CN204459120U - 电液制动蓄能动力换档操纵阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变速箱操纵阀，尤其是涉及一种电液制动蓄能动力换档操纵阀。其主要是解决现有技术所存在的操纵阀不具备液压蓄能缓冲、电液制动、润滑压力设定和F1/R1、F2/R2、F3/R3三个工作档位和N一个空档依次排列的档位操纵功能，不能满足新型农业机械变速箱和新型工程机械、装卸机械变速箱研究、开发等的技术问题。本实用新型包括阀体，所述的阀体内设压力控制装置、电液制动装置、机液控制换档装置、润滑压力设定装置，压力控制装置包括有压力控制机构和蓄能缓冲机构，所述的各装置之间通过主油路、工作油路、润滑油路、缓冲回油路连通。

Description

电液制动蓄能动力换档操纵阀

技术领域

本实用新型涉及一种变速箱操纵阀，尤其是涉及一种电液制动蓄能动力换档操纵阀。

背景技术

我国现有的农业机械变速箱设有一种专用的变速操纵阀，很多农机变速箱上沿用了小型工程机械、装卸机械等行走机械的变速操纵阀。中国专利2011.07.27公开了阻断结合面渗油的变速箱用变速操纵阀，但这种操纵阀不具备液压蓄能缓冲、电液制动、润滑压力设定和F1/R1、F2/R2、F3/R3三个工作档位和N一个空档依次排列的档位操纵功能；不能满足新型农业机械变速箱和新型工程机械、装卸机械变速箱研究、开发等技术问题。

实用新型内容

本实用新型是提供一种电液制动蓄能动力换档操纵阀，其主要是解决现有技术所存在的操纵阀不具备液压蓄能缓冲、电液制动、润滑压力设定和F1/R1、F2/R2、F3/R3三个工作档位和N一个空档依次排列的档位操纵功能，不能满足新型农业机械变速箱和新型工程机械、装卸机械变速箱研究、开发等的技术问题。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本实用新型的一种电液制动蓄能动力换档操纵阀，包括阀体，所述的阀体内设压力控制装置、电液制动装置、机液控制换档装置、润滑压力设定装置，压力控制装置包括有压力控制机构和蓄能缓冲机构，所述的各装置之间通过主油路、工作油路、润滑油路、缓冲回油路连通。

压力控制机构对从变速箱油泵输入的液压油进行压力调控，常态的主压力设定在1.4Mpa-1.6Mpa,主压力可以按主机要求进行设定。蓄能缓冲机构控制操纵阀换档的压力缓冲，达到变速箱的柔性接排平稳换档；蓄能缓冲机构内部的可调设计，可以按不同主机要求进行换档升压时间的调控。电液制动装置具有主油路与工作油路之间的开启、切断功能，按电磁阀滑阀机能，电液制动装置具备常开、常闭二种设计。

常开设计：主油路与工作油路由电磁阀滑阀机能的设定是常开连通；控制电磁阀的电源与主机刹车（制动）装置连接，在刹车（制动）的同步开启电磁阀切断主/工之间的油路，使变速箱在挂档常态停止工作，提高整机作业时安全性。常闭设计：主油路与工作油路由电磁阀滑阀机能的设定是常闭断开：必需先开启电磁阀连通主/工油路，变速箱挂档后才能开始工作。机液控制换档装置具备F1/R1、F2/R2、F3/R3三个工作档位和一个空档的定轴式滑阀结构，与变速箱液压马达配套使用能达到3前3倒换档功能。润滑压力设定装置采用了液压能的重复利用的设计方案，对减压缓冲的回油进行压力设定和控制，向变速箱传动部件输送润滑油。

作为优选，所述的阀体内设有限位套将压力控制机构与蓄能缓冲机构左右分隔，限位套右侧依次设限位卡簧、减压弹簧、控制活塞，控制活塞中心设主油孔，孔用档圈限位，进油腔连通阀底面的进油口、备用进油接口螺塞、密封圈密封固定。控制活塞侧面设减压口，连通阀底面的润滑油口、备用减压回油螺塞、组合垫片密封固定；限位套左侧设孔用档圈，外侧设内向活塞，内向活塞内装第二缓冲弹簧，外套装第三缓冲弹簧，第二缓冲弹簧内串装限位块和第一缓冲弹簧，第三缓冲弹簧外套装外向活塞，外向活塞中心设阻尼孔，外向活塞外套装前盖，前盖与阀体之间设夹板纸垫、夹板，由螺钉、弹垫固定在阀体上，前盖内设蓄能油腔，阀体内设单向阀腔，与主油路连通，单向阀腔内装单向阀弹簧、单向阀，单向阀紧顶单向阀孔口，单向阀孔口旁设节流口，阀体上方设主测压口、润滑测压口。

工作时油泵的压力油输入操纵阀进油口，在减压阀的进油腔处形成高压，推动减压阀左移（轴向内移），这时减压油口开启，进油口与减压油口连通，一部分压力油通过减压回油口进入变矩器或一部分通过减压回油作润滑油或直接回油箱，由限位弹簧（减压弹簧）将主油压设定在1.4Mpa~1.6Mpa（主油压可按不同主机要求设定压力范围），压力油通过减压阀中心的主油孔进入缓冲和档位控制装置。

当操纵阀杆从空档挂档或F1/R1切换F2/R2档，F2/R2切换F3/R3档时，工作油路被切换油路（变速箱油缸）液压油充盈过程中工作油路和主油路的主油压同时迅速下降，处在与主油路连通的单向阀失压开启，使蓄能油腔的压力油排空，蓄能外向活塞失压恢复到安装位置，这时主油路上的主油压从设定的1.4Mpa~1.6Mpa瞬间下降到0.5Mpa以下。从空档完成挂档或完成档位切换后主油路上的主油压升高，推动单向阀关闭，主油路上的部分压力油通过节流孔进入蓄能外向活塞左端，在前盖与外向活塞的蓄能油腔之间形成高压推动蓄能外向活塞右移，压缩推动内向活塞右移紧靠第一卡簧限位，关小或关闭设在内向活塞处的缓冲回油口，使主油压上升到设定压力，升压时间0.8-1.6S；蓄能外向活塞中心的阻尼孔（缓冲增压孔）起到压力上升过程中的平衡作用，克服升压时主油压瞬间升高的峰值，内向活塞在升压过程中左移露出缓冲回油口，消除液压冲击，达到平稳、柔性换档。主油路上方的阀体上设主测压口，用于向主机传输压力信号和检测降压升压过程的动态曲线。

作为优选，所述的电液制动装置包括有设在阀体内的二位三通电磁阀，电磁阀3#油口与阀体工作油路进油口对应，电磁阀2#油口与阀体工作油路出油口对应，电磁阀的1#油口与阀体回油口对应。由于常闭式设计选用的电磁阀滑阀机能与常开式设计选用的电磁阀滑阀机能不同。在电磁阀不开启状态下电磁阀与主油路连接的3#进油口是关闭的，工作油路通过电磁阀的2#工作油口经电磁阀芯内部与1#回油口连通。这种常闭式设计在整个变速箱的液压换档系统的油路是切断的；必须开启电磁阀使主油路与工作油路由电磁阀3#进油口经电磁阀芯内部从2#工作油口直接连通的同时，关闭1#回油口，主油路与工作油路正常连通，变速箱开始工作。

作为优选，所述的机液控制换档装置包括设在阀体内的档位阀孔，阀孔内装档位阀杆，档位阀杆侧面装定位钢球、定位弹簧由档位垫片和档位螺栓密封固定；阀孔尾部由档位阀孔螺塞和档位螺塞O型圈密封固定；档位阀杆拉柄串装密封环、内O型圈、外O型圈、二个防油、防尘骨架油封，外侧由档位孔卡固定；阀体底面设工作油路，工作油路上设F1/R1进油口和F2F3/R2R3进油口与档位阀孔相通，阀体底面设F1/R1出油口、F1/R1回油口、F2/R2出油口、F2/R2回油口、F3/R3出油口、F3/R3回油口、拉柄背压回油孔，背压回油孔；档位阀杆内设F2/R2过渡进油口、F2/R2轴向油路、F2/R2过渡出油口、F3/R3档过渡进油口、F3/R3档轴向油路）、F3/R3过渡出油口，阀体上方设F1/R1备用油口，F2/R2备用油口，F3/R3备用油口。阀体底面的工作油路上F1/R1和F2F3/R2R3二个进油口，当换档阀杆定位在空档时二个进油口被阻断；当换档阀杆轴向外拉到F1/R1档，F1/R1进油口与阀体底面的F1/R1档出油口连通，向变速箱F1/R1档离合器油缸传输液压能。当换档阀杆轴向外拉从F1/R1档至F2/R2档时，F1/R1档出油口与F1/R1档回油口连通卸荷，变速箱F1/R1档离合器脱开，F2F3/ R2R3进油口通过设在档位阀杆上的F2/R2档过渡进油口，F2/R2档轴向油路、F2/R2档过渡出油口与设在阀体底面的F2/R2档出油口连通，向变速箱F2/R2档离合器油缸传输液压能。当换档阀杆轴向外拉从F2/R2档到F3/R3档时，F2/R2档出油口与F2/R2档回油口连通卸荷，变速箱F2/R2档离合器脱开，F2F3/R2/R3进油口通过设在档位阀杆上的F3/R3档过渡进油口，F3/R3档轴向油路，F3/R3档过渡出油口与设在阀体底面的F3/R3档出油口连通，向变速箱F3/R3档离合器油罐传输液压能。当变速箱的F1/R1、F2/R2、F3/R3出油口需管式连接变速箱离合器油缸时，可在阀体上方加设F1/R1、F2/R2、F3/R3档的螺纹连接出油接口。档位阀孔的阀体底面设二个回油孔，消除档位切换时的背压。

作为优选，所述的润滑压力设定装置包括有设在阀体底面的润滑油路、润滑油口、润滑溢流口，阀体内设润滑阀腔，润滑阀腔内装润滑溢流阀、润滑弹簧、润滑闷塞、闷塞O型圈、润滑阀孔卡簧，阀体上方设润滑测压口。压力控制装置的减压回油口作润滑油口（如变速箱需管式连接时，在侧面可设备用螺纹接口），润滑油输出由缓冲回油路与缓冲回油口连接，润滑油输出口由润滑调压油路与润滑阀芯端面连接，当润滑油高于设定压力时，推动润滑阀芯开启设在润滑阀腔内的润滑溢流口溢流。在润滑输出口对应的阀体上方设润滑压力测压口。

在变速箱不需润滑用油时可将减压回油用于变矩器液压动能源时，可封闭阀体底面的润滑油路，减压回油口直接与变矩器进油口连接。在变速箱既不需要润滑用油，也不需要变矩器用油时，可以将减压回油口直接回入油箱。

因此，本实用新型具有电液油路控制、机液减压蓄能动力换档及润滑功能的组合一体设计，其特点在于：电液油路控制安全性好；正反向多活塞组合的减压蓄能机构、减压缓冲效果好；将减压回油重复利用转换成润滑油源，节能减排；N空档和F1/R1、F2/R2、F3/R3的四档顺序排列设计，操纵方便；具有：体积小、功能齐、节能高效、操纵方便、安全可靠、适用性广等优点，不仅适用于农业机械，同样适用于工程机械、矿山机械、公路路政机械等行走机械传动装置变速箱。

附图说明

附图1是本实用新型的一种外形示意图；

附图2是本实用新型的一种油路示意图；

附图3是本实用新型的一种结构示意图；

附图4是本实用新型的一种单向阀、节流孔示意图。

图中零部件、部位及编号：阀体1，二位三通电磁阀2，前盖3，夹板纸垫4，夹板5，螺钉6，弹垫7，进油口8，F3/R3备用接口9，润滑测压口10，主测压口11，限位卡簧12，控制活塞13，备用进油接口螺塞14，O型圈15，单向阀弹簧16，单向阀17，外向活塞18，蓄能油腔19，第三缓冲弹簧20，第二缓冲弹簧21，第一缓冲弹簧22，限位块23，内向活塞24，孔用档圈25，限位套26，减压弹簧27，备用减压回油口28，组合垫片29，减压口30，主油孔31，润滑溢流阀32，润滑溢流弹簧33，润滑闷塞34，闷塞O型圈35，润滑孔卡簧36，档位螺栓37，档位垫圈38，档位弹簧39，定位钢球40，档位阀孔螺塞41，档位螺塞O型圈42，密封环43，外O型圈44，内O型圈45，防油防尘骨架油封46，档位阀杆47，档位孔卡48，进油腔49，溢流阀腔50，单向阀腔51，阻尼孔52，3#油口53，2#口54，1#油口55，F1/R1进油口56，F2F3/R2R3进油口57，F1/R1档出油口58，F2/R2档出油口59，F2/R2档过渡进油口60，F2/R2轴向油路61，F2/R2过渡出油口62，F3/R3档出油口63，F3/R3过渡进油口64，F3/R3轴向油路65，F3/R3过渡出油口66，润滑油口67，缓冲回油路68，缓冲回油口69，润滑调压油路70，润滑溢流口71，电磁阀回油口72，主油路73，工作油路进口74，工作油路出油口75，工作油路76，拉柄背压回油孔77，背压回油孔78，F1/R1回油口79，F2/R2回油口80，F3/R3回油口81，单向阀孔82，节流孔83，档位阀孔84。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本例的电液制动蓄能动力换档操纵阀，如图1，包括阀体1，阀体内设压力控制装置（压力控制装置包括主压力控制机构和蓄能缓冲机构），电液制动装置，机液控制换档装置，润滑压力设定装置。如图2所示，各装置之间由主油路73，工作油路76，润滑油路70，缓冲回油路68连通。

如图3所示压力控制机构包括设在阀体1内的限位套将主压力控制机构和蓄能缓冲机构左右分隔；限位套26右的压力控制机构外侧由限位卡簧12，减压弹簧27，减压弹簧外套装控制活塞13，控制活塞中心设主油孔31，控制活塞外侧由孔用档圈25限位，外侧为进油腔49，进油腔的进油口8与阀底面连通，进油腔的外侧设备用进油接口，由备用进油接口螺塞14和O型圈15密封固定。控制活塞侧面设减压口30，与阀底面润滑油口67连通，控制活塞减压口外侧设备用减压回油口，由备用减压回油螺塞28和组合垫片29密封固定。限位套左侧设孔用档圈25，外侧设内向活塞24，内向活塞内装第二缓冲弹簧21，外套装第三缓冲弹簧20，第二缓冲弹簧内串装限位块23，和第一缓冲弹簧22，第三缓冲弹簧外套装外向活塞18，外向活塞中心设阻尼孔52，外向活塞外套装前盖3，前盖与阀体之间设夹板纸垫4，夹板3，由螺钉8、弹垫7固定在阀体上，前盖内设蓄能油腔19（蓄能油道），阀体内设单向阀腔57，与主油路连通，单向阀腔内装单向阀弹簧16，单向阀17，如图4所示紧顶在单向阀孔口82，单向阀孔口旁设节流孔83，阀体上方设主测压口11，润滑测压口10。

如图3所示，机液控制换档装置包括设在阀体1内的档位阀孔84，阀孔内装档位阀杆47，档位阀杆R槽侧面依次装定位钢球40、定位弹簧39，由档位垫片38和档位螺栓37密封固定；档位阀杆尾部阀孔由档位阀孔螺塞41、档位螺塞O型圈42密封固定。换档阀杆拉柄上串装密封环43，密封环的内环切槽装内O型圈45，外环切槽装外O型圈44，外侧装二个防油、防尘骨架油封46，由档位孔卡48固定在档位阀孔上。如图2、图3所示，阀体底面有工作油路76，在工作油路上设F1/R1进油口56和F2F3/R2R3进油口57与档位阀孔84相通。当档位阀杆空档、F1/R1、F2F3/R2R3进油口阻断，档位阀杆F1/R1档、F1/R1进油口56与F1/R1出油口58连通；档位阀杆F2/R2档时F1/R1出油口58与F1/R1回油口79连通。F2F3/R2R3进油口经档位阀杆F2/R2过渡进油口60经F2/R2轴向油路61从F2/R2过渡出油口62与F2/R2档位出油口59连通；档位阀杆F3/R3档时，F2/R2档出油口59与F2/R2回油口80连通，F2F3/R2R3进油口经F3/R3档过渡进油口64经F3/R3档轴向油路65从F3/R3过渡出油口66与F3/R3档位出油口63连通，当档位阀杆从F3/R3档回到F2/R2或F1/R1及空档时，F3/R3档位过渡进油口关闭，F3/R3档位出油口与F3/R3回油口81连通，背压回油孔77和78消除档位切换时背压。如图1所示阀体1上方设F1/R1备用油口30，F2/R2备用油口31，F3/R3备用油口9。

如图2、图3所示，润滑压力设定装置包括有设在阀体1底面的润滑调压油路70与润滑油口67连接，润滑溢流口71、润滑阀腔50内装润滑溢流阀32、润滑弹簧33、润滑闷塞34、闷塞O型圈35、润滑阀孔卡簧36限位固定。如图1所示的阀体上面的润滑测压口10。

如图1、图2、图3所示电液制动装置包括设在阀体上的二位三通电磁阀2，电磁阀的3#油口53与阀体工作油路进油口74对应，电磁阀的2#油口54与阀体工作油路出油口75对应，电磁阀的1#油口55与阀体回油口72对应，可由电磁阀的滑阀机能选用设计成常闭式。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (5)

1.一种电液制动蓄能动力换档操纵阀，包括阀体（1），其特征在于所述的阀体（1）内设压力控制装置、电液制动装置、机液控制换档装置、润滑压力设定装置，压力控制装置包括有压力控制机构和蓄能缓冲机构，所述的各装置之间通过主油路（73）、工作油路（76）、润滑油路（70）、缓冲回油路（68）连通。

2.根据权利要求1所述的电液制动蓄能动力换档操纵阀，其特征在于所述的阀体（1）内设有限位套（26）将压力控制机构与蓄能缓冲机构左右分隔，限位套右侧依次设限位卡簧（12）、减压弹簧（27）、控制活塞（13），控制活塞中心设主油孔（31），孔用档圈（25）限位，进油腔（49）连通阀底面的进油口（8）、备用进油接口螺塞（14）、密封圈（15）密封固定；控制活塞侧面设减压口（30），连通阀底面的润滑油口（67）、备用减压回油螺塞（28）、组合垫片（29）密封固定；限位套左侧设孔用档圈（25），外侧设内向活塞（24），内向活塞内装第二缓冲弹簧（21），外套装第三缓冲弹簧（20），第二缓冲弹簧内串装限位块（23）和第一缓冲弹簧（22），第三缓冲弹簧外套装外向活塞（18），外向活塞中心设阻尼孔（52），外向活塞外套装前盖（3），前盖与阀体之间设夹板纸垫（4）、夹板（5），由螺钉（8）、弹垫（7）固定在阀体上，前盖内设蓄能油腔（19），阀体内设单向阀腔（57），与主油路连通，单向阀腔内装单向阀弹簧（16）、单向阀（17），单向阀紧顶单向阀孔口（82），单向阀孔口旁设节流口（83），阀体上方设主测压口（11）、润滑测压口（10）。

3.根据权利要求1或2所述的电液制动蓄能动力换档操纵阀，其特征在于所述的电液制动装置包括有设在阀体（1）内的二位三通电磁阀（2），电磁阀3#油口（53）与阀体工作油路进油口（74）对应，电磁阀2#油口（54）与阀体工作油路出油口（75）对应，电磁阀的1#油口（55）与阀体回油口（72）对应。

4.根据权利要求1或2所述的电液制动蓄能动力换档操纵阀，其特征在于所述的机液控制换档装置包括设在阀体（1）内的档位阀孔（84），阀孔内装档位阀杆（47），档位阀杆侧面装定位钢球（40）、定位弹簧（39）由档位垫片（38）和档位螺栓（37）密封固定；阀孔尾部由档位阀孔螺塞（41）和档位螺塞O型圈（42）密封固定；档位阀杆拉柄串装密封环（43）、内O型圈（45）、外O型圈（44）、二个防油、防尘骨架油封（46），外侧由档位孔卡（48）固定；阀体底面设工作油路（76），工作油路上设F1/R1进油口（56）和F2F3/R2R3进油口（57）与档位阀孔（84）相通，阀体底面设F1/R1出油口（58）、F1/R1回油口（79）、F2/R2出油口（59）、F2/R2回油口（80）、F3/R3出油口（63）、F3/R3回油口（81）、拉柄背压回油孔（77），背压回油孔（78）；档位阀杆内设F2/R2过渡进油口（60）、F2/R2轴向油路（61）、F2/R2过渡出油口（62）、F3/R3档过渡进油口（64）、F3/R3档轴向油路（65）、F3/R3过渡出油口（66），阀体上方设F1/R1备用油口（30），F2/R2备用油口（31），F3/R3备用油口（9）。

5.根据权利要求1或2所述的电液制动蓄能动力换档操纵阀，其特征在于所述的润滑压力设定装置包括有设在阀体（1）底面的润滑油路（70）、润滑油口（67）、润滑溢流口（71），阀体内设润滑阀腔（50），润滑阀腔内装润滑溢流阀（32）、润滑弹簧（33）、润滑闷塞（34）、闷塞O型圈（35）、润滑阀孔卡簧（36），阀体上方设润滑测压口（10）。