[發明專利]一種軟軸式三檔變速箱和離合器的液壓控制系統和控制方法及操作方法

在審

• 申請號: 201810043462.X
• 申請日: 2018-01-17
• 公開（公告）號: CN108204451A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 張義政;楊玉娥;張金凱;安延濤;劉慶軍
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: F16H61/02
• 分類號: F16H61/02;F16H61/30;F16H61/34;F16H61/36;F16D48/06
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 高強

本發明提供了一種廣泛應用于農用機械的軟軸式三擋變速箱和離合器的液壓控制系統和控制方法及操作方法，在機械結構上去拋棄了原有的換擋搖臂總成和離合器踏板總成，取而代之是四向自鎖開關，用戶只需要通過開關給控制系統輸入指令，液壓系統就能代替用戶完成一系列換擋操作。由于其結構簡單，布置靈活，對操作人員要求不高，在農用機械領域，特別是需要農用機械駕駛人員在短時間內完成繁雜操作的農作物聯合收獲機械，本發明能夠明顯降低駕駛人員的操作強度，對提高作業的安全性、降低作業的難度困難性等方面具有重要意義。

技術領域

本發明涉及農用機械自動化領域，更特別地，本發明涉及一種基于軟軸式變速箱和離合器的壓控制系統和控制方法及操作方法。

背景技術

農業機械在完成不同的作業任務時，駕駛員為適應不同的作業任務需要頻繁換擋，傳統的農用機械的換擋過程通常對換擋搖臂和離合器踏板的配合操作完成的，導致勞動強度增大、作業的生產效率降低，并且傳動效率難以保證。為解決以上問題，需要開發出操作簡易的換擋裝置，更具體的說，有必要開發出由控制開關來完成換擋即實現農用機械的自動換擋，以適應農用機械特殊的工作環境和提高農用機械的使用性能，這樣就可以將駕駛員在繁瑣的換擋中解放出來，專注于配套農機具的操作，從而提高生產效率和經濟效益。

發明內容

本發明針對傳統農用機械換擋時存在的缺點，開發了一套適用于三擋變速箱和離合器的液壓控制系統和控制方法及操作方法，將以往需要駕駛員配合操作的換擋搖臂和離合器踏板用液壓元器件取代，駕駛員只需要對操作臺上的四向自鎖開關給予相應的換擋指令輸入，控制系統就能針對控制指令，按照預先設定的換擋流程，依次對液壓系統的元件發送指令，使其代替駕駛員完成換擋操作。

具體來說，一種軟軸式三擋變速箱和離合器的液壓控制系統，主要包括液壓系統、控制系統和執行機構，其中液壓系統包括液壓泵、三位四通電磁換向閥和液壓缸；控制系統包括plc、電磁繼電器、位置傳感器和四向自鎖開關；執行機構包括軟軸、離合器和變速箱。

更進一步地，所述一種軟軸式三擋變速箱和離合器的液壓控制系統，其特征在于，所述液壓系統的三位四通電磁換向閥，根據其最終控制對象的不同分三種，分別是選擋搖臂三位四通電磁換向閥、換擋搖臂三位四通電磁換向閥和離合器搖臂三位四通電磁換向閥，它們又分別通過高壓油路聯接到與其對應的選擋搖臂液壓缸、換擋搖臂液壓缸和離合器搖臂液壓缸，這三種液壓缸可以通過軟軸將其運動傳遞給執行機構。

更進一步地，一種軟軸式三擋變速箱和離合器的液壓控制系統，其特征在于，為滿足離合器快分離和慢結合的工作特征，所述離合器搖臂的三位四通電磁換向閥的左側油路與離合器搖臂液壓缸采用采用差動連接增速回路，液壓缸的出油口連接到其進油口，以增大進油流量，提高離合器液壓缸在離合器分離過程中的工作速度，使其速度輸出更加擬合離合器的工作特性，液壓系統更加合理高效的與執行機構建立運動聯系。

更進一步地，所述一種軟軸式三擋變速箱和離合器的液壓控制系統，其特征在于，所述執行機構有工作位，所述離合器搖臂有結合工作位和分離工作位；選擋搖臂有1/倒擋工工作位和2/3擋工作位；換擋搖臂桿有空擋工作位、1/3擋工作位和2/倒擋工作位。共7個工作位，在每個工作位處安裝有位置傳感器。

更進一步地，所述一種軟軸式三擋變速箱和離合器的液壓控制系統，其特征在于，三位四通電磁切換油路控制所述工作位置，其對應關系如下：

離合器搖臂三位四通電磁換向閥左側油路對應離合器搖臂結合工作位；離合器搖臂三位四通電磁換向閥右側油路對應離合器搖臂分離工作位。

選擋搖臂三位四通電磁換向閥左側油路對應選擋搖臂1/倒擋工作位；選擋搖臂三位四電磁閥右側油路對應選擋搖臂2/3擋工作位。

換擋搖臂三位四通電磁換向閥左側油路對應換擋搖臂1/3擋工作位；換擋搖臂三位四通電磁換向閥右側油路對應換擋搖臂2/3擋工作位。