本實(shí)用新型涉及履帶裝備動(dòng)力傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電控?fù)Q擋式變速裝置。
背景技術(shù):
農(nóng)田作業(yè)機(jī)械行駛速度低,如履帶拖拉機(jī)、履帶式旋耕機(jī)、收割機(jī)、插秧機(jī)的作業(yè)速度通常在10Km/h,略高于人的行走速度;同時(shí)農(nóng)田作業(yè)機(jī)械的作業(yè)工況相對(duì)簡(jiǎn)單,變化小,如收割機(jī)在對(duì)準(zhǔn)收割行后,直到田塊的另一頭,不需要轉(zhuǎn)向、換擋、制動(dòng)和加減油門,甚至在整個(gè)田塊收割作業(yè)、旋耕作業(yè)僅轉(zhuǎn)向頻率較高,很少需要換擋,制動(dòng)和加減油。并且,農(nóng)業(yè)機(jī)械為了降低成本,通常不配備駕駛室,勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度大。如果能用少于或接近制造駕駛室和加裝空調(diào)的成本,將農(nóng)田作業(yè)機(jī)械生產(chǎn)成全自動(dòng)駕駛或者遙控駕駛,將有巨大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
同時(shí)在田間作業(yè)時(shí)(如旋耕、收割等)工況變化小,工作過(guò)程中一旦選定工作擋位,幾乎不需要頻繁換擋去適應(yīng)這些工況,尤其是一些履帶式農(nóng)田作業(yè)裝備,由于行駛速度低,即使在路面行駛時(shí),也不需要頻繁換擋;且農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備通常具有液壓源,適合擴(kuò)展液壓工作裝置,對(duì)于這類農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備,將離合器的操控功能集成在換擋過(guò)程中,可降低駕駛難度,簡(jiǎn)化操作過(guò)程,成本低,性價(jià)比高,簡(jiǎn)化后的換擋過(guò)程更適合自動(dòng)化控制,擴(kuò)展性強(qiáng)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種電控?fù)Q擋式變速裝置,以解決上述背景技術(shù)中的缺點(diǎn)。
本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
一種電控?fù)Q擋式變速裝置,包括離合器操作機(jī)構(gòu)、撥叉換擋機(jī)構(gòu)及換擋操作機(jī)構(gòu),其中,離合器操作機(jī)構(gòu)與換擋操作機(jī)構(gòu)連接,換擋操作機(jī)構(gòu)與撥叉換擋機(jī)構(gòu)連接,各機(jī)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)如下:
離合器操作機(jī)構(gòu)中,離合器外殼安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪上并與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪等速同向運(yùn)動(dòng),膜片彈簧安裝在離合器外殼上,且膜片彈簧的外圓端面固定在壓盤上,膜片彈簧的內(nèi)圓端面上方設(shè)置有分離軸承,分離軸承作用在膜片彈簧的內(nèi)圓端面上,離合器摩擦盤位于壓盤與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪之間,分離撥叉一端設(shè)置在分離撥叉軸上,另一端設(shè)置有用于與推桿端部相配合的弧形缺口,同時(shí)分離撥叉的中部與分離軸承接觸;手控閥固定在隨動(dòng)臂上,推桿與液壓缸連接,液壓缸與手控閥連接,手控閥一側(cè)設(shè)置有手控閥拉桿,手控閥拉桿上端設(shè)置有與拉線座連接的換擋離合拉線,拉線座安裝在車廂上;同時(shí)手控閥與液壓泵連接,液壓泵與油箱連接;
撥叉換擋機(jī)構(gòu)中,滑槽軸與支撐軸同軸,并設(shè)置在支撐軸中部,支撐軸一端安裝有與齒條嚙合的齒輪,齒條另一端與連接桿連接,連接桿與電動(dòng)推桿連接,并在電動(dòng)推桿上依次設(shè)置有倒擋位置開(kāi)關(guān)、空擋位置開(kāi)關(guān)、1擋位置開(kāi)關(guān)、2擋位置開(kāi)關(guān)及3擋位置開(kāi)關(guān),且空擋位置開(kāi)關(guān)、1擋位置開(kāi)關(guān)、2擋位置開(kāi)關(guān)、3擋位置開(kāi)關(guān)及電機(jī)控制單元分別與電控單元連接,電機(jī)與電機(jī)控制單元連接;一號(hào)撥叉軸上設(shè)置有1號(hào)指銷,二號(hào)撥叉軸上設(shè)置有2號(hào)指銷,一號(hào)撥叉插裝在一號(hào)撥叉軸上,二號(hào)撥叉插裝在二號(hào)撥叉軸上,并在滑槽軸上設(shè)置有用于安裝1號(hào)指銷的1號(hào)滑槽和用于安裝2號(hào)指銷的2號(hào)滑槽;
換擋操作機(jī)構(gòu)中,換擋桿上部嵌入限位面板的導(dǎo)槽,換擋桿底部設(shè)置在擋桿支撐座上,擋桿支撐座下方安裝有換擋離合拉線,換擋離合拉線與拉線支架連接,多功能開(kāi)關(guān)設(shè)置在擋桿支撐座一側(cè),并與電控單元連接。
在本實(shí)用新型中,膜片彈簧通過(guò)彈簧支撐銷安裝在離合器外殼上。
在本實(shí)用新型中,液壓缸通過(guò)油管與手控閥連接,并在油管上設(shè)置有單向節(jié)流閥。
在本實(shí)用新型中,換擋離合拉線上套裝有拉線調(diào)整螺母。
在本實(shí)用新型中,換擋離合拉線上套裝有拉線緊固螺母。
在本實(shí)用新型中,手控閥拉桿上端還設(shè)置有與拉線座連接的安全離合器拉線,且安全離合器拉線上套裝有拉線調(diào)整螺母。
在本實(shí)用新型中,限位面板上設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)槽,分別對(duì)應(yīng)不同的擋位。
在本實(shí)用新型中,限位面板上設(shè)置有半離合指示點(diǎn)。
在本實(shí)用新型中,離合器操作功能控制方法如下:
離合器分離
拉緊換擋離合拉線,手控閥拉桿與拉線座的距離縮短,此時(shí),手控閥拉桿圍繞安裝點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),手控閥左路接入,液壓缸伸長(zhǎng),液壓缸帶動(dòng)隨動(dòng)臂圍繞安裝支點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)推桿左移,促使分離撥叉圍繞分離撥叉軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn),分離軸承使膜片彈簧圍繞彈簧支撐銷順時(shí)針旋轉(zhuǎn),壓盤向右移動(dòng),離合器摩擦盤與壓盤產(chǎn)生間隙,離合器分離;
離合器結(jié)合
放松換擋離合拉線,手控閥拉桿與拉線座的距離伸長(zhǎng),此時(shí),手控閥拉桿圍繞安裝點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),手控閥右路接入,液壓缸縮短,液壓缸帶動(dòng)隨動(dòng)臂圍繞安裝支點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)推桿右移,促使分離撥叉圍繞分離撥叉軸逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),分離軸承使膜片彈簧圍繞彈簧支撐銷逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),壓盤向左移動(dòng),離合器摩擦盤與壓盤間隙逐漸減小,離合器結(jié)合;
離合器位置精準(zhǔn)控制
當(dāng)向拉緊方向拉緊換擋離合拉線一定距離時(shí),手控閥拉桿與拉線座產(chǎn)生相對(duì)距離,此時(shí),手控閥拉桿圍繞安裝點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),手控閥左路接入,液壓缸伸長(zhǎng),液壓缸帶動(dòng)隨動(dòng)臂圍繞安裝支點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),由于手控閥固定在隨動(dòng)臂上,因此,手控閥隨動(dòng)臂圍繞安裝支點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),手控閥拉桿與拉線座的相對(duì)距離縮短,手控閥關(guān)閉左路油路,液壓缸停止伸長(zhǎng),使得離合器液壓系統(tǒng)伸縮與拉線的伸縮保持一定的線性關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)位置精準(zhǔn)控制。
在本實(shí)用新型中,撥叉換擋機(jī)構(gòu)設(shè)置有兩組,分別對(duì)應(yīng)不同的換擋結(jié)合套,以實(shí)現(xiàn)不同的方案組合,一號(hào)撥叉對(duì)應(yīng)倒擋和1擋,二號(hào)撥叉對(duì)應(yīng)2擋和3擋,變速器換擋桿處于N擋(空擋)位置,換擋控制方法如下:
N擋換R擋
換擋桿沿限位面板的導(dǎo)槽右移,此時(shí),換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉(zhuǎn)動(dòng),拉緊換擋離合拉線,離合器朝分離方向移動(dòng),當(dāng)換擋桿到達(dá)導(dǎo)槽右側(cè)極限時(shí),離合器完全分離;向上轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿使之從N擋進(jìn)入R擋導(dǎo)槽位置,向上轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿時(shí),換擋桿圍繞擋桿支撐座的反向轉(zhuǎn)動(dòng),多功能開(kāi)關(guān)使得空擋斷開(kāi),倒擋接通,電控單元控制電機(jī)控制單元使得電機(jī)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)推桿從空擋位置向倒擋位置移動(dòng),并通過(guò)連接桿帶動(dòng)齒條移動(dòng),齒條帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪帶動(dòng)支撐軸與滑槽軸轉(zhuǎn)動(dòng)72°,由于滑槽軸對(duì)應(yīng)的1號(hào)滑槽在轉(zhuǎn)動(dòng)的72°行程內(nèi),1號(hào)滑槽在坐標(biāo)X軸正方向凸出一個(gè)結(jié)合套換擋行程,因此,滑槽軸控制1號(hào)指銷使得一號(hào)撥叉軸移動(dòng)一個(gè)結(jié)合套換擋行程,當(dāng)電動(dòng)推桿觸動(dòng)倒擋位置開(kāi)關(guān)時(shí),電控單元控制電機(jī)控制單元使得電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)變速器換入倒擋,滑槽軸控制的2號(hào)指銷不移動(dòng),二號(hào)撥叉軸被鎖止,無(wú)換擋動(dòng)作;換入倒擋后,松開(kāi)換擋桿,在離合器彈簧的作用下,離合器結(jié)合;
N擋換1擋
換擋桿沿限位面板的導(dǎo)槽右移,此時(shí),換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉(zhuǎn)動(dòng),拉緊換擋離合拉線,離合器朝分離方向移動(dòng),當(dāng)換擋桿到達(dá)導(dǎo)槽右側(cè)極限時(shí),離合器完全分離;向下轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿使之從N擋進(jìn)入1擋導(dǎo)槽位置,向下轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿時(shí),換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉(zhuǎn)動(dòng),多功能開(kāi)關(guān)使得空擋斷開(kāi),1擋接通,電控單元控制電機(jī)控制單元使得電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)推桿從空擋位置向1擋位置移動(dòng),并通過(guò)連接桿帶動(dòng)齒條移動(dòng),齒條帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪帶動(dòng)支撐軸和滑槽軸轉(zhuǎn)動(dòng)72°,由于滑槽軸對(duì)應(yīng)的1號(hào)滑槽在轉(zhuǎn)動(dòng)的72°行程內(nèi),1號(hào)滑槽在坐標(biāo)X軸負(fù)方向凸出一個(gè)結(jié)合套換擋行程,因此,滑槽軸控制1號(hào)指銷使得一號(hào)撥叉軸移動(dòng)一個(gè)結(jié)合套換擋行程,當(dāng)推桿觸動(dòng)倒擋位置開(kāi)關(guān)時(shí),電控單元控制電機(jī)控制單元使得電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)變速器換入1擋,滑槽軸控制的2號(hào)指銷不移動(dòng),二號(hào)撥叉軸被鎖止,無(wú)換擋動(dòng)作;換入1擋后,松開(kāi)換擋桿,在離合器彈簧的作用下,離合器結(jié)合;
1擋換2擋
換擋桿沿限位面板上的導(dǎo)槽右移,此時(shí),換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉(zhuǎn)動(dòng),拉緊換擋離合拉線,離合器朝分離方向移動(dòng),當(dāng)換擋桿到達(dá)導(dǎo)槽右側(cè)極限時(shí),離合器完全分離;向下轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿使之從1擋進(jìn)入2擋導(dǎo)槽位置,向下轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿時(shí),換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉(zhuǎn)動(dòng),多功能開(kāi)關(guān)使得1擋斷開(kāi),2擋接通,電控單元控制電機(jī)控制單元使得電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)推桿從1擋位置向2擋位置移動(dòng),并通過(guò)連接桿帶動(dòng)齒條移動(dòng),齒條帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪帶動(dòng)支撐軸和滑槽軸轉(zhuǎn)動(dòng)72°,由于滑槽軸對(duì)應(yīng)的1號(hào)滑槽在轉(zhuǎn)動(dòng)的0~36°行程內(nèi),1號(hào)滑槽從坐標(biāo)X軸負(fù)方向凸出一個(gè)結(jié)合套換擋行程中退回至空擋位置,因此,滑槽軸控制1號(hào)指銷使得一號(hào)撥叉軸移動(dòng)一個(gè)結(jié)合套換擋行程,此時(shí)變速器換入N擋,而此時(shí)滑槽軸控制的2號(hào)指銷不移動(dòng),二號(hào)撥叉軸被鎖止,無(wú)換擋動(dòng)作;由于滑槽軸對(duì)應(yīng)的2號(hào)滑槽在轉(zhuǎn)動(dòng)的36~72°行程內(nèi),2號(hào)滑槽從坐標(biāo)X軸正方向凸出一個(gè)結(jié)合套換擋行程,因此,滑槽軸控制2號(hào)指銷使得二號(hào)撥叉軸移動(dòng)一個(gè)結(jié)合套換擋行程,當(dāng)推桿觸動(dòng)倒擋位置開(kāi)關(guān)時(shí),電控單元控制電機(jī)控制單元使得電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)變速器換入2擋,滑槽軸控制的1號(hào)指銷不移動(dòng),一號(hào)撥叉軸被鎖止,無(wú)換擋動(dòng)作;此時(shí)變速器從1擋換人2檔,換入2擋后,松開(kāi)換擋桿,在離合器彈簧的作用下,離合器結(jié)合;
2擋換3擋
換擋桿沿限位面板上的導(dǎo)槽右移,此時(shí),換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉(zhuǎn)動(dòng),拉緊換擋離合拉線,離合器朝分離方向移動(dòng),當(dāng)換擋桿到達(dá)導(dǎo)槽右側(cè)極限時(shí),離合器完全分離;向下轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿使之從2擋進(jìn)入3擋導(dǎo)槽位置,向下轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿時(shí),換擋桿圍繞擋桿支撐座的正向轉(zhuǎn)動(dòng),多功能開(kāi)關(guān)使得2擋斷開(kāi),3擋接通,電控單元控制電機(jī)控制使得電機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)推桿從1擋位置向2擋位置移動(dòng),并通過(guò)連接桿帶動(dòng)齒條移動(dòng),齒條帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪帶動(dòng)支撐軸和滑槽軸轉(zhuǎn)動(dòng)72°,由于滑槽軸對(duì)應(yīng)的2號(hào)滑槽在轉(zhuǎn)動(dòng)的0~36°行程內(nèi),2號(hào)滑槽從坐標(biāo)X軸正方向凸出一個(gè)結(jié)合套換擋行程中退回至空擋位置,因此,滑槽軸控制2號(hào)指銷使得二號(hào)撥叉軸移動(dòng)一個(gè)結(jié)合套換擋行程,此時(shí)變速器換入N擋,滑槽軸對(duì)應(yīng)的2號(hào)滑槽在轉(zhuǎn)動(dòng)的36~72°行程內(nèi),2號(hào)滑槽從坐標(biāo)X軸負(fù)方向凸出一個(gè)結(jié)合套換擋行程,因此,滑槽軸控制2號(hào)指銷使得二號(hào)撥叉軸移動(dòng)一個(gè)結(jié)合套換擋行程,當(dāng)推桿觸動(dòng)倒擋位置開(kāi)關(guān)時(shí),電控單元控制電機(jī)控制使得電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)變速器換入3擋,在齒輪帶動(dòng)支撐軸和滑槽軸轉(zhuǎn)動(dòng)72°內(nèi),滑槽軸控制的1號(hào)指銷不移動(dòng),一號(hào)撥叉軸被鎖止,無(wú)換擋動(dòng)作;此時(shí)變速器從2擋換人3檔,換入3擋后,松開(kāi)換擋桿,在離合器彈簧的作用下,離合器結(jié)合;
同理,可實(shí)現(xiàn)3擋換2擋、2擋換1擋、1擋換N擋、N擋換R擋。
有益效果:本實(shí)用新型集離合器操作機(jī)構(gòu)、撥叉換擋機(jī)構(gòu)、換擋操作機(jī)構(gòu)于一體,且離合器操作機(jī)構(gòu)為液壓式操作機(jī)構(gòu),撥叉換擋機(jī)構(gòu)為電動(dòng)推桿控制旋轉(zhuǎn)滑槽式撥叉換擋機(jī)構(gòu),將多撥叉交換式換擋轉(zhuǎn)換為直線式換擋,有效簡(jiǎn)化了換擋路線;換擋位置采用電控,更有利于位置布置,利用換擋操作機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)換擋時(shí)同步分離與結(jié)合動(dòng)力,使離合器的操控集成在換擋過(guò)程中,簡(jiǎn)化了操作過(guò)程,降低了駕駛難度;特別適合應(yīng)用在低速行駛的農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備領(lǐng)域。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的液壓原理圖。
圖3為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中的撥叉換擋機(jī)構(gòu)正視圖。
圖4為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中的齒輪齒條式撥叉換擋機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中的撥叉換擋機(jī)構(gòu)俯視圖。
圖6為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中的換擋操作機(jī)構(gòu)換擋操作示意圖。
圖7為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中的滑槽軸滑槽結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中的動(dòng)力傳遞示意圖。
圖9為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中的電氣控制圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解,下面結(jié)合具體圖示,進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
參見(jiàn)圖1~圖2的一種電控?fù)Q擋式變速裝置,包括離合器操作機(jī)構(gòu)、撥叉換擋機(jī)構(gòu)及換擋操作機(jī)構(gòu),其中,離合器操作機(jī)構(gòu)與換擋操作機(jī)構(gòu)連接,換擋操作機(jī)構(gòu)與撥叉換擋機(jī)構(gòu)連接,各機(jī)構(gòu)具體結(jié)構(gòu)如下:
離合器操作機(jī)構(gòu)包括發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪C1、離合器摩擦盤C2、壓盤C3、離合器外殼C4、膜片彈簧C5、彈簧支撐銷C6、分離撥叉軸C7、分離軸承C8、分離撥叉C9、拉線座H1、拉線調(diào)整螺母H2、換擋離合拉線H3、安全離合器拉線H4、手控閥拉桿H5、隨動(dòng)臂H6、液壓缸H7、手控閥H8、推桿H9、單向節(jié)流閥H10、油管H11、液壓泵H12及油箱H13;其中,離合器外殼C4安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪C1上并與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪C1等速同向運(yùn)動(dòng),膜片彈簧C5通過(guò)彈簧支撐銷C6安裝在離合器外殼C4上,膜片彈簧C5同時(shí)起著分離杠桿和壓緊彈簧的作用,且膜片彈簧C5的外圓端面固定在壓盤C3上,離合器摩擦盤C2位于壓盤C3與發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪C1之間,分離軸承C8作用在膜片彈簧C5的內(nèi)圓端面上,分離撥叉C9一端設(shè)置在分離撥叉軸C7上,另一端設(shè)置有用于與推桿H9端部相配合的弧形缺口,分離撥叉C9的中部作用在分離軸承C8上;手控閥H8固定在隨動(dòng)臂H6上,推桿H9與液壓缸H7連接,液壓缸H7通過(guò)油管H11與手控閥H8連接,并在手控閥H8一側(cè)設(shè)置有手控閥拉桿H5,手控閥拉桿H5上端設(shè)置有與拉線座H1連接的換擋離合拉線H3與安全離合器拉線H4,拉線座H1安裝在車廂上,換擋離合拉線H3與安全離合器拉線H4上分別套裝有拉線調(diào)整螺母H2;同時(shí)在油管H11上設(shè)置有單向節(jié)流閥H10,手控閥H8與液壓泵H12連接,液壓泵H12與油箱H13連接。
離合器分離:拉緊換擋離合拉線H3,此時(shí),手控閥拉桿H5與拉線座H1的距離縮短,手控閥拉桿H5圍繞安裝點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),手控閥H8左路接入,液壓缸H7伸長(zhǎng),液壓缸H7帶動(dòng)隨動(dòng)臂H6圍繞安裝支點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)推桿H9左移,促使分離撥叉C9圍繞分離撥叉軸C7順時(shí)針旋轉(zhuǎn),分離軸承C8使膜片彈簧C5圍繞彈簧支撐銷C6順時(shí)針旋轉(zhuǎn),壓盤C3向右移動(dòng),離合器摩擦盤C2與壓盤C3產(chǎn)生間隙,離合器分離;
離合器結(jié)合:放松換擋離合拉線H3,此時(shí),手控閥拉桿H5與拉線座H1的距離伸長(zhǎng)(在離合器彈簧力的作用下),手控閥拉桿H5圍繞安裝點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),手控閥H8右路接入,液壓缸H7縮短,液壓缸H7帶動(dòng)隨動(dòng)臂H6圍繞安裝支點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)推桿H9右移,促使分離撥叉C9圍繞分離撥叉軸C7逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),分離軸承C8使膜片彈簧C5圍繞彈簧支撐銷C6逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),壓盤C3向左移動(dòng),離合器摩擦盤C2與壓盤C3間隙逐漸減小,離合器結(jié)合;
油管H11上設(shè)置的單向節(jié)流閥H10,在結(jié)合離合器時(shí)即使快速放松換擋離合拉線H3,離合器也將緩慢結(jié)合,以防止損壞離合器,同時(shí)起著起步平穩(wěn)或換擋平穩(wěn)的作用。
離合器位置精準(zhǔn)控制:以離合器分離為例,當(dāng)向拉緊方向拉緊換擋離合拉線H3一定距離時(shí),手控閥拉桿H5與拉線座H1產(chǎn)生相對(duì)距離,手控閥拉桿H5圍繞安裝點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),手控閥H8左路接入,液壓缸H7伸長(zhǎng),液壓缸H7帶動(dòng)隨動(dòng)臂H6圍繞安裝支點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),由于手控閥H8固定在隨動(dòng)臂H6上,因此,手控閥H8隨動(dòng)臂H6圍繞安裝支點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn),手控閥拉桿H5與拉線座H1的相對(duì)距離縮短,手控閥H8關(guān)閉左路油路,液壓缸H7停止伸長(zhǎng);此種手控閥H8安裝在隨動(dòng)臂H6的結(jié)構(gòu),使得離合器液壓系統(tǒng)伸縮與拉線的伸縮保持一定的線性關(guān)系,從而實(shí)現(xiàn)位置精準(zhǔn)控制。
安全離合器拉線H4的作用:安全離合器拉線H4可由另外設(shè)置的離合器踏板操作,在緊急情況下采用常規(guī)方法控制離合分離與結(jié)合,在某些特定工況下采用離合器踏板操控離合器分離更方便;安全離合器拉線H4和換擋離合拉線H3均采用分離優(yōu)先設(shè)計(jì),只要有一條拉線使得離合器分離,離合器即可分離,但必須兩條拉線同時(shí)使離合器結(jié)合,離合器才能結(jié)合;安全離合器拉線H4可根據(jù)駕駛員操控熟練程度選擇是否安裝。
參見(jiàn)圖3~8所示,撥叉換擋機(jī)構(gòu)包括深溝球軸承(B1、B6)、支撐軸B2、滑槽軸B3、1號(hào)指銷B4、2號(hào)指銷B5、齒輪B7、齒條B8、二號(hào)撥叉B9、一號(hào)撥叉軸B10、一號(hào)撥叉B11、二號(hào)撥叉軸B12、電動(dòng)推桿B13、倒擋位置開(kāi)關(guān)B14、空擋位置開(kāi)關(guān)B15、1擋位置開(kāi)關(guān)B16、2擋位置開(kāi)關(guān)B17、3擋位置開(kāi)關(guān)B18、連接桿B19、電機(jī)B20、電控單元(ECU)D1及電機(jī)控制單元D2;支撐軸B2兩端套裝有深溝球軸承B1與深溝球軸承B6,用于支撐支撐軸B2,滑槽軸B3與支撐軸B2同軸,并設(shè)置在支撐軸B2中部,支撐軸B2一端安裝有與齒條B8嚙合的齒輪B7,齒條B8另一端與連接桿B19連接,連接桿B19與電動(dòng)推桿B13連接,并在電動(dòng)推桿B13上依次設(shè)置有倒擋位置開(kāi)關(guān)B14、空擋位置開(kāi)關(guān)B15、1擋位置開(kāi)關(guān)B16、2擋位置開(kāi)關(guān)B17及3擋位置開(kāi)關(guān)B18,且空擋位置開(kāi)關(guān)B15、1擋位置開(kāi)關(guān)B16、2擋位置開(kāi)關(guān)B17、3擋位置開(kāi)關(guān)B18及電機(jī)控制單元D2分別與電控單元D1連接,電機(jī)B20與電機(jī)控制單元D2連接;一號(hào)撥叉軸B10上設(shè)置有1號(hào)指銷B4,二號(hào)撥叉軸B12上設(shè)置有2號(hào)指銷B5,一號(hào)撥叉B11插裝在一號(hào)撥叉軸B10上,二號(hào)撥叉B9插裝在二號(hào)撥叉軸B12上,并在滑槽軸B3上設(shè)置有用于安裝1號(hào)指銷B4的1號(hào)滑槽和用于安裝2號(hào)指銷B5的2號(hào)滑槽;
換擋操作機(jī)構(gòu)包括換擋桿M1、限位面板M2、導(dǎo)槽M3、半離合指示點(diǎn)M4、擋桿支撐座M5、拉線支架M6、拉線緊固螺母M7及多功能開(kāi)關(guān)M8;換擋桿M1上部嵌入限位面板M2的導(dǎo)槽M3,其底部設(shè)置在擋桿支撐座M5上,擋桿支撐座M5下方安裝有換擋離合拉線H3,換擋離合拉線H3與拉線支架M6連接,并在限位面板M2上設(shè)置有半離合指示點(diǎn)M4,換擋離合拉線H3上套裝有拉線緊固螺母M7,多功能開(kāi)關(guān)M8設(shè)置在擋桿支撐座M5一側(cè),并與電控單元D1連接。
在本實(shí)施例中,撥叉換擋機(jī)構(gòu)設(shè)置有兩組,分別對(duì)應(yīng)不同的換擋結(jié)合套,以實(shí)現(xiàn)不同的方案組合,一號(hào)撥叉B11對(duì)應(yīng)倒擋和1擋,二號(hào)撥叉B9對(duì)應(yīng)2擋和3擋,變速器換擋桿M1處于空擋(N擋)位置,以N擋換倒擋(R擋)、N擋換1擋、1擋換2擋、2擋換3擋為例說(shuō)明工作原理:
N擋換R擋
換擋桿M1沿限位面板M2的導(dǎo)槽M3右移,此時(shí),換擋桿M1圍繞擋桿支撐座M5的R1正向轉(zhuǎn)動(dòng),拉緊換擋離合拉線H3,離合器朝分離方向移動(dòng)(工作原理如離合器分離部分所述),當(dāng)換擋桿M1到達(dá)導(dǎo)槽M3右側(cè)極限時(shí),離合器完全分離;向上轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿M1使之從N擋進(jìn)入R擋導(dǎo)槽M3位置,向上轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿M1時(shí),換擋桿M1圍繞擋桿支撐座M5的R2反向轉(zhuǎn)動(dòng),多功能開(kāi)關(guān)M8使得空擋斷開(kāi),倒擋接通,電控單元D1控制電機(jī)控制單元D2使得電機(jī)B20逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)推桿B13從空擋位置向倒擋位置移動(dòng),并通過(guò)連接桿B19帶動(dòng)齒條B8移動(dòng),齒條B8帶動(dòng)齒輪B7轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪B7帶動(dòng)支撐軸B2與滑槽軸B3轉(zhuǎn)動(dòng)72°,由于滑槽軸B3對(duì)應(yīng)的1號(hào)滑槽在轉(zhuǎn)動(dòng)的72°行程內(nèi)(108~36°),1號(hào)滑槽在X軸正方向凸出一個(gè)結(jié)合套換擋行程,因此,滑槽軸B3控制1號(hào)指銷B4使得一號(hào)撥叉軸B10移動(dòng)一個(gè)結(jié)合套換擋行程,當(dāng)電動(dòng)推桿B13觸動(dòng)倒擋位置開(kāi)關(guān)B14時(shí),電控單元D1控制電機(jī)控制單元D2使得電機(jī)B20停止轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)變速器換入倒擋,滑槽軸B3控制的2號(hào)指銷B5不移動(dòng),二號(hào)撥叉軸B12被鎖止,無(wú)換擋動(dòng)作;換入倒擋后,松開(kāi)換擋桿M1,在離合器彈簧的作用下,離合器結(jié)合,由于離合器液壓工作回路中設(shè)置有單向節(jié)流閥H10,離合器緩慢結(jié)合,防止換擋沖擊;換入倒擋后,也可緩慢向左側(cè)移動(dòng)換擋桿M1,使換擋過(guò)程更加平順,限位面板M2上還設(shè)置有半離合指示點(diǎn)M4,有利于離合器精準(zhǔn)操控;
N擋換1擋
換擋桿M1沿限位面板M2的導(dǎo)槽M3右移,此時(shí),換擋桿M1圍繞擋桿支撐座M5的R1正向轉(zhuǎn)動(dòng),拉緊換擋離合拉線H3,離合器朝分離方向移動(dòng)(工作原理如離合器分離部分所述),當(dāng)換擋桿M1到達(dá)導(dǎo)槽M3右側(cè)極限時(shí),離合器完全分離;向下轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿M1使之從N擋進(jìn)入1擋導(dǎo)槽位置,向下轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿M1時(shí),換擋桿M1圍繞擋桿支撐座M5的R2正向轉(zhuǎn)動(dòng),多功能開(kāi)關(guān)M8使得空擋斷開(kāi),1擋接通,電控單元D1控制電機(jī)控制單元D2使得電機(jī)B20順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)推桿B13從空擋位置向1擋位置移動(dòng),并通過(guò)連接桿B19帶動(dòng)齒條B8移動(dòng),齒條B8帶動(dòng)齒輪B7轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪B7帶動(dòng)支撐軸B2和滑槽軸B3轉(zhuǎn)動(dòng)72°,由于滑槽軸B3對(duì)應(yīng)的1號(hào)滑槽在轉(zhuǎn)動(dòng)的72°行程內(nèi)(108~180°),1號(hào)滑槽在坐標(biāo)X軸負(fù)方向凸出一個(gè)結(jié)合套換擋行程,因此,滑槽軸B3控制1號(hào)指銷B4使得一號(hào)撥叉軸B10移動(dòng)一個(gè)結(jié)合套換擋行程,當(dāng)推桿觸動(dòng)倒擋位置開(kāi)關(guān)B16時(shí),電控單元D1控制電機(jī)控制單元D2使得電機(jī)B20停止轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)變速器換入1擋,滑槽軸B3控制的2號(hào)指銷B5不移動(dòng),二號(hào)撥叉軸B12被鎖止,無(wú)換擋動(dòng)作;換入1擋后,松開(kāi)換擋桿M1,在離合器彈簧的作用下,離合器結(jié)合,由于離合器液壓工作回路中設(shè)置有單向節(jié)流閥H10,離合器緩慢結(jié)合,防止換擋沖擊;換入1擋后,也可緩慢向左側(cè)移動(dòng)換擋桿M1,使換擋過(guò)程更加平順,限位面板M2上還設(shè)置有半離合指示點(diǎn)M4,有利于離合器精準(zhǔn)操控;
1擋換2擋
換擋桿M1沿限位面板M2上的導(dǎo)槽M3右移,此時(shí),換擋桿M1圍繞擋桿支撐座M5的R1正向轉(zhuǎn)動(dòng),拉緊換擋離合拉線H3,離合器朝分離方向移動(dòng)(工作原理如離合器分離部分所述),當(dāng)換擋桿M1到達(dá)導(dǎo)槽M3右側(cè)極限時(shí),離合器完全分離;向下轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿M1使之從1擋進(jìn)入2擋導(dǎo)槽位置,向下轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿M1時(shí),換擋桿M1圍繞擋桿支撐座M5的R2正向轉(zhuǎn)動(dòng),多功能開(kāi)關(guān)M8使得1擋斷開(kāi),2擋接通,電控單元D1控制電機(jī)控制單元D2使得電機(jī)B20順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)推桿B13從1擋位置向2擋位置移動(dòng),并通過(guò)連接桿B19帶動(dòng)齒條B8移動(dòng),齒條B8帶動(dòng)齒輪B7轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪B7帶動(dòng)支撐軸B2和滑槽軸B3轉(zhuǎn)動(dòng)72°,由于滑槽軸對(duì)應(yīng)的1號(hào)滑槽在轉(zhuǎn)動(dòng)的0~36°行程內(nèi)(180~216°),1號(hào)滑槽從坐標(biāo)X軸負(fù)方向凸出一個(gè)結(jié)合套換擋行程中退回至空擋位置,因此,滑槽軸B3控制1號(hào)指銷B4使得一號(hào)撥叉軸B10移動(dòng)一個(gè)結(jié)合套換擋行程,此時(shí)變速器換入N擋,而此時(shí)滑槽軸B3控制的2號(hào)指銷B5不移動(dòng),二號(hào)撥叉軸B12被鎖止,無(wú)換擋動(dòng)作;由于滑槽軸B3對(duì)應(yīng)的2號(hào)滑槽在轉(zhuǎn)動(dòng)的36~72°行程內(nèi)(216~252°),2號(hào)滑槽從坐標(biāo)X軸正方向凸出一個(gè)結(jié)合套換擋行程,因此,滑槽軸B3控制2號(hào)指銷B5使得二號(hào)撥叉軸B12移動(dòng)一個(gè)結(jié)合套換擋行程,當(dāng)推桿觸動(dòng)倒擋位置開(kāi)關(guān)B17時(shí),電控單元D1控制電機(jī)控制單元D2使得電機(jī)B20停止轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)變速器換入2擋,而此時(shí)滑槽軸B3控制的1號(hào)指銷B4不移動(dòng),一號(hào)撥叉軸B9被鎖止,無(wú)換擋動(dòng)作;此時(shí)變速器從1擋換人2檔,換入2擋后,松開(kāi)換擋桿M1,在離合器彈簧的作用下,離合器結(jié)合,由于離合器液壓工作回路中設(shè)置有單向節(jié)流閥H10,離合器緩慢結(jié)合,防止換擋沖擊;換入2擋后,也可緩慢向左側(cè)移動(dòng)換擋桿M1,使換擋過(guò)程更加平順,限位面板M2上還設(shè)置有半離合指示點(diǎn)M4,有利于離合器精準(zhǔn)操控;
2擋換3擋
換擋桿M1沿限位面板M2上的導(dǎo)槽M3右移,此時(shí),換擋桿M1圍繞擋桿支撐座M5的R1正向轉(zhuǎn)動(dòng),拉緊換擋離合拉線H3,離合器朝分離方向移動(dòng)(工作原理如離合器分離部分所述),當(dāng)換擋桿M1到達(dá)導(dǎo)槽M3右側(cè)極限時(shí),離合器完全分離;向下轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿M1使之從2擋進(jìn)入3擋導(dǎo)槽位置,向下轉(zhuǎn)動(dòng)換擋桿M1時(shí),換擋桿M1圍繞擋桿支撐座M5的R2正向轉(zhuǎn)動(dòng),多功能開(kāi)關(guān)M8使得2擋斷開(kāi),3擋接通,電控單元D1控制電機(jī)控制D2使得電機(jī)B20順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)推桿B13從1擋位置向2擋位置移動(dòng),并通過(guò)連接桿B19帶動(dòng)齒條B8移動(dòng),齒條B8帶動(dòng)齒輪B7轉(zhuǎn)動(dòng),齒輪B7帶動(dòng)支撐軸B2和滑槽軸B3轉(zhuǎn)動(dòng)72°,由于滑槽軸B3對(duì)應(yīng)的2號(hào)滑槽在轉(zhuǎn)動(dòng)的0~36°行程內(nèi)(252~288°),2號(hào)滑槽從坐標(biāo)X軸正方向凸出一個(gè)結(jié)合套換擋行程中退回至空擋位置,因此,滑槽軸B3控制2號(hào)指銷B5使得二號(hào)撥叉軸B12移動(dòng)一個(gè)結(jié)合套換擋行程,此時(shí)變速器換入N擋,滑槽軸B3對(duì)應(yīng)的2號(hào)滑槽在轉(zhuǎn)動(dòng)的36~72°行程內(nèi)(288~324°),2號(hào)滑槽從坐標(biāo)X軸負(fù)方向凸出一個(gè)結(jié)合套換擋行程,因此,滑槽軸B3控制2號(hào)指銷B5使得二號(hào)撥叉軸B12移動(dòng)一個(gè)結(jié)合套換擋行程,當(dāng)推桿觸動(dòng)倒擋位置開(kāi)關(guān)B18時(shí),電控單元D1控制電機(jī)控制D2使得電機(jī)B20停止轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)變速器換入3擋,在齒輪B7帶動(dòng)支撐軸B2和滑槽軸B3轉(zhuǎn)動(dòng)72°(252~324°)內(nèi),此時(shí)滑槽軸B3控制的1號(hào)指銷B4不移動(dòng),一號(hào)撥叉軸B9被鎖止,無(wú)換擋動(dòng)作;此時(shí)變速器從2擋換人3檔,換入3擋后,松開(kāi)換擋桿M1,在離合器彈簧的作用下,離合器結(jié)合,由于離合器液壓工作回路中設(shè)置有單向節(jié)流閥H10,離合器緩慢結(jié)合,防止換擋沖擊;換入2擋后,也可緩慢向左側(cè)移動(dòng)換擋桿M1,使換擋過(guò)程更加平順,限位面板M2上還設(shè)置有半離合指示點(diǎn)M4,有利于離合器精準(zhǔn)操控;
同理,可實(shí)現(xiàn)3擋換2擋、2擋換1擋、1擋換N擋、N擋換R擋。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制,上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理,在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下,本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。