CN204164330U - 用于变速器的液压控制系统和包括该系统的机器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于变速器的液压控制系统和包括该系统的机器。液压控制系统包括加压流体源、两个换向离合器、多个变速离合器、流体连接在换向离合器与加压流体源之间的换向控制阀和流体连接在变速离合器与加压流体源之间的变速控制阀。从加压流体源通向换向控制阀的第一通路和从加压流体源通向变速控制阀的第二通路具有公共部分，从该公共部分分支出通向换向控制阀的第一支路和通向所述变速控制阀的第二支路。在第一支路中设置有允许流体朝向换向控制阀流动的第一单向阀，在第二支路中设置有允许流体朝向变速控制阀流动的第二单向阀。通过在换向控制阀与变速控制阀之间设置两个单向阀，能够提高在单独换向或者单独变速时的换档品质。

Description

用于变速器的液压控制系统和包括该系统的机器

技术领域

本实用新型涉及用于变速器的液压控制系统和包括该系统的机器。

背景技术

诸如装载机、挖掘机、推土机、拖拉机、起重机之类的机器的变速器具有较多档位并且借助于液压控制系统进行换档操作。其中有一种变速器的液压控制系统具有两个控制阀，并且相应地设置有分别操纵各控制阀的两个操纵杆。通过利用第一操纵杆切换第一控制阀的位置，可以实现机器在前进行驶与倒退行驶之间的切换。该第一控制阀可称为“换向控制阀”，与该阀相关的控制可称为“换向控制”。通过利用第二操纵杆切换第二控制阀的位置，可以改变变速器的速比。该第二控制阀可称为“变速控制阀”，与该阀相关的控制可称为“变速控制”。

在常规的变速器液压控制系统中，换向控制阀和变速控制阀通过油路连接在一起。在这种情况下，当仅进行换向控制时，来自处于接合状态的变速离合器的液压油会通过该油路流向待接合的换向离合器，导致该变速离合器中的油压降低；当仅进行变速控制时，来自处于接合状态的换向离合器的液压油会通过该油路流向待接合的变速离合器，导致该换向离合器中的油压降低。因此，对于应当保持处于接合状态的变速离合器或换向离合器，需要再次供应液压油以重新建立使其接合的油压。这延长了换档时间，并且使换档品质变差。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于对常规的变速器液压控制系统进行改进， 以提高仅进行换向控制或变速控制时的换档品质。

本实用新型的第一方面提供了一种用于变速器的液压控制系统，该液压控制系统包括加压流体源、两个换向离合器、多个变速离合器、流体连接在换向离合器与加压流体源之间的换向控制阀和流体连接在变速离合器与加压流体源之间的变速控制阀，其中，从所述加压流体源通向所述换向控制阀的第一通路和从所述加压流体源通向所述变速控制阀的第二通路具有公共部分，从该公共部分分支出通向所述换向控制阀的第一支路和通向所述变速控制阀的第二支路，在所述第一支路中设置有允许流体朝向所述换向控制阀流动而阻止流体沿相反方向流动的第一单向阀，在所述第二支路中设置有允许流体朝向所述变速控制阀流动而阻止流体沿相反方向流动的第二单向阀。

所述两个换向离合器可包括前进用离合器和倒退用离合器，所述换向控制阀构造成三位四通阀，其中，当所述换向控制阀处于第一位置时，所述前进用离合器和所述倒退用离合器均与所述加压流体源断开连接；当所述换向控制阀处于第二位置时，所述前进用离合器能够与所述加压流体源流体连通，所述倒退用离合器与所述加压流体源断开连接；当所述换向控制阀处于第三位置时，所述倒退用离合器能够与所述加压流体源流体连通，所述前进用离合器与所述加压流体源断开连接。

在一个优选实施方案中，在所述换向控制阀与所述换向离合器之间流体连接有刹车断档阀，该刹车断档阀构造成二位阀，其中，当该刹车断档阀处于第一位置时，所述换向离合器经由该刹车断档阀与所述换向控制阀流体连通；当该刹车断档阀处于第二位置时，所述换向离合器经由该二位阀通向低压流体贮存器。

在一个优选实施方案中，所述多个变速离合器包括第一变速离合器和第二变速离合器，所述变速控制阀构造成三位四通阀，其中，当所述变速控制阀处于第一位置时，所述第一变速离合器和所述第二变速离合器均与所述加压流体源断开连接；当所述变速控制阀处于第二位置时，所述第一变速离合器与所述加压流体源流体连通，所述第二变速离合器与所述加压 流体源断开连接；当所述变速控制阀处于第三位置时，所述第二变速离合器与所述加压流体源流体连通，所述第一变速离合器与所述加压流体源断开连接。

优选地，所述第一变速离合器和所述第二变速离合器中的至少一者能够通过操纵装置切换到两个接合位置。

所述加压流体源可包括由发动机驱动的泵，所述泵对来自低压流体贮存器的液压流体进行加压并向所述换向控制阀和所述变速控制阀输送加压后的液压流体。

本实用新型的第二方面提供了一种机器，该机器包括变速器和如上所述的用于变速器的液压控制系统。

所述机器可以是装载机、挖掘机、推土机、拖拉机或起重机。

根据本实用新型，通过在换向控制阀与变速控制阀之间设置两个单向阀，提高了在单独换向或者单独变速时的换档品质。

附图说明

图1是根据本实用新型一实施例的用于变速器的液压控制系统的示意图，其中换向控制阀和变速控制阀均处于中位。

图2是与图1对应的示意图，示出了当建立前进一档时换向控制阀和变速控制阀的位置。

图3是与图1对应的示意图，示出了当建立前进二档时换向控制阀和变速控制阀的位置

图4是与图1对应的示意图，示出了当建立倒退一档时换向控制阀和变速控制阀的位置。

具体实施方式

现在参照附图描述根据本实用新型的变速器液压控制系统的一个实施例。图1-4示出根据该实施例的液压控制系统100的示意图。

如现有技术中公知的，液压控制系统100可包括加压流体源、换档执 行装置以及流体连接在加压流体源和换档执行装置之间的阀组。加压流体源可包括用于产生加压流体的泵11。在图示的实施例中，泵11由发动机12驱动。在其他实施例中，泵11也可以是由例如来自蓄电池的电力驱动的电动泵。

换档执行装置可包括用于使变速器中的相应齿轮组接合或脱开以实现档位变换的多个离合器。在图示的实施例中，换档执行装置包括前进用离合器13、倒退用离合器14、第一变速离合器15和第二变速离合器16。在各离合器的内部具有单向离合器。与前进用离合器13或倒退用离合器14流体连接的管线包括通向蓄能器的支路。此外，在图示的实施例中，第一变速离合器15和第二变速离合器16都能够通过相应的操纵装置切换到两个致动位置以实现两个档位。作为示例，第一变速离合器15可用于实现一档和三档，第二变速离合器16可用于实现二档和四档。在其他实施例中，第一变速离合器15和第二变速离合器16中的任一个或者两者可以仅具有一个致动位置。

阀组可包括换向控制阀17和变速控制阀18。换向控制阀17流体连接在前进用离合器13和倒退用离合器14与泵11之间。变速控制阀18流体连接在第一变速离合器15和第二变速离合器16与泵11之间。在换向控制阀17与前进用离合器13和倒退用离合器14之间还可以设置可选的刹车断档阀19。

此外，液压控制系统100还可以包括低压流体贮存器20。该低压流体贮存器20贮存例如处于大气压力下的液压流体。所述液压流体例如可以是专用液压油、发动机润滑油、变速器润滑油或本领域公知的其他流体。泵11可从低压流体贮存器20抽取液压流体并对其加压。如图1所示，在泵11的上游和下游可以分别设置高压滤清器和低压滤清器。

由泵11加压后的液压流体流入供应通路21。从该供应通路21分支出通向换向控制阀17的第一支路22和通向变速控制阀18的第二支路23。如图1所示，在第一支路22中设置有允许流体朝向换向控制阀17流动而阻止流体沿相反方向流动的第一单向阀24，在第二支路23中设置有允许 流体朝向变速控制阀18流动而阻止流体沿相反方向流动的第二单向阀25。

在图示的实施例中，换向控制阀17和变速控制阀18均构造成三位四通阀，刹车断档阀19构造成二位五通阀。

具体地，换向控制阀17的第一端口和第二端口分别连接到第一支路22和返回管路26。换向控制阀17的第三端口和第四端口分别连接到刹车断档阀19的第一端口和第二端口。当换向控制阀17如图1所示处于中位(第一位置)时，第一支路22中的液压流体在换向控制阀17的第一端口处被截止，且换向控制阀17的第二、第三和第四端口彼此流体连通。当换向控制阀17如图2和图3中所示处于右位(第二位置)时，换向控制阀17的第一端口与第三端口流体连通，且其第二端口与第四端口流体连通。当换向控制阀17如图4所示处于左位(第三位置)时，换向控制阀17的第一端口与第四端口流体连通，且其第二端口与第三端口流体连通。换向控制阀17在上述三个位置之间的切换可以通过本领域公知的方式来实现。

变速控制阀18的第一、第二、第三和第四端口分别连接到第二支路23、返回管路26、第一变速离合器15和第二变速离合器16。当变速控制阀18如图1所示处于中位(第一位置)时，第二支路23中的液压流体在变速控制阀18的第一端口处被截止，且变速控制阀18的第二、第三和第四端口彼此流体连通。当变速控制阀18如图2和图4所示处于右位(第二位置)时，变速控制阀18的第一端口与第三端口流体连通，且其第二端口与第四端口流体连通。当变速控制阀18如图3所示处于左位(第三位置)时，变速控制阀18的第一端口与第四端口流体连通，且其第二端口与第三端口流体连通。变速控制阀18在上述三个位置之间的切换可以通过本领域公知的方式来实现。

刹车断档阀19的第一端口和第二端口分别连接到换向控制阀17的第三端口和第四端口，如上所述。刹车断档阀19的第三端口和第四端口分别连接到前进用离合器13和倒退用离合器14。刹车断档阀19的第五端口连接到返回管路26。当刹车断档阀19如图1所示处于右位(第一位置)时，其第一和第二端口被截止，且其第三、第四、第五端口彼此流体连通。当 刹车断档阀19如图2-4所示处于左位(第二位置)时，刹车断档阀19的第一端口与第三端口连通，且其第二端口与第四端口连通。在机器正常运行状态下，刹车断档阀在压缩气体的作用下处于如图2-4所示的接通位置，使得液压流体能够从换向控制阀17的第三或第四端口供应到相应的前进用离合器13或倒退用离合器14。当施加了刹车(制动)操作时，压缩气体的作用被解除，刹车断档阀在压缩弹簧的作用下被切换到如图1所示的断开位置，使得前进用离合器13和倒退用离合器14中的液压流体被泄放到返回管路26。

如图1-4所示，液压控制系统100还包括调压阀、溢流阀、变矩器、冷却器等。这些部件的结构和作用是本领域技术人员所公知的，在此省略其描述。

工业适用性 

本实用新型适用于具有换向控制阀和变速控制阀的变速器液压控制系统，尤其适用于装载机、挖掘机、推土机、拖拉机或起重机等工程机械的变速器。在常规的这种变速器液压控制系统中，换向控制阀和变速控制阀的进油口经由连通通路彼此连通，在该连通通路中没有设置任何阀装置。具有这种液压控制系统的变速器在仅进行换向操作或仅进行变速操作时的换档品质较差。为此，本实用新型提出在换向控制阀和变速控制阀之间的连通通路中设置两个分别朝向换向控制阀和变速控制阀打开的单向阀。下面将分别结合从前进一档换档至前进二档和从前进一档换档至倒退一档作为示例来说明这样设置两个单向阀的效果。

如图2所示，当换向控制阀17处于右位、变速控制阀18处于右位且刹车断档阀19处于左位时，建立了前进一档。具体地，由泵11加压的液压流体从供应通路21流到第一支路22和第二支路23。第一支路22中的液压流体经由换向控制阀17的相互连通的第一和第三端口并经由刹车断档阀19的相互连通的第一和第三端口而供应到前进用离合器13，使得前进用离合器13接合。第二支路23中的液压流体经由变速控制阀18的相互连通的第一和第三端口而供应到第一变速离合器15，使得第一变速离合器 15借助于未示出的操纵装置进入对应于一档的第一接合状态。前进用离合器13的接合状态和第一变速离合器15的第一接合状态一起建立了前进一档。

当需要从前进一档切换到前进二档时，变速控制阀18从图2所示的右位移动到图3所示的左位，而换向离合器17的位置保持不变。由此，第一变速离合器15中的液压流体经由变速控制阀18的相互连通的第三和第二端口泄放到返回管路26，且第二支路23中的液压流体经由变速控制阀18的相互连通的第一和第四端口供应到第二变速离合器16。

在常规的液压控制系统中，由于在换向控制阀17与变速控制阀18之间未设置任何阀装置，处于接合状态的前进用离合器13中的液压流体会经由刹车断档阀19和换向控制阀17的上述连通的端口、然后经由第一支路22和第二支路23并经由变速控制阀18流向待接合的第二变速离合器16，这导致前进用离合器13中的油压降低。因此，需要再次向应当保持处于接合状态的该前进用离合器13供应液压流体以重新建立使其接合的油压。

与常规的液压控制系统不同，根据本实用新型的液压控制系统100在第一支路22中设置有朝向换向控制阀17打开的第一单向阀24。在从前进一档向前进二档切换期间，该第一单向阀24阻止了处于接合状态的前进用离合器13中的液压流体的回流。因此，前进用离合器13中的油压保持处于接合压力，而不需要重新向前进用离合器13供应液压流体。

当需要从前进一档切换到倒退一档时，换向控制阀17从图2所示的右位移动到图4所示的左位。由此，前进用离合器13中的液压流体经由刹车断档阀19的相互连通的第三和第一端口以及换向控制阀17的相互连通的第三和第二端口泄放到返回管路26，且第一支路22中的液压流体经由换向控制阀17的相互连通的第一和第四端口以及刹车断档阀19的相互连通的第二和第四端口供应到倒退用离合器14。

在常规的液压控制系统中，由于在换向控制阀17与变速控制阀18之间未设置任何阀装置，处于接合状态的第一变速离合器15中的液压流体会经由变速控制阀17中相互连通的第三和第一端口、然后经由第二支路23 和第一支路22并经由换向控制阀17流向待接合的倒退用离合器14，这导致第一变速离合器15中的油压降低。因此，需要再次向应当保持处于接合状态的第一变速离合器15供应液压流体以重新建立使其接合的油压。

与常规的液压控制系统不同，根据本实用新型的液压控制系统100在第二支路23中设置有朝向变速控制阀18打开的第二单向阀25。在从前进一档向倒退一档切换期间，该第二单向阀25阻止了处于接合状态的第一变速离合器13中的液压流体得回流。因此，第一变速离合器15中的油压保持处于接合压力，而不需要重新向第一变速离合器15供应液压流体

如上所述，通过在换向控制阀17与变速控制阀18之间设置两个单向阀24、25，防止了在单独进行换向操作或单独进行变速操作时不期望的液压流体回流。由此，缩短了换档时间并提高了换档品质。此外，还实现了节能并提高了离合器的使用寿命。

应当指出，本实用新型不限于上面说明的示例性实施例，本领域技术人员可在不偏离本实用新型的范围或精神的情况下做出多种改变和变型。

例如，尽管在图示的实施例中提供了两个变速离合器15、16，但变速离合器的数量不限于两个，而是也可以是三个或更多个。相应地，变速控制阀18可以构造成四位阀或具有更多切换位置的阀。

另外，尽管在图示的实施例中换向控制阀17、变速控制阀18和刹车断档阀19的回油口都经由共同的返回管路26连通到低压流体贮存器20，但是这三个阀的回油口可以分别经由各自不同的返回管路连通到低压流体贮存器20。

另外，尽管在图示的实施例中刹车断档阀19流体连接在换向控制阀17与换向离合器13、14之间，但是该刹车断档阀19也可以流体连接在变速控制阀18与变速离合器15、16之间。在其他实施例中，也可以省去刹车断档阀19。

本领域的技术人员通过考虑本说明书的内容还可得到其他实施例。本说明书和示例仅应被视为示例性的，本实用新型的真实范围由所附权利要求以及等同方案限定。

Claims (8)

1.一种用于变速器的液压控制系统，包括：

加压流体源；

两个换向离合器；

多个变速离合器；

流体连接在换向离合器与加压流体源之间的换向控制阀；和

流体连接在变速离合器与加压流体源之间的变速控制阀，

其中，从所述加压流体源通向所述换向控制阀的第一通路和从所述加压流体源通向所述变速控制阀的第二通路具有公共部分，从该公共部分分支出通向所述换向控制阀的第一支路和通向所述变速控制阀的第二支路，在所述第一支路中设置有允许流体朝向所述换向控制阀流动而阻止流体沿相反方向流动的第一单向阀，在所述第二支路中设置有允许流体朝向所述变速控制阀流动而阻止流体沿相反方向流动的第二单向阀。

2.根据权利要求1所述的用于变速器的液压控制系统，其特征在于，所述两个换向离合器包括前进用离合器和倒退用离合器，所述换向控制阀构造成三位四通阀，其中，当所述换向控制阀处于第一位置时，所述前进用离合器和所述倒退用离合器均与所述加压流体源断开连接；当所述换向控制阀处于第二位置时，所述前进用离合器能够与所述加压流体源流体连通，所述倒退用离合器与所述加压流体源断开连接；当所述换向控制阀处于第三位置时，所述倒退用离合器能够与所述加压流体源流体连通，所述前进用离合器与所述加压流体源断开连接。

3.根据权利要求2所述用于变速器的液压控制系统，其特征在于，在所述换向控制阀与所述换向离合器之间流体连接有刹车断档阀，该刹车断档阀构造成二位阀，其中，当该刹车断档阀处于第一位置时，所述换向离合器经由该刹车断档阀与所述换向控制阀流体连通；当该刹车断档阀处于第二位置时，所述换向离合器经由该二位阀通向低压流体贮存器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于变速器的液压控制系统， 其特征在于，所述多个变速离合器包括第一变速离合器和第二变速离合器，所述变速控制阀构造成三位四通阀，其中，当所述变速控制阀处于第一位置时，所述第一变速离合器和所述第二变速离合器均与所述加压流体源断开连接；当所述变速控制阀处于第二位置时，所述第一变速离合器与所述加压流体源流体连通，所述第二变速离合器与所述加压流体源断开连接；当所述变速控制阀处于第三位置时，所述第二变速离合器与所述加压流体源流体连通，所述第一变速离合器与所述加压流体源断开连接。

5.根据权利要求4所述的用于变速器的液压控制系统，其特征在于，所述第一变速离合器和所述第二变速离合器中的至少一者能够通过操纵装置切换到两个接合位置。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的用于变速器的液压控制系统，其特征在于，所述加压流体源包括由发动机驱动的泵，所述泵对来自低压流体贮存器的液压流体进行加压并向所述换向控制阀和所述变速控制阀输送加压后的液压流体。

7.一种机器，该机器包括变速器和根据权利要求1至6中任一项所述的用于变速器的液压控制系统。

8.根据权利要求7所述的机器，其特征在于，所述机器为装载机、挖掘机、推土机、拖拉机或起重机。