[實用新型]快速充油液壓換擋閥

有效

• 申請號: 201420105463.X
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN203717514U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 王飛;赫磊;韓嘉驊
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種液壓換擋閥，特別是一種能夠有效縮短大型工程機械換擋時間的快速充油液壓換擋閥。

背景技術

隨著工程機械在我國的不斷發展和成熟，人們對于換擋品質要求越來越高，動力換擋變速箱在國內工程機械上的應用也越來越普及。動力換擋變速箱的重要特性就是換擋平穩性和快速性，主要靠液壓換擋閥控制換擋離合器來保證。

換擋離合器結合過程中需要經歷三個階段：快速充油、緩沖升壓和階躍升壓。其中，快速充油階段需要克服換擋離合器分離彈簧的預壓力，消除摩擦片的間隙，該階段直接影響換擋時間。

目前市面上的液壓換擋閥廣泛采用圖1所示結構，其主要包括閥體（1）、調壓閥芯（2）、進油節流口（3）、蓄能器主彈簧（5）、蓄能器副彈簧（6）、蓄能器柱塞（7）、緩沖節流口（10）、壓力設定閥芯彈簧（11）、壓力設定閥芯（13）、單向閥（14）。其緩沖升壓原理如下：初始狀態下，所述調壓閥芯在蓄能器主彈簧和蓄能器副彈簧的作用下處在最左端位置；所述蓄能器柱塞在蓄能器主彈簧和蓄能器副彈簧的作用下處在最右端位置；所述壓力設定閥芯在壓力設定閥芯彈簧的作用下處在最左端位置。蓄能器彈簧腔通過壓力設定閥芯與回油通道（通油箱）相連，蓄能器彈簧腔內的液壓油排回油箱。換擋時，隨著換擋離合器油缸的不斷充油，液壓油開始克服換擋離合器分離彈簧的預壓力，摩擦片的間隙不斷減小直至消除，調壓閥芯出油口處的油壓上升，并作用于調壓閥芯左端，調壓閥芯克服蓄能器主彈簧和蓄能器副彈簧的作用力右移，使蓄能器背腔和蓄能器彈簧腔間的通道逐漸關小，直到關閉。經過緩沖節流口進入蓄能器背腔的液壓油推動蓄能器柱塞逐漸左移，使蓄能器主彈簧和蓄能器副彈簧變硬，調壓閥芯出油口處的油壓逐漸上升，增大到一定值時，所述壓力設定閥芯克服壓力設定閥芯彈簧的作用力右移而開啟，同時切斷蓄能器彈簧腔與回油通道（通油箱）之間的油路，液壓油通過壓力設定閥芯進入蓄能器彈簧腔，此時蓄能器彈簧腔和蓄能器背腔油壓相等且都等于調壓閥芯出油口處的油壓，所述調壓閥芯在蓄能器主彈簧和蓄能器副彈簧的作用下移至最左邊，而蓄能器柱塞在蓄能器主彈簧和蓄能器副彈簧的作用下移至最右邊，調壓閥芯出油口處的油壓階躍上升至系統最大值，整個液壓換擋閥調壓過程完成。

采用該結構的液壓換擋閥，液壓油必須經過液壓換擋閥才能到達換擋離合器油缸，由于進油節流口的孔徑小，以及調壓閥芯的閥口開度在工作過程中不斷減小，致使油液不能快速充入換擋離合器油缸，最終導致換擋離合器充油過程減慢，換擋時間增加。

發明內容

為了克服上述結構液壓換擋閥的不足，本實用新型旨在提供一種能夠有效縮短換擋時間的新型快速充油液壓換擋閥。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種快速充油液壓換擋閥，主要包括快速充油油路和緩沖升壓油路。

所述緩沖升壓油路主要包括閥體（1）、調壓閥芯（2）、進油節流口（3）、蓄能器主彈簧（5）、蓄能器副彈簧（6）、蓄能器柱塞（7）、緩沖節流口（10）、壓力設定閥芯彈簧（11）、壓力設定閥芯（13）、單向閥（14），其結構原理如前所述。

所述快速充油油路主要包括二位三通閥（16）、單向閥（17）、單向閥（18）。所述二位三通閥（16）換擋前處于常態位置，進油口與主油路連通，常態位置上開啟的出油口分別與單向閥（17）和單向閥（18）的進油端連通，常態位置上關閉的出油口與緩沖升壓油路進油節流口（3）的進油端連通，單向閥（17）的出油端與換擋離合器油缸連通，單向閥（18）的出油端與緩沖升壓油路進油節流口的進油端連通。

所述二位三通閥采用液控形式，控制壓力設定為換擋離合器摩擦片間隙完全消除時對應的壓力值。

所述二位三通閥和單向閥（17）的公稱流量大于緩沖升壓油路中進油節流口和調壓閥芯允許通過的最大流量。

換擋初期，二位三通閥處于常態位置，主油路的液壓油依次經過二位三通閥、單向閥（17）后，到達換擋離合器油缸，由于二位三通閥和單向閥（17）的公稱流量大于緩沖升壓油路中進油節流口和調壓閥芯允許通過的最大流量，故換擋離合器油缸的充油過程更加快速。同時有部分液壓油經過單向閥（18）進入緩沖升壓油路，以使緩沖升壓油路建立起緩沖升壓所需的初始壓力值。

隨著換擋離合器油缸的不斷充油，系統壓力不斷上升，當壓力升至換擋離合器摩擦片間隙完全消除時對應的壓力值時，二位三通閥工作位發生轉換，快速充油油路被切斷，主油路的液壓油經過單向閥（18）和緩沖升壓油路后到達換擋離合器油缸，并由緩沖升壓油路進行緩沖升壓，減小換擋沖擊，緩沖升壓原理如前所述。