CN209943497U - 变速箱换挡阀和包含该变速箱换挡阀的机器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及变速箱换挡阀和包含该变速箱换挡阀的机器。变速箱换挡阀(10)包括：阀体(11)、换挡阀组件(12)、主压力阀组件(13)、气刹控制组件(14)、换挡缓冲蓄能器组件(15)和变矩器进口压力控制组件(16)，换挡缓冲蓄能器组件包括：设置在阀体的一腔体内的蓄能器活塞(17)，蓄能器活塞上设有节流口(K)；和设置在阀体的腔体内的与蓄能器活塞协同工作的蓄能器弹簧(18)，其中，在蓄能器活塞的径向外侧端的阀体腔体壁上设有两个环形凹槽腔(B1、B2)，两个环形凹槽腔由间隔壁(T)隔开。本实用新型的机器包含上述变速箱换挡阀。变速箱换挡阀的结构紧凑，实现了节流型换挡质量控制，同时实现了功能集成。

Description

变速箱换挡阀和包含该变速箱换挡阀的机器

技术领域

本实用新型涉及一种变速箱换挡阀。本实用新型还涉及包含这种变速箱换挡阀的机器。

背景技术

液力机械换挡方式成本低廉，故而在工程机械变速箱换挡方式中应用最为广泛。现有液力换挡变速箱的换挡阀结构未设置缓冲装置，变速箱换挡时离合器冲油过快，离合器迅速结合，结合瞬时产生扭矩过大，产生换挡冲击，换挡质量比较差，操作不舒适，且离合器容易损坏。

另外，现有液力换挡变速箱的换挡阀结构比较复杂或者比较分散，通常通过管路进行连接，导致换挡阀结构的性能比较差。

因此，非常需要提供一种用于变速箱换挡质量控制的变速箱换挡阀。

实用新型内容

本实用新型提供了一种变速箱换挡阀，其能够利用紧凑的结构设计实现节流型换挡质量控制，从而减少换挡冲击，同时其集五大功能于一体，由此可以实现功能集成。

根据本实用新型的一个方面，提供一种变速箱换挡阀，包括：阀体、换挡阀组件、主压力阀组件、气刹控制组件、换挡缓冲蓄能器组件和变矩器进口压力控制组件，换挡缓冲蓄能器组件包括：设置在阀体的一腔体内的蓄能器活塞，蓄能器活塞上设有节流口；和设置在阀体的腔体内的与蓄能器活塞协同工作的蓄能器弹簧，其中，在蓄能器活塞的径向外侧端的阀体腔体壁上设有两个环形凹槽腔，两个环形凹槽腔由间隔壁隔开。

根据一种实施方式，在工作过程的充油阶段，液压油经两个环形凹槽腔中的一个环形凹槽腔和节流口这两个通道进入对应离合器。

根据一种实施方式，在工作过程的调制阶段，蓄能器活塞在液压油作用下推压蓄能器弹簧移动而关闭一个环形凹槽腔。

根据一种实施方式，蓄能器活塞的节流口的入口侧的端面沿着蓄能器活塞移动的方向越过一个环形凹槽腔的端面而关闭一个环形凹槽腔。

根据一种实施方式，阀体的腔体设有台阶部，蓄能器活塞推压蓄能器弹簧移动，直到蓄能器活塞的一端面贴上台阶部的端面。

根据一种实施方式，主压力阀组件的主压力阀弹簧在工作过程的调制阶段被压缩，并且在工作过程的压力速升阶段继续被压缩，直到主压力阀组件上的经油口与阀体中的卸油口连通为止，多余液压油经过变矩器进口压力控制组件上的口进入变矩器，并经冷却器回到变速箱油箱。

根据本实用新型的另一个方面，提供一种机器，机器包括上述变速箱换挡阀。

根据一种实施方式，所述机器为平地机或装载机。

本实用新型的有益技术效果是：采用节流型换挡质量控制，实现压力曲线缓慢上升的换挡功能，减少换挡冲击，提高车辆驾驶舒适性，同时紧凑的结构设计兼备主压力控制、刹车断档、换挡缓冲和变矩器进口压力控制等功能，其功能齐全、结构紧凑、性能优良且质量可靠，从而解决了现有技术中换挡质量比较差和由于管路连接导致性能差的问题。

附图说明

图1是根据本实用新型的一种优选实施方式的变速箱换挡阀的结构示意图。

图2是根据本实用新型的优选实施方式的变速箱换挡阀工作过程中系统压力与时间的曲线图。

附图中：

10 变速箱换挡阀

11 阀体

12 换挡阀组件

13 主压力阀组件

14 气刹控制组件

15 换挡缓冲蓄能器组件

16 变矩器进口压力控制组件

17 蓄能器活塞

18 蓄能器弹簧

19 主压力阀弹簧

B1 环形凹槽腔

B2 环形凹槽腔

T 间隔壁

具体实施方式

下面参照附图详细地描述本实用新型的实施方式。其中，文中所述的方位术语，诸如“左侧”、“向左”、“右侧”、“向右”，是相对于图面而言的。

图1是根据本实用新型的一种优选实施方式的变速箱换挡阀10的结构示意图。变速箱换挡阀10的上游是液压泵，下游是对应离合器，位于上游的液压泵来油经过变速箱换挡阀10上的进油口，进入位于下游的对应离合器。

如图1所示，变速箱换挡阀10包括阀体11、换挡阀组件12、主压力阀组件13、气刹控制组件14、换挡缓冲蓄能器组件15和变矩器进口压力控制组件16。通过包括换挡阀组件12、主压力阀组件13、气刹控制组件14、换挡缓冲蓄能器组件15和变矩器进口压力控制组件16这五个组件，变速箱换挡阀10可以集换挡、主压力控制、刹车断档、换挡缓冲和变矩器进口压力控制五大功能于一体。

为了克服现有技术中换挡质量比较差的问题，必须给换挡阀设置换挡缓冲功能。这里的换挡缓冲蓄能器组件15就是为了实现换挡缓冲功能而设置的。以下结合图1详细描述这五大功能中的换挡缓冲功能。

根据本实用新型的优选实施方式的换挡缓冲蓄能器组件15包括设置在阀体11的一腔体内的蓄能器活塞17和设置在阀体11的所述腔体内的与蓄能器活塞17协同工作的蓄能器弹簧18，其中在蓄能器活塞17的径向外侧端的阀体腔体壁上设有两个环形凹槽腔B1和B2，这两个环形凹槽腔B1和B2由间隔壁T隔开，蓄能器活塞17上设有节流口K。

在变速箱换挡阀10的工作过程中，在充油阶段，液压泵从油底壳吸油经过该变速箱换挡阀10，按照控制逻辑控制给三个不同的离合器充油。液压泵来油经过变速箱换挡阀10的位于主压力阀组件13上的A口、位于换挡缓冲蓄能器组件15上的C口、B2口和节流口K、以及位于气刹控制组件14上的D口进入对应离合器，直到对应离合器活塞腔体被液压油充满。该阶段液压油经过B2口和节流口K两个通道进入离合器，实现了快速充油。

图2是根据本实用新型的优选实施方式的变速箱换挡阀10工作过程中系统压力与时间的曲线图。如图2所示，经过B2口和节流口K快速充油，尽可能地缩短了充油时间Δt_F，充满活塞腔后的系统压力为充油压力P₀。

接下来，变速箱换挡阀10的工作过程进入到调制阶段。在离合器活塞腔体被液压油充满时，从泵出口到活塞之间的整个油路内的压力开始逐步升高，压力油作用在换挡缓冲蓄能器组件15的蓄能器活塞17的B1腔端面上，并推动蓄能器活塞17向右移动压缩蓄能器弹簧18，当蓄能器活塞17的端面1越过阀体B2腔的端面2后，B2口关闭，此时液压油只能通过节流口K一个通道沿着箭头R的方向流动，并推动蓄能器活塞17向蓄能器弹簧18的方向运动，压力会逐步升高，一直到蓄能器活塞17的端面3贴上阀体端面4。

如图2所示，该过程液压油压力从调制起始压力P₁升高到调制结束压力P₂，调制时间为Δt₁。经过充油阶段和调制阶段，换挡时间t为充油时间Δt_F与调制时间Δt₁之和。

至此，经过根据本实用新型的优选实施方式的变速箱换挡阀10的充油阶段和调制阶段，可以通过B2口和节流口K两个通道进油来实现充油阶段的快速充油，并且可以通过蓄能器活塞17移动关闭B2口而使液压油只能经节流口K一个通道流动来实现调制阶段的压力曲线缓慢上升。充油阶段的快速充油有利于缩短换挡时间，调制阶段的压力曲线缓慢上升有利于节流型换挡质量控制，减少换挡冲击，提高车辆驾驶舒适性。

再接下来，变速箱换挡阀10的工作过程进入到压力速升阶段。调制阶段中系统压力从调制起始压力P₁升高到调制结束压力P₂，主压力阀组件13的主压力阀弹簧19也会受到系统压力升高影响而向右移动，当系统压力高于调制结束压力P₂继续升高时，主压力阀弹簧19继续向右移动，一直到主压力阀组件13上的A口与阀体中的E口连通为止，此时整个系统达到最大换挡压力P_S，多余的液压油会经过变矩器进口压力控制组件16上的F口进入变矩器，然后进入冷却器，最终回到变速箱油箱，此时一个换挡过程结束。

另外，根据本实用新型的优选实施方式的变速器换挡阀10的结构紧凑，在阀体中包括换挡阀组件12、主压力阀组件13、气刹控制组件14、换挡缓冲蓄能器组件15和变矩器进口压力控制组件16，集五大功能于一体。

传动泵从油底壳吸油经过变速箱换挡阀组件并按照控制逻辑控制给三个不同的离合器充油、卸油，采用节流型换挡质量控制，实现压力曲线缓慢上升的换挡功能，减少换挡冲击，提高车辆驾驶舒适性，同时紧凑的结构设计兼备主压力控制、刹车断档、换挡缓冲和变矩器进口压力控制等功能，其功能齐全、结构紧凑、性能优良且质量可靠，从而同时解决了现有技术中换挡质量比较差和由于管路连接导致性能差的问题。

本实用新型还涉及包含该变速箱换挡阀的机器，诸如平地机、装载机等。

工业实用性

根据本实用新型的变速箱换挡阀，可用于各种工程机器中，诸如平地机、装载机等，其能够利用紧凑的结构设计实现节流型换挡质量控制，从而减少换挡冲击，同时其集五大功能于一体，实现了功能集成化。

在制造、加工过程中，只需在本实用新型的变速箱换挡阀的在蓄能器活塞17的径向外侧端的阀体腔体壁上设置两个环形凹槽腔B1和B2，这两个环形凹槽腔B1和B2由间隔壁T隔开，即可同时实现快速充油和系统压力缓慢升高，从而显著减少换挡冲击，提高车辆驾驶舒适性。另外，集五大功能于一体的紧凑的结构设计，使得避免了对管路连接的需求。

上面参照附图对本实用新型的具体实施方式进行了说明，但这些说明不应理解为对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员根据本实用新型的教导对上述具体实施方式作出的改进或变型，落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种变速箱换挡阀(10)，包括：阀体(11)、换挡阀组件(12)、主压力阀组件(13)、气刹控制组件(14)、换挡缓冲蓄能器组件(15)和变矩器进口压力控制组件(16)，所述换挡缓冲蓄能器组件(15)包括：

设置在阀体(11)的一腔体内的蓄能器活塞(17)，蓄能器活塞(17)上设有节流口(K)；和

设置在阀体(11)的所述腔体内的与蓄能器活塞(17)协同工作的蓄能器弹簧(18)，

其特征在于，在蓄能器活塞(17)的径向外侧端的阀体腔体壁上设有两个环形凹槽腔(B1、B2)，所述两个环形凹槽腔(B1、B2)由间隔壁(T)隔开。

2.根据权利要求1所述的变速箱换挡阀(10)，其特征在于，在工作过程的充油阶段，液压油经所述两个环形凹槽腔中的一个环形凹槽腔和所述节流口(K)这两个通道进入对应离合器。

3.根据权利要求2所述的变速箱换挡阀(10)，其特征在于，在工作过程的调制阶段，所述蓄能器活塞(17)在液压油作用下推压所述蓄能器弹簧(18)移动而关闭所述一个环形凹槽腔。

4.根据权利要求3所述的变速箱换挡阀(10)，其特征在于，所述蓄能器活塞(17)的节流口(K)的入口侧的端面(1)沿着所述蓄能器活塞(17)移动的方向越过所述一个环形凹槽腔的端面(2)而关闭所述一个环形凹槽腔。

5.根据权利要求4所述的变速箱换挡阀(10)，其特征在于，所述阀体(11)的腔体设有台阶部，所述蓄能器活塞(17)推压所述蓄能器弹簧(18)移动，直到所述蓄能器活塞(17)的一端面(3)贴上所述台阶部的端面(4)。

6.根据权利要求5所述的变速箱换挡阀(10)，其特征在于，所述主压力阀组件(13)的主压力阀弹簧(19)在工作过程的调制阶段被压缩，并且在工作过程的压力速升阶段继续被压缩，直到所述主压力阀组件(13)上的经油口(A)与所述阀体(11)中的卸油口(E)连通为止，多余液压油经过所述变矩器进口压力控制组件(16)上的口(F)进入变矩器，并经冷却器回到变速箱油箱。

7.一种机器，其特征在于，所述机器包括根据权利要求1-6中任一项所述的变速箱换挡阀(10)。

8.根据权利要求7所述的机器，其特征在于，所述机器为平地机或装载机。

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