一种快速液压换挡系统技术方案

一种快速换挡液压系统，在已有的液压换挡控制阀上的压力设定阀和蓄能器弹簧腔之间增加两个并联的单向阀，两个单向阀允许流动的方向相反，其中允许从蓄能器弹簧腔流向压力设定阀的单向阀的开启压力要大于允许从压力设定阀芯流向蓄能器弹簧腔的开启压力。本发明专利技术能够在换挡的快速充油阶段让蓄能器弹簧腔的液压油产生一个压力作用在调压阀芯的右端，使得调压阀芯的开口能够保持更长的时间，缩短充油时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液压换挡系统，特别是一种能够有效缩短大型工程机械换挡时间的快速充油液压换挡系统。
技术介绍
随着工程机械在我国的不断发展和成熟，人们对于换挡品质要求越来越高，动力换挡变速箱在国内工程机械上的应用也越来越普及。动力换挡变速箱的重要特性就是换挡平稳性和快速性，主要靠液压换挡缓冲阀控制换挡离合器来保证。换挡离合器结合过程中需要经历三个阶段:快速充油、缓冲升压和阶跃升压。其中，快速充油阶段需要克服换挡离合器分离弹簧的预压力，消除摩擦片的间隙，该阶段直接影响换挡时间。目前市面上的液压换挡缓冲阀虽然能够实现缓冲升压，但是由于液压换挡缓冲阀内部的节流口的孔径小，以及调压阀芯的阀口开度在工作过程中不断减小，致使油液不能快速充入换挡离合器油缸，最终导致换挡离合器充油过程减慢，换挡时间增加。
技术实现思路
为了克服现有的液压换挡缓冲阀的不足，本专利技术旨在提供一种能够进行快速充油的系统。本专利技术解决技术问题所采用的方案是:一种液压换挡压力控制阀，主要部分为:调压阀芯1、蓄能器主弹簧2、蓄能器副弹簧3、蓄能器4、压力设定阀弹簧5、压力设定阀阀芯6、节流孔7、单向阀8、单向阀9。并且，所述单向阀8在快速充油的时候需要一个比较大的压力才能打开，这样在蓄能器弹簧腔中的液压油存在一个压力作用在调压阀芯的右端。蓄能器和调压阀芯之间通过弹簧进行作用，调压阀芯进油口和油栗相连，出油口分别连接调压阀芯左端面、压力设定阀心左端、离合器、节流小孔。原始状态下，由于系统中的弹簧都存在预紧力，所以调压阀芯会处于最左端，压力设定阀芯处于最左端，蓄能器弹簧腔由于单向阀的存在不能和压力设定阀芯相通，不能直接回油箱。在换挡的时候，离合器在缩小间隙的过程之中，调压阀芯出口压力会逐渐增大，调压阀芯出口油压小于压力设定阀芯的开启压力，此时，液压油会从节流小孔通向蓄能器弹簧腔，当液压油通过单向阀回油箱的时候会在单向阀上产生一个压力差，因此在蓄能器弹簧腔内会产生一个压力作用在调压阀芯的右端，减慢了调压阀芯的关闭速度，缩短了快速充油的时间。当离合器摩擦片间隙完全消除时，调压阀芯克服蓄能器主弹簧、蓄能器副弹簧和蓄能器弹簧腔内的油压向右移动，关闭节流孔通向蓄能器弹簧腔的小孔，调压阀芯阀口也近乎关闭，只有很少的液压油通过，流向蓄能器右端，推动蓄能器向左移动，此时调压阀芯出口压力随着蓄能器的逐渐压缩缓慢上升。随着蓄能器的不断压缩，调压阀芯出口压力也会进一步上升，当调压阀芯出口压力上升到压力设定阀心对应压力的时候，压力设定阀芯向右移动，调压阀芯出口的液压油通过压力设定阀和单向阀流向蓄能器弹簧腔，此时调压阀芯左端和右端、蓄能器左端和右端的压力都等于调压阀芯出口压力，所以调压阀芯和蓄能器会在蓄能器主弹簧和蓄能器副弹簧的作用力之下回到最初位置，调压阀芯出口压力也会随着调压阀芯阀口的突然打开而瞬间达到系统压力，整个液压换挡压力控制阀调压过程结束。本专利技术还可以通过以下方案实现:在压力设定阀和蓄能器弹簧腔之间增加节流孔。本专利技术的效果是，在压力设定阀和蓄能器弹簧腔之间增加单向阀或者节流孔，保证在快速充油阶段蓄能器弹簧腔内有一个压力，从而保证在此阶段调压阀芯出油口能够更长时间的保持全开。【附图说明】下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是目前的液压换档压力控制阀的结构图。图2是图1所示的目前的液压换档压力控制阀的液压原理图。图3是本专利技术实施例1的结构图。图4是本专利技术实施例1的液压原理图。图5是本专利技术实施例2的结构图。图6是本专利技术实施例2的液压原理图。图中，1.调压阀芯，2.蓄能器主弹簧，3.蓄能器副弹簧，4、蓄能器，5.压力设定阀弹簧，6.压力设定阀芯，7.节流小孔，8.单向阀，9、单向阀，10.节流小孔。【具体实施方式】实施例1: 如图3，一种液压换挡压力控制阀，主要构成有调压阀芯1、蓄能器主副弹簧2和3、蓄能器4、压力设定阀芯弹簧5、压力设定阀芯6、节流孔7、单向阀8和9，并且，单向阀8相比于单向阀9的开启压力稍大。原始状态下，调压阀芯和蓄能器在蓄能器主、副弹簧的预紧力作用下分别处于最左和最右端，压力设定阀芯在压力设定阀芯弹簧的预紧力作用下处于最左端，单向阀8允许蓄能器弹簧腔内液压油单向流向压力设定阀芯，回到油箱，单向阀9允许液压油从压力设定阀芯单向流入蓄能器弹簧腔。换挡的时候，离合器在消除间隙的过程中，调压阀芯出口油压会升高，调压阀芯出口的液压油一部分通过节流孔7和调压阀芯上面的小孔进入到蓄能器弹簧腔，进一步通过单向阀8回到油箱，由于通过单向阀8时会产生压力损失，所以此时蓄能器弹簧腔液压油存在一个压力作用在调压阀芯的右端，减慢了调压阀芯开口关闭的速度，提高了离合器的充油速度。当离合器间隙完全消除，此时调压阀芯右移，阻断蓄能器右端和蓄能器弹簧腔的通道，同时调压阀芯阀口只有很少的一部分液压油通过，这部分液压油通过节流孔7流向蓄能器右端，推动蓄能器左移压缩蓄能器主、副弹簧，与此同时调压阀芯出口压力逐渐上升，当调压阀芯出口压力上升到压力设定阀芯设定压力的时候，压力设定阀芯向右移动，调压阀芯出口的液压油通过压力设定阀和单向阀9流向蓄能器弹簧腔，此时调压阀芯左端和右端、蓄能器左端和右端的压力都等于调压阀芯出口压力，所以调压阀芯和蓄能器会在蓄能器主弹簧和蓄能器副弹簧的作用力之下回到最初位置，调压阀芯出口压力也会随着调压阀芯阀口的突然打开而瞬间达到系统压力，整个液压换挡压力控制阀调压过程结束。实施例2:如图5，将实施例1中的两个单向阀换成一个节流孔也能达到和实施例1同样的工作过程，延长调压阀芯开口的关闭时间，进行快速充油。【主权项】1.一种液压换挡压力控制阀，主要包含阀体、调压阀芯、蓄能器柱塞、蓄能器主弹簧、蓄能器副弹簧、压力设定阀芯、压力设定阀芯弹簧、节流孔、单向阀，其特征在于:蓄能器和压力设定阀芯中间并联了允许液压油流动方向相反的两个单向阀。2.根据权利要求1所述，两个单向阀的允许流动方向相反。3.根据权利要求1所述，两个单向阀的开启压力不同，当液压油从蓄能器流向压力设定阀芯的时候需要比较大的开启压力，当液压油从压力设定阀芯流向蓄能器的时候需要比较小的开启压力。【专利摘要】一种快速换挡液压系统，在已有的液压换挡控制阀上的压力设定阀和蓄能器弹簧腔之间增加两个并联的单向阀，两个单向阀允许流动的方向相反，其中允许从蓄能器弹簧腔流向压力设定阀的单向阀的开启压力要大于允许从压力设定阀芯流向蓄能器弹簧腔的开启压力。本专利技术能够在换挡的快速充油阶段让蓄能器弹簧腔的液压油产生一个压力作用在调压阀芯的右端，使得调压阀芯的开口能够保持更长的时间，缩短充油时间。【IPC分类】F16H61/40, F15B13/02【公开号】CN105134677【申请号】CN201510040281【专利技术人】王宇, 韩嘉骅, 姚进 【申请人】四川大学【公开日】2015年12月9日【申请日】2015年1月27日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压换挡压力控制阀，主要包含阀体、调压阀芯、蓄能器柱塞、蓄能器主弹簧、蓄能器副弹簧、压力设定阀芯、压力设定阀芯弹簧、节流孔、单向阀，其特征在于：蓄能器和压力设定阀芯中间并联了允许液压油流动方向相反的两个单向阀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，韩嘉骅，姚进，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51