CN2769622Y

CN2769622Y - 气动式选档和换档控制阀

Info

Publication number: CN2769622Y
Application number: CN 200420085948
Authority: CN
Inventors: 李宏军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-15
Filing date: 2004-09-15
Publication date: 2006-04-05
Anticipated expiration: 2014-09-15

Abstract

本实用新型涉及一种控制阀，特别是适用于重型汽车、大客车以气动式变速操纵用的气动式选档和换档控制阀，其特征是：它由变速杆操纵机构、复合控制阀通过螺栓联接构成，所述的复合控制阀具有横向的至少三个控制阀、纵向的两个控制阀，横向的控制阀和纵向的控制阀按“十”字形分布。这种用于重型汽车、大客车使用的气动式选档和换档控制阀，使车辆行驶中的选档档位明晰度高，换档操纵轻便，以便克服现有重型汽车、大客车中换档机构容易使驾驶员疲劳，不利于安全行驶的问题。

Description

气动式选档和换档控制阀

技术领域：本实用新型涉及一种控制阀，特别是适用于重型汽车、大客车以气动式变速操纵用的气动式选档和换档控制阀。

技术背景：随着国内道路条件不断改善，国产的重型汽车、大客车的装载能力越来越大，与之相匹配的变速器也越来越大、其档位也越来越多。但大多数国产的重型汽车、大客车的换档机构仍然是传统的远距离操纵的机械式换档机构，其选档、换档操纵力和行程大多数有所偏大，选档档位明晰度不高；驾驶这些车辆时变速操作强度大，长时间行驶中容易使驾驶员疲劳，不利于安全行驶。

发明内容：本实用新型的目的是提供一种用于重型汽车、大客车使用的气动式选档和换档控制阀，使车辆行驶中的选档档位明晰度高，换档操纵轻便，以便克服现有重型汽车、大客车中换档机构容易使驾驶员疲劳，不利于安全行驶的问题。

本实用新型的目的是这样实现的，气动式选档和换档控制阀，其特征是：它由变速杆操纵机构、复合控制阀通过螺栓联接构成，所述的复合控制阀具有横向的至少三个控制阀、纵向的两个控制阀，横向的控制阀和纵向的控制阀按“十”字形分布。

所述的变速杆操纵机构由变速杆、变速弹簧、变速杆球座和衬片组成；伸进变速杆球座的变速杆的中间部分为半球形结构，球面与变速杆球座通过衬片动态接触，使变速杆可在变速杆球座内滑动；半球面由变速弹簧限位在变速杆球座内；变速杆下端伸进复合控制阀的上部由两块选档滑块和两块换档滑块限定的空间内。

所述的两块横向选档滑块和两块纵向的换档滑块以“十”字形分布。

变速杆下端伸进所述的复合控制阀的上部，由两块选档滑块和两块换档滑块限定的空间内。

所述的复合控制阀设有3层气道，最上面一层为排气气道，中间一层为出气气道，最下面一层为气源进气气道。

排气气道为所述的复合控制阀的最上面一层气道，它通过“十”字形分布的气道与上气室相连通，在中心垂直向下接通排气口；出气气道为所述的复合控制阀的中间一层气道，出气气道至少有五条，它们各自独立、互不相通，出气气道一端分别接所述的复合控制阀的中气室，另一端分别接出气口；气源进气气道为所述的复合控制阀的最下面一层气道，它通过下气室与气源进气口相通。

工作时，当向左或向右扳动变速杆摆转一个角度时，伸入到控制阀的上部空腔的变速杆下端向右或向左推动滑块运动，滑块靠近阀体中心的斜面推动一个钢球、活动球座、芯杆向下运动，首先芯杆的下端面与阀门接触关闭了其下端面气孔；芯杆仍继续向下运动，打开了向选档气缸供气的相应的靠近阀体中心的一个阀门。在此基础上加一倍力扳动变速杆再继续摆转一个角度时，滑块靠近阀体中心的斜面推动钢球、活动球座、芯杆、阀门继续向下运动；同时，滑块靠外的斜面推动另一个钢球、活动球座、芯杆向下运动，首先另一个芯杆的下端面与阀门接触关闭了该芯杆的下端面气孔；该芯杆继续向下运动，打开了向选档气缸供气的相应的靠外的另一个阀门。在上述的基础上减一半扳动变速杆的力，在两芯杆的回位弹簧的弹力作用下，芯杆、活动球座、钢球向上运动，且钢球推动滑块向阀体中心移动；此时，向选档气缸供气的靠外的那一个阀门关闭，同时靠外的那一个被关闭了的芯杆的下端面气孔被打开，与其相通的选档气缸排气。放松扳动变速杆的力，在靠近阀体中心的那一个芯杆的回位弹簧的弹力作用下，靠近阀体中心的那一个芯杆、活动球座、钢球向上运动，且钢球推动滑块向阀体中心移动；此时，向选档气缸供气的靠近阀体中心的那一个阀门也关闭，同时靠近阀体中心的那一个被关闭了的芯杆的下端面气孔被打开，与其相通的选档气缸排气。

同上可知，当向前或向后扳动变速杆时，都可打开向换档气缸供气的阀门；同样，放松扳动变速杆的力时，打开了的向换档气缸供气的阀门都能关闭，同时被关闭了的那一个芯杆的下端面气孔被打开，与其相通的换档气缸排气。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益的效果：

(1)这种全新的气动式选档和换档控制阀，它既能控制选档同时又控制换档，而现有的气动式换档控制阀只能控制换档而不能控制选档。

(2)选档档位明晰度高，选档准确到位；除中间空档的选档档位外，每个选档档位相对应一个阀门和一个选档气缸，阀门打开后，选档气缸的活塞运动到位后自动停止，选档准确。

下面结合实施例附图对本实用新型做进一步说明。

附图说明：

图1是实施例处于选档档位为IV、V档的选档当位的空挡位置状态的横向剖视图；

图2为图1中A向放大两倍的视图；

图3是图1中B-B剖视图；

图4是图1中C-C剖视图；

图5是图2中的D-D旋转剖的展开视图；

图6是图2中的E-E局部剖的旋转视图；

图7是图2中的F-F局部剖的旋转视图；

图8是图2中的G-G局部剖的旋转视图；

图9是图2中的H-H局部剖的旋转视图；

图10是图4中的F-F局部剖的旋转视图；

图11是图4中的I-I局部剖的旋转视图；

图12是图4中的K-K局部剖的旋转视图；

图13表示的是与图1相同的部件，但是气动式选档和换档控制阀处于VI、VII档的选档档位状态的横向剖视图；

图14表示的是与图1相同的部件，但是气动式选档和换档控制阀处于VIII、IX档的选当档位状态的横向剖视图。

图中，1、变速杆；2、球座；3、衬片；4、变速弹簧；5、螺栓；6、盖板；7、阀体；8、钢球；9、活动球座；10、芯杆；11、密封圈；12、上弹簧；13、阀门；14、下弹簧；15、密封垫；16、底板；17、滑块；18、限位销；19、滑块。

具体实施方式：

如图1所示，由变速杆操纵机构、复合控制阀通过螺栓5连接组成气动式选档和换档控制阀。变速杆操纵机构由变速杆1、变速杆弹簧4、变速杆球座2和衬片3组成；伸进变速杆球座2的变速杆1部分为半球形结构，球面与变速杆球座2通过衬片3动态接触，使变速杆1可在变速杆球座2内滑动；半球面由变速杆弹簧4限位在变速杆球座2内。

变速杆1下端伸进到复合控制阀的两块选档滑块17和两块换档滑块19限定的空间内。两块换档滑块19可在图5中体现。

复合控制阀由横向的四个控制阀、纵向的两个控制阀、控制阀操纵机构组成，其中横向的控制阀和纵向的控制阀按“十”字形分布。纵向的两个控制阀可在图5中体现。

复合控制阀的壳体由底板16、密封垫15、阀体7、盖板6四个零件从下往上依次叠加，通过螺栓5联接组成。底板16是一个开有一个进气口、一个排气口、六个出气口、多个螺栓5联接孔的圆形板。盖板6是一个在中间开有一个大方孔、四个限位销18孔，多个螺栓5联接孔的圆形板；限位销18装配于盖板6的限位销18孔上。

阀体7的上部开有一个“十”字形槽，且在“十”字形槽的中心再开大方形槽，“十”字形槽和大方形槽的深度一样。在“十”字形槽的中心再开大方形槽可在图3中体现。在横向的“十”字形槽底部开有四个阀腔孔，在纵向的“十”字形槽底部开有两个阀腔孔。阀体设有三层气道，最上面一层为排气气道，中间一层为出气气道，最下面一层为气源进气气道。

控制阀操纵机构由两块横向的选档滑块17和两块纵向的换档滑块19组成，以“十”字形分布，下部设置斜面；装配于复合控制阀上部相应的“十”字槽内。两块横向的选档滑块17受阀体7的上部的“十”字形槽中的横向槽和盖板6的限位作用只能在槽内左右运动；两块纵向的换档滑块19受阀体7的上部的“十”字形槽中的纵向槽和盖板6的限位作用只能在槽内前后运动。两块纵向的换档滑块19可在图5中体现。

控制阀由复合控制阀的壳体和从上到下设置于复合控制阀的壳体的阀腔内的钢球8、活动球座9、密封圈11、芯杆10、上弹簧12、阀门13、下弹簧14组成。钢球8座落在活动球座9内，钢球8的上方与带有斜面的滑块17和滑块19接触；活动球座9下端与芯杆10上端接触；芯杆10为T形结构，中间为空芯体，插在密封圈11、上弹簧12内；芯杆10与活动球座9紧邻的一小段截面积小于活动球座9下表面，横向有的气孔，空芯体的上端通过气孔与上气室相连通。下弹簧14的上端紧压阀门13，下弹簧14的下端紧压密封垫15和底板16，使阀门座于阀门座上。

复合控制阀的每个控制阀都分上气室i、中气室j、下气室k三个气室。复合控制阀设有三层气道，最上面一层为排气气道，中间一层为出气气道，最下面一层为气源进气气道。排气气道为复合控制阀的最上面一层气道，复合控制阀的六个上气室i，由“十”字形分布的气道连通后，在中心垂直向下接通排气口b。出气气道为复合控制阀的中间一层气道，出气气道共有六条，它们各自独立、互不相通，出气气道一端分别接复合控制阀的六个中气室j，另一端分别接出气口c、出气口d、出气口e、出气口f、出气口g、出气口h。气源进气气道为复合控制阀的最下面一层气道，复合控制阀的六个下气室k通过气道均与气源进气口a相通。

如图2所示，它是图1中A向放大两倍的视图；从A向放大的视图中从底部可以清楚的看到整体结构关系，本实用新型的复合控制阀内有六个控制阀，每个控制阀对应一个出气口，如图中的H-H、F-F、G-G、E-E、D-D的出气口c、出气口d、出气口e、出气口f、出气口g、出气口h。复合控制阀中的控制阀按“十”字形分布，其中横向的四个构成选档控制阀，如图1所示；纵向的两个构成换档控制阀，如图5所示。

图3则是在图1中B-B剖视图；两块选档滑块17和两块换档滑块19，以“十”字形分布。变速杆1的下端被两块选档滑块17和两块换档滑块19限定在复合控制阀的上部空间内，两块选档滑块17和两块换档滑块19由限位销18限位，钢球8座落在活动球座9内。

图4则是在图1中C-C剖视图；它与图2有点相同，复合控制阀内有六个控制阀，并以“十”字形分布。阀门13下有下弹簧14。

图5是将图2中的D-D旋转剖的展开视图，如图1、图2、图3、图4所了解的一样，变速杆1伸进的空间内有两块换档滑块19，复合控制阀中间有“十”字形分布的排气口b，有与控制阀中气室j相通的出气口。如出气口h、出气口g。中间是排气口b。控制阀的结构与图1相同。

图6给出了中气室j与出气口d连接关系说明。

图7给出了中气室j与出气口e连接关系说明。

图8给出了中气室j与出气口f连接关系说明。

图9给出了中气室j与出气口c连接关系说明。

图10、图11、图12和图1给出了气源进气气道连接关系说明。

参见图13所示，当变速杆处于选档档位为IV、V档的选档档位的空挡位置，要选VI、VII档的选档档位时，向右扳变速杆1，变速杆1的下端向左拨左右滑块17，滑块17靠近阀体中心的斜面推动四个钢球8向下运动，同时推动活动球座9、芯杆10压缩上弹簧12一起向下运动，带有中心开孔的芯杆10的下端面首先与阀门13接触，使其下端面气孔关闭；芯杆10继续向下运动，推动阀门13向下运动和压缩下弹簧14打开了向选VI、VII档的选档气缸供气的阀门13，此时滑块17的另一个靠外的斜面靠到钢球8上，阻止滑块17继续向左移动。压缩空气可从出气口e向选VI、VII档的选档气缸供气，以实现选VI、VII档的选档档位。

如图14所示当要选VIII、IX档的选档档位时，在选到VI、VII档的选档档位的基础上，要加一倍力向右扳变速杆1，滑块17靠近阀体中心的斜面推动钢球8、活动球座9、芯杆10、阀门13向下运动，压缩上弹簧12、下弹簧14；同时，滑块17靠外的斜面也推动另一个钢球8、活动球座9、芯杆10向下运动，并压缩另一个上弹簧12，带有中心开孔的另一个芯杆10的下端面首先与另一个阀门13接触关闭了其下端面气孔；该芯杆10继续向下运动，推动另一个阀门13向下运动和压缩上弹簧14打开了向选VIII、IX档的选档气缸供气的另一个阀门13，此时滑块17受限位销18限位停止向左运动。压缩空气可从出气口c向选VIII、IX档的选档气缸供气，以实现选VIII、IX档的选档档位。

同上可知，当变速杆1位于选档档位为IV、V档的选档档位的空挡位置时，向左扳变速杆1，也能实现选II、III档的选档档位；同样，在选到II、III档的选档档位的基础上，加一倍力向左扳变速杆1，也能实现选I、R档的选档档位。

当要从I、R档的选档档位回到II、III档的选档档位时，减一半向左扳变速杆1的力，在两个芯杆10的两个上弹簧12的弹力作用下，芯杆10、活动球座9、钢球8向上运动，且钢球8推动滑块17向阀体中心移动，同时，阀门13在下弹簧14的弹力作用下向上运动，关闭了向选I、R档的选档气缸供气的阀门13；芯杆10继续向上运动，其下端面气孔被打开，选I、R档的选档气缸的压缩空气由此排向大气。可实现从I、R档的选档档位回到II、III档的选档档位转换。当要从II、III档的选档档位回到IV、V档的选档档位时，放松向左扳变速杆1的力，在靠近阀体中心的一个上弹簧12的弹力作用下，芯杆10、活动球座9、钢球8向上运动，且钢球8推动滑块17向阀体中心移动，同时，阀门13在下弹簧14的弹力作用下向上运动，关闭了向选II、III档的选档气缸供气的阀门13；芯杆10继续向上运动，其下端面气孔被打开，选II、III档的选档气缸的压缩空气由此排向大气；此时滑块17受限位销18限位停止向阀体中心运动；可实现从II、III档的选档档位回到IV、V档的选档档位转换。

同上可知，减一半向右扳变速杆1的力，也能实现从VIII、IX档的选档档位回到VI、VII档的选档档位转换。

当要从VI、VII档的选档档位回到IV、V档的选档档位时，向左扳变速杆1，打开向选II、III档的选档气缸供气的阀门13，然后放松向左扳变速杆1，在回位弹簧的作用下，可实现从VI、VII档的选档档位回到IV、V档的选档档位转换，即实现从高档区向底档区的切换。

同上可知，在选到所要的选档档位时，向前扳变速杆1，打开了向换档气缸供气的阀门13，此时滑块19受限位销18限位停止向后运动，压缩空气可从出气口h向换档气缸的一端供气，可实现挂档；当需要脱档时，向后扳变速杆1，打开了向换档气缸另一端供气的另一个阀门13，压缩空气可从出气口g向换档气缸的另一端供气，可实现脱档。在选到所要的选档档位时，向后扳变速杆1，也能实现挂档；当需要脱档时，向前反变速杆1，也能实现脱档。需要说明的是滑块17和滑块19是不同的，滑块17有两个斜面，而滑块19只有一个斜面。

本实用新型同样可适用于远距离的气动式变速操纵的中型汽车。

Claims

1、气动式选档和换档控制阀，其特征是：它由变速杆操纵机构、复合控制阀通过螺栓联接构成，所述的复合控制阀具有横向的至少三个控制阀、纵向的两个控制阀，横向的控制阀和纵向的控制阀按“十”字形分布。

2、根据权利要求1所述的气动式选档和换档控制阀，其特征是：所述的变速杆操纵机构由变速杆、变速弹簧、变速杆球座和衬片组成；伸进变速杆球座的变速杆的中间部分为半球形结构，球面与变速杆球座通过衬片动态接触，使变速杆可在变速杆球座内滑动；半球面由变速弹簧限位在变速杆球座内；变速杆下端伸进复合控制阀的上部由两块选档滑块和两块换档滑块限定的空间内。

3、根据权利要求2所述的气动式选档和换档控制阀，其特征是：所述的两块横向选档滑块和两块纵向的换档滑块以“十”字形分布。

4、根据权利要求1所述的气动式选档和换档控制阀，其特征是：所述的复合控制阀设有3层气道，最上面一层为排气气道，中间一层为出气气道，最下面一层为气源进气气道。

5、根据权利要求4所述的气动式选档和换档控制阀，其特征是：排气气道为所述的复合控制阀的最上面一层气道，它通过“十”字形分布的气道与上气室相连通，在中心垂直向下接通排气口；出气气道为所述的复合控制阀的中间一层气道，出气气道至少有五条，它们各自独立、互不相通，出气气道一端分别接所述的复合控制阀的中气室，另一端分别接出气口；气源进气气道为所述的复合控制阀的最下面一层气道，它通过下气室与气源进气口相通。