，并将主离合器断开或连接的状态传输至控制器；控制器用以接收所述主离合器操纵位置传感器发送的所述主离合器断开或连接的状态；用以接收所述变速操纵装置发送的状态信号，控制所述变速箱自动进入所述变速操纵装置所指示的状态；当发动机掉速达到设定数值时，所述控制器自动将所述变速箱调整至空挡状态。
进一步地，一种应用于推土机的机械传动系统还包括安全电磁阀，用以当推土机停止作业时，使传动系统处于无控制油状态，保证推土机安全。
进一步地，所述变速操纵装置为操纵手柄。
进一步地，所述主离合器操纵装置为脚踏。
进一步地，所述主离合器为常闭式主离合器。
进一步地，所述变速箱为电液混合控制的变速箱或者电控变速箱。
本发明另一方面公开一种应用于推土机的机械传动系统的工作方法，包括以下步骤：
常态下，主离合器操纵装置(6)处于初始位置，所述变速箱(2)处于空挡状态，安全电磁阀(10)处于断电状态，此时操作变速操纵装置(5)或主离合器操纵装置(6)，所述变速箱(2)均无法实现动力输出，推土机无法动作；
当需工作时，接通安全电磁阀(10)，操作主离合器操纵装置(6)，使得主离合器(1)处于断开状态，主离合器操纵位置传感器(7)监测到主离合器(1)的断开状态，并传送至控制器(8)；然后操作变速操纵装置(5)，并将变速操纵装置(5)最终所指示的状态传送至控制器(8)，控制器(8)控制变速箱(2)自动进入变速操纵装置(5)最终所指示的状态，最后操作主离合器操纵装置(6)使其回复初始状态，传动系统接通，动力正常传递，推土机进入工作状态；
当在工作状态且仍需调整变速箱(2)时，操作主离合器操纵装置(6)，使得主离合器(1)处于断开状态，主离合器操纵位置传感器(7)监测到主离合器(1)的断开状态，并传送至控制器(8)；然后操作变速操纵装置(5)，并将变速操纵装置(5)最终所指示的状态传送至控制器(8)，控制器(8)控制变速箱(2)自动进入变速操纵装置(5)最终所指示的状态，最后操作主离合器操纵装置(6)使其回复初始状态；
当在工作状态需要转向时，操作变速操纵装置(5)向左或向右，实现推土机在工作状态时的转向；
当在工作状态时，负载变化剧烈且控制器(8)检测到发动机掉速到达预设数值时，控制器(8)输出控制信号自动将变速箱(2)调整至空挡状态，以防发动机熄火；
当停止作业时，断开安全电磁阀(10)，使传动系统处于无控制油状态，保证推土机安全。
有益技术效果：
本发明公开一种应用于推土机的机械传动系统及其工作方法，包括主离合器、变速箱、变速控制电磁阀、换向控制电磁阀、变速操纵装置、主离合器操纵装置、主离合器操纵位置传感器和控制器，其中，所述主离合器的输入端连接发动机的输出端，用以传递或切断发动机输出的动力；所述变速箱通过万向节连接所述主离合器，用以在发动机转速和扭矩不变的情况下，按不同工作条件改变推土机的扭矩、转速和运动方向；变速控制电磁阀用以实现所述变速箱的转速变化；换向控制电磁阀用以实现所述变速箱运动方向的变化；变速操纵装置用以对所述变速箱进行换挡或换向操作，并将所述变速操纵装置的状态信号传递至控制器；主离合器操纵装置用以断开或连接所述主离合器的动力传递；主离合器操纵位置传感器用以实时监测所述主离合器操纵装置的位置，并将主离合器断开或连接的状态传输至控制器；控制器用以接收所述主离合器操纵位置传感器发送的所述主离合器断开或连接的状态；用以接收所述变速操纵装置发送的状态信号，控制所述变速箱自动进入所述变速操纵装置所指示的状态；当发动机掉速达到设定数值时，所述控制器自动将所述变速箱调整至空挡状态，解决了目前推土机的机械传动系统操作复杂，操控感较差；且遇到作业负载变化大时，无法及时断开动力，导致发动机熄火的问题，使得机械传动系统的操作简便，有效避免作业负载变化大时，发动机的熄火。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明所述的一种应用于推土机的机械传动系统的系统结构图。
其中，1-主离合器，2-变速箱，3-变速控制电磁阀，4-换向控制电磁阀，5-变速操纵装置，6-主离合器操纵装置，7-主离合器操纵位置传感器，8-控制器，9-万向节，10-安全电磁阀。
具体实施方式
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。
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明。
本发明一方面公开一种应用于推土机的机械传动系统，参见图1，具体地，应用于推土机的机械传动系统包括主离合器1、变速箱2、变速控制电磁阀3、换向控制电磁阀4、变速操纵装置5、主离合器操纵装置6、主离合器操纵位置传感器7和控制器8，其中，主离合器1的输入端连接发动机的输出端，即主离合器1的输入端与发动机飞轮连接，通过螺栓固定在分动箱上，用以传递或切断发动机输出的动力，优选地，主离合器1为常闭式主离合器；变速箱2安装在机架上，变速箱2通过万向节9连接主离合器1，用以在发动机转速和扭矩不变的情况下，按不同工作条件改变推土机的扭矩、转速和运动方向，当变速箱2输入与主离合器1输出同轴度产生偏差时，通过万向节9进行弥补，优选地，变速箱2为电液混合控制的变速箱或者电控变速箱；变速控制电磁阀3用以实现速箱2的转速变化，变速控制电磁阀3安装在单独的阀块或变速阀体上；换向控制电磁阀4用以实现变速箱2运动方向的变化，换向控制电磁阀4安装在单独的阀块或变速阀体上；变速操纵装置5用以对变速箱2进行换挡或换向操作，并将变速操纵装置5的状态信号传递至控制器8，优选地，变速操纵装置5为操纵手柄，安装在底板架操纵盒上；主离合器操纵装置6用以断开或连接主离合器1的动力传递，优选地，主离合器操纵装置6为脚踏，通过支架安装在地板架前踏板左侧；主离合器操纵位置传感器7用以实时监测主离合器操纵装置6的位置，并将主离合器1断开或连接的状态传输至控制器8，安装在主离合器操纵装置6上；控制器8集成在整机仪表内，安装在仪表支架上，用以接收所述主离合器操纵位置传感器7发送的主离合器1断开或连接的状态；用以接收变速操纵装置5发送的状态信号，控制变速箱2自动进入变速操纵装置5所指示的状态；当发动机掉速达到设定数值时，控制器8自动将变速箱2调整至空挡状态，实现推土机机械传动系统的电控化，使得机械传动系统的操作简便，有效避免作业负载变化大时，发动机的熄火。
作为本发明的一个优选实施例，本发明公开的应用于推土机的机械传动系统还包括安全电磁阀10，用以当推土机停止作业时，使传动系统处于无控制油状态，保证推土机安全。
本发明公开的应用于推土机的机械传动系统的工作过程为：
因为本发明的主离合器1采用常闭式主离合器，因此常态下，主离合器1为接通状态，发动机输出的动力通过主离合器1带动万向节9，从而带动变速箱2，变速箱处于空挡位置，无动力输出，变速操纵手柄5处于空挡状态，主离合器操纵脚踏6处于起始位置，安全电磁阀10处于断电断开状态，此时操作变速操纵手柄5、主离合器操纵脚踏6和变速箱2无法实现动力输出，推土机无动作；当安全电磁阀通电接通时，将主离合器操纵脚踏6踩下去，主离合器操纵位置传感器7监测到主离合器操纵脚踏的位置信号(由于是常闭式主离合器，当踩下去时，主离合器是处于断开的状态)，并将主离合器操纵脚踏的状态(断开状态)传递到控制器8，然后操作变速操纵手柄5，并将此时变速操纵手柄5的状态传输至控制器8，控制器8经运算后，变速箱2自动进入变速操纵手柄5所指示的状态，松开主离合器操纵脚踏6，传动系统全部接通，动力正常传递，推土机进入工作状态；如需转向，只需将变速操纵手柄5向左或向右摆动即可；如需再次操作变速箱2，需再次将主离合器操纵脚踏6踩下去，然后操作变速操纵手柄5，再松开主离合器操纵脚踏即可；推土机在作业过程中，当负载变化剧烈，控制器8检测到发动机掉速达到预设数值时，控制器8直接输出控制信号自动将变速箱2调整至空挡状态，预防发动机熄火；当推土机停止作业时，断开安全电磁阀10，使传动系统处于无控制油状态，保证推土机安全。
本发明另一方面公开一种应用于推土机的机械传动系统的工作方法，具体包括以下步骤：
常态下，主离合器操纵装置6处于初始位置，变速箱2处于空挡状态，安全电磁阀10处于断电状态，此时操作变速操纵装置5或主离合器操纵装置6，变速箱2均无法实现动力输出，推土机无法动作；
当需工作时，接通安全电磁阀10，操作主离合器操纵装置6，使得主离合器1处于断开状态，主离合器操纵位置传感器7监测到主离合器1的断开状态，并传送至控制器8；然后操作变速操纵装置5，并将变速操纵装置5最终所指示的状态传送至控制器8，控制器8控制变速箱2自动进入变速操纵装置5最终所指示的状态，最后操作主离合器操纵装置6使其回复初始状态，传动系统接通，动力正常传递，推土机进入工作状态；
当在工作状态且仍需调整变速箱2时，操作主离合器操纵装置6，使得主离合器1处于断开状态，主离合器操纵位置传感器7监测到主离合器1的断开状态，并传送至控制器8；然后操作变速操纵装置5，并将变速操纵装置5最终所指示的状态传送至控制器8，控制器8控制变速箱2自动进入变速操纵装置5最终所指示的状态，最后操作主离合器操纵装置6使其回复初始状态；
当在工作状态需要转向时，操作变速操纵装置5向左或向右，实现推土机在工作状态时的转向；
当在工作状态时，负载变化剧烈且控制器8检测到发动机掉速到达预设数值时，控制器8输出控制信号自动将变速箱2调整至空挡状态，以防发动机熄火；
当停止作业时，断开安全电磁阀10，使传动系统处于无控制油状态，保证推土机安全。
本发明公开的一种应用于推土机的机械传动系统及其工作方法，使得传动系统操作简便，极大降低了驾驶员的操作强度，且能有效防止发动机熄火。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种应用于推土机的机械传动系统，其特征在于，包括：
主离合器(1)，所述主离合器(1)的输入端连接发动机的输出端，用以传递或切断发动机输出的动力；
变速箱(2)，所述变速箱(2)通过万向节(9)连接所述主离合器(1)，用以在发动机转速和扭矩不变的情况下，按不同工作条件改变推土机的扭矩、转速和运动方向；
变速控制电磁阀(3)，用以实现所述变速箱(2)的转速变化；
换向控制电磁阀(4)，用以实现所述变速箱(2)运动方向的变化；
变速操纵装置(5)，用以对所述变速箱(2)进行换挡或换向操作，并将所述变速操纵装置(5)的状态信号传递至控制器(8)；
主离合器操纵装置(6)，用以断开或连接所述主离合器(1)的动力传递；
主离合器操纵位置传感器(7)，用以实时监测所述主离合器操纵装置(6)的位置，并将主离合器(1)断开或连接的状态传输至控制器(8)；
控制器(8)，用以接收所述主离合器操纵位置传感器(7)发送的所述主离合器(1)断开或连接的状态；用以接收所述变速操纵装置(5)发送的状态信号，控制所述变速箱(2)自动进入所述变速操纵装置(5)所指示的状态；当发动机掉速达到设定数值时，所述控制器(8)自动将所述变速箱(2)调整至空挡状态。
2.根据权利要求1所述的一种应用于推土机的机械传动系统，其特征在于，还包括安全电磁阀(10)，用以当推土机停止作业时，使传动系统处于无控制油状态，保证推土机安全。
3.根据权利要求1所述的一种应用于推土机的机械传动系统，其特征在于，所述变速操纵装置(5)为操纵手柄。
4.根据权利要求1所述的一种应用于推土机的机械传动系统，其特征在于，所述主离合器操纵装置(6)为脚踏。
5.根据权利要求1所述的一种应用于推土机的机械传动系统，其特征在于，所述主离合器(1)为常闭式主离合器。
6.根据权利要求1所述的一种应用于推土机的机械传动系统，其特征在于，所述变速箱(2)为电液混合控制的变速箱或者电控变速箱。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种应用于推土机的机械传动系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
常态下，主离合器操纵装置(6)处于初始位置，所述变速箱(2)处于空挡状态，安全电磁阀(10)处于断电状态，此时操作变速操纵装置(5)或主离合器操纵装置(6)，所述变速箱(2)均无法实现动力输出，推土机无法动作；
当需工作时，接通安全电磁阀(10)，操作主离合器操纵装置(6)，使得主离合器(1)处于断开状态，主离合器操纵位置传感器(7)监测到主离合器(1)的断开状态，并传送至控制器(8)；然后操作变速操纵装置(5)，并将变速操纵装置(5)最终所指示的状态传送至控制器(8)，控制器(8)控制变速箱(2)自动进入变速操纵装置(5)最终所指示的状态，最后操作主离合器操纵装置(6)使其回复初始状态，传动系统接通，动力正常传递，推土机进入工作状态；
当在工作状态且仍需调整变速箱(2)时，操作主离合器操纵装置(6)，使得主离合器(1)处于断开状态，主离合器操纵位置传感器(7)监测到主离合器(1)的断开状态，并传送至控制器(8)；然后操作变速操纵装置(5)，并将变速操纵装置(5)最终所指示的状态传送至控制器(8)，控制器(8)控制变速箱(2)自动进入变速操纵装置(5)最终所指示的状态，最后操作主离合器操纵装置(6)使其回复初始状态；
当在工作状态需要转向时，操作变速操纵装置(5)向左或向右，实现推土机在工作状态时的转向；
当在工作状态时，负载变化剧烈且控制器(8)检测到发动机掉速到达预设数值时，控制器(8)输出控制信号自动将变速箱(2)调整至空挡状态，以防发动机熄火；
当停止作业时，断开安全电磁阀(10)，使传动系统处于无控制油状态，保证推土机安全。
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