【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于气动换挡，更具体地说，特别涉及一种气动换挡系统。
技术介绍
1、目前，新能源背景下，车用驱动系统采用多个动力源(发动机+电机或电机+电机)配合实现机械连接/断开的换挡系统形成组合式驱动系统或分布式驱动系统可以有效降低单个动力源的开发难度和故障率，提升全工况效率。
2、气动换挡系统因其成本低，可借用整车制动系统气源作为换挡动力源，特别适合商用车驱动系统，传统的气动换挡系统要实现两个动力源分别主动控制，需要四个开关阀，成本高，故障率高。传统的气动换挡系统采用活塞→拨叉→滑套/同步器的技术路线，空间利用率差，拨叉易磨损，换挡气压波动大，换挡冲击大，换挡元件易因换挡冲击失效，可靠性差。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种气动换挡系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种气动换挡系统，包括储气罐、过滤器、开关阀、换向阀、换挡机构及与上述部件连接的管路，所述储气罐前端连接整车供气管路，后端通过管路与过滤器连接，所述储气罐上布置有压力传感器，用于监测并反馈储气罐内气体压力，所述过滤器通过管路分别连接储气罐与开关阀，用于为开关阀提供洁净的压缩空气；
3、换挡机构包括气缸、所述气缸两侧对称布置有活塞a、气缸盖a以及活塞b、气缸盖b；
4、所述活塞a内圈端面依次布置有推簧a，第一轴承a、第一结合齿a、第二轴承a、挡板a、挡圈a；推簧a处于预压缩状态，始终提供弹
5、所述活塞b内圈端面依次布置有推簧b，第一轴承b、第一结合齿b、第二轴承b、挡板b、挡圈b；推簧b处于预压缩状态，始终提供弹簧力将第一轴承b、第一结合齿b、第二轴承b、挡板b、挡圈b推向活塞b肋板挡圈槽端面，保证各部件端面贴紧；第一轴承b用于消除第一结合齿b与推簧b之间转速差；第二轴承b用于消除第一结合齿b与挡板b之间转速差，所述第一结合齿b一侧啮合有第二结合齿b；
6、所述第一结合齿a、第一结合齿b的动力源彼此独立，第二结合齿a、第二结合齿b的动力源彼此独立。
7、作为本专利技术一种可选的方案，所述开关阀为两位三通常闭式，初始位为右位；开关阀p口通过管路与过滤器连通，a口通过管路分别连接换向阀p口、换挡机构a2口、b2口,r口直通大气；处于右位时，a口与r口连通,p口与任何口均不相通。处于左位时，p口与a口连通，r口与任何口均不相通。
8、作为本专利技术一种可选的方案，所述换向阀为三位四通式，有左、中、右三个位置，初始位为中位；p口通过管路连接开关阀a口；t口直通大气；a口通过管路连接换挡机构a1口；b口通过管路连接换挡机构b1口；换向阀处于中位时，a口、b口、t口彼此连通,p口与任何口均不连通；换向阀处于左位时，p口与b口连通，a口与t口连通；换向阀处于右位时，p口与a口连通，b口与t口连通。
9、作为本专利技术一种可选的方案，所述包含左右两个气腔，所述顶部设置有气管接口，所述气管接口的内孔与左右气腔均相通。
10、作为本专利技术一种可选的方案，所述活塞a与所述活塞b內外边均设置有密封结构，与气缸配合，组成气室a2、b2；所述活塞a与所述活塞b中部均设置有肋板，肋板内圈设置有挡圈槽。
11、作为本专利技术一种可选的方案，所述气缸盖a与气缸之间安装有密封垫a，通过螺栓a锁固密封，气缸盖a內边布置有密封结构，与活塞a的肋板外边配合形成密封，组成气室a1；气缸盖a端面连接有气管接头a，可向气室a1供气；所述气缸盖a与活塞a之间安装有回位弹簧a；所述回位弹簧a处于预压缩状态，始终提供弹簧力将活塞a推向气缸方向。
12、作为本专利技术一种可选的方案，所述第一结合齿a、第二结合齿a为换挡元件；第一结合齿a为主动件，与动力源同步转动，其内圈设置有用于传递扭矩的花键齿，用于接受动力源输入的扭矩，端面设置有与第二结合齿a配合传扭的齿状结构；第二结合齿a为从动件，连接动力输出轴，与动力输出轴同步转动，其端面设置有与第一结合齿a配合传扭的齿状结构；第二结合齿a轴向位置固定，第一结合齿a轴向位置可变，第一结合齿a处于左位时，与第二结合齿a啮合传递扭矩；第一结合齿a处于右位时，与第二结合齿a断开连接。
13、作为本专利技术一种可选的方案，所述气缸盖b与气缸之间安装有密封垫b，通过螺栓b锁固，以形成稳定的端面密封，气缸盖b內边布置有密封结构，与活塞b肋板外边配合形成密封，组成气室b1；气缸盖b端面连接有气管接头b，可向气室b1供气；气缸盖b与活塞b之间安装有回位弹簧b；回位弹簧b处于预压缩状态，始终提供弹簧力将活塞b推向气缸方向。
14、作为本专利技术一种可选的方案，所述第一结合齿b、第二结合齿b为换挡元件；第一结合齿b为主动件，与动力源同步转动，其内圈设置有用于传递扭矩的花键齿，接受动力源输入的扭矩，端面设置有与第二结合齿b配合传扭的齿状结构；第二结合齿b为从动件，连接动力输出轴，与动力输出轴同步转动，其端面设置有与第一结合齿b配合传扭的齿状结构；第二结合齿b轴向位置固定；第一结合齿b轴向位置可变；第一结合齿b处于右位时，与第二结合齿b啮合传递扭矩。第一结合齿b处于左位时，与第二结合齿b断开连接。
15、本专利技术提供了一种气动换挡系统，具备以下有益效果：
16、通过开关阀+换向阀组合替代传统的四开关阀方案，采用活塞→弹簧→轴承→滑套/同步器的技术路线，根除了传统方案拨叉易磨损的问题；利用弹簧传递换挡力，过滤冲击，保持换挡力不受气压波动影响，可显著降低换挡冲击，保护换挡元件；由于取消了非同轴布置的拨叉、叉轴等元件，更利于机械结构集成，空间利用率高。
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1.一种气动换挡系统，包括储气罐(1)、过滤器(3)、开关阀(4)、换向阀(5)、换挡机构(6)及与上述部件连接的管路，其特征在于：所述储气罐(1)前端连接整车供气管路，后端通过管路与过滤器(3)连接，所述储气罐(1)上布置有压力传感器(2)，用于监测并反馈储气罐(1)内气体压力，所述过滤器(3)通过管路分别连接储气罐(1)与开关阀(4)，用于为开关阀(4)提供洁净的压缩空气；
2.根据权利要求1所述的一种气动换挡系统，其特征在于：所述开关阀(4)为两位三通常闭式，初始位为右位；开关阀(4)P口通过管路与过滤器(3)连通，A口通过管路分别连接换向阀(5)P口、换挡机构(6)A2口、B2口,R口直通大气；处于右位时，A口与R口连通,P口与任何口均不相通。处于左位时，P口与A口连通，R口与任何口均不相通。
3.根据权利要求1所述的一种气动换挡系统，其特征在于：所述换向阀(5)为三位四通式，有左、中、右三个位置，初始位为中位；P口通过管路连接开关阀(4)A口；T口直通大气；A口通过管路连接换挡机构(6)A1口；B口通过管路连接换挡机构(6)B1口；换向阀(5)处
4.根据权利要求1所述的一种气动换挡系统，其特征在于：所述(608)包含左右两个气腔，所述(608)顶部设置有气管接口(615)，所述气管接口(615)的内孔与左右气腔均相通。
5.根据权利要求1所述的一种气动换挡系统，其特征在于：所述活塞A(607)与所述活塞B(616)內外边均设置有密封结构，与气缸(608)配合，组成气室A2、B2；所述活塞A(607)与所述活塞B(616)中部均设置有肋板，肋板内圈设置有挡圈槽。
6.根据权利要求1所述的一种气动换挡系统，其特征在于：所述气缸盖A(611)与气缸(608)之间安装有密封垫A(604)，通过螺栓A(610)锁固密封，气缸盖A(611)內边布置有密封结构，与活塞A(607)的肋板外边配合形成密封，组成气室A1；气缸盖A(611)端面连接有气管接头A(609)，可向气室A1供气；所述气缸盖A(611)与活塞A(607)之间安装有回位弹簧A(606)；所述回位弹簧A(606)处于预压缩状态，始终提供弹簧力将活塞A(607)推向气缸(608)方向。
7.根据权利要求1所述的一种气动换挡系统，其特征在于：所述第一结合齿A(613)、第二结合齿A(601)为换挡元件；第一结合齿A(613)为主动件，与动力源同步转动，其内圈设置有用于传递扭矩的花键齿，用于接受动力源输入的扭矩，端面设置有与第二结合齿A(601)配合传扭的齿状结构；第二结合齿A(601)为从动件，连接动力输出轴，与动力输出轴同步转动，其端面设置有与第一结合齿A(613)配合传扭的齿状结构；第二结合齿A(601)轴向位置固定，第一结合齿A(613)轴向位置可变，第一结合齿A(613)处于左位时，与第二结合齿A(601)啮合传递扭矩；第一结合齿A(613)处于右位时，与第二结合齿A(601)断开连接。
8.根据权利要求1所述的一种气动换挡系统，其特征在于：所述气缸盖B(625)与气缸(608)之间安装有密封垫B(619)，通过螺栓B(624)锁固，以形成稳定的端面密封，气缸盖B(625)內边布置有密封结构，与活塞B(616)肋板外边配合形成密封，组成气室B1；气缸盖B(625)端面连接有气管接头B(620)，可向气室B1供气；气缸盖B(625)与活塞B(616)之间安装有回位弹簧B(617)；回位弹簧B(617)处于预压缩状态，始终提供弹簧力将活塞B(616)推向气缸(608)方向。
9.根据权利要求1所述的一种气动换挡系统，其特征在于：所述第一结合齿B(618)、第二结合齿B(621)为换挡元件；第一结合齿B(618)为主动件，与动力源同步转动，其内圈设置有用于传递扭矩的花键齿，接受动力源输入的扭矩，端面设置有与第二结合齿B(621)配合传扭的齿状结构；第二结合齿B(621)为从动件，连接动力输出轴，与动力输出轴同步转动，其端面设置有与第一结合齿B(618)配合传扭的齿状结构；第二结合齿B(621)轴向位置固定；第一结合齿B(618)轴向位置可变；第一结合齿B(618)处于右位时，与第二结合齿B(621)啮合传递扭矩。第一结合齿B(618)处于左位时，与第二结合齿B(621)断开连接。
...【技术特征摘要】
1.一种气动换挡系统，包括储气罐(1)、过滤器(3)、开关阀(4)、换向阀(5)、换挡机构(6)及与上述部件连接的管路，其特征在于：所述储气罐(1)前端连接整车供气管路，后端通过管路与过滤器(3)连接，所述储气罐(1)上布置有压力传感器(2)，用于监测并反馈储气罐(1)内气体压力，所述过滤器(3)通过管路分别连接储气罐(1)与开关阀(4)，用于为开关阀(4)提供洁净的压缩空气；
2.根据权利要求1所述的一种气动换挡系统，其特征在于：所述开关阀(4)为两位三通常闭式，初始位为右位；开关阀(4)p口通过管路与过滤器(3)连通，a口通过管路分别连接换向阀(5)p口、换挡机构(6)a2口、b2口,r口直通大气；处于右位时，a口与r口连通,p口与任何口均不相通。处于左位时，p口与a口连通，r口与任何口均不相通。
3.根据权利要求1所述的一种气动换挡系统，其特征在于：所述换向阀(5)为三位四通式，有左、中、右三个位置，初始位为中位；p口通过管路连接开关阀(4)a口；t口直通大气；a口通过管路连接换挡机构(6)a1口；b口通过管路连接换挡机构(6)b1口；换向阀(5)处于中位时，a口、b口、t口彼此连通,p口与任何口均不连通；换向阀(5)处于左位时，p口与b口连通，a口与t口连通；换向阀(5)处于右位时，p口与a口连通，b口与t口连通。
4.根据权利要求1所述的一种气动换挡系统，其特征在于：所述(608)包含左右两个气腔，所述(608)顶部设置有气管接口(615)，所述气管接口(615)的内孔与左右气腔均相通。
5.根据权利要求1所述的一种气动换挡系统，其特征在于：所述活塞a(607)与所述活塞b(616)內外边均设置有密封结构，与气缸(608)配合，组成气室a2、b2；所述活塞a(607)与所述活塞b(616)中部均设置有肋板，肋板内圈设置有挡圈槽。
6.根据权利要求1所述的一种气动换挡系统，其特征在于：所述气缸盖a(611)与气缸(608)之间安装有密封垫a(604)，通过螺栓a(610)锁固密封，气缸盖a(611)內边布置有密封结构，与活塞a(607)的肋板外边配合形成密封，组成气室a1；气缸盖a(611)端面连接有气管接头a(609)，可向气室a1供...
【专利技术属性】
技术研发人员：王珑，何正模，蒋小康，
申请(专利权)人：无锡明恒混合动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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