專(zhuān)利名稱(chēng)：液力傳動(dòng)動(dòng)力換擋變速箱新型主調(diào)壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工程機(jī)械液壓閥，確切地說(shuō)是用于傳動(dòng)和變速液壓系統(tǒng)的液力傳動(dòng)動(dòng)力換檔變速箱的新型主調(diào)壓閥。
目前，國(guó)內(nèi)外輪式裝載機(jī)等工程車(chē)輛的傳動(dòng)和變速液壓系統(tǒng)一般采用單泵供油，經(jīng)過(guò)定壓閥后分為兩路，其中一路供往變矩器進(jìn)行循環(huán)、冷卻及變速箱潤(rùn)滑，另一路供往變速箱操縱系統(tǒng)。這種形式的液壓系統(tǒng)應(yīng)具有如下功用1、應(yīng)保證變矩器使用過(guò)程中具有不產(chǎn)生氣蝕的供油壓力及能帶走變矩器、變速箱所產(chǎn)生的熱量的供油流量。
2、應(yīng)優(yōu)先保證對(duì)操縱油路供油防止操縱系統(tǒng)失靈。
3、應(yīng)優(yōu)先保證供給主油路的壓力在一定范圍內(nèi)，定壓閥應(yīng)具有超壓溢流保持壓力基本不變的功能。
4、應(yīng)保證換檔過(guò)程的品質(zhì)要求，即應(yīng)保證換檔過(guò)程能平穩(wěn)而沒(méi)有沖擊地進(jìn)行，保證換檔油壓平穩(wěn)者長(zhǎng)，具有合適的換檔重疊，使功率傳遞盡量不中斷。
目前，現(xiàn)有的技術(shù)中，所應(yīng)用的定壓閥皆為直動(dòng)式溢流閥結(jié)構(gòu)，例如，山東工程機(jī)械廠生產(chǎn)的ZL30D裝載機(jī)的定壓閥，圖4是現(xiàn)有定壓閥的剖視圖，圖5是該定壓閥的換檔升壓曲線。由于該定壓閥為直動(dòng)式溢流閥結(jié)構(gòu)，因而換檔時(shí)主壓力近似為階躍上升，沒(méi)有緩沖調(diào)壓功能；特別是換檔時(shí)離合器充油過(guò)程中變矩器供油被中斷；而且該閥在開(kāi)啟過(guò)程中動(dòng)態(tài)特性不好，動(dòng)態(tài)超壓量大，主壓力波動(dòng)、振擺，壓力穩(wěn)定性不好。因而造成換檔不平穩(wěn)，司機(jī)感覺(jué)到強(qiáng)烈的換檔沖擊，致使傳動(dòng)系壽命下降，乘坐舒適性不好。同時(shí)，變矩器因供油中斷易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致液力傳動(dòng)效率下降，出現(xiàn)振動(dòng)、噪聲，變矩器壽命降低，換檔過(guò)程中存在著強(qiáng)烈的液壓沖擊，致使壓力表因壓力經(jīng)常超量程而損壞，同時(shí)，壓力表指針振擺幅度大，司機(jī)不易辨識(shí)。
本實(shí)用新型的目的是要提供一種體積小、成本低、功能全的改進(jìn)的液力傳動(dòng)動(dòng)力換檔變速箱新型主調(diào)壓閥裝置，它能有效地防止換檔不平穩(wěn)現(xiàn)象，提高乘坐舒適性；防止變矩器供油中斷；消除換檔過(guò)程中的液壓沖擊；保證主壓力波動(dòng)較小。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的在同一閥體內(nèi)有機(jī)地集成應(yīng)用了具有雙彈簧結(jié)構(gòu)的蓄能器裝置、單向阻尼快速排油閥裝置、阻尼單向減振閥裝置及微調(diào)機(jī)構(gòu)四部分功能元件。通過(guò)蓄能器裝置和單向阻尼快速排油閥裝置實(shí)現(xiàn)換檔時(shí)緩沖、調(diào)壓功能，實(shí)現(xiàn)向離合器油缸快速充油從而縮短離合器油缸充油時(shí)間；通過(guò)阻尼單向減振閥裝置實(shí)現(xiàn)換檔過(guò)程中向變矩器供油不中斷；通過(guò)蓄能器裝置和阻尼單向減振閥裝置實(shí)現(xiàn)抑制換檔過(guò)程中的液壓沖擊，提高主壓力穩(wěn)定性；通過(guò)微調(diào)機(jī)構(gòu)調(diào)整預(yù)設(shè)的主壓力最大值。
本實(shí)用新型換檔時(shí)工作狀態(tài)如下當(dāng)變速箱處于某一檔位時(shí)，蓄能器的彈簧處于最大壓縮量位置，系統(tǒng)主油壓也相應(yīng)達(dá)到最大值，此時(shí)通往變矩器油路有一定的閥口開(kāi)度。換入另一檔位時(shí)，分離離合器油缸內(nèi)油壓由于離心排油閥控制而逐漸下降；同時(shí)因?qū)π陆油ǖ慕Y(jié)合離合器油缸充油而使主油壓下降，此時(shí)，蓄能器通過(guò)快速排油閥和油泵一起向結(jié)合離合器油缸充油，與此同時(shí)，調(diào)壓閥桿在蓄能器彈簧及單向減振閥共同作用下使調(diào)壓閥桿一端與閥體構(gòu)成一封閉腔，則通向變矩器的閥口開(kāi)度變化緩慢，使供往變矩器的油流不中斷。當(dāng)結(jié)合離合器油缸自由行程消失而使其充油結(jié)束時(shí)，主油壓上升到蓄能器彈簧預(yù)壓縮量及活塞截面積決定的壓力值時(shí)，蓄能器活塞開(kāi)始?jí)嚎s其彈簧而移動(dòng)，從而使主油壓逐漸上升，直至蓄能器柱塞終止運(yùn)動(dòng)時(shí)，主壓力達(dá)到設(shè)定的最大壓力值，此時(shí)主壓力值有一微量階躍值，通過(guò)阻尼單向減振閥來(lái)抑制壓力沖擊，并使得換檔后主油壓保持在設(shè)定的最大壓力值上且主油壓脈動(dòng)較小。在換檔過(guò)程中，使得分離離合器油壓與結(jié)合離合器油壓在時(shí)間歷程上達(dá)成合適的換檔重疊，使功率傳遞不中斷，從而提高換檔平穩(wěn)性和乘坐舒適性。
本實(shí)用新型由于有機(jī)地集成了蓄能器、單向阻尼快速排油閥、阻尼單向減振閥及微調(diào)機(jī)構(gòu)四部分功能元件，因而完全克服了原定壓閥的功能缺陷，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。該實(shí)用新型同原定壓閥相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于采用了蓄能器和單向阻尼快速排油閥裝置，使得換檔對(duì)，具有緩沖、蓄能、調(diào)壓功能，縮短了離合器充油時(shí)間，使得離合器油缸充油結(jié)束后，主壓力平穩(wěn)上升，從而提高換檔平穩(wěn)性和乘坐舒適性，減小離合器滑磨功率，使摩擦片不易燒損，延長(zhǎng)了離合器及傳動(dòng)系部件壽命。
2、由于采用了阻尼單向減振閥，使得換檔瞬間主壓力下降時(shí)，可保證仍有一定油量供給變矩器，以免變矩器產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象。提高液力傳動(dòng)效率，降低噪聲，延長(zhǎng)變矩器的使用壽命。
3、由于采用了阻尼單向減振閥，使得該閥具有良好的動(dòng)態(tài)特性，升壓時(shí)反應(yīng)快，主壓力動(dòng)態(tài)超壓量??；提高了主壓力穩(wěn)定性，減小了閥芯振動(dòng)，使主油壓脈動(dòng)減小。同時(shí)，在阻尼孔入口處設(shè)置了濾網(wǎng)，提高了阻尼單向減振閥的工作可靠性。
4、該閥具有特殊的啟閉特性，關(guān)閉時(shí)，主油壓降低，但閥口開(kāi)度變化緩慢，有一定油量供往變矩器，開(kāi)啟時(shí)，閥的靜態(tài)壓力超調(diào)量小，穩(wěn)壓性能好。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖給出。


圖1是根據(jù)本實(shí)用新型開(kāi)發(fā)的ZL30D裝載機(jī)液力傳動(dòng)動(dòng)力換檔變速箱新型主調(diào)壓閥的俯視圖。
圖2是該主調(diào)壓閥的主視圖；圖3是該主調(diào)壓閥的換檔升壓曲線；下面結(jié)合圖1、圖2、圖3詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)本實(shí)用新型提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作情況。
該裝置的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，主要是在同一閥體內(nèi)有機(jī)地集成應(yīng)用了四部分功能元件。其一是由柱塞(6)、彈簧(4)、彈簧(5)構(gòu)成蓄能器。該蓄能器特點(diǎn)是柱塞(6)與調(diào)壓閥體(1)間相對(duì)運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，采用間隙式密封結(jié)構(gòu)，另一特點(diǎn)是采用雙彈簧結(jié)構(gòu)，彈簧(5)一端作用在柱塞(6)上，另一端作用于閥體(1)上，彈簧(4)一端作用在柱塞(6)上，另一端作用于調(diào)壓閥桿(3)上，且彈簧(4)位于彈簧(5)的內(nèi)部，二者旋向相反，彈簧(4)的導(dǎo)向由柱塞(6)和調(diào)壓閥桿(3)來(lái)實(shí)現(xiàn)，彈簧(5)的導(dǎo)向由調(diào)壓閥體(1)來(lái)實(shí)現(xiàn)。孔(h)通往變矩器殼體腔，用以泄油和進(jìn)、排氣，保證蓄能器正常工作。其二是由單向閥體(9)、阻尼孔(e)、彈簧(10)、彈簧座(11)及鋼球④構(gòu)成單向阻尼快速排油閥，油泵壓力油經(jīng)通道(d)、阻尼孔(e)進(jìn)入蓄能器壓力腔(c)，其中單向閥體(9)中的阻尼孔(e)與蓄能器共同完成換檔過(guò)程中的緩沖、調(diào)壓功能，吸收液壓沖擊、振動(dòng)，使主油壓平緩上升，其中的快速排油閥與蓄能器共同作用完成向結(jié)合離合器油缸的快速充油，縮短充油時(shí)間。其三是彈簧(13)、墊圈(14)、擋圈⑥、調(diào)壓閥桿(3)中阻尼孔(f)構(gòu)成阻尼單向減振閥，該閥位于調(diào)壓閥桿(3)右端內(nèi)部，其功能是在換檔過(guò)程中與蓄能器中彈簧(4)共同作用使調(diào)壓閥桿(3)右端與調(diào)壓閥體(1)及螺塞(2)之間形成封閉腔(g)，從而使通往變矩器的閥口開(kāi)度(x)變化緩慢(考慮因調(diào)壓閥桿(3)與調(diào)壓閥體(1)之間配合間隙而使封閉腔(g)造成泄漏的影響)，使供往變矩器的油流不中斷，同時(shí)該閥又具有抑制液壓沖擊，使主油壓脈動(dòng)減小，提高壓力穩(wěn)定性的功能。在調(diào)壓閥桿(3)上阻尼孔(f)進(jìn)油口處設(shè)置了濾網(wǎng)(15)，提高了阻尼單向減振閥的工作可靠性。其四是由調(diào)節(jié)螺桿(7)、調(diào)節(jié)座(8)、螺母②及O型圈①構(gòu)成微調(diào)機(jī)構(gòu)，用以調(diào)整主壓力值的大小。
該裝置的動(dòng)態(tài)工作過(guò)程如下當(dāng)變速箱處于某一檔位時(shí)，蓄能器彈簧(4)、(5)處于最大壓縮量位置，系統(tǒng)主油壓也相應(yīng)達(dá)到最大值Pmax，此時(shí)通往變矩器油路有一定的閥口開(kāi)度(x)，若駕駛員在Ts時(shí)刻操縱換檔閥換入另一檔位時(shí)，分離離合器內(nèi)油壓由于旋轉(zhuǎn)油缸離心排油閥控制而逐漸下降；同時(shí)，因?qū)π陆油ǖ慕Y(jié)合離合器油缸充油(在ts至tΔ時(shí)間范圍內(nèi))而使主油壓下降，此時(shí)，蓄能器通過(guò)快速排油閥和油泵一起向結(jié)合離合器快速充油，與此同時(shí)，調(diào)壓閥桿(3)在彈簧(4)及單向減振閥共同作用下，使調(diào)壓閥桿(3)右端與閥體(1)及螺塞(2)構(gòu)成一封閉腔(g)，從而使通往變矩器閥口開(kāi)度(x)變化緩慢，使供往變矩器的油流不中斷。當(dāng)結(jié)合離合器油缸自由行程消失(tΔ時(shí)刻)而使其充油結(jié)束時(shí)，主油壓上升到蓄能器彈簧(4)、(5)預(yù)壓縮量及柱塞(6)截面積決定的壓力值Pp時(shí)，柱塞(6)開(kāi)始?jí)嚎s彈簧(4)、(5)而移動(dòng)，從而使主油壓逐漸上升，直至柱塞(6)終止運(yùn)動(dòng)時(shí)，主壓力達(dá)到設(shè)定的最大壓力值，此時(shí)主壓力值有一微量階躍值，通過(guò)阻尼單向減振閥來(lái)抑制壓力沖擊，并使得換檔結(jié)束后主油壓保持在設(shè)定的最大壓力值上且主油壓脈動(dòng)較小。同時(shí)，在換檔過(guò)程中使得分離離合器油壓與結(jié)合離合器油壓在時(shí)間歷程上達(dá)成合適的換檔重疊，使功率傳遞不中斷，從而提高了換檔平穩(wěn)性和乘坐舒適性。
權(quán)利要求1.一種單泵供油的傳動(dòng)和變速液壓系統(tǒng)所應(yīng)用的液力傳動(dòng)動(dòng)力換檔變速箱新型主調(diào)壓閥，其特征是在同一閥體內(nèi)有機(jī)地集成應(yīng)用了由柱塞(6)、彈簧(4)、彈簧(5)構(gòu)成的蓄能器裝置，由單向閥體(9)、阻尼孔(e)、彈簧(10)、彈簧座(11)及鋼球④構(gòu)成單向阻尼快速排油閥，由彈簧(13)、墊圈(14)、擋圈⑥、阻尼孔(f)構(gòu)成阻尼單向減振閥，由調(diào)壓螺桿(7)、調(diào)節(jié)座(8)、螺母②及O型圈①構(gòu)成微調(diào)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主調(diào)壓閥，其特征是蓄能器具有雙彈簧結(jié)構(gòu)，柱塞(6)與調(diào)壓閥體(1)采用間隙式密封結(jié)構(gòu)，其彈簧(4)、(5)一端同時(shí)作用于柱塞(6)，而另一端分別作用于調(diào)壓閥桿(3)和調(diào)壓閥體(1)，并且彈簧(4)位于彈簧(5)內(nèi)部二者旋向相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主調(diào)壓閥，其特征是單向阻尼快速排油閥位于連通油泵壓力腔的通道(d)與蓄能器的壓力腔(c)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主調(diào)壓閥，其特征是換檔瞬間調(diào)壓閥桿(3)在彈簧(4)、鋼球⑤、彈簧(13)作用下與調(diào)壓閥體(1)、螺塞(2)、O型圈①一起構(gòu)成封閉腔(g)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的主調(diào)壓閥，其特征是在調(diào)壓閥桿(3)上阻尼孔(f)進(jìn)油口處設(shè)置了濾網(wǎng)(15)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型為單泵供油的傳動(dòng)和變速液壓系統(tǒng)所應(yīng)用的液力傳動(dòng)動(dòng)力換擋變速箱新型主調(diào)壓閥，其特征是在同一閥體內(nèi)有機(jī)地集成應(yīng)用了蓄能器裝置、單向阻尼快速排油閥、阻尼單向減振閥及微調(diào)機(jī)構(gòu)。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、功能全。它能有效地防止車(chē)輛換擋沖擊，提高乘坐舒適性，延長(zhǎng)傳動(dòng)系零部件壽命，它能防止液力變矩器供油中斷而產(chǎn)生的氣蝕現(xiàn)象，提高液力傳動(dòng)效率，抑制換擋過(guò)程的液壓沖擊，穩(wěn)壓性能良好。
文檔編號(hào)B66B9/00GK2226667SQ9423564
公開(kāi)日1996年5月8日 申請(qǐng)日期1994年10月23日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月23日
發(fā)明者鳳文成, 王孔時(shí) 申請(qǐng)人:鳳文成