蓄能器和具有该蓄能器的液压控制系统、机器及换档方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于换档控制的蓄能器、具有该蓄能器的液压传动控制系统和机器以及换挡方法，包括：壳体；和能够沿壳体的轴向在壳体内滑动的活塞，该活塞具有活塞杆和间隔形成在所述活塞杆上的第一活塞盘和第二活塞盘，在第二活塞盘的远离第一活塞盘的一侧设置有与活塞接合的弹簧，第一活塞盘与壳体限定出第一空腔，第一活塞盘和第二活塞盘在壳体中限定出第二空腔；与第一空腔流体连通的第一通道、与第二空腔流体连通的第二通道和沿着壳体轴向位于第一通道和第二通道之间的第三通道，其中，第一、第二和第三通道通过一总歧管通道相互并联连通，该总歧管通道的连接第二通道和第三通道的部分形成有节流孔，第二通道和第三通道与液压流路连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于换档控制的蓄能器，本专利技术进一步涉及一种具有该蓄能器的液压控制系统和机器以及利用该液压控制系统所实施的换档方法。
技术介绍
机器，例如轮式装载机、公路汽车和越野汽车、自动平地机以及其它重型建筑机器和采矿机器用于执行许多作业。为了有效地执行这些作业，这些机器需要能通过变速器向一个或多个地面接合装置提供动力的动力源。变速器包括用于产生机械所需的变速比的换档机构和用于控制换档机构的液压式传动控制系统。例如，换档机构可在多个位置之间运动，例如:从选择第一齿轮组以形成第一输出齿轮速比(例如高速)的第一位置，到没有任何齿轮接合的第二位置(例如空档)，再到选择第二齿轮组以形成第二输出齿轮速比(例如低速)的第三位置，或结合方向控制从前进档变换到后退档。液压式传动控制系统通常包括用于供给和传输液压油的泵、用于控制系统压力的阀和由多个离合器单元组成的离合器装置。换档过程通常通过液压控制实现系统卸压和增压过程，理想的换档过程是快速、压力变化平滑、机器无抖动、操作人员体感舒适。在现有技术中，机器在前进与后退离合器的进油路中安装有蓄能器。安装在各离合器的进油路中的蓄能器只能对相应油路的压力进行控制。在例如从前进挡转换成后退档的过程中，液压传动控制系统首先快速泄压，然后压力会在极短的时间内快速上升，离合器急速接合，产生很大的冲击力，车辆发生抖动，并且该冲击力容易导致机具例如铲斗内的物料抖落。该冲击力对系统零部件的长期作用会导致机器的传动控制可靠性降低、容错能力差、部件使用寿命降低、维护周期变短。本专利技术旨在克服上述问题中的一个或多个。【
技术实现思路
】根据本专利技术的一方面，用于液压传动控制系统的蓄能器，包括:壳体；和能够沿壳体的轴向在壳体内滑动的活塞，所述活塞具有活塞杆和间隔形成在所述活塞杆上的第一活塞盘和第二活塞盘，在所述第二活塞盘的远离第一活塞盘的一侧设置有与所述活塞接合的弹簧，所述第一活塞盘与所述壳体限定出第一空腔，所述第一活塞盘和所述第二活塞盘在所述壳体中限定出第二空腔；与第一空腔流体连通的第一通道、与第二空腔流体连通的第二通道和沿着壳体的轴向位于第一通道和第二通道之间的第三通道，该第三通道能够通过第一活塞盘相对于壳体壁的滑动选择性地与第一空腔或第二空腔流体连通，其中，第一、第二和第三通道通过一总歧管通道相互并联连通，该总歧管通道的连接第二通道和第三通道的部分形成有节流孔，第二通道和第三通道与液压传动控制系统的液压流路流体连接。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于换档控制的液压传动控制系统，包括:用于存储液压流体的传动介质箱；与所述传动介质箱相连接的传输泵；经由一蓄能器与所述传输泵的输出端连接的方向速度控制阀；所述蓄能器具有:壳体；能够沿壳体的轴向在壳体内滑动的活塞，所述活塞具有活塞杆和间隔形成在所述活塞杆上的第一活塞盘和第二活塞盘，在所述第二活塞盘的远离第一活塞盘的一侧设置有与所述活塞接合的弹簧，所述第一活塞盘与所述壳体限定出第一空腔，所述第一活塞盘和所述第二活塞盘在所述壳体中限定出第二空腔；与第一空腔流体连通的第一通道、与第二空腔流体连通的第二通道和沿着壳体的轴向位于第一通道和第二通道之间的第三通道，该第三通道能够通过第一活塞盘相对于壳体壁的滑动选择性地与第一空腔或第二空腔流体连通，其中，第一、第二和第三通道通过一总歧管通道相互并联连通，该总歧管通道的连接第二通道和第三通道的部分形成有节流孔，第二通道与传输泵的输出端流体连接，第三通道与方向速度控制阀的输入端流体连接。根据本专利技术的再一方面，提供了一种具有上述液压传动控制系统的机器。此外，根据本专利技术的又一方面，提供了一种利用上述液压传动控制系统实施换档控制的方法，其中，切换档位完成第一离合器的断开，换档液压系统压力迅速下降，储存能量的蓄能器释放能量，弹簧推动活塞向第一通道和第三通道输送液压流体并将该液压流体引导进入方向速度控制阀和第二离合器；第一活塞盘越过第三通道使第二通道与第三通道经第二空腔连通，由传输泵向第二通道输送的介质经第二空腔和第三通道进入方向速度控制阀和第二离合器，供给第二离合器的液压流体流速迅速提高；蓄能器活塞达到压力平衡点后，由传输泵输送的部分液压流体经第一通道流入第一空腔，推动第一活塞盘向第二通道方向移动；第一活塞盘越过第三通道并切断第三通道和第二通道通过第二空腔的连接，传输泵通过总歧管通道部分的节流孔向速度控制阀和第二离合器输送液压流体增压，至第二离合器接合紧密，完成换档。根据本专利技术的蓄能器的优点在于，通过蓄能器能够在换档过程中实现换档初期的快充和换档后期的蓄能和缓冲，从而在快速换档的情况下避免换档冲击，改善换档操作的舒适性。该蓄能器装置不仅能实现快速、舒适的换档过程，而且能提高系统的离合器的锁紧能力，从而提闻系统的稳定性。【附图说明】图1是所公开的机械的示例性示意图；图2是根据本专利技术的蓄能器装置的一实施例的液压线路图；图3是根据本专利技术的蓄能器装置的一实施例的剖视图，其示出蓄能器处于释放能量的初始阶段；图4是根据本专利技术的蓄能器的一实施例的剖视图，其示出蓄能器处于释放能量的后期阶段；图5是根据本专利技术的蓄能器的一实施例的剖视图，其示出蓄能器处于蓄能的初始阶段；图6是根据本专利技术的蓄能器的一实施例的剖视图，其示出蓄能器处于蓄能的后期阶段；和图7为示出本专利技术的液压传动控制系统在换档过程中各离合器接合压力的变化 的曲线图。【具体实施方式】图1示出示例性机械I。机械I可以是执行与诸如采矿、建筑、耕作、运输之类的行业或其它现有技术中公知的行业有关的某些作业的移动式机械。例如，机械I可以是土方机械，例如轮式装载机、越野货车、自动平地机，或任何其它土方机械。机械I也可以是船舶、客运车辆或任何其它合适的作业执行机械。机械I可包括动力源2、变矩器4和操作性地连接至牵引装置8的变速器6。机械I还可包括操作站3和一个或多个用于手动控制机械I的操作者界面装置5。动力源2可产生动力输出，并且可具体为内燃机，例如柴油发动机、汽油发动机、气体燃料发动机，或本领域技术人员公知的任何其它类型的发动机。动力源2也可以实施为非内燃型的动力源，例如炉子、电池、燃料电池、电机或任何其它合适的动力源。变矩器4可以是构造成将动力源2连接至变速器6的液力装置。变矩器4可以允许动力源2在某种程度上独立于变速器6旋转。牵引装置8 (参见图1)可以包括位于机械I两侧的车轮(仅示出了一个)。或者，牵引装置8可包括履带、皮带或其它从动牵引装置。牵引装置8可由变速器6驱动，以根据动力源2的旋转输出而旋转。操作站3可接收来自机械操作员的输入。具体地说，位于操作站3内的操作者界面装置5可以实施为齿轮选择器，以用于对操作员指示期望的变速器齿轮速比和/或行进方向。例如，操作者界面装置5可以具有空档位置、多个前进档位置和一倒档位置。当操作员使界面装置5在可用位置之间移动时，可以产生期望的齿轮速比信号并且将该齿轮速比信号提供给传动控制系统。图2示出用于换档控制的液压传动控制系统10的实施例。该示出的液压传动控制系统10例如包括四个离合器单元，即前进离合器F、后退离合器R、一档离合器I和二档离合器II，其中前进离合器F与一档离合器I和二档离合器II分别组合可实现前进一档FI和前进二档FII，后退本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于液压传动控制系统的蓄能器，包括：壳体；和能够沿壳体的轴向在壳体内滑动的活塞，所述活塞具有活塞杆和间隔形成在所述活塞杆上的第一活塞盘和第二活塞盘，在所述第二活塞盘的远离第一活塞盘的一侧设置有与所述活塞接合的弹簧，所述第一活塞盘与所述壳体限定出第一空腔，所述第一活塞盘和所述第二活塞盘在所述壳体中限定出第二空腔；与第一空腔流体连通的第一通道、与第二空腔流体连通的第二通道和沿着壳体的轴向位于第一通道和第二通道之间的第三通道，该第三通道能够通过第一活塞盘相对于壳体壁的滑动选择性地与第一空腔或第二空腔流体连通，其中，第一、第二和第三通道通过一总歧管通道相互并联连通，该总歧管通道的连接第二通道和第三通道的部分形成有节流孔，第二通道和第三通道与液压传动控制系统的液压流路流体连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于液压传动控制系统的蓄能器，包括: 壳体；和 能够沿壳体的轴向在壳体内滑动的活塞，所述活塞具有活塞杆和间隔形成在所述活塞杆上的第一活塞盘和第二活塞盘，在所述第二活塞盘的远离第一活塞盘的一侧设置有与所述活塞接合的弹簧，所述第一活塞盘与所述壳体限定出第一空腔，所述第一活塞盘和所述第二活塞盘在所述壳体中限定出第二空腔； 与第一空腔流体连通的第一通道、与第二空腔流体连通的第二通道和沿着壳体的轴向位于第一通道和第二通道之间的第三通道，该第三通道能够通过第一活塞盘相对于壳体壁的滑动选择性地与第一空腔或第二空腔流体连通， 其中，第一、第二和第三通道通过一总歧管通道相互并联连通，该总歧管通道的连接第二通道和第三通道的部分形成有节流孔，第二通道和第三通道与液压传动控制系统的液压流路流体连接。2. 根据权利要求1所述的蓄能器，其特征在于，在第一活塞盘的远离第二活塞盘的一侧设置有沿壳体轴向延伸的凸台，所述凸台沿蓄能器轴向长度大于第一通道开口至限定第一空腔的壳体端壁的长度。3.一种用于换档控制的液压传动控制系统，包括: 用于存储液压流体的传动介质箱； 与所述传动介质箱相连接的传输泵； 经由一蓄能器与所述传输泵的输出端连接的方向速度控制阀； 所述蓄能器具有:壳体；能够沿壳体的轴向在壳体内滑动的活塞，所述活塞具有活塞杆和间隔形成在所述活塞杆上的第一活塞盘和第二活塞盘，在所述第二活塞盘的远离第一活塞盘的一侧设置有与所述活塞接合的弹簧，所述第一活塞盘与所述壳体限定出第一空腔，所述第一活塞盘和所述第二活塞盘在所述壳体中限定出第二空腔；与第一空腔流体连通的第一通道、与第二空腔流体连通的第二通道和沿着壳体的轴向位于第一通道和第二通道之间的第三通道，该第三通道能够通过第一活塞盘相对于壳体壁的滑动选择性地与第一空腔或第二空腔流体连通， 其中，第一、第二和第三通道通过一总歧管通道相互并联连通，该总歧管通道的连接第二通道和第三通道的部分形成有节流孔，第二通道与传输泵的输出端流体连接，第三通道与方向速度控制阀的输入端流体连接。4.根据权利要求3所述的液压传动控制系统，其特征在于，在第一活塞盘的远离第二活塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢发祥，南新双，张迎军，郭金海，魏延军，邸桂玲，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：