CN200989439Y

CN200989439Y - 电液控制定轴式动力换挡变速器

Info

Publication number: CN200989439Y
Application number: CN 200620136750
Authority: CN
Inventors: 殷琳; 周红全; 丁平芳; 曾庆星; 杨小兵; 李夏宇; 赵新宇; 赵丽娟; 郭军胜
Original assignee: Xuzhou Construction Machinery Group Co Ltd XCMG
Current assignee: Xuzhou Construction Machinery Group Co Ltd XCMG
Priority date: 2006-09-21
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2007-12-12
Anticipated expiration: 2016-09-21

Abstract

本实用新型公开了一种用于装载机上的电液控制定轴式动力换挡变速器，该变速器包括变速箱，变速箱连接有操纵阀，换挡选择器与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与操纵阀的电磁阀电连接，操纵阀的挡位阀与变速箱的离合器液压连接。具有良好的换挡品质，有效地保护了变速箱内的元件，使变速箱寿命得以极大提高，整车振动减轻，操纵舒适高效。具有强制换低挡功能，使操作程序简化，降低了工作强度，提高了工作效率。省去了操纵连杆机构及其磨损、变形等。维修和安装布置亦很方便。

Description

电液控制定轴式动力换挡变速器

技术领域

本实用新型涉及一种用于装载机上的定轴式变速器。

背景技术

公知的装载机上使用的定轴式变速器采用的是具有单级单涡轮三元件变矩器的变速箱，手动动力换挡，实现4档前进和3档后果退的功能，如常林、山工、成工等主机厂自制的变速器。操纵方式为手动操纵液压换挡，挡位较多，操作起来比较复杂，操纵舒适性差，影响作业效率。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种电液控制定轴式动力换挡变速器，该变速器操作简单，舒适性好，作业效率高。

本实用新型的目的是这样实现的：该变速器包括变速箱，变速箱连接有操纵阀，换挡选择器与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与操纵阀的电磁阀电连接，操纵阀的挡位阀与变速箱的离合器液压连接。

所述的操纵阀包括五个电磁阀和五个挡位阀，五个电磁阀的出油口分别与五个挡位阀的先导油口对应相连，变速泵的出油口与五个电磁阀的进油口、第一挡位阀的进油口、第四挡位阀的进油口及第五挡位阀的进油口相连，第一挡位阀的出油口与第二挡位阀的进油口相连，第一挡位阀的换挡油口与第一挡离合器相连，第二挡位阀的出油口与第三挡位阀的进油口相连，第二挡位阀的换挡油口与第二挡离合器相连，第三挡位阀的出油口与第四挡离合器相连，第三挡位阀的换挡油口与第三挡离合器相连，第四挡位阀的出油口与前进挡离合器及稳压阀相连，第五挡位阀的出油口与倒退挡离合器及稳压阀相连。

变速箱采用定轴式传动结构，操纵采用电液控制换挡。用液压离合器作为扭矩的传递单元，将变速箱的换挡齿轮用离合器与其轴连接起来。换挡时，从轴端来的压力油推动活塞，将离合器内的主、被动摩擦片压紧、结合而传递扭矩。摩擦片的脱开是靠离合器包内螺旋弹簧的作用力将活塞推回，扭矩传递中断。

操纵阀是通过换挡选择器来控制的。顺时针/逆时针转动换挡选择器的手柄，可使换挡选择器内部相应的触点接通和断开，从而使操纵阀内的电磁阀按规定的换挡逻辑通断电，实现对电磁阀的电气控制。前后推动挡位选择器的手柄可实现变速器的前进、空挡、后退；顺时针/逆时针转动手柄可选择I、II、III、IV挡，结合前进、后退方向挡来实现前进四个挡位和后退四个挡位的操作

本实用新型的优点和有益放果是：

1.具有良好的换挡品质，有效地保护了变速箱内的元件，使变速箱寿命得以极大提高，整车振动减轻，操纵舒适、高效。

2.变速系统具有挂挡启动自动保护和倒车报警功能，提高了车辆的安全性，减少了因操作失误而带来的损坏和事故。

3.具有强制换低挡功能，使操作程序简化，降低了工作强度，从而提高工作效率。

4.电控换挡省去了操纵连杆机构及其磨损、变形等。故不需调整、润滑等保养，维修和安装布背亦很方便。

本实用新型采用电液控制系统取代手动控制系统，操纵方使，同时配置了强制换低挡功能，使操作程序减化，降低改善了司机的劳动强度，从而提高了工作效率和整机的使用经济性。

附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的结构示意图。

图2是图1中的变速箱传动示意图。

图3是图1中的液压控制示意图。

图4是图1中的电路控制示意路。

图中1.换挡选择器、2.整车电路、3.控制器、4.变速箱、5.操纵电缆、6.操纵阀、7.变矩器、8.变速泵、9.动力输入端、10.动力输出端。11.背压阀、2.润滑油路、13.控制压力阀、14.滤清器、15.油散热器、16.变矩器安全阀、17.粗滤器、18.第二稳压阀、18-1.第一稳压阀、19.第二蓄能器、19-1.第一蓄能器、20.档位信号线、21.低挡信号线、22.测速传感器、23.空挡起动保护继电器、24.行车制动开关、25.倒车继电器、26.强制换低挡开关、27.仪表、28.保险盒、29.手制动开关；E1.第一电磁阀、E2.第二电磁阀、E3.第三电磁阀、EV.第四电磁阀、ER.第五电磁阀、P1.第一挡位阀、P2.第二挡位阀、P3.第三挡位阀、PV.第四挡位阀、PR.第五挡位阀、K1.第一挡离合器、K2.第二挡离合器、K3.第三挡离合器、K4.第四挡离合器、KV.前进档离合器、KR.倒退挡离合器。

具体实施方式

在图1中，变速箱4连接有操纵阀6，换挡选择器1与控制器3的输入端电连接，控制器3的输出端与操纵阀6的电磁阀电连接，操纵阀6的挡位阀与变速箱4的离合器液压连接。

通过向前或向后推挡位选择器1可得到“前进-空挡-后退”的位置；转动挡位选择器1可设定不同的挡位。

在图2中，变矩器7的动力输入端9与发动机飞轮相连接。变速箱4为定轴式四挡结构——前进四挡、后退四挡。内有六个分布于三根平行轴上的多片湿式摩擦离合器K1、K2、K3、K4、KV和KR，能在带负荷状态(不切断动力)下接合与脱开

换挡时相应的离合器摩擦片被受轴向作用的油压所推动的活塞压紧，离合器摩擦片的脱开是靠复位弹簧的作用力将活塞推回。所有传动齿轮均由滚动轴承支承，齿轮与齿轮之间为常啮合传动。各齿轮、轴承及离合器均由经冷却后的变速器油进行润滑。挡位与相应各离合器的结合情况见表1

表1 电磁阀和离合器的档位组合(注：“●”表示电磁阀起作用)

挡位		电磁阀					离合器
		电磁阀					离合器	EV	E1	E2	E3	ER
		前进	I挡	●	●	●	●	EV	E1	E2	E3	ER			KV+K1
II挡	●		I挡	●	●	●	●		●	●		KV+K2			KV+K1
II挡	●		III挡	●			●		●	●		KV+K2		KV+K3
IV挡	●		III挡	●			●					K3+K4		KV+K3
IV挡	●		后退	I当		●	●					K3+K4	●	●	KR+K1
II挡				I当		●	●	●	●	●	KR+K2		●	●	KR+K1
II挡				III挡				●	●	●	KR+K2	●	●	KR+K3
IV挡				III挡						●	KR+K4	●	●	KR+K3

在图3中，操纵阀6包括五个电磁阀和五个挡位阀。第一电磁阀E1的出油口2与第一挡位阀P1的先导油口3相连，第二电磁阀E2的出油口2与第二挡位阀P2的先导油口3相连，第三电磁阀E3的出油口2与第三挡位阀P3的先导油口3相连，第四电磁阀EV的出油口2与第四挡位阀PV的先导油口3相连，第五电磁阀ER的出油口2与第五挡位阀PR的先导油口3相连。

变速泵8的出油口经滤清器14与第一电磁阀E1的进油口1、第二电磁阀E2的进油口1、第三电磁阀E3的进油口1、第四电磁阀EV的进油口1、第五电磁阀ER的进油口1、第一挡位阀P1的进油口1、第四挡位阀PV的进油口1及第五挡位阀PR的进油口1相连。第一挡位阀P1的出油口2与第二挡位阀P2的进油口1相连，第一挡位阀P1的换挡油口4与第一挡离合器K1相连。第二挡位阀P2的出油口2与第三挡位阀P3的进油口1相连，第二挡位阀P2的换挡油口4与第二挡离合器K2相连。第三挡位阀P3的出油口2与第四挡离合器K4相连，第三挡位阀P3的换挡油口4与第三挡离合器K3相连。第四挡位阀PV的出油口2与前进挡离合器KV及稳压阀18-1相连。第五挡位阀PR的出油口2与倒退挡离合器KR及稳压阀18相连。

变矩器7和离合器由变速泵8提供压力油。变速泵8为齿轮泵，经齿轮传递由发动机直接驱动。变速泵8经粗滤器17从油箱吸油，将压力油直接泵入滤清器14，滤清器14配有一个压力旁通阀(起安全保护作用)。经滤清器14出来的压力油经控制压力阀13调定压力后分别进入操纵阀6中的电磁阀与挡位阀。

空挡即未操纵变速器时，电磁阀断开，第四挡离合器K4结合，而其它挡位离合器均处于断开状态，无压力输出。

当需要挂挡时，如挂前进1挡时，第四电磁阀EV、第一电磁阀E1、第二电磁阀E2和第三电磁阀E3通电，其所控制的第四挡位阀PV、第一拦位阀P1、第二挡位阀P2和第三挡位阀P3动作。前进挡离合器KV及第一挡离合器K1接合，前进1挡产生.由于流向第一挡离合器K1、第三挡离合器K3、第四挡离合器K4的压力油路被切断，离合器处于脱开状态。

当由前进I挡换为前进II挡时，第一电磁阀E1断电，第四电磁阀EV、第二电磁阀E2、第三电磁阀E3继续保持通电，第一电磁阀E1控制的第一挡位阀P1复位，流向第一挡离合器K1的压力油被切断，第一挡离合器K1中的摩擦片在复位弹簧的作用下脱开；而流向第二挡离合器K2的压力油路接通，第二挡离合器K2接合，与结合的前进挡离合器KV共同作用产生前进II挡，而流向第三挡离合器K3、第四挡离合器K4的油路切断，离合器继续处于脱开状态。

为防止变矩器7内部油压过高和气蚀，在变矩器7的入口处及出口处分别设有变矩器安全阀16和背压阀11。

在图4中，控制器3的1脚、2脚、3脚、4脚和5脚为输入端，6脚为强制低挡开关26的信号线，7脚、8脚、9脚、10脚和11脚为输出端。控制器3根据连接在变速箱4上的测速传感器22传来的信息，同时对检测到的挡位选择器1位置(如倒挡位置，空挡位置，前进挡位置)和强制换低挡开关26位置等信息进行运算、判断和处理，控制器3会发出控制指令给相应的电磁阀。电磁阀则通过相应的挡位阀控制着相应的挡位离合器的接合、脱开，实现换挡。电磁阀的不同组合，产生不同的挡位。电磁阀和相应的离合器的挡位组合见表1。

电控系统可实现挂挡启动自动保护功能。当换挡选择器1选择空位时，空挡启动保护继电器23通电，控制器4发出指令，解除启动互锁，允许发动机启动；在挂挡(非空挡)时，空挡启动保护继电器23断电，不允许发动机启动。当换挡选择器1选择倒挡时，倒车继电器25通电，后退灯亮，倒车蜂鸣器响，实现倒车报警功能。

当以装载机以II挡前进接近料堆时，按下强制换低挡开关26，控制器3会执行换挡程序——指令变速器自动换成前进I挡，增加插入力；装料结束后，司机将换挡选择器1置后退挡位时，变速器将自动从前进I挡变为后退II挡，以提高作业效率。(强制换低挡功能在拨动挡位选择器1后会被自动解除。)

电路控制系统的手制动开关29可通过一外接正极信号(如通过手制动器)实现动力切断功能。该信号一旦出现，控制器3便会发出指令，使变速器置于空挡位置，来自发动机的动力便不再通过变速器输出。利用此功能可在轮式装载机的铲掘作业时将发动机所有的动力传送至工作液压系统，以提高工作性能；或用于紧急制动。

强制换低挡开关26的按钮(仅在I，II挡起作用)设在挡位选择器1的手柄上，使装载机驾驶员在作业过程中操纵更为简易舒适，作业效率提高。

Claims

1.一种电液控制定轴式动力换挡变速器，该变速器包括变速箱，其特征是变速箱连接有操纵阀，换挡选择器与控制器的输入端电连接，控制器的输出端与操纵阀的电磁阀电连接，操纵阀的挡位阀与变速箱的离合器液压连接。

2.根据权利要求1所述的电液控制定轴式动力换挡变速器，其特征是操纵阀包括五个电磁阀和五个挡位阀，五个电磁阀的出油口分别与五个挡位阀的先导油口对应相连，变速泵的出油口与五个电磁阀的进油口、第一挡位阀的进油口、第四挡位阀的进油口及第五挡位阀的进油口相连，第一挡位阀的出油口与第二挡位阀的进油口相连，第一挡位阀的换挡油口与第一挡离合器相连，第二挡位阀的出油口与第三挡位阀的进油口相连，第二挡位阀的换挡油口与第二挡离合器相连，第三挡位阀的出油口与第四挡离合器相连，第三挡位阀的换挡油口与第三挡离合器相连，第四挡位阀的出油口与前进挡离合器及稳压阀相连，第五挡位阀的出油口与倒退挡离合器及稳压阀相连。