CN210978286U - 一种拖拉机动力高低挡液压控制系统及包含其的拖拉机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种拖拉机动力高低挡液压控制系统及包含其的拖拉机，拖拉机动力高低挡液压控制系统包括高挡离合器、低挡离合器、换向组件、节流装置、蓄能器、润滑油路、进油管路和回油管路；换向组件用于切换第一状态和第二状态；高挡离合器、低挡离合器、回油管路和节流装置均与换向组件连接，节流装置与换向组件之间的管路通过第一支管路与蓄能器连接，节流装置与进油管路连通；在第一状态，节流装置与第一执行装置相连通，第二执行装置与回油管路连通；在第二状态，节流装置与第二执行装置连通，第一执行装置与回油管路连通。不采用电比例控制阀就可实现换挡的精确控制，降低成本，实现缓结合快分离功能，可在拖拉机领域中广泛推行使用。

Description

一种拖拉机动力高低挡液压控制系统及包含其的拖拉机

技术领域

本实用新型涉及农业机械领域，具体涉及一种拖拉机动力高低挡液压控制系统及包含其的拖拉机。

背景技术

拖拉机械信息化是现代化农业生产的一个重要组成部分，是智能化农业机械的重要支撑技术，对其进行深入研究，符合国家发展战略需求。传统拖拉机换挡有两种模式，机械换挡和动力换挡。

对于动力换挡，高端机型少量有使用电比例系统，可实现良好的控制，但是成本较高，且需要保证系统油液清洁度，保养维护要求高。电比例控制阀控制精度高，对控制策略要求高，可实现车辆高挡与低挡系统的比例控制变化，价格较高，其抗污染能力相对较弱，若使用独立的液压控制系统，成本更高。而通常可选择使用拖拉机转向系统的回油油路实现该辅助功能，对于拖拉机尤其是与传动系统共用的多用途液压油系统，液压系统清洁度控制所需成本高，且系统保养要求更严格，否则容易出现卡滞现象，存在较严重的隐患，稳定性及可靠性相对较低。大部分使用普通的常规开关电磁阀控制的系统，虽然成本低，但无法实现精准控制。常规开关电磁阀，成本较为低廉，抗污染能力优于比例阀，不要求很高的控制策略，仅用于实现车辆高挡与低挡。常规开关电磁阀控制精度低，无法避免在工作中出现较为严重的冲击，对传动系统结构件材质、制造工艺等有较高要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何实现高低挡换挡精度的精确控制。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种拖拉机动力高低挡液压控制系统，包括第一执行装置、第二执行装置、换向组件、节流装置、蓄能器、润滑油路、进油管路和回油管路；

所述液压控制系统具有第一状态和第二状态，所述换向组件用于切换所述第一状态和所述第二状态；

所述第一执行装置、所述第二执行装置和所述节流装置均通过管路与所述换向组件相连接，所述回油管路与所述换向组件相连接，所述节流装置与所述进油管路相连通，所述节流装置与所述换向组件之间的管路通过第一支管路与所述蓄能器相连接；

在所述第一状态下，所述节流装置与所述第一执行装置相连通，所述第二执行装置与所述回油管路相连通；在所述第二状态下，所述节流装置与所述第二执行装置相连通，所述第一执行装置与所述回油管路相连通；

所述润滑油路分别与所述第一执行装置和所述第二执行装置连通，所述润滑油路上设有溢流阀，所述溢流阀的进油口与所述进油管路连通，所述溢流阀的出油口分别与所述第一执行装置和所述第二执行装置连通。

本实用新型的有益效果是：不采用电比例控制阀就可以实现换挡的精确控制，降低了成本，可以在拖拉机领域中广泛推行使用。通过节流装置和蓄能器与第一执行装置或第二执行装置连通，实现第一执行装置或第二执行装置的缓结合。切换装置切换液压控制系统的状态，第一执行装置或第二执行装置与回油管路连通，实现快分离功能。液压控制系统可以防止因快速结合产生的冲击，出现工作的不顺畅对人体产生不舒适，具有良好的控制精度，可以降低系统冲击性。高压的液压油经过溢流阀溢流并进入第一执行装置和第二执行装置实现装置的润滑。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述液压控制系统还具有第三状态，所述换向组件用于切换所述第一状态、所述第二状态和所述第三状态，在所述第三状态下所述第一执行装置和所述第二执行装置均与所述进油管路断路且均与所述回油管路相连通。

进一步，所述第一执行装置为高挡离合器，所述第二执行装置为低挡离合器。

采用上述进一步方案的有益效果是：本实用新型的拖拉机动力高低挡液压控制系统尤其适用于高挡和低挡之间的切换，高低挡之间直接切换，不同于前进挡和后退挡切换的是：高低挡切换时不需要有半离合状态，因此可以直接切换，油路更为简单。

进一步，所述换向组件包括第一换向阀和第二换向阀，所述第一执行装置和所述节流装置通过管路与所述第一换向阀相连接，所述回油管路与所述第一换向阀相连接；所述第二执行装置和所述节流装置通过管路与所述第二换向阀相连接，所述回油管路与所述第二换向阀相连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用第一换向阀和第二换向阀这两个换向阀，若其中一个故障，仍有另一个可以应急使用，不会使拖拉机完全无法行驶。

进一步，所述第一换向阀和所述第二换向阀均为电磁换向阀。

采用上述进一步方案的有益效果是：电磁换向阀成本低，抗污染能力优于比例阀。

进一步，在所述进油管路上设置有油泵，所述油泵的进口通过进油管路与油箱相连通，所述油泵的出口通过进油管路与所述节流装置相连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：油泵将油箱内的液压油供给第一执行装置或第二执行装置。

进一步，在所述进油管路上还设置有吸油滤清器和出口滤清器，所述油泵的进口与所述油箱之间的进油管路上设有所述吸油滤清器，所述油泵的出口与所述节流装置之间的进油管路上设有所述出口滤清器。

采用上述进一步方案的有益效果是：吸油滤清器和出口滤清器过滤掉液压油内的杂质，保证进入油路中的清洁度，避免出现卡滞现象。

进一步，所述蓄能器为重力式蓄能器、弹簧式蓄能器或气囊式蓄能器。

进一步，所述节流装置为节流阀或节流接头。

本实用新型还涉及一种拖拉机，包括所述拖拉机动力高低挡液压控制系统。

附图说明

图1为本实用新型拖拉机动力高低挡液压控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型的拖拉机动力高低挡液压控制系统的压力变化曲线。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

10、第一执行装置，20、第二执行装置，30、第一换向阀，40、第二换向阀，50、蓄能器，51、第一支管路，52、第二支管路，60、节流装置，70、溢流阀，80、油泵，90、吸油滤清器，100、出口滤清器，110、油箱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1和图2所示，图2中曲线C1表示第一执行装置10受到的液压油的压力，曲线C2表示第二执行装置20受到的液压油的压力。

本实用新型涉及一种拖拉机动力高低挡液压控制系统，包括第一执行装置10、第二执行装置20、换向组件、节流装置60、蓄能器50、润滑油路、进油管路和回油管路；

所述液压控制系统具有第一状态和第二状态，所述换向组件用于切换所述第一状态和所述第二状态；

所述第一执行装置10、所述第二执行装置20和所述节流装置60均通过管路与所述换向组件相连接，所述回油管路与所述换向组件相连接，所述节流装置60与所述进油管路相连通，所述节流装置60与所述换向组件之间的管路通过第一支管路51与所述蓄能器50相连接；

在所述第一状态下，所述节流装置60与所述第一执行装置10相连通，所述第二执行装置20与所述回油管路相连通；在所述第二状态下，所述节流装置60与所述第二执行装置20相连通，所述第一执行装置10与所述回油管路相连通；

所述润滑油路分别与所述第一执行装置10和所述第二执行装置20连通，所述润滑油路上设有溢流阀70，所述溢流阀70的进油口与所述进油管路连通，所述溢流阀70的出油口分别与所述第一执行装置10和所述第二执行装置20连通。

具体的，所述蓄能器50内通过蓄能器活塞分为第一腔体和第二腔体，所述第二腔体内设置有蓄能机构，蓄能机构的两端分别与蓄能器活塞和蓄能器50的内壁抵接，并用于储存能量，所述第一支管路51与所述第一腔体相连通，所述回油管路通过第二支管路52与所述蓄能器50的所述第二腔体相连通，由于蓄能器活塞与蓄能器50的侧壁之间具有间隙，从第一腔体流到第二腔体内的少量液压油可以沿第二支管路52流至回油管路。

作为本实施例的进一步方案，所述液压控制系统还具有第三状态，所述换向组件30用于切换所述第一状态、所述第二状态和所述第三状态，在所述第三状态下所述第一执行装置10和所述第二执行装置20均与所述进油管路断路且均与所述回油管路相连通。

作为本实施例的进一步方案，所述第一执行装置10为高挡离合器，所述第二执行装置20为低挡离合器。

具体的，高挡离合器接合时，拖拉机的动力输出轴与变速箱内传动比小的齿轮组配合，输出轴转速较高；低挡离合器接合时，拖拉机动力输出轴与变速箱内传动比大的齿轮组配合，输出轴转速较低。所述高挡离合器和所述低挡离合器的结构、变速箱的结构及其传动关系均可采用现有技术。

作为本实施例的进一步方案，所述换向组件包括第一换向阀30和第二换向阀40，所述第一执行装置10和所述节流装置60通过管路与所述第一换向阀30相连接，所述回油管路与所述第一换向阀30相连接；所述第二执行装置20和所述节流装置60通过管路与所述第二换向阀40相连接，所述回油管路与所述第二换向阀40相连接。

作为本实施例的进一步方案，所述第一换向阀30和所述第二换向阀40 均为电磁换向阀。

具体的，如图1所示，所述第一换向阀30为两位三通电磁换向阀。电磁换向阀是一种液压系统控制模块，用于液压系统中压力油的方向控制装置，该模块实现压力换向功能，实现第一执行装置10与节流装置60或回油管路连通的切换。所述第二换向阀40为两位三通电磁换向阀，实现第二执行装置20与节流装置60或回油管路连通的切换。电磁换向阀的切换方式为本领域的现有技术。如图1所示，当第一换向阀30的左位连通时，流道②→①连通并且流道③断开。当第一换向阀30的右位连通时，流道①→③连通并且流道②断开。当第二换向阀40的左位连通时，流道⑤→④连通并且流道⑥断开。当第二换向阀40的右位连通时，流道④→⑥连通并且流道⑤断开。两位三通换向阀的可靠性比三位换向阀可靠性更高，维护成本低。

作为本实施例的进一步方案，在所述进油管路上设置有油泵80，所述油泵80的进口通过进油管路与油箱110相连通，所述油泵80的出口通过进油管路与所述节流装置60相连通。

作为本实施例的进一步方案，在所述进油管路上还设置有吸油滤清器90 和出口滤清器100，所述油泵80的进口与所述油箱110之间的进油管路上设有所述吸油滤清器90，所述油泵80的出口与所述节流装置60之间的进油管路上设有所述出口滤清器100。

作为本实施例的进一步方案，所述蓄能器50为重力式蓄能器、弹簧式蓄能器或气囊式蓄能器。

具体的，所述蓄能器50，是一种能量储蓄装置，所述蓄能器50可以将系统中的能量转变为压缩能或者位能，吸收压力冲击，并起到调节液压系统压力的作用。

作为本实施例的进一步方案，所述节流装置60为节流阀或节流接头。

具体的，所述节流装置60，是一种安装在液压管路中，实现液压油节流功能的装置。该装置实现压力油进入第一执行装置10或第二执行装置20时，起一定缓冲作用。

本领域技术人员可以灵活选择所述节流装置60和所述蓄能器50的型号，以满足不同控制精度的要求。

本实施例中所述液压控制系统的工作过程为：

油泵80运转时，油箱110内的液压油经过吸油滤清器90进入油泵80，再通过出口滤清器100。

如图2所示，A区域表示低挡离合器结合且高挡离合器分离状态下的压力曲线。如图1所示，切换第一换向阀30和第二换向阀40，当第一换向阀 30的左位接通以及第二换向阀40的右位接通，即第一状态下，液压油经节流装置60流至第一换向阀30和第二换向阀40，第一换向阀30的流道②→①连通，推动高挡离合器缓慢结合。节流装置60作用下，液压油流量受控制，根据伯努利原理，进入高挡离合器的液压油的压力不会瞬间增加至最大值而是逐渐增大。蓄能器50在设定的压力范围内调节管路内压力，使压力逐渐增加而不是迅速增加，在蓄能器50作用下，高挡离合器压力逐步增大，推动高挡离合器缓慢的结合。上述过程反映在图2中区域B的曲线C1，前段一小端稳定压力变化区间，压力逐步提高，到最后高挡离合器完全结合，很好降低了换挡的冲击问题，具有良好的平顺性。其余被节流装置60阻挡的液压油经过溢流阀70到润滑油路，对高挡离合器和低挡离合器润滑。另一油路中，液压油由第二换向阀40的流道④→⑥，通过回油管路直接回到油箱110，实现低挡离合器内压力的快速卸荷，使得低挡离合器快速分离。反映在图2中区域B的曲线C2快速阶跃下降。图2中区域C表示第一换向阀 30和第二换向阀40持续得带电下，高挡离合器完全结合，换挡完成。

如图1所示，切换第一换向阀30和第二换向阀40，当第一换向阀30 的右位接通并且第二换向阀40的左位接通，即第二状态下，液压油经节流装置60流至第一换向阀30和第二换向阀40，第二换向阀40的流道⑤→④连通，推动低挡离合器缓慢结合，同时蓄能器50吸收压力能。节流装置60 作用下，液压油流量受控制，根据伯努利原理，进入低挡离合器的液压油的压力逐渐增大，在蓄能器50作用下，低挡离合器压力逐步增大，推动低挡离合器缓慢的结合。上述过程反映在图2中区域D的曲线C2，前段一小端稳定压力变化区间，压力逐步提高，到最后低挡离合器完全结合，很好降低了换挡的冲击问题，具有良好的平顺性。其余被节流装置60阻挡的液压油经过溢流阀70到润滑油路，对高挡离合器和低挡离合器润滑。另一油路中，液压油由第一换向阀30的流道①→③，通过回油管路直接回到油箱110，实现高挡离合器内压力的快速卸荷，使得高挡离合器快速分离。反映在图2中区域D的高挡压力曲线快速阶跃下降。

当第一换向阀30的右位接通且第二换向阀40的右位接通，即液压控制系统处于第三状态时，进油管路与低挡离合器和高挡离合器均断开，液压油经溢流阀到润滑管路。

本实用新型还涉及一种拖拉机，包括所述拖拉机动力高低挡液压控制系统。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种拖拉机动力高低挡液压控制系统，其特征在于，包括第一执行装置(10)、第二执行装置(20)、换向组件、节流装置(60)、蓄能器(50)、润滑油路、进油管路和回油管路；

所述液压控制系统具有第一状态和第二状态，所述换向组件用于切换所述第一状态和所述第二状态；

所述第一执行装置(10)、所述第二执行装置(20)和所述节流装置(60)均通过管路与所述换向组件相连接，所述回油管路与所述换向组件相连接，所述节流装置(60)与所述进油管路相连通，所述节流装置(60)与所述换向组件之间的管路通过第一支管路(51)与所述蓄能器(50)相连接；

在所述第一状态下，所述节流装置(60)与所述第一执行装置(10)相连通，所述第二执行装置(20)与所述回油管路相连通；在所述第二状态下，所述节流装置(60)与所述第二执行装置(20)相连通，所述第一执行装置(10)与所述回油管路相连通；

所述润滑油路分别与所述第一执行装置(10)和所述第二执行装置(20)连通，所述润滑油路上设有溢流阀(70)；所述第一执行装置(10)为高挡离合器，所述第二执行装置(20)为低挡离合器；所述换向组件包括第一换向阀(30)和第二换向阀(40)，所述第一执行装置(10)和所述节流装置(60)通过管路与所述第一换向阀(30)相连接，所述回油管路与所述第一换向阀(30)相连接；所述第二执行装置(20)和所述节流装置(60)通过管路与所述第二换向阀(40)相连接，所述回油管路与所述第二换向阀(40)相连接。

2.根据权利要求1所述一种拖拉机动力高低挡液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还具有第三状态，所述换向组件用于切换所述第一状态、所述第二状态和所述第三状态，在所述第三状态下所述第一执行装置(10)和所述第二执行装置(20)均与所述进油管路断路且均与所述回油管路相连通。

3.根据权利要求1所述一种拖拉机动力高低挡液压控制系统，其特征在于，所述第一换向阀(30)和所述第二换向阀(40)均为电磁换向阀。

4.根据权利要求1或2所述一种拖拉机动力高低挡液压控制系统，其特征在于，在所述进油管路上设置有油泵(80)，所述油泵(80)的进口通过进油管路与油箱(110)相连通，所述油泵(80)的出口通过进油管路与所述节流装置(60)相连通。

5.根据权利要求4所述一种拖拉机动力高低挡液压控制系统，其特征在于，在所述进油管路上还设置有吸油滤清器(90)和出口滤清器(100)，所述油泵(80)的进口与所述油箱(110)之间的进油管路上设有所述吸油滤清器(90)，所述油泵(80)的出口与所述节流装置(60)之间的进油管路上设有所述出口滤清器(100)。

6.根据权利要求1-2、3、5任一项所述一种拖拉机动力高低挡液压控制系统，其特征在于，所述蓄能器(50)为重力式蓄能器、弹簧式蓄能器或气囊式蓄能器。

7.根据权利要求1-2、3、5任一项所述一种拖拉机动力高低挡液压控制系统，其特征在于，所述节流装置(60)为节流阀或节流接头。

8.一种拖拉机，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述拖拉机动力高低挡液压控制系统。

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