一种防爆车辆变速箱用电液手动半自动换挡系统技术方案

技术编号:14413262 阅读:11 留言:0更新日期:2017-01-12 01:16
本发明专利技术属于矿用柴油机防爆无轨胶轮车技术领域,具体是一种防爆车辆变速箱用电液手动半自动换挡系统。解决了矿用防爆车辆实现电控换档的问题,包括档位选择手柄、换挡控制器、电液操纵阀、防爆电控开关电磁阀、备用手动换挡阀、变速箱、转速传感器、温度传感器和电源,换挡控制器上分别连接有档位选择手柄、本安型油门踏板传感器、本安型转速传感器、本安型温度传感器和电液操纵阀连接,电液操纵阀上设有防爆电控开关电磁阀,电液操纵阀通过油管与变速箱连接,变速箱上设有备用手动换向阀。本发明专利技术可代替目前矿用防爆车辆所采用的机械拉杆或软轴拉线配合液控阀换档系统。

【技术实现步骤摘要】

一种防爆车辆变速箱用电液手动半自动换挡系统

本专利技术属于矿用柴油机防爆无轨胶轮车
,具体是一种防爆车辆变速箱用电液手动半自动换挡系统
技术介绍
目前矿用无轨辅助运输车辆传动系统主要分为液力机械传动和全液压传动两类,换档方式采用机械拉杆配合液控阀换档或软轴拉线配合液控阀换档装置。这两种换档方式由于液控响应速度慢,控制精度不高,都存在容易造成的液控换档不到位、冲击大、费力、平顺性差的问题。半自动电液控制换档灵敏、控制精确,换档平顺性好,特殊路况换档反应迅速,车辆运行平稳,驾驶员操控舒适性好,对于改善车辆行驶品质具有明显的提高作用。因此电控换档变速系统必将是矿用防爆车辆的应用趋势。电控换档变速器目前在非防爆车辆上已经有了较多程度的运用,但是由于非防爆电控换档系统存在多种引燃源,包括高温、电弧、电火花、静电等。当车辆行驶至存在可燃性气体、粉尘等危险环境中作业时,有可能发生燃烧或爆炸事故,因此目前没有较成熟的针对矿用防爆车辆的电液换档控制系统。同时,由于矿用防爆车辆使用工况恶劣,井下行车路线固定且唯一,巷道宽度通常有限,车辆一旦出现变速系统故障难以获得及时维修支持。因此需针对矿用防爆车辆防爆要求及特殊工况要求设计一款防爆车辆变速箱用电液半自动换档系统。
技术实现思路
本专利技术为了解决矿用防爆车辆实现电控换档的问题,提供一种防爆车辆变速箱用电液手动半自动换挡系统。本专利技术采取以下技术方案:一种防爆车辆变速箱用电液手动半自动换挡系统,包括档位选择手柄、换挡控制器、电液操纵阀、防爆电控开关电磁阀、备用手动换挡阀、变速箱、转速传感器、温度传感器和电源,换挡控制器上分别连接有档位选择手柄、本安型油门踏板传感器、本安型转速传感器、本安型温度传感器和电液操纵阀连接,电液操纵阀上设有防爆电控开关电磁阀,电液操纵阀通过油管与变速箱连接,变速箱上设有备用手动换向阀。所述的换挡控制器包括换档控制TCU电路单元、本安电源转换模块、1路模拟量信号隔离栅栏、1路温度信号隔离栅栏、3路脉冲量信号隔离栅栏、8路开关量本安/非安隔离电路和CAN通信本安/非安隔离电路,本安电源转换模块将车辆提供的28V非安电源转换为两路12V本安电源以及1路5V本安电源为所有模块供电,换档控制TCU电路单元分别与1路模拟量信号隔离栅栏、1路温度信号隔离栅栏、3路脉冲量信号隔离栅栏、8路开关量本安/非安隔离电路和CAN通信本安/非安隔离电路连接,开关量本安/非安隔离电路与档位选择手柄连接,脉冲量信号隔离栅栏与本安型转速传感器连接,温度信号隔离栅栏与本安型温度传感器连接,模拟量信号隔离栅栏与本安型油门踏板传感器连接,换档控制TCU电路单元与电液操纵阀连接。换档控制TCU电路单元包括单片机系统、A/D调理电路、电磁阀驱动电路、存储扩展模块、CAN通信电路和电源电路,单片机系统上设有I/O通信A口、I/O通信B口、I/O通信C口、I2C串行通信接口和FlexCAN接口,单片机系统通过基本I/O通信A口与8路开关量隔离电路通信;单片机系统通过基本I/O通信B口与A/D调理电路通信,A/D调理电路与脉冲量信号隔离栅栏连接;单片机系统通过基本I/O通信C口与电磁阀驱动电路通信,电磁阀驱动电路与电液操纵阀连接;通过内置的I2C串行通信接口与存储扩展模块连接;单片机系统通过FlexCAN接口与CAN通信接口连接,CAN通信接口与CAN通信本安/非安隔离电路连接;电源模块分别为单片机系统、A/D调理模块电路、电磁阀驱动电路、存储扩展电路、CAN通信电路提供电压。所述的档位选择手柄包括两个分别能实现三个前进档和三个后退档的档位状态选择的三位旋钮开关以及一个按钮控制开关按下后方可进行前进和后退档选择的按钮控制开关,档位选择手柄输出信号为多路开关量干接点信号,由所述的8路开关量隔离电路检测其对应通断。所述的换档控制器还具有启动钥匙信号的输入模块、空档启动模块和刹车保护模块,其输入信号均通过继电器开关进行输入输出,连接8路开关量隔离安全栅的隔离通道进行输入/输出。与现有技术相比,本专利技术可代替目前矿用防爆车辆所采用的机械拉杆或软轴拉线配合液控阀换档系统。本专利技术按照矿用防爆要求设计,提高了井下柴油机车辆换档精确性,减少了换档冲击、减小了换档操纵力。TCU电路设计故障观察灯,且采用电磁阀控制电液操纵阀高压油路进行换挡,便于日常故障诊断检修。针对矿用防爆车辆换档系统在井下出现故障后不易维修的特殊工况,设计了手动备用换档阀,可实现车辆快速开离故障现场,从而不影响煤矿井下的安全生产。附图说明图1为本专利技术的总体结构逻辑示意方框图;图2为本专利技术换挡TCU控制电路结构图;图3为本专利技术结构及组装总成图;图中1-档位选择手柄、2-手柄线束、3-控制器线束、4-换档控制器、5-电液操纵阀、6-防爆电控开关电磁阀、7-高压油管、8-备用手动换档阀、9-变速箱、10-电磁阀控制线束、11-本安型油门踏板传感器、12-本安型转速传感器、13-本安型温度传感器。具体实施方式如图3所示,一种防爆车辆变速箱用电液手动半自动换挡系统,档位选择手柄1、换挡控制器4、电液操纵阀5、防爆电控开关电磁阀6、备用手动换挡阀8、变速箱9、转速传感器11、温度传感器12和电源13,换挡控制器4上分别连接有档位选择手柄1、本安型油门踏板传感器11、本安型转速传感器12、本安型温度传感器13和电液操纵阀5连接,电液操纵阀5上设有防爆电控开关电磁阀6,电液操纵阀5通过油管7与变速箱9连接,变速箱9上设有备用手动换向阀8。所述的换挡控制器4包括换档控制TCU电路单元、本安电源转换模块、1路模拟量信号隔离栅栏、1路温度信号隔离栅栏、3路脉冲量信号隔离栅栏、8路开关量本安/非安隔离电路和CAN通信本安/非安隔离电路,本安电源转换模块将车辆提供的28V非安电源转换为两路12V本安电源以及1路5V本安电源为所有模块供电,换档控制TCU电路单元分别与1路模拟量信号隔离栅栏、1路温度信号隔离栅栏、3路脉冲量信号隔离栅栏、8路开关量本安/非安隔离电路和CAN通信本安/非安隔离电路连接,开关量本安/非安隔离电路与档位选择手柄1连接,脉冲量信号隔离栅栏与本安型转速传感器12连接,温度信号隔离栅栏与本安型温度传感器13连接,模拟量信号隔离栅栏与本安型油门踏板传感器11连接,换档控制TCU电路单元与电液操纵阀5连接。换档控制TCU电路单元包括单片机系统、A/D调理电路、电磁阀驱动电路、存储扩展模块、CAN通信电路和电源电路,单片机系统上设有I/O通信A口、I/O通信B口、I/O通信C口、I2C串行通信接口和FlexCAN接口,单片机系统通过基本I/O通信A口与8路开关量隔离电路通信;单片机系统通过基本I/O通信B口与A/D调理电路通信,A/D调理电路与脉冲量信号隔离栅栏连接;单片机系统通过基本I/O通信C口与电磁阀驱动电路通信,电磁阀驱动电路与电液操纵阀5连接;通过内置的I2C串行通信接口与存储扩展模块连接;单片机系统通过FlexCAN接口与CAN通信接口连接,CAN通信接口与CAN通信本安/非安隔离电路连接;电源模块分别为单片机系统、A/D调理模块电路、电磁阀驱动电路、存储扩展电路、CAN通信电路提供电压。其中单片机系统采用飞思卡尔本文档来自技高网...
一种防爆车辆变速箱用电液手动半自动换挡系统

【技术保护点】
一种防爆车辆变速箱用电液手动半自动换挡系统,其特征在于:包括档位选择手柄(1)、换挡控制器(4)、电液操纵阀(5)、防爆电控开关电磁阀(6)、备用手动换挡阀(8)、变速箱(9)、转速传感器(11)、温度传感器(12)和电源(13),换挡控制器(4)上分别连接有档位选择手柄(1)、本安型油门踏板传感器(11)、本安型转速传感器(12)、本安型温度传感器(13)和电液操纵阀(5)连接,电液操纵阀(5)上设有防爆电控开关电磁阀(6),电液操纵阀(5)通过油管(7)与变速箱(9)连接,变速箱(9)上设有备用手动换向阀(8)。

【技术特征摘要】
1.一种防爆车辆变速箱用电液手动半自动换挡系统,其特征在于:包括档位选择手柄(1)、换挡控制器(4)、电液操纵阀(5)、防爆电控开关电磁阀(6)、备用手动换挡阀(8)、变速箱(9)、转速传感器(11)、温度传感器(12)和电源(13),换挡控制器(4)上分别连接有档位选择手柄(1)、本安型油门踏板传感器(11)、本安型转速传感器(12)、本安型温度传感器(13)和电液操纵阀(5)连接,电液操纵阀(5)上设有防爆电控开关电磁阀(6),电液操纵阀(5)通过油管(7)与变速箱(9)连接,变速箱(9)上设有备用手动换向阀(8)。2.根据权利要求1所述的防爆车辆变速箱用电液手动半自动换挡系统,其特征在于:所述的换挡控制器(4)包括换档控制TCU电路单元、本安电源转换模块、1路模拟量信号隔离栅栏、1路温度信号隔离栅栏、3路脉冲量信号隔离栅栏、8路开关量本安/非安隔离电路和CAN通信本安/非安隔离电路,本安电源转换模块将车辆提供的28V非安电源转换为两路12V本安电源以及1路5V本安电源为所有模块供电,换档控制TCU电路单元分别与1路模拟量信号隔离栅栏、1路温度信号隔离栅栏、3路脉冲量信号隔离栅栏、8路开关量本安/非安隔离电路和CAN通信本安/非安隔离电路连接,开关量本安/非安隔离电路与档位选择手柄(1)连接,脉冲量信号隔离栅栏与本安型转速传感器(12)连接,温度信号隔离栅栏与本安型温度传感器(13)连接,模拟量信号隔离栅栏与本安型油门踏板传感器(11)连接,换档控制TCU电路单元与电液操纵阀(5)连接。3.根据权利要求2所述的防爆车...

【专利技术属性】
技术研发人员:周旭常映辉丁永成陈宁冀鹏飞石涛李文军赵海兴郭志俊柳玉龙李刚冯佳鹏白雪峰胡守信张小刚桑盛远李敏侯伟樊贵香
申请(专利权)人:中国煤炭科工集团太原研究院有限公司山西天地煤机装备有限公司
类型:发明
国别省市:山西;14

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